Družice ze dřeva

Historicky první družicí vyrobenou ze dřeva by se měl stát finský WISA Woodsat. Na projektu se podílí i materiáloví experti agentury ESA, kteří nejen pomáhají s předstartovními zkouškami, ale také přidali soubor experimentálních senzorů. WISA Woodsat je 1U CubeSat s rozměry 10 × 10 × 10 centimetrů a na první pohled připomíná ostatní standardizované krychle nanodružic. Jeho povrchové panely jsou vyrobeny z překližky. Jediné externí části, které nejsou ze dřeva, jsou hliníkové kolejničky používané pro uvolnění družice a také její kovová tyčka pro pořizování autoportrétů.

Představení družice WISA Woodsat

Představení družice WISA Woodsat
Zdroj: https://www.esa.int/

Celý projekt spustil finský spisovatel a televizní moderátor Jari Makinen, spoluzakladatel firmy Arctic Astronautics, která prodává plně funkční repliky CubeSatů pro výuku, testy a volnočasové využití. „Vždycky mne bavilo dělat modely letadel, což obnášelo práci s mnoha dřevěnými díly. Když jsem se teď přesunul na pole kosmicko-edukační, tak jsem si položil otázku, proč vlastně neposíláme do kosmu více dřevěných výrobků,“ vzpomíná Makinen a dodává: „Jako první mne napadlo, že bychom mohli postavit dřevěnou družici a na meteorologickém balónu ji vypustit do stratosféry. To se nám povedlo v roce 2017 s dřevěným modelem KitSat. Jelikož to šlo dobře, rozhodli jsme se vylepšit návrh a jít na oběžnou dráhu. A od té doby se celý projekt začal zvětšovat jako sněhová koule. Našli jsme komerční podporu a navázali spolupráci s firmou Rocket Lab, která vynáší družice z Nového Zélandu na raketách Electron.

ESTEC - technologické a testovací středisko Evropské kosmické agentury.

ESTEC – technologické a testovací středisko Evropské kosmické agentury.
Zdroj: https://www.esa.int/

Riccardo Rampini, vedoucí sekce ESA pro fyzikální a chemické vlastnosti materiálů říká: „Bylo to docela narychlo, ale uvítali jsme příležitost podílet se na vědeckém vybavení Woodsatu jako protislužbu za pomoc při zhodnocení jeho vhodnosti k letu. První část, kterou jsme připravili, je tlakový senzor, který nám umožní sledovat lokální tlak v palubních dutinách v prvních hodinách až dnech po startu. Je to důležitý faktor pro aktivaci vysokoenergetických systémů a radiofrekvenčních antén, jelikož i malé množství vzduchu v těchto dutinách může narušit jejich funkci. Senzor pro nás postavila dánská firma Sens4, která předvedla skvělou práci, když očesala jejich standardní design, aby se vešly do omezeného prostoru i množství dostupné energie.

Tři senzory Evropské kosmické agentury budou na společné desce.

Tři senzory Evropské kosmické agentury budou na společné desce.
Zdroj: https://www.esa.int/

Materiálový inženýr Bruno Bras z ESA dodává: „Je dobře, že jsme nakonec dospěli k levnému zařízení, které může mít celou řadu dalších využití – ať už na oběžné dráze nebo při pozemních testech.“ Hned vedle najdeme prostou LED diodu a fotorezistor, který zaznamená její rozsvícení. Na tom by na první pohled nic nebylo, ale energie k LED diodě projde skrz 3D tištěný elektricky vodivý plast PEEK (polyether-ether-keton). Tím se otevře cesta k budoucímu tištění elektrických (nebo dokonce datových) spojů přímo do těl družic).

Laboratoř ESA pro materiály a elektronické součástky.

