Zapomeňte na futuristické slitiny. „Novým“ slibným materiálem pro vesmír je dřevo
Špičkoví technici vytvářejí nové materiály. Anebo se dokážou podívat novým pohledem na materiály dávno známé a najít pro ně úplně nečekané využití. A tak teď konstruktéři pracují na nových kosmických družicích ze dřeva. Má to řadu výhod. Třeba i tu, že až se bude družice vracet na zemský povrch, určitě shoří v atmosféře a nespadne nám na hlavu.
Cesta ze Země do vesmíru samozřejmě stále vyžaduje extrémně odolné technologie. Rakety, které vynášejí náklady na oběžnou dráhu, jsou konstruovány tak, aby vydržely obrovské tlaky a žár při startu i při tření o atmosféru při vzletu. Využívají se pro ně především vysoce pevné slitiny hliníku, ušlechtilá ocel, titan pro nejnamáhanější části či moderní uhlíkové kompozity, které zajišťují lehkost i stabilitu celého nosiče.
Družice, které jsou po dosažení oběžné dráhy vypuštěny do kosmického prostoru, jsou zatím standardně z kovových slitin a plastů a chráněné vícevrstvými izolačními fóliemi. Dnes se však vědecká komunita zabývá myšlenkou, že by mohly mít trup z obyčejného, i když pečlivě vybraného dřeva.
Hned dvě vesmírné stanice by letos měly přibýt na oběžné dráze kolem Země. Pozoruhodné je, že obě budou mít poprvé v historii soukromé vlastníky. Měly by pomoci proměnit okolí naší planety v prosperující ekonomickou zónu.
Na oběžnou dráhu Země míří miliardáři a ambiciózní startupy
Názory
Průkopníci z magnólie a břízy
Prvním testem této koncepce byla v prosinci 2024 družice LignoSat vyvinutá v Japonsku na Kjótské univerzitě. Měla malinké rozměry 10 x 10 x 10 cm a její obal byl ze dřeva japonského stromu magnolie, které vyniká pevností a odolností. Kosmická loď Falcon 9 společnosti SpaceX ji i s dalším nákladem vynesla na Mezinárodní kosmickou stanici a odtud byla vypuštěna do vesmíru.
Bohužel, její komunikace selhala, avšak zvenčí bylo možné pozorovat, jak se daří jejímu obalu. Teploty na orbitě kolísaly od -100 do +100 °C, dřevo bylo bičováno kosmickým zářením, ale panely držely pevně celých 116 dní, dokud družice nezanikla v atmosféře. Druhá pokusná dřevěná družice kjótských vědců se k vypuštění zatím připravuje na rok 2028.
Jinou dřevěnou družici se chystá po letech vývoje odeslat do vesmíru finsko-česká společnost Huld, která má pět set zaměstnanců ve Finsku a v České republice. Toto pondělí chtějí její technici vyzkoušet prototyp ve výšce asi 30 km a v létě pak už družici vyslat na oběžnou dráhu. Družice se jmenuje WISA Woodsat, má rovněž tvar krychle o hraně 10 cm a je z březové překližky, což je materiál běžně používaný k izolaci nádrží na podchlazený zkapalněný zemní plyn při teplotách kolem -163 °C.
Materiál původně pochází z lesa, vypadá jako dřevo, má strukturu dřeva, vyvolává stejně příjemný dojem a je dobře opracovatelný. Navíc však odolává ohni, hnilobě, škůdcům, vlhkosti a je šestkrát lehčí než ocel, přitom má poměr pevnosti a hmotnosti téměř desetkrát větší než ocel. Prostě super. Však se taky materiál „skromně“ jmenuje Superwood a jeho tvůrci získali investice pro přípravu jeho výroby.
