Waarom zijn satellieten gemaakt van metaal en niet van hout?

Volgens de non-profit Union of Concerned Scientists van maart 2019 is dat zo meer dan 2000 actieve satellieten... Dankzij hen kunnen wetenschappers wetenschappelijk handelenactiviteiten en gewone mensen - tv kijken en mobiele communicatie gebruiken. Al deze ruimtevaartuigen zijn gemaakt van legeringen van aluminium of titanium, maar in de 21e eeuw is koolstofvezel, een materiaal van geweven koolstofvezelstrengen, erg populair geworden. Ingenieurs gebruiken metalen en koolstofvezel vanwege hun sterkte en relatief lage prijs, maar ze hebben één nadeel. Wanneer satellieten falen, branden ze op in de atmosfeer van onze planeet, waardoor veel relatief schadelijke stoffen vrijkomen. Om satellieten veiliger te maken, besloten Japanse wetenschappers om satellieten van hout te maken. Maar is het echt mogelijk en hoe veilig is het?

Het is onwaarschijnlijk dat houten satellieten er zo uit zouden zien, maar buitenlandse publicaties gebruiken dit specifieke beeld.

Interessant feit: Er zijn nu meer dan 2.000 werkende satellieten in een baan om de aarde. In totaal zijn er meer dan 9000 van gemaakt en gelanceerd, en de meeste zijn uitgebrand in de atmosfeer of veranderd in ruimtepuin.

De inhoud

• 1 Waar zijn satellieten van gemaakt?
  • 1.1 Aluminium satellieten
  • 1.2 Titanium-satellieten
  • 1.3 CFRP-satellieten
• 2 Companion gemaakt van hout

Waar zijn satellieten van gemaakt?

Op dit moment zijn de beste materialen om satellieten te maken aluminium, titanium en koolstofvezel.

Aluminium satellieten

De allereerste satelliet ter wereld werd de ruimte in gelanceerd4 oktober 1957. De Sovjet "Spoetnik-1" met een diameter van 58 centimeter en een massa van 83,6 kilogram was gemaakt van een aluminium-magnesium legering. Het gebruik van dit materiaal was een honderdtal vanzelfsprekend, want de ruimteomgeving is erg hard en de voertuigen moeten zo goed mogelijk beschermd worden. Ja, en deze metaallegering was heel gewoon, dus ingenieurs dachten nauwelijks lang na over de materiaalkeuze - het was duidelijk. De Sovjet-satelliet werkte 3 maanden in een baan om onze planeet en slaagde erin om 1440 banen rond onze planeet te maken, en het materiaal toonde zich van de beste kant. Het heeft zowel vacuüm- als kosmische straling doorstaan.

Sovjet "Sputnik-1"

In dit artikel kunt u meer interessante feiten over Sputnik-1 lezen. Maar lees eerst dit materiaal.

Titanium satellieten

Na verloop van tijd kwamen er meer satellieten, dusDe baan van de aarde is een nog gevaarlijkere plek geworden. Orbiters stortten neer en vielen uit elkaar, tot ruimtepuin. Volgens gegevens voor 2019 cirkelen ongeveer 1,25 miljard fragmenten van defecte apparaten rond onze planeet en bereiken ze een snelheid van 30.000 kilometer per uur. Bij een botsing kunnen ze onherstelbare schade aanrichten aan werkende satellieten, dus moesten ingenieurs ze van een duurzamer materiaal maken: titanium. Maar zelfs hij is niet perfect, want het is duur en weegt veel. Maar hoe groter de massa van de satelliet, hoe duurder het is om hem in een baan om de aarde te brengen.

Puin van oude satellieten vliegt momenteel rond onze planeet

CFRP-satellieten

De kosten om een ​​satelliet de ruimte in te sturen zijn afhankelijk vanwelk bedrijf doet dit. SpaceX voert al enkele jaren veel bestellingen uit, maar vergelijkbare diensten worden geleverd door Rocket Lab en een aantal andere lucht- en ruimtevaartbedrijven. De prijzen zijn voor iedereen anders, maar gemiddeld moet je ongeveer 50 duizend dollar betalen voor elke kilo vracht. En dit is trouwens meer dan 3,5 miljoen roebel. Om de kosten voor het verzenden van satellieten te verlagen, hebben ingenieurs onlangs besloten om ze van koolstofvezel te maken, waardoor de massa van de apparaten met ongeveer 35% wordt verminderd.

Een andere goede eigenschap van CFRP is dat het de belasting tijdens een baan kan weerstaan.

Zie ook: Hoe voorkomen satellieten dat astronomen het heelal bestuderen?

Houten satelliet

Maar wetenschappers blijven zoeken naar betere materialen.Na verloop van tijd vallen satellieten uiteen in de atmosfeer van de aarde en als ze van metaal zijn gemaakt, vormen ze vaste deeltjes aluminiumoxide. Ze kunnen tientallen jaren in de lucht zijn, dus wetenschappers erkennen hun potentieel gevaar voor de aardse natuur en zelfs de menselijke gezondheid. We hebben een veiliger alternatief nodig, en onlangs hebben werknemers van het Japanse bedrijf Sumitomo Forestry het gevonden - dit is een boom. Dit werd tenminste gemeld door Tech Xplore.

Japanse wetenschappers willen elektronica in een houten kist stoppen. Het ziet er vreemd uit, maar waarom niet?

Ruimtesatellieten moeten noodzakelijkerwijs inbrandende atmosfeer van de planeet, omdat ze anders in ruimtepuin veranderen, waarvan er zoveel in een baan om de aarde is. Volgens Japanse onderzoekers levert de verbranding van hout veel minder schadelijke stoffen op dan de vernietiging van metaal. Ja, de resulterende kooldioxide is ook schadelijk, maar de satellieten zijn klein en de uitstoot zou onschadelijk moeten zijn. De boom heeft nog een belangrijk voordeel: hij zendt perfect radiogolven uit, wat het communicatiesysteem aanzienlijk kan vereenvoudigen en de kosten van satellieten kan verlagen.

De eerste houten satelliet wordt rond 2023 in elkaar gezet. Waarschijnlijk wacht ons iets soortgelijks

Maar er is een vraag - kan hout weerstaanmoeilijke ruimteomstandigheden? Ik heb hierboven al vermeld dat de apparaten in de baan van de aarde worden beïnvloed door extreme temperaturen, vacuüm en kosmische straling. Wetenschappers zijn van plan de sterkte van hout tijdens tests te beoordelen. Een prototype van een houten satelliet is gepland om al in 2023 te worden gemaakt. Het klinkt interessant, ook al is het potentieel van hout in de ruimtevaartindustrie moeilijk te geloven. Dit is immers ook een vrij duur materiaal, waar al veel vraag naar is. Het is onwaarschijnlijk dat er in de nabije toekomst iets beters zal zijn dan koolstofvezel, omdat er nog steeds geen bewijs is van de schadelijkheid ervan - u kunt het wiel veilig gebruiken en niet opnieuw uitvinden. Wat denk je?

Als u geïnteresseerd bent in het nieuws van wetenschap en technologie, abonneer u dan op ons Telegram-kanaal. Daar vindt u aankondigingen van het laatste nieuws van onze site!

En als je tijd hebt, raad ik je ten zeerste aanlees materiaal over de satelliet Capella 2, waarmee je mensen zelfs door muren heen kunt volgen. Het is eigendom van Capella Space, dat iedereen spionagediensten aanbiedt.