Nhật Bản sẽ phóng thử vệ tinh bằng gỗ để giảm ô nhiễm không gian
- Dương Thiên Tư
- •
Khi các tàu vũ trụ như vệ tinh và tàu thăm dò quay trở lại trái đất, chúng có thể tạo ra nhiều hạt oxit nhôm trong quá trình di chuyển qua bầu khí quyển, ảnh hưởng đến môi trường trái đất. Gần đây, Nhật Bản đã phát triển một vệ tinh bằng gỗ có thể đốt cháy hoàn toàn mà không ảnh hưởng đến môi trường.
Mối nguy hiểm tiềm ẩn của sự phát triển không kiểm soát của khoa học và công nghệ vũ trụ của các quốc gia ngày càng trở nên rõ ràng.
Theo báo cáo của các kênh truyền thông nước ngoài ngày 17/2, trong đó có CNN của Mỹ, BBC và Guardian của Anh, các nhà khoa học Nhật Bản đã phát triển các vệ tinh siêu nhỏ “bằng gỗ” nhằm giảm ô nhiễm bầu trời.
Dự kiến, vệ tinh sẽ dùng tên lửa của Mỹ để phóng vào mùa hè này, để kiểm tra xem liệu nó có thể thay thế kim loại, và chỉ tạo ra tro có thể phân hủy sinh học khi vệ tinh bằng gỗ đi vào bầu khí quyển hay không.
Được biết, vệ tinh này do Đại học Kyoto hợp tác với công ty khai thác và chế biến gỗ của Nhật Bản Sumitomo Forestry cùng phát triển, được làm bằng gỗ từ cây mộc lan.
Sau nhiều thử nghiệm, kể cả trên Trạm vũ trụ quốc tế, loại gỗ này được cho rằng khá bền và khó gãy. Vì vậy nó được coi là vật liệu phù hợp nhất.
Đầu tiên, các nhà nghiên cứu tiến hành thử nghiệm trong phòng thí nghiệm mô phỏng môi trường không gian. Các mẫu mộc lan này không cho thấy bất kỳ thay đổi nào có thể đo lường được, cũng như không bị phân hủy hay hư hại.
Ông Koji Murata, Giáo sư tại Đại học Kyoto, kiêm người phụ trách dự án nghiên cứu cho biết, các nhà khoa học khá bất ngờ trước khả năng chịu đựng của cây mộc lan trong môi trường không gian.
Sau đó, các mẫu gỗ mộc lan được gửi đến Trạm vũ trụ quốc tế (ISS), nơi chúng trải qua các thí nghiệm tiếp xúc với môi trường trong khoảng một năm, sau đó được đưa về Trái đất mà vẫn còn nguyên vẹn.
Giáo sư Murata cho rằng điều này xảy ra là do trong không gian không có oxy có thể khiến gỗ bị cháy, cũng như không có sinh vật nào có thể khiến gỗ bị mục nát.
Gần đây, Phi hành gia Nhật Bản kiêm Kỹ sư vũ trụ Takao Doi của Đại học Kyoto đã cảnh báo, tất cả các vệ tinh sẽ bốc cháy khi quay trở lại bầu khí quyển Trái đất, tạo ra các hạt oxit nhôm cực nhỏ trôi nổi trong bầu khí quyển phía trên trong nhiều năm. Cuối cùng, nó sẽ ảnh hưởng tới môi trường Trái Đất.
Nghiên cứu gần đây của các nhà khoa học tại Đại học British Columbia (UBC) ở Canada cũng chỉ ra, nhôm thải ra từ quá trình đốt cháy khi vệ tinh quay trở lại bầu khí quyển có thể làm suy giảm nghiêm trọng tầng ozone, và ảnh hưởng đến lượng ánh sáng mặt trời chiếu tới bề mặt.
Để giải quyết vấn đề này, các nhà nghiên cứu của Đại học Kyoto đã tiến hành một nghiên cứu đánh giá độ bền của các loại gỗ khác nhau trong quá trình phóng vào không gian và quỹ đạo Trái đất dài hạn.
Lần đầu tiên được thử nghiệm trong phòng thí nghiệm mô phỏng các điều kiện không gian, những mẫu gỗ này được phát hiện không có thay đổi đáng chú ý nào về chất lượng hoặc hư hỏng cấu trúc.
Có thông tin cho rằng Đại học Kyoto hiện đang sử dụng gỗ mộc lan để chế tạo máy dò “LignoSat” có kích thước bằng một tách cà phê, có thể được sử dụng khi NASA phóng tàu tiếp tế Cygnus lên Trạm vũ trụ quốc tế vào mùa hè này.
Hoặc nó có thể được tàu tiếp tế Dragon của công ty vũ trụ tư nhân SpaceX thực hiện vào cuối năm nay, để xác nhận hoạt động của các vệ tinh bằng gỗ trong không gian.
Giáo sư Murata cho biết, một trong những nhiệm vụ của vệ tinh là phải đo được sự biến dạng của các cấu trúc vệ tinh bằng gỗ trong không gian. Gỗ khá ổn định khi bị ứng suất theo một hướng, nhưng nó lại có thể bị biến dạng hoặc gãy theo hướng khác.
Ông nói thêm rằng không có quyết định cuối cùng nào được đưa ra đối với tàu phóng vệ tinh.
Các lựa chọn hiện đã được thu hẹp thành chuyến đi tới Trạm vũ trụ quốc tế trên tàu vũ trụ tiếp tế Cygnus của Orbital Sciences vào mùa hè này, hoặc tàu vũ trụ Dragon của SpaceX vào cuối năm nay.
LignoSat dự kiến sẽ hoạt động trong không gian ít nhất 6 tháng trước khi quay trở lại bầu khí quyển. Nếu thí nghiệm thành công, vệ tinh bằng gỗ có thể trở thành xu hướng mới, để vật liệu phân hủy sinh học có thể thay thế cho kim loại.
Nếu LignoSat hoạt động tốt trên quỹ đạo, nó có thể mở ra cơ hội sử dụng gỗ làm vật liệu để chế tạo nhiều vệ tinh hơn.
Dự kiến trong vài năm tới sẽ có hơn 2.000 phương tiện không gian được phóng mỗi năm. Khi chúng quay trở lại bầu khí quyển và đốt cháy, nhôm còn sót lại ở tầng trên của bầu khí quyển có thể gây ra các vấn đề môi trường nghiêm trọng trong tương lai gần.
Nghiên cứu gần đây của các nhà khoa học tại Đại học UBS ở Canada cho thấy, nhôm từ các vệ tinh quay trở lại khí quyển có thể gây ra sự suy giảm nghiêm trọng tầng ozone, tầng bảo vệ Trái đất khỏi bức xạ cực tím của mặt trời. Nó cũng có thể làm giảm cường độ ánh sáng mặt trời xuyên qua bầu khí quyển và chạm tới bề mặt.
Mới đây, các nhà khoa học từ Đại học UBS đã công bố một báo cáo nghiên cứu cho biết, vật liệu nhôm trên các vệ tinh quay trở lại bầu khí quyển có thể làm suy giảm nghiêm trọng tầng ozone và ảnh hưởng đến lượng ánh sáng mặt trời chiếu tới bề mặt.
Xem thêm
Từ khóa vệ tinh bằng gỗ Đại học Kyoto