Dřevo pevnější než ocel chce letos prorazit do stavebnictví
Enjoy
Co vylétne nahoru, zase jednou spadne
Co do vesmíru vzlétne, to zase dříve nebo později přitáhne Země zpět. Tedy i družice. V lepším případě se padající družice rozžhaví třením o atmosféru a shoří na popel. Jenže nějaký ten odolný kovový kus kosmické aparatury sem tam dopadne až na povrch Země. Nejkurióznějším a také nejvíc šokujícím případem byl v roce 1979 pád zbytků americké vesmírné stanice Skylab poblíž australského Perthu. Tamní městská rada následně poslala americké kosmické agentuře NASA pokutu za znečišťování veřejného prostranství, kterou NASA nezaplatila.
Existuje oblast v jižním Tichém oceánu mezi Chile a Novým Zélandem o rozloze asi 10 tisíc čtverečních kilometrů (velikost Jihočeského kraje), která byla mezinárodně určena jako místo, kam mají být nasměrovány padající kosmické objekty těžší než 300 kg, u nichž se předpokládá, že v atmosféře nedokážou shořet. Letadel tam moc nelétá, lodě se tam často neplaví a dostanou včas varování, aby se oblasti vyhnuly. Jenže takto bezpečný návrat je drahý, a tak operátoři často směřují ještě ovládané kosmické objekty aspoň někam do oceánů, kde je minimální riziko, že něco trefí. Když však operátoři nad družicí ztratí kontrolu, spadne leckam.
Navigačních, telekomunikačních, vědeckých i špionážních družic na oběžné dráze rapidně přibývá, čímž se riziko dopadu na Zemi zvyšuje. Jak konstatuje časopis The Economist, v roce 2023 „spadlo“ z oběžné dráhy na Zemi asi 290 tun kosmického odpadu a do roku 2035 se toto číslo zvýší na 2800 tun ročně. Družice ze dřeva však v atmosféře spolehlivě shoří na saze a odhalené přístroje vevnitř jsou pak vystaveny tření dost dlouho na to, aby shořely také.
Nález části indické rakety na australském pobřeží připomněl nepříjemnou skutečnost: rostoucí využívání vesmíru přináší i riziko, že nám kosmická technika spadne na hlavu. Zatím ke škodám dochází zřídka, nebezpečí se však bude zvětšovat.
Pozor, padá družice. Vesmírný byznys mohou poškodit nekontrolované dopady zbytků kosmické techniky na Zemi
Enjoy
Další výhody dřeva
Kromě bezpečnosti při návratu družice na Zemi dřevo přináší i další technologické výhody. Rádiové vlny jím snadno procházejí, takže antény družice mohou být bezpečně skryty uvnitř trupu, kde jsou chráněny před částečkami kosmického smetí. Dřevo skvěle izoluje, což šetří energii potřebnou na vytápění přístrojů uvnitř družice, pohlcuje vibrace. A v neposlední řadě je výrazně levnější než speciální kosmické slitiny.
Samozřejmě, vesmír není pro dřevo přirozeným prostředím. Vakuum může z materiálu vysávat vlhkost a oslabovat jej, což by mohl vyřešit speciální ochranný nátěr z oxidu hlinitého. Nejsou ještě ani známé případné interakce mezi sazemi ze shořelého dřeva a vypařenou elektronikou během průletu atmosférou, takže není jasné, jestli to neovlivní její stav.
Ovšem už dnes tam hoří spousta kovů a plastů. Dřevo snad nebude o tolik horší.
V padesátileté historii Evropské kosmické agentury (ESA) se teprve nyní stalo, že tato mezivládní organizace získala do rozpočtu prakticky tolik peněz, kolik chtěla – 22,1 miliardy eur. Je to o třetinu víc než pro minulé tříleté období. A poprvé ve své historii bude agentura připravovat projekty určené i pro vojenské účely, shrnuje v analýze pro Newstream vědecký novinář Josef Tuček.
Evropská kosmonautika má vyšší rozpočet. A poprvé si otevřeně klade vojenské cíle
Názory
