القمر الصناعي الفنلندي المصنوع من الخشب

.

خشب البتولا الرقائقي (الأبلكاش) Birch Plywood مصطلي بطبقة رقيقة جدًا من أكسيد الألومنيوم.

 

القمر الصناعي WISA Woodsat ، وهو عبارة عن تعاون بين شركة Arctic Astronautics الفنلندية الناشئة ووكالة الفضاء الأوروبية ESA ، بطبقة خارجية مصنوعة من خشب البتولا الرقائقي ، وهي مادة مقاومة بشكل مدهش للبيئة القاسية للفضاء الخارجي. هذه التجربة تمثل تطوراً جديداً مثيراً في تاريخ تكنولوجيا الأقمار الصناعية ، والتي اعتمدت تقليديًا على الألمنيوم وسبائكه. كما أن الخشب سيجعل القمر الصناعي أكثر عرضة للاحتراق بشكل تام عند إعادة الدخول إلي الغلاف الجوي ، مما يضمن أنه لن يضاف إلى مشكلة النفايات الفضائية الكبيرة لدينا.

 

صممت شركة فنلندية قمرا صناعيا خشبيا أطلقت عليه اسم “WISA Woodsat”، بقياسات (ساتل مكعب Cubesat) صغيرة بحجم (10 × 10 × 10 سم). وبحسب موقع “space” المتخصص بأخبار الفضاء، يبلغ وزن القمر الصناعي حوالي 1 كجم فقط، يستخدم نوعًا خاصًا من الخشب الرقيق المطلي (يسمى WISA) والذي يثبت على السطح الخارجي للقمر.

 

وسيتم إطلاق القمر الصناعي الخشبي كجزء من مهمة تنفذها شركة “Arctic Astronautics”، الفنلندية والمتخصصة بتصنيع مكعبات الأطفال. والهدف من المهمة هو اختبار سلوك ومتانة ألواح الخشب المرققة هذه في ظروف الفضاء القاسية وتقييم مدى ملاءمتها للمهام المستقبلية.

 

وسيزود القمر الصناعي بكاميرتين، سيتم توصيل إحداهما بعصا سيلفي معدنية، مما يسمح لفريق المهمة بمراقبة كيفية تغير سطح الخشب الرقائقي للقمر الصناعي في بيئة الفضاء.

 

وقال سامولي نيمان، كبير المهندسين في الشركة: “المادة الأساسية للخشب الرقائقي هي خشب البتولا Birch Plywood ، ونحن نستخدم في الأساس نفس ما يستخدم في أجهزة تصنيع الحاسوب أو لصنع أثاث”. وأضاف: “الاختلاف الرئيسي هو أن الخشب الرقائقي العادي رطب جدًا للاستخدامات الفضائية، لذلك نضع خشبنا في حجرة مفرغة حراريا لتجفيفه ثم نقوم أيضًا بترسيب الطبقة الذرية، بإضافة طبقة رقيقة جدًا من أكسيد الألومنيوم”.

.

فكرة القمر الخشبي

 

وصرح كبير مسؤولي الإستراتيجية للملاحة الفضائية في القطب الشمالي ، جاري ماكينن Jari Mäkinen ، لـ Defense One : “لقد بدأت بتفكير نصف جاد في الأقمار الصناعية الخشبية ، لأنني كنت أصنع نماذج لطائرات خشبية ، وكنت أطير طائرات حقيقية مصنوعة من الخشب ، وقد شاركت في تكنولوجيا الفضاء منذ التسعينيات ، شعرت أن الخشب قد يكون مادة جيدة ، خاصة الخشب الرقائقي”.

 

شركة Arctic Astronautics الفنلندية الناشئة ليست الشركة الوحيدة التي تصمم الأقمار الصناعية الخشبية Wooden Satellites . أعلنت شركة سوميتومو فوريستري Sumitomo Forestry اليابانية عن تعاونها مع جامعة كيوتو في ديسمبر 2020 م عن نيتها لإطلاق أول قمر صناعي خشبي على الإطلاق إلى الفضاء في وقت ما في عام 2023 م- الأمر الذي حفز الشركة الفنلندية الناشئة على العمل بجدية أكبر ، وفقًا لـ Defense One.

 

وكما ذكرنا سابقا أن الدافع لاستخدام الخشب هو أن الخشب سيجعل القمر الصناعي أكثر عرضة للاحتراق بشكل تام عند إعادة الدخول إلي الغلاف الجوي ، مما يضمن أنه لن يضاف إلى مشكلة النفايات الفضائية الكبيرة لدينا. ويتميز القمر المكعب WISA Cubesat بألواح معدنية خفيفة في الداخل لتثبيت الأجهزة الإلكترونية في مكانها ، ولكن حتى هذه المكونات مصممة للاحتراق عند إعادة الدخول ، دون ترك أي أثر وراءها.

