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El primer satélite de madera probará la exploración espacial «verde»

El LignoSat japonés probará la resiliencia de la madera en el espacio y podría dar paso a una nueva era de satélites más sostenibles y menos contaminantes

El primer satélite del mundo hecho de madera y llamado LignoSat, desarrollado por científicos de la Universidad de Kioto y la empresa maderera Sumitomo Forestry, se muestra durante una conferencia de prensa en la Universidad de Kioto en Kioto el 28 de mayo de 2024.

JiJi Press/AFP vía Getty Images

Los investigadores dieron a conocer el primer satélite de madera del mundo el mes pasado, y lo consideraron como una forma de allanar el camino para más usos de la madera en el espacio exterior. El material será más sostenible y menos contaminantes que los metales utilizados en los satélites convencionales, afirman.

Investigadores de la Universidad de Kyoto en Japón y la empresa maderera Sumitomo Forestry, con sede en Tokio, mostraron el satélite, llamado LignoSat, a finales de mayo. El cubo, de unos 10 centímetros de largo, está fabricado con paneles de madera de magnolia y tiene un marco de aluminio, paneles solares, placas de circuitos impresos y sensores. Los paneles incorporan métodos japoneses de carpintería de madera que no dependen de pegamento ni accesorios metálicos.

La madera puede parecer contradictoria para su uso en el espacio porque es combustible, pero esa característica puede ser deseable. Para frenar el creciente problema de basura espacial Naves y estaciones espaciales amenazantes, etapas de cohetes y satélites se sumergen deliberadamente en la atmósfera terrestre para quemarse. Pero durante la combustión liberan partículas de aluminio y otros metales. Están previstos muchos más lanzamientos de naves espaciales.y los científicos han advertido que se desconocen los efectos ambientales de esta contaminación.


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Cuando LignoSat vuelva a caer a la Tierra, después de seis meses a un año de servicio, la magnolia se incinerará por completo y liberará sólo vapor de agua y dióxido de carbono, dice Takao Doi, astronauta e ingeniero de la Universidad de Kyoto, que forma parte del equipo de investigación. Señala otros beneficios de la madera: es resistente en el duro entorno del espacio y no bloquea las ondas de radio, lo que la hace adecuada para encerrar una antena.

Y existe un precedente de naves espaciales con piezas de madera. Lanzada en 1962, la sonda lunar Ranger 3 de la NASA tenía una carcasa de madera de balsa destinada a proteger su cápsula cuando aterrizaba en la superficie lunar (la sonda falló, no alcanzó la Luna y comenzó a orbitar el Sol).

Pioneros de la madera

LignoSat costará alrededor de 191.000 dólares para diseñar, fabricar, lanzar y operar. Los sensores a bordo evaluarán la tensión sobre la madera, la temperatura, las fuerzas geomagnéticas y la radiación cósmica, además de recibir y transmitir señales de radio. El satélite ha sido entregado a la Agencia de Exploración Aeroespacial de Japón (JAXA) y será transferido a la Estación Espacial Internacional en septiembre, antes de ser puesto en órbita en noviembre.

Astronauta asiático con camisa beige y corbata roja frente a una pared de paneles de madera sosteniendo una pequeña caja de satélite de madera.

Takao Doi, astronauta y profesor especial de la Universidad de Kyoto, sostiene el primer satélite del mundo hecho de madera y llamado LignoSat.

JiJi Press/AFP vía Getty Images

El crecimiento ha sido lento para el proyecto, que comenzó en 2020 con especulaciones sobre el mayor potencial de la madera en el espacio para una mejor sostenibilidad.

«En nuestras primeras conversaciones, el Dr. Doi propuso que construyéramos viviendas de madera en la Luna», dice el miembro del equipo Koji Murata en el laboratorio de diseño de biomateriales de la Escuela de Graduados en Agricultura de la Universidad de Kyoto. «También hemos discutido la posibilidad de construir cúpulas de madera en Marte para cultivar bosques maderables».

Los colonos marcianos y lunares, como todos los pioneros, tendrían que utilizar materiales locales: regolito (material rocoso en la superficie), dióxido de silicio y otros minerales, en el caso de Marte. Pero la madera podría desempeñar un papel en la creación de refugios temporales o permanentes. Murata señala los planes de JAXA y sus socios industriales para desarrollar refugios hechos parcialmente de madera que podrían usarse en la Antártida o en la Luna.

«Las propiedades naturales de la madera como protección contra la radiación podrían usarse eficazmente para diseñar paredes o capas exteriores de hábitats espaciales para brindar protección», dice Nisa Salim, que se especializa en materiales de ingeniería en la Universidad Tecnológica de Swinburne en Melbourne, Australia, y no forma parte. del proyecto. “La madera es un aislante eficaz, capaz de regular la temperatura y minimizar la transferencia de calor para mantener un ambiente interior confortable. Es fácil trabajar con la madera, es renovable y biodegradable, lo que se alinea con los objetivos de sostenibilidad para la exploración espacial”.

Salim señaló que la integridad estructural, la seguridad y la longevidad de la madera deben confirmarse en el espacio.

La madera se compone de celulosa unida por lignina, una especie de polímero orgánico. Eso lo convierte en un miembro natural de la clase de materiales conocidos como compuestos, dice Scott J. McCormack, ingeniero de materiales de la Universidad de California, Davis, que no participa en el proyecto. Los compuestos se utilizan a menudo en la industria aeroespacial, por lo que no le sorprende que se pueda explorar su uso en satélites.

“Los compuestos son ideales para la industria aeroespacial (y también para los satélites) debido a su alta relación resistencia-peso”, dice McCormack. Pero tiene dudas sobre cómo funcionará la madera como material estructural en la Luna o Marte. “La primera preocupación que me viene a la mente es la radiación cósmica galáctica. [GCR] y cómo podría degradar las propiedades mecánicas de la madera con el tiempo. El GCR no es un gran problema para nosotros aquí en la Tierra, gracias a nuestra atmósfera”.

Pero Murata dice que el equipo ha estudiado mediciones de GCR y partículas energéticas solares (partículas de alta energía que se liberan del Sol) tomadas por el rover Curiosity de la NASA en Marte, así como los efectos de los rayos gamma sobre la madera en la Tierra. Piensa que la madera en Marte podría durar miles de años. «La radiación en Marte es un gran problema para los organismos vivos, incluidos los humanos», afirma. «No creo que esto vaya a ser un gran problema para la madera».

Este artículo se reproduce con permiso y fue publicado por primera vez el 7 de junio de 2024.