ทีมวิจัยญี่ปุ่นเตรียมปล่อย “ดาวเทียมไม้” ดวงแรกของโลก ความหวังใหม่ในการกอบกู้โลกจากมลพิษและขยะอวกาศ

ประเทศญี่ปุ่นกำลังก้าวขึ้นเป็นผู้นำในการนำเสนอทางออกที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม เพื่อจัดการกับปัญหาขยะอวกาศ ด้วยการเตรียมปล่อย "ลิกโนแซต" (LignoSat) ซึ่งเป็นดาวเทียมที่ทำจากไม้ดวงแรกของโลกขึ้นสู่อวกาศ นวัตกรรมนี้อาจกลายเป็นจุดเปลี่ยนสำคัญที่จะช่วยปกป้องชั้นบรรยากาศของโลกจากมลพิษที่เกิดจากดาวเทียมในปัจจุบัน

โครงการดาวเทียมลิกโนแซตได้รับการพัฒนาขึ้นโดยทีมนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยเกียวโต ร่วมมือกับบริษัท ซูมิโตโม ฟอเรสทรี (Sumitomo Forestry) ดาวเทียมดวงนี้สร้างขึ้นจากไม้ต้นแมกโนเลีย โดยมีเป้าหมายสำคัญเพื่อจัดการกับปัญหามลพิษในอวกาศที่กำลังเพิ่มสูงขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งปัญหาอนุภาคอะลูมิเนียมที่ถูกปล่อยออกมาเมื่อดาวเทียมโลหะแบบดั้งเดิมหมดอายุการใช้งานและเสียดสีจนเผาไหม้ในชั้นบรรยากาศขณะร่วงตกลงสู่โลก โครงการนี้จึงถือเป็นการบุกเบิกการสำรวจศักยภาพของวัสดุที่สามารถย่อยสลายได้ทางชีวภาพ เพื่อนำมาทดแทนโลหะที่ใช้ในการสร้างดาวเทียมมาอย่างยาวนาน

การนำไม้มาใช้ในการสร้างดาวเทียมอาจฟังดูเป็นแนวคิดที่แปลกใหม่และท้าทาย แต่แท้จริงแล้วไม่ได้เป็นเรื่องที่ไกลเกินจริง โคจิ มูราตะ หัวหน้าโครงการวิจัย อธิบายว่า จากการทดลองก่อนหน้านี้พบว่าไม้บางชนิดสามารถทนทานต่อสภาพแวดล้อมอันโหดร้ายในอวกาศได้โดยไม่เกิดความเสียหายที่รุนแรง ตัวอย่างเช่น การนำตัวอย่างไม้ไปทดสอบบนสถานีอวกาศนานาชาติเป็นเวลาเกือบหนึ่งปี พบว่าไม้แทบไม่มีร่องรอยการเสื่อมสภาพเลย สาเหตุหลักเป็นเพราะในอวกาศไม่มีออกซิเจนและสิ่งมีชีวิตที่จะทำให้ไม้เกิดการย่อยสลายหรือผุพังได้เหมือนบนโลก

เมื่อดาวเทียมลิกโนแซตถูกปล่อยขึ้นสู่อวกาศ มันจะต้องผ่านการทดสอบในลักษณะเดียวกัน เพื่อให้ข้อมูลเชิงลึกเพิ่มเติมว่าไม้จะมีปฏิกิริยาอย่างไรเมื่อต้องเผชิญกับอุณหภูมิที่เปลี่ยนแปลงอย่างสุดขั้ว สภาพความเป็นสุญญากาศ และรังสีในอวกาศ การออกแบบขั้นสุดท้ายของดาวเทียมดวงนี้ใช้แผ่นไม้โฮโนกิแมกโนเลียขนาด 10 เซนติเมตร นำมาประกอบเข้าด้วยกันโดยใช้เทคนิคการเข้าไม้แบบญี่ปุ่นดั้งเดิม ซึ่งอาศัยความประณีตโดยไม่ต้องใช้ตะปูหรือกาว

ความกังวลหลักด้านสิ่งแวดล้อมที่ดาวเทียมลิกโนแซตต้องการแก้ไขคือมลพิษที่เกิดจากขยะอวกาศ ทาคาโอะ ดอย นักบินอวกาศและวิศวกรการบินอวกาศชาวญี่ปุ่น ชี้ให้เห็นว่า ดาวเทียมโลหะทั้งหมดที่ร่วงกลับเข้าสู่ชั้นบรรยากาศโลกจะเกิดการเผาไหม้และสร้างอนุภาคอะลูมินาขนาดเล็ก ซึ่งจะล่องลอยสะสมอยู่ในชั้นบรรยากาศระดับสูงเป็นเวลานานหลายปี และในท้ายที่สุดมันจะส่งผลกระทบต่อสภาพแวดล้อมของโลกอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ นอกจากนี้ ภารกิจอีกประการหนึ่งของดาวเทียมดวงนี้คือการวัดการเสียรูปของโครงสร้างไม้เมื่ออยู่ในอวกาศ เนื่องจากไม้มีความทนทานและคงตัวได้ดีในทิศทางหนึ่ง แต่อาจมีแนวโน้มที่จะเปลี่ยนขนาดหรือแตกร้าวได้ในอีกทิศทางหนึ่งตามลักษณะเนื้อไม้

หากโครงการนี้ประสบความสำเร็จ จะถือเป็นการปูทางไปสู่การใช้วัสดุที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมและย่อยสลายได้ทางชีวภาพในการผลิตและสร้างดาวเทียมในอนาคต การเปลี่ยนมาใช้วัสดุทางเลือกอย่างไม้ ไม่เพียงแต่จะช่วยลดปริมาณสารพิษตกค้างในชั้นบรรยากาศจากการเผาไหม้ของขยะอวกาศ แต่ยังเป็นการปกป้องสภาพแวดล้อมของโลกในระยะยาว นวัตกรรมชิ้นนี้จึงเป็นก้าวสำคัญของวงการเทคโนโลยีอวกาศที่ผสานความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์เข้ากับความยั่งยืนด้านสิ่งแวดล้อมได้อย่างลงตัว

• ข้อมูลอ้างอิง: Kyoto University