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なぜ衛星は木ではなく金属でできているのですか?

2019年3月の非営利の関係科学者連合によると、 2000以上のアクティブな衛星..。それらのおかげで、科学者は科学を行うことができます活動、そして一般の人々-テレビを見たり、モバイル通信を使用したりします。これらの宇宙船はすべてアルミニウムまたはチタンの合金で作られていますが、21世紀には、炭素繊維のストランドを織り込んだ材料である炭素繊維が非常に人気になりました。エンジニアは、強度と比較的安価なため、金属と炭素繊維を使用しますが、欠点が1つあります。衛星が故障すると、地球の大気中で燃え尽き、比較的有害な物質が大量に放出されます。衛星をより安全にするために、日本の科学者たちは木から衛星を作ることに決めました。しかし、それは本当に可能であり、それはどれほど安全ですか?

木製の衛星がこのように見える可能性は低いですが、外国の出版物はこの特定の写真を使用しています。

興味深い事実: 現在、地球の軌道には2,000を超える稼働中の衛星があります。合計で9000以上が作成され、発売され、それらのほとんどは大気中で燃え尽きるか、宇宙の残骸になりました。

内容

  • 1衛星は何でできていますか?
    • 1.1アルミニウム衛星
    • 1.2チタン製の衛星
    • 1.3CFRP衛星
  • 2木で作られたコンパニオン

衛星は何でできていますか?

現時点では、衛星を作るための最良の材料は、アルミニウム、チタン、および炭素繊維です。

アルミ衛星

世界で最初の衛星が宇宙に打ち上げられました1957年10月4日。直径58センチ、質量83.6キログラムのソビエトの「スプートニク-1」は、アルミニウムとマグネシウムの合金でできていました。宇宙環境は非常に過酷であり、車両は可能な限り保護されなければならないため、この材料の使用は百の自明のことでした。はい、そしてこの金属合金は非常に一般的だったので、エンジニアは材料の選択について長い間考えていませんでした-それは明らかでした。ソビエトの衛星は3か月間軌道上で動作し、地球の周りを1440周回することができ、その素材は最良の側面から現れました。それは真空と宇宙放射の両方に耐えてきました。

ソビエト「スプートニク-1」

「Sputnik-1」に関するさらに興味深い事実は、この記事にあります。しかし、最初にこの資料を読んでください。

チタン衛星

時間が経つにつれて、より多くの衛星があったので、地球の軌道はさらに危険な場所になっています。オービターは墜落してバラバラになり、宇宙の破片になりました。 2019年のデータによると、故障したデバイスの約12億5千万個の断片が地球を周回しており、その速度は1時間あたり30,000キロメートルに達します。衝突時には、動作中の衛星に修復不可能な損傷を与える可能性があるため、エンジニアはより耐久性のある材料であるチタンで衛星を作成する必要がありました。しかし、彼でさえ完璧ではありません。なぜなら、それは高価で、重いからです。しかし、衛星の質量が大きいほど、地球の軌道に乗せるのに費用がかかります。

古い衛星の破片が今私たちの惑星の周りを飛んでいます

CFRP衛星

衛星を宇宙に送るコストはどの会社がこれを行っていますか。 SpaceXはここ数年、多くの注文を処理してきましたが、同様のサービスがRocketLabや他の多くの航空宇宙会社によって提供されています。価格は人によって異なりますが、平均すると、貨物1キログラムあたり約5万ドルを支払う必要があります。ちなみに、これは350万ルーブル以上です。衛星の送信コストを削減するために、エンジニアは最近、デバイスの質量を約35%削減するカーボンファイバーで衛星を作成することを決定しました。

CFRPのもう1つの優れた特性は、軌道中の負荷に耐えることができることです。

参照:衛星はどのようにして天文学者が宇宙を研究するのを防ぎますか?

木製衛星

しかし、科学者たちはより良い材料を探し続けています。時間の経過とともに、衛星は地球の大気中で崩壊し、金属でできている場合、それらは酸化アルミニウムの固体粒子を形成します。それらは何十年もの間空中にある可能性があるので、科学者は地球の自然、さらには人間の健康に対する潜在的な危険性を認めています。より安全な代替品が必要であり、最近、日本企業の住友林業の従業員がそれを発見しました。これは木です。少なくともこれはTechXploreによって報告されました。

日本の科学者は、電子機器を木製の箱に入れたいと考えています。奇妙に見えますが、なぜですか?

宇宙衛星は必然的に燃え尽きる必要があります惑星の大気。さもなければ、それらは宇宙の破片に変わり、軌道上に非常に多く存在するからです。日本の研究者によると、木材の燃焼は金属の破壊よりもはるかに少ない有害物質を生成します。はい、結果として生じる二酸化炭素も有害ですが、衛星は小さく、排出物は無害でなければなりません。このツリーにはもう1つの重要な利点があります。電波を完全に送信するため、通信システムが大幅に簡素化され、衛星のコストを削減できます。

最初の木製衛星は2023年頃に組み立てられます。おそらく、このようなものが私たちを待っています

しかし、疑問があります-木は耐えることができますか過酷な宇宙環境?地球の軌道では、デバイスは極端な温度、真空、宇宙放射の影響を受けることはすでに上で述べました。科学者は、テスト中に木材の強度を評価する予定です。木製衛星のプロトタイプは、早くも2023年に作成される予定です。宇宙産業における木材の可能性を信じがたいとしても、それは面白そうに聞こえます。結局のところ、これもかなり高価な材料であり、すでに大きな需要があります。カーボンファイバーよりも優れたものが近い将来登場する可能性は低いです。なぜなら、その有害性の証拠はまだないからです。安全に使用でき、ホイールを作り直す必要はありません。どう思いますか?

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