Satélites sustentáveis ​​feitos de madeira podem ser a resposta ao lixo espacial

Apr 22, 2023

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Isto não é uma piada.

O documentário Fight for Space de 2016 – transmitido agora no Peacock – apresenta um painel de especialistas, incluindo Bill Nye, Michio Kaku e o astronauta da Apollo, Jim Lovell, enquanto discutem os desafios da exploração espacial contínua. Entre eles está a crescente ameaça de lixo espacial nublando o espaço ao redor do nosso planeta. A NASA rastreia dezenas de milhares de pedaços de lixo espacial e isso é apenas o material grande o suficiente para eles verem. Agora, os pesquisadores da Universidade de Kyoto liderados pelo Dr. Koji Murata estão planejando construir um satélite inteiro de madeira, como uma plataforma de teste para espaçonaves mais sustentáveis.

Historicamente, contamos com materiais mais robustos, principalmente metal, para construir nossos satélites e naves espaciais. Há uma lógica óbvia nessa decisão, o espaço é difícil e precisávamos de materiais que resistissem à tarefa. A ideia de construir vasos de madeira e lançá-los ao espaço parece quase risível, mas a fragilidade da madeira é o que a torna um bom material.

Nosso problema com o lixo espacial é precisamente porque fizemos um monte de máquinas que não quebram, mesmo quando terminamos com elas. Eles estão girando lá em cima, colidindo uns com os outros, se fragmentando em uma nuvem cada vez mais populosa de balas de alta velocidade. Escolher materiais que irão quebrar um pouco mais facilmente está começando a fazer muito mais sentido.

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A madeira é um material sustentável e renovável e queimará mais facilmente na atmosfera ao reentrar, sem criar quaisquer subprodutos nocivos ou perigosos. A única questão é se existe um tipo de madeira robusta o suficiente para trabalhar no espaço por tempo suficiente para ser útil.

"A decomposição da madeira na órbita baixa da Terra pode ajudar a reduzir o lixo espacial, assim como o problema do plástico na terra, no solo e na água dos oceanos na Terra. Mesmo que a madeira não queime após reentrar na atmosfera, é possível que se degrade a longo prazo e gaseifique devido aos raios ultravioleta, radiação cósmica e oxigênio atômico", disse Murata ao SYFY WIRE.

A equipe de Murata começou no laboratório expondo diferentes tipos de madeira a uma ampla gama de condições, simulando o que experimentariam no espaço. Eles colocam a madeira no vácuo e atingem temperaturas entre -150 e 150 graus Celsius (-238 a 302 Fahrenheit). Suas amostras de madeira resistiram ao castigo quase sem deterioração. Foi um bom primeiro começo; o único lugar que restava para ir era o espaço.

A equipe enviou uma seleção de amostras de madeira para a Estação Espacial Internacional, onde foram colocadas ao ar livre, no vácuo do espaço, por um período de 10 meses. Durante esse tempo, as amostras experimentaram oscilações dramáticas de temperatura, exposição a raios cósmicos e radiação solar e interações com a atmosfera superior da Terra.

“Considerando que o oxigênio atômico ocupa a maior parte da atmosfera na órbita baixa da Terra e é altamente reativo, esperávamos que ele tivesse um efeito na superfície da madeira exposta – que é um material orgânico – fazendo com que gaseificasse e desaparecesse”, Murata disse.

As amostras foram recuperadas do espaço pelo astronauta Koichi Wakata e colocadas dentro do SpaceX CRS-26, uma missão comercial de serviço de reabastecimento, para retornar à Terra. Uma vez de volta ao solo, os pesquisadores confirmaram que não houve decomposição ou danos na superfície das amostras.

Agora que sabemos que a madeira pode lidar com as condições da órbita baixa da Terra, os cientistas estão avançando com um satélite experimental de madeira. A nave, apelidada de LignoSat, está programada para ser lançada em 2024, como parte de uma missão conjunta entre a NASA e a Agência Espacial Japonesa JAXA. Embora não houvesse diferenças significativas no desempenho de cada tipo de madeira, a equipe optou pela Magnólia como material, citando sua trabalhabilidade, estabilidade e resistência.

“Como a madeira é transparente às ondas eletromagnéticas, as missões possíveis incluiriam a observação do geomagnetismo e o controle de atitude usando sensores embutidos; e comunicação por ondas de rádio usando antenas embutidas”, disse Murata.