science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Ruimte:de houten grens

KyotoU's Koji Murata toont een houten paneel met een metalen frame dat eind 2021 naar het ISS Kibo-platform zal worden gestuurd. Credit:Kyoto University

Mensen vertrouwden op bossen en bomen - voor beschutting, voedsel, en brandstof - van de vroegste tijden. Naarmate de technologie gevorderd is, hout is gebruikt voor gebouwen, schepen, en spoorwegen. En nu staan ​​we misschien op het punt om hout de ruimte in te nemen.

Waarom hout? Bouwen in de ruimte met futuristische, Materialen uit het 'ruimtetijdperk' lijken misschien de voor de hand liggende keuze:de kwetsbaarheid en brandbaarheid van hout lijken in vergelijking daarmee contra-intuïtief.

Daarin ligt de grondgedachte voor hout:als natuurlijk, zuinig, op koolstof gebaseerd materiaal, de productie ervan is aanzienlijk duurzamer dan geavanceerde alternatieven, en de verwijdering ervan - vooral wanneer het vanuit een baan in de bovenste atmosfeer wordt gedropt - is volledig en zonder schadelijke bijproducten.

Bovendien, eerdere onderzoeken - in aardgebonden laboratoria - hebben het verrassende vermogen van hout aangetoond om een ​​breed scala aan temperaturen te weerstaan, van -150 tot 150 graden Celsius. Gesimuleerde bijna-vacuümomstandigheden resulteerden ook in een verwaarloosbare structurele achteruitgang van het hout.

Maar de volgende stap is om verder te gaan:hout daadwerkelijk de ruimte in brengen.

"Het vermogen van Wood om weerstand te bieden aan gesimuleerde omstandigheden in een lage baan om de aarde - of LEO-omstandigheden, verbaasde ons, " legt Koji Murata uit, hoofd van de onderzoeksinspanning voor ruimtehout en lid van het Biomaterials Design Lab aan de landbouwschool van de Universiteit van Kyoto.

"We willen nu kijken of we de effecten van de barre LEO-omgeving op organische materialen nauwkeurig kunnen inschatten."

Close-up van houten paneel dat naar ISS Kibo-platform moet worden verzonden. Krediet:Universiteit van Kyoto

Om dit te bereiken, Het Murata-team, inclusief corporate partner Sumitomo Forestry en Japanse ruimtevaartorganisatie JAXA, is van plan een selectie van houten monsters van verschillende plantensoorten naar het blootgestelde experimentplatform van de Kibo-module op het internationale ruimtestation te sturen.

Een frame met de monsters zal tegen het einde van 2021 naar het station worden gebracht en zes maanden later naar de aarde worden teruggebracht voor gedetailleerde analyse.

"We willen vooral de mate van erosie meten als gevolg van atomaire zuurstofbotsingen met het vezelige materiaal, " vervolgt Murata, verwijzend naar het feit dat LEO wordt gekenmerkt door de aanwezigheid van vrije zuurstofatomen die met hoge snelheid reizen, die na verloop van tijd schade kunnen veroorzaken aan blootgestelde oppervlakken.

"We willen ook de effecten zien van kosmische straling en het vacuüm van de ruimte op de mechanische eigenschappen van hout."

De resultaten van het experiment zullen naar verwachting aanwijzingen opleveren voor de ontwikkeling van technologie om houten materialen te beschermen die in LEO worden blootgesteld, als onderdeel van een grotere KyotoU-inspanning - genaamd "LignoStella" - om in 2023 een houten satelliet - "LignoSat" te lanceren.