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日本科學家打造了世界上第一顆由「木材」製成的微型衛星。這顆名為「LignoSat probe」的衛星由京都大學、住友林業組成的研究團隊以木蘭木（magnolia wood）打造而成。根據研究團隊過往在國際太空站（International Space Station, ISS）測試的結果顯示，木蘭木是一種穩定高、不易裂開的木材。此衛星預計在今（2024）年夏天發射至太空中，藉此測試木材等生物可降解材料能否作為金屬的環保替代品。
 
日本太空人兼京都大學航空及太空工程師土井隆雄在新聞稿中表示，目前所有衛星皆主要由金屬鋁製作而成，當衛星執行完任務並從太空重返地球時，它們會在進入大氣層後開始燃燒並產生微小的氧化鋁顆粒a，這些顆粒將在上層大氣中漂浮許久，最終可能影響地球環境。加拿大英屬哥倫比亞大學（University of British Columbia）團隊在近期的研究中也表示，從重返地球的衛星上釋出的鋁可能會導致臭氧層被嚴重消耗，由於臭氧層保護地球免受太陽紫外線輻射的傷害，因此也可能影響未來穿透大氣層、傳播與到達地球表面的陽光量。
 
為了解決此問題，京都大學研究團隊開始一系列評估木材能否承受太空發射過程、長時間繞行地球軌道的試驗。當團隊在重現太空條件的實驗室進行第一階段測試時，隨即發現木材樣本的質量、外觀並未出現損壞或分解等變化，顯示了木材承受極端環境條件的能力。
 
在第一階段測試後，木材樣本被送往國際太空站進行近一年的暴露試驗後再被帶回地球，樣本同樣沒有出現任何損壞的跡象。該計畫的負責人、京都大學農業研究系講座教授村田功二推測，這可能是因為太空中沒有可以使木材燃燒的氧氣，同時也沒有生物可以導致木材腐爛，因此木材的穩定性得以被維持。團隊同時也測試了包含日本櫻桃木、木蘭木在內的多種不同類型木材，最後發現木蘭木是在諸多木材中最為堅固的。目前木蘭木已被用來製造木製衛星，未來也將進行一系列試驗以確保它能在太空軌道上具有穩定表現。村田進一步說明，雖然木材耐用、穩定，但同時也具有較容易發生尺寸變化、裂開等問題，因此後續的衛星任務包含量測木製衛星是否會在太空中出現結構變形。
 
目前LignoSat probe預計在今年夏天乘坐著火箭前往太空軌道，若它在太空軌道運行期間表現良好，將有機會為製作衛星的材料帶來更多可能性。根據估計，在未來的幾年間，地球每年可能會發射超過2000座太空載具至大氣層外，因此它們在重返大氣層、燃燒時釋放並沉積在大氣中的鋁，可能很快就會造成嚴重的環境問題。而像LignoSat這樣的木質衛星在完成任務後、重新進入大氣層時燃燒，只會產生細小的可生物降解灰燼，相較於金屬鋁對環境帶來的影響將可望顯著降低。

 
新聞來源
McKie. R. (17 February 2024). Japan to launch world’s first wooden satellite to combat space pollution. The Guardian, https://www.theguardian.com/science/2024/feb/17/japan-to-launch-worlds-first-wooden-satellite-to-combat-space-pollution