Laboratoř ESA pro materiály a elektronické součástky.
Zdroj: https://www.esa.int/

Materiálový inženýr Orcun Ergincan z ESA k tomu říká: „Dalším členem je křemíkový krystal, který slouží jako vysoce citlivé zařízení pro sledování kontaminace. Dokáže zaznamenat i slabé nánosy v řádu nanogramů, které pochází z palubní elektroniky, ale i samotných dřevěných povrchů. Tento díl nám dodala italská firma OpenQCM. Tato společnost se také postarala o výrobu bloku desek tištěných spojů pro všechny tři demonstrátory a jejich související senzory.

Mezi sponzory projektu Woodsat patří i finská firma UPM Plywood, která patří mezi největší výrobce překližkových materiálů na světě. „Základním materiálem pro překližku je břízové dřevo. Používáme v podstatě to samé, co najdete v obchodech pro kutily nebo při výrobě nábytku,“ popisuje Samuli Nyman, spoluzakladatel Artctic Astronauts a hlavní inženýr Woodsatu a dodává: „Hlavní rozdíl je v tom, že běžná překližka je pro kosmické použití moc vlhká, takže my nejprve umístíme materiál do tepelně-vakuové komory, kde jej vysušíme. Poté přistoupíme k metodě deponování atomární vrstvy, přidáme velmi tenkou vrstvu oxidu hlinitého, který se většinou používá k izolaci elektroniky. To by mělo zabránit nežádoucímu odpařování ze dřeva, kterému se říká outgasing. Zároveň to bude sloužit jako ochrana před korozivními účinky atomárního kyslíku. Budeme také testovat různé typy laků na různých částech dřeva.

Generátor atomárního kyslíku agentury ESA se snaží napodobovat podmínky, kterým jsou družice vystaveny na oběžné dráze.

Generátor atomárního kyslíku agentury ESA se snaží napodobovat podmínky, kterým jsou družice vystaveny na oběžné dráze.
Zdroj: https://www.esa.int/

Zmíněná velmi reaktivní forma kyslíku se nachází na okraji naší atmosféry a jde o pozůstatek po klasických dvouatomových molekulách kyslíku, které byly rozbity silným ultrafialovým zářením ze Slunce. Poprvé byl objeven, když začal likvidovat tepelnou izolaci na prvních misích amerických raketoplánů. Předletové zkoušky naznačují, že družice, která bude obíhat po sun-synchronní dráze ve výšce 500 – 600 kilometrů by měla odolat účinkům atomárního kyslíku. Očekává se však, že dřevo ztmavne v důsledku ultrafialového záření.

Máme k dispozici dvojici palubních kamer, přičemž jedna je na výsuvné tyči pro pořizování autoportrétů, abychom se mohli podívat na překližku a vyfotit, jak si vede,“ říká Makinen a dodává: „Chtěli bychom vidět změny barvy, nějaké praskliny a tak dále.“ Návrh a výroba tyčky pro kameru s sebou přinesla řadu výzev. Struktura musela být malá, aby se při startu vešla do drobného CubeSatu a přitom musela být schopna se co nejvíc natáhnout po dosažení oběžné dráhy.

WISA Woodsat

WISA Woodsat
Zdroj: https://www.esa.int/

Návrh nakonec udělala finská společnost Huld, které posunula možnosti 3D tisku až na jejich hranu,“ popisuje Makinen a dodává: „Firmě Huld již projekt Woodsat posloužil jako důležitá reference pro vstup na pole dalších kosmických projektů.“ Kromě kamery a souboru senzorů od ESA ponese Woodsat i radiostanici, aby přes ni mohli radioamatéři přenášet signály a fotky po celém světě. Ke stahování dat ze zařízení LoRa je zapotřebí pouze pozemní stanice s cenou kolem 300 Kč. „Ve výsledku je Woodsat prostě krásný objekt z hlediska tradičního severského designu a jednoduchosti. Bude určitě velmi zajímavé ho vidět na oběžné dráze,“ říká Makinen a dodává: „Doufáme, že projekt pomůže lidi inspirovat k tomu, aby se více zajímali o družice a celý kosmický sektor jako o něco, co se již dotýká našich životů a v budoucnu se to bude jen zvětšovat.“ Dřevěná družice Woodsat by měla být na oběžnou dráhu dopravena před koncem letošního roku.

