近日，日本京都大學(xué)和住友林業(yè)公司宣布將合作生產(chǎn)一枚木質(zhì)衛(wèi)星，預(yù)計2023年發(fā)射升空。據(jù)稱，該木質(zhì)衛(wèi)星邊長10厘米，是個“小個頭”，選用不易變形的木蘭科植物厚樸作為原材料。發(fā)射后，它將在和國際空間站相同軌道停留半年至一年，并定期向地球發(fā)回木材變形信息。科學(xué)家稱，如果這一嘗試取得成功，未來衛(wèi)星制造的材料將有更多選擇。
目前，人造衛(wèi)星的首選材料大都是堅固耐用的輕型合金。這些材料雖然有效保護了衛(wèi)星，但也產(chǎn)生了大量太空垃圾。太空垃圾是在宇宙空間中除正在運行的航天器之外的各類人造廢棄物體及其衍生物，主要包括火箭發(fā)射、運行過程中產(chǎn)生的碎片、報廢航天器等。
根據(jù)世界經(jīng)濟論壇的數(shù)據(jù)，目前環(huán)繞地球飛行的人造衛(wèi)星共有約6000顆，其中60%已廢棄并成為太空垃圾。這些碎片一旦撞上正在運行的航天器，將造成巨大損失。2013年，厄瓜多爾衛(wèi)星“飛馬座”就因與火箭殘骸相撞，導(dǎo)致衛(wèi)星損毀。
此前，有科學(xué)家嘗試用捕獲的方式處理太空垃圾，將飛行在近地軌道的垃圾捕獲并帶入大氣層燒毀。不過，這不僅成本高昂，而且金屬飛行器在墜毀過程中燃燒，會釋放氧化鋁顆粒，影響地球生態(tài)環(huán)境。
木質(zhì)衛(wèi)星的設(shè)想，體現(xiàn)了科學(xué)家太空探索思路的轉(zhuǎn)變。過去，人們主要將目光放在探索太空上，隨著太空垃圾問題日益凸顯，科學(xué)家嘗試通過多種方式處理太空垃圾，正向航天探索無污染化邁進，試圖從源頭控制太空垃圾產(chǎn)生。研究人員稱，木質(zhì)衛(wèi)星在完成任務(wù)后能夠燃燒殆盡，木材也不會像金屬那樣對電磁波產(chǎn)生干擾，更有利于衛(wèi)星的結(jié)構(gòu)布局，使衛(wèi)星的建造和發(fā)射更容易，成本也更低。
除了木質(zhì)衛(wèi)星，近年來，美國太空探索技術(shù)公司推出可重復(fù)使用火箭，通過重復(fù)使用降低發(fā)射成本、減少太空遺留。此外，多國正在實驗“離軌帆”技術(shù)——衛(wèi)星完成使命后，運用薄膜帆增大飛行阻力，降低軌道高度，最終離軌并墜入大氣層燒毀，不在太空留下任何垃圾，這也有望成為環(huán)保新選擇。2019年中國發(fā)射長征四號乙運載火箭，其中搭載了一顆小衛(wèi)星“金牛座納星”，即是為了驗證“離軌帆”技術(shù)。
在向宇宙這片星辰大海昂揚出征的同時，保護太空環(huán)境，減少太空垃圾，是各國航天科學(xué)家共同努力的方向。(強薇)
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