Creati i primi satelliti eco-sostenibili

I satelliti eco-sostenibili giungono direttamente dal Giappone, e nonostante possa sembrare una parte di un arredamento minimalista, in realtà si tratta di uno strumento aereo-spaziale, un concetto futuristico per poter fabbricare oggetti più rispettosi per l’ambiente. Per poter realizzare i satelliti si sono avvalsi dell’utilizzo di un materiale molto antico e naturale, il legno. Molto probabilmente il primo prototipo verrà lanciato già nel 2023.

Il progetto parte da un concetto innovativo che è stato utilizzato per la costruzione di satelliti, rendendo così l’esplorazione spaziale più sostenibile. La novità assoluta sta nella scelta dell’utilizzo del legno, un materiale utilizzato da tempi molto antichi.

Il satellite di legno, che è stato denominato LignoSat, verrà progettato in Giappone e, secondo un recente annuncio fatto dall’azienda giapponese Sumitomo Forestry e dell’Università di Kyoto, sarà lanciato nel 2023. Ma questa è solamente una delle iniziative operate dall’azienda all’interno del progetto LignoStella, che si occupa dello studio e della promozione del legno come materiale da costruzione sia sul nostro pianeta che nello spazio.

Lo sviluppo dei materiali lignei dedicati allo spazio, che quindi sono ultra-resistenti, saranno applicati anche per la fabbricazione di edifici. Un icona di questo progetto sarà l’ambizioso grattacielo in legno, che sarà realizzato per il 350esimo anniversario della Sumitomo Forestry nel 2041. Tra i promotori del progetto troviamo Takao Doi, ingegnere e astronauta giapponese, che dal 2016 è professore presso l’Unità di ricerca spaziale dell’Università di Kyoto.

Il professor Takao Doi, già conosciuto per lo storico lancio di un boomerang nella Stazione spaziale internazionale nel 2008, ha organizzato un programma di ricerca con lo scopo di analizzare le proprietà meccaniche del legno, un materiale rinnovabile, in condizioni di vuoto e la crescita di alberi in ambienti con gravità e pressione ridotte rispetto alla Terra.

L’utilizzo di un materiale come il legno per le missioni spaziali comporta una progettazione molto scrupolosa, soprattutto perché è un materiale che non blocca le onde elettromagnetiche o il campo magnetico terrestre. Nonostante ciò il suo utilizzo è ideale per il posizionamento di antenne e altri dispositivi di controllo all’interno di un satellite, permettendo così di semplificarne la struttura.

La parte principale del programma sarà quella della ricerca e dello sviluppo di materiali in legno altamente resistenti alle condizioni estreme a cui i satelliti andranno incontro durante le missioni, sia durante la fase di lancio che in orbita. Il progetto inoltre prevede una produzione di satelliti artificiali eco-sostenibili, che bruceranno completamente una volta a contatto con l’atmosfera terrestre, senza lasciare alcuna traccia, contrariamente ai materiali utilizzati fino ad oggi.

Il progetto, che porta con se un’idea fuori dagli schemi tradizionali, al momento è ancora in una fase concettuale. Secondo Alberto Buzzoni, astronomo all’Osservatorio di astrofisica e scienza dello spazio dell’Inaf di Bologna, esperto di tecnologie spaziali e rappresentante nazionale per l’Inaf in Ocis, “L’esplorazione di nuovi materiali per le applicazioni spaziali è un’attività intensa e continua sin dall’inizio dell’era spaziale”.

Alberto Buzzoni, continua spiegando che: “L’utilizzo del legno in sostituzione dell’alluminio nelle strutture di assemblaggio dei piccoli satelliti Cubesat, offre certamente un forte risparmio di peso, considerando che il legno pesa circa sei-sette volte meno dell’alluminio, un fattore che influisce molto sul lato economico”.

Un altro vantaggio, secondo Alberto Buzzoni, è che il legno è un materiale isolante rispetto alle cariche elettriche della radiazione cosmica, e questa è una caratteristiche che agevola la protezione dei microcircuiti a bordo del satellite dalle scariche elettrostatiche.

Per ultimo, ma non meno rilevante, è l’aspetto ecologico. Infatti, con lo smaltimento che avviene per bruciamento al rientro nell’atmosfera terrestre, il materiale si distrugge completamente, senza però rilasciare materiali nocivi, a differenza dell’alluminio che rimane nell’atmosfera sotto forma di ossido Al2O3, un composto nocivo per lo strato di ozono e per l’equilibrio climatico del nostro pianeta.

Esistono purtroppo delle criticità in questo progetto secondo Alberto Buzzoni, ossia che: “Il limite maggiore che vedo potrebbe riguardare la stabilità meccanica di una struttura in legno nello spazio. Certamente sarebbe impossibile costruire parti di grandi dimensioni. Infatti, per adesso si tratta di un CubeSat delle dimensioni di 10 centimetri”.

Il problema centrale del progetto è che in assenza di atmosfera e quindi in condizioni di pressione nulla, il legno tende a degassificarsi, ossia va a perdere tutti i gas e l’umidità residua di cui è composta la sua struttura. Questa condizione può portare a deformazioni rilevanti della struttura, nonché al pericolo che questi gas rilasciati mandino in cortocircuito l’elettronica a bordo, con esiti gravissimi.

Al momento gli scienziati giapponesi stanno mantenendo il massimo riservo, per quanto riguarda la tipologia di legno scelta per l’esperimento del LignoSat e le sue procedure di lavorazione. Bisognerà attendere per poter avere ulteriori informazioni.

fonte:

https://www-media-inaf-it.cdn.ampproject.org/v/s/www.media.inaf.it/2021/01/04/lignosat/amp/?amp_js_v=a6&amp_gsa=1&usqp=mq331AQFKAGwASA%3D&fbclid=IwAR13AMpxngDyu0QGHHxeVzrNzAjrr2ezHQQw2Fb17AiQMYMBygtvw7k7gZc#csi=0&referrer=https%3A%2F%2Fwww.google.com&amp_tf=Da%20%251%24s&ampshare=https%3A%2F%2Fwww.media.inaf.it%2F2021%2F01%2F04%2Flignosat%2F