Přeloženo z:
https://www.esa.int/

Zdroje obrázků:
https://www.esa.int/…/woodsat_in_orbit/23345164-1-eng-GB/Woodsat_in_orbit.jpg
https://www.esa.int/…/revealing_the_design/23345326-1-eng-GB/Revealing_the_design.jpg
https://www.esa.int/…/esa_s_technical_heart/23144209-1-eng-GB/ESA_s_technical_heart.jpg
https://www.esa.int/…/23345370-1-eng-GB/ESA_board_for_Woodsat.jpg
https://www.esa.int/…/23348473-1-eng-GB/Materials_and_Electrical_Components_Lab.jpg
https://www.esa.int/…/16958414-1-eng-GB/Atomic_oxygen_generator.jpg
https://www.esa.int/…/wisa_woodsat/23345120-1-eng-GB/WISA_Woodsat.jpg

Kontaktujte autora článku - hlášení chyb a nepřesností, rady, či připomínky
Prosím čekejte...
Níže můžete zanechat svůj komentář.

6 komentářů ke článku “Družice ze dřeva”

  1. Jiny Honza napsal:

    Uff. Těžké téma. Poslední dřevěná stíhačka, poslední dřevěné auto, kolo, koloběžka, talíř, lžíce.
    Družice?
    Doufal jsem, že nás nahradí vyspělejší civilizace, ale bude to asi jinak. 🙁

  2. lkral napsal:

    Před časem jsem zahlédl článek, že dřevěnou družici vyvíjejí Japonci. Tam mělo být důvodem, že na konci životnosti snadno shoří v atmosféře, aniž by zbytky dopadly na zem, a také při tom nedojde k rozprášení částic oxidu hlinitého, které mají být z neuvedených důvodů škodlivé pro životní prostředí. Ale je možné, že jde také spíše jen o snahu upoutat pozornost.
    https://ct24.ceskatelevize.cz/veda/3247216-japonska-spolecnost-chce-posilat-do-kosmu-druzice-vyrobene-ze-dreva-maji-byt-ekologicke

  3. racek napsal:

    No, před lety jsem navštěvoval veletrh IT v Hannoveru, a jeden rok to bylo ve znamení ekologie. Bylo tam hodně slávy, různí papaláši atd. No, ekologické to bylo. Kdo by však čekal ekologické čipy či paměti, tak to tedy ne. Soustředilo se to vesměs na obaly s bambusu a překližky, barvy, zelené pavilony a tak.. Prostě děsná křeč a už se to pak moc neopakovalo. Jak trefně poznamenal jeden můj kolega, tady by dostal zlatou medaili bezpečně ruský sčot …
    A tohle je to samé. Myslím, tedy spíš odhaduji, že zrovna části, které to dřevo u družic nahrazuje, jsou z hlediska výroby ty nejekologičtější.
    No, dřevo a přírodní materiály vůbec já miluji a preferuji. Nic proti němu, ale každému co jeho jest, že. Jako propagaci to ovšem beru. Ovšem, snad to nikdo nevezme vážně, v zákonech EU jsou už různé věci a další se připravují.

  4. pave69 napsal:

    Myslím je to dobré jako test využitelnosti v hlubokém vesmíru – tedy myšleno někde u/na Marsu a dál. Vemte si, že jste třeba 4 lidé někde, kam vám ze Země může něco přiletět nejdřív za rok a teď vám vznikne nějaké vážné poškození konstrukce – ať už těsnící atmosféru, nebo poškození vozidla,….
    Když tam letíte, tak samozřejmě nevíte, co a kde se stane. Takže mít pár kusů dřeva, které je s pomocí jednoduchých nástrojů možné vytvarovat podle potřeby a nějak to zimprovizovat, může být život zachraňující.
    A tahle družice může naznačit, zda by tudy mohla vést cesta.

Zanechte komentář

Chcete-li přidat komentář, musíte se přihlásit.