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Em Maio de 2023pesquisadores da Universidade de Kyoto e da empresa japonesa de fabricação de madeira Sumitomo Forestry revelaram o primeiro satélite de madeira do mundo, abrindo novos caminhos na tecnologia espacial.
Chamado de LignoSat, este pequeno cubo (cerca de 10 centímetros ou 3 polegadas) contém painéis solares e placas de circuito embutidas nas laterais de madeira. Esses painéis contêm acessórios especiais que não requerem adesivo, mas permitem que as laterais se encaixem no lugar usando técnicas tradicionais de escultura em madeira japonesa.
O projeto começou lentamente em 2020. Desde a sua inauguração, o satélite foi transferido do seu centro de investigação para JAXA (Agência de Exploração Aeroespacial do Japão), onde passará por mais testes de durabilidade antes de ser transferido para a ISS em setembro de 2024. O LignoSat será então lançado em órbita em novembro.
Surpreendentemente, a madeira provou ser uma escolha ecológica para instrumentos espaciais. A sua fácil combustibilidade torna-o numa alternativa mais ecológica ao satélites metálicosoferecendo um passo promissor para a exploração espacial sustentável.
“A madeira é um isolante eficaz, capaz de regular a temperatura e minimizar a transferência de calor para manter um ambiente interior confortável. A madeira é fácil de trabalhar, renovável e biodegradável, alinhando-se com os objetivos de sustentabilidade para a exploração espacial”, afirmou Nisa Salim, investigadora da Swinburne University of Technology em Melbourne, Austrália, que não faz parte do projeto, num recente Natureza artigo sobre este anúncio.
Uma reentrada ecológica e outros benefícios
Embora os satélites de metal possam ser construídos para suportar o calor da atmosfera da Terra tanto no lançamento quanto na reentrada, esses instrumentos emitem partículas metálicas de alumínio, titânio e outros poluentes que podem chegar à atmosfera, cursos de água e outros lugares. Embora estas emissões ainda não tenham sido minuciosamente estudadas, os cientistas já alertam que mais lançamentos de satélites metálicos poderão ter implicações de poluição maiores do que o esperado.
Os satélites de madeira, no entanto, entram em combustão imediatamente após a reentrada, tornando-se uma pequena nuvem de dióxido de carbono e vapor de água à medida que os painéis de madeira são incinerados e queimados, não deixando para trás quaisquer partículas potencialmente prejudiciais.
Outros benefícios dos satélites de madeira incluem a sua permeabilidade às ondas de rádio, o que lhes permite transmitir e comunicar como outros satélites. A durabilidade da madeira faz com que pareça que ela resistiria a ambientes espaciais adversos, especialmente madeira triturada, que é mais forte que o aço.
Se as naves espaciais de madeira podem suportar a radiação cósmica, onde ondas de partículas de alta energia bombardear a Terra e os satélites circundantes, ainda não foi testado. Actualmente, alguns especialistas acreditam que a exposição à radiação cósmica pode degradar a madeira mais rapidamente do que o esperado.
Falta de amostras
Os satélites de madeira têm outras desvantagens potenciais, incluindo a falta de recuperação. Devido à alta inflamabilidade da madeira, qualquer satélite de madeira lançado em órbita não poderia ser lançado pelo método tradicional e, na reentrada, nada do instrumento poderia ser recuperado. Esta limitação obriga as agências espaciais a produzir satélites inteiramente novos sem serem capazes de reciclar peças, o que pode aumentar o custo do dispositivo global.
Além disso, quaisquer gravadores, sensores ou outros dispositivos de medição adicionais ligados ao satélite seriam perdidos, juntamente com os seus dados.
Uma alternativa de baixo custo
Há também a preocupação com o custo, que felizmente não afeta muito o LignoSat.
A maioria dos satélites custa dezenas a centenas de milhões de dólares, sendo o lançamento o componente mais caro. Enquanto alguns sites cotação entre US$ 10 e US$ 400 milhões, NASA calculou um máximo de US$ 260 milhões para um caso hipotético.
De acordo com Artigo da natureza com base neste anúncio, o LignoSat custa cerca de US$ 191.000 para projetar, criar, lançar e manter, uma fração dos custos médios de um satélite. O custo mais baixo deve-se em parte às suas limitações de lançamento, onde deve ser agrupado com outras missões para ser lançado sem incineração, poupando dinheiro às agências espaciais. A madeira também é um material muito mais barato que os metais usados em outros satélites, tornando o instrumento uma opção muito mais econômica.
O futuro dos abrigos espaciais?
Inspirados pelos muitos benefícios e pelo baixo custo do seu satélite de madeira, os investigadores da Universidade de Quioto e da Sumitomo Forestry também começaram a investigar a utilização da madeira como material de base para futuros abrigos espaciais.
“Nas nossas primeiras conversas, o Dr. Doi propôs que construíssemos habitações de madeira na Lua”, afirmou o investigador Koji Murata, do laboratório de design de biomateriais da Escola Superior de Agricultura da Universidade de Quioto, no Natureza artigo. “Também discutimos a possibilidade de construir cúpulas de madeira em Marte para cultivar florestas madeireiras.”
Ao considerar os custos da colonização da Lua ou de Marte, os benefícios da utilização de madeira para construir abrigos temporários ou permanentes não podem ser ignorados. Murata planeja explorar isso ainda mais, colaborando com a JAXA e outros parceiros da indústria para criar abrigos parciais de madeira a serem testados na Antártica e na Lua.
Se estes abrigos forem bem-sucedidos, os avanços futuros na exploração espacial poderão usar algo muito mais próximo de casa para nos levar para mais longe da Terra.
Kenna Hughes-Castleberry é comunicadora científica da JILA (um instituto de pesquisa em física líder mundial) e redatora científica do The Debrief. Siga e conecte-se com ela no X ou entre em contato com ela por e-mail em kenna@thedebrief.org
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