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Il legno come materiale spaziale?
l prototipo testato da KitSat – Courtesy: KitSat
L’Università di Kyoto, in collaborazione con Sumitomo Forestry, sta sviluppando un satellite realizzato in legno, il cui rilascio è previsto per il 2023. LignoSat è destinato a incenerirsi al termine della sua missione attraverso il rientro in atmosfera, evitando così l’accumulo di ulteriori detriti nell’orbita terrestre e limitando nel contempo la quantità di particelle tossiche rilasciate durante la combustione.
Concept del satellite – Courtesy: Sumitomo Forestry
Non si tratta del primo oggetto spaziale progettato in legno: il primo programma Ranger, sviluppato dalla NASA negli anni ‘60, già prevedeva strutture in balsa sulla Luna (mai entrate in funzione a causa del fallimento della missione).
Per le missioni Ranger (1961-1965) fu costruito un limitatore di impatto in balsa, progettato per proteggere gli strumenti lunari.
La finlandese WISA Woodsat sta lavorando ad un progetto simile, con obiettivo un lancio nel 2021. Un primo prototipo, realizzato in collaborazione con KitSat e realizzato in multistrato di betulla, ha effettuato un volo stratosferico di successo nel luglio 2017 e ha sopportato bene le condizioni estreme.
WISA Woodsat rendering – Courtesy Wisaplywood.com
Il legno è comunque un materiale raramente usato nell’industria aerospaziale, per una serie di ragioni tecniche. Tanto per cominciare, la materia organica contiene acqua. Nel vuoto, quell’acqua fuoriesce ed evapora, il che può influenzare la struttura, specialmente nei punti in cui sono attaccate viti e staffe. Anche se questo processo impiega diverse settimane,l’integrità del veicolo spaziale potrebbe risultarne compromessa.
Per questo è molto probabile che il legno venga trattato prima del lancio. L’obiettivo di queste missioni è anche quello di testare diversi tipi di legno in condizioni estreme di temperatura e luce solare e studiare i cambiamenti di stato di legni sottoposti a diversi trattamenti in condizioni di microgravità, per poi tradurre queste conoscenze in applicazioni pratiche del materiale sulla Terra.
Potrebbero esserci inoltre alcuni vantaggi nell’incassare parti meccaniche in un guscio di legno: a differenza del metallo, il legno non blocca le onde elettromagnetiche che i satelliti utilizzano per comunicare. In tal caso, gli scienziati potrebbero essere in grado di proteggere l’antenna e altre strumentazioni attraverso la struttura in legno.
Simulazione in CGI di NASA che raffigura la quantità di detriti nell’orbita terrestre bassa. Ad oggi, orbitano attorno al nostro pianeta, oltre a milioni di frammenti, più di 34.000 unità di dimensioni importanti, come moduli di razzi, e 2.550 satelliti in disuso.
Fonti:
https://www.dezeen.com/2021/01/05/wooden-satellite-lignosat-kyoto-university-sumitomo-forestry/
https://www.wisaplywood.com/campaigns/wisawoodsat/