 

تتوقع الشركة أن يطلق القمر الصناعي الصغير أبخرة حيث يتم قصفه بأكسجين ذري أكّال Corrosive Atomic Oxygen في المدار، وستسجل كاميرا صغيرة هذا الاضمحلال البطيء.

 

يأمل الفريق أن يبقى القمر المكعب Cubesat على قيد الحياة لمدة عامين ، وهو إنجاز رائع لصندوق مصنوع من الخشب الرقائقي.

.

عن القمر

 

القمر الصناعي WISA Woodsat هو ساتل بحثي مهمته القيام بأبحاث لاختبار مواد في الفضاء. وبشكل أكثر تحديدًا ، دراسة فكرة استخدام خشب البتولا الرقائقي (الأبلكاش) Birch Plywood في هياكل المركبات الفضائية.

 

يعد الخشب الرقائقي Plywood مادة مركبة طبيعية Natural Composite Material وقد تم استخدامه لعقود من الزمان كمواد هيكلية في العديد من التطبيقات الصناعية الصعبة مثل هياكل الطائرات والمراوح وشفرات طواحين الهواء وكذلك أرضيات الشاحنات والمقطورات والحافلات. يستخدم خشب البتولا الأبلكاش المسمي WISA-Birch أيضًا في عناصر عزل السفن الناقلة للغاز الطبيعي المسال LNG Tanker Ships حيث تحتاج المادة للتعامل مع درجات حرارة التجمد – 163 درجة مئوية (-261 فهرنهايت). الخشب الرقائقي قوي وسهل العمل به ، وبالتالي فإن الاستخدام الأكثر شيوعًا للخشب الرقائقي يكون في المباني حيث تُستخدم الألواح لإنشاء أرضيات وجدران وأسقف حاملة.

 

تعتبر الحرارة والبرودة والرطوبة عناصر طبيعية على سطح الأرض ولكن في الفضاء ، تواجه المادة تحديات مختلفة. هناك مجالان محددان من المجالات البحثية سيتم التركيز عليها في اختبار WISA Woodsat – تحدي “التجفيف الفائق Super Drying” وتحدي إطلاق الغازات الناجم عن الفراغ في الفضاء والأشعة فوق البنفسجية UV radiation القاسية غير المرشحة Unfiltered . يحمل القمر الصناعي مجموعة من أجهزة الاستشعار Sensors لقياس التغيرات في المواد الخشبية. لكن الطريقة الأساسية للمراقبة هي الكاميرا ، التي يتم تركيبها على عصا سيلفي فريدة من نوعها. تتيح الكاميرا مراقبة التغيرات المرئية في المواد الخشبية. ولكن بالنسبة لمجتمع هواية البحث عن الكنوز Geocaching ، فإن كاميرا السيلفي لها غرض بديل. سيسافر القمر WISA Woodsat حول العالم مرة كل 1.5 ساعة ، مما يجعله يمثل Travel Bug (TB9GB8G) . يمكنك الوصول إلي القمر WISA Woodsat من خلال إيجاد كود التعقب Tracking Code من الصور التي التقطها القمر الصناعي بكاميرا السيلفي الخاصة به.

 

يستخدم القمر الصناعي راديو LoRa ، والذي يمكن هواة الراديو من التواصل مع القمر الصناعي مباشرة. يمكنك تنزيل الصور الخاصة بك من القمر الصناعي. ولكن ، إذا لم يكن لديك جهاز الراديو الخاص بك جاهزًا ، فيمكنك زيارة wisawoodsat.space واستكشف معرض الصور.

 

من المقرر إطلاق القمر WISA Woodsat من نيوزيلندا بصاروخ إلكترون Electron الخاص بشركة Rocket Lab قبل نهاية عام 2021 م. يمكن أن تحدث الكثير من الأحداث غير المتوقعة في الفضاء ، لذا فإن هذا الجدول الزمني عرضة للتغيير. أضف TB9GB8G إلى قائمة المراقبة الخاصة بك ليتم إخطارك بأحدث المعلومات.

.

اختبار محاكاة بالبالون

 

يوم 2 يونيو 2021 م علي الحساب الخاص بتويتر : ستنطلق رحلتنا # الستراتوسفيرية التالية من Heurekafi يوم 12 يونيو الساعة 13:00 بالتوقيت الفنلندي (إذا تعاون الطقس). نموذج تجريبي لـ #wisawoodsat سوف يطير لمسافة تصل إلى 30 كم للتحقق من وظائفه في ظروف شبيهة بالفضاء.

 

هذا حدث عام – تعال!

.

Our next #stratospheric flight will take place from @Heurekafi
on 12 June at 13:00 Finnish time (if the weather cooperates). A test model of #wisawoodsat will fly up to 30 km for validating its functions in space-like conditions.
This is a public event – come along!

.

وصرح كبير مسؤولي الإستراتيجية للملاحة الفضائية في القطب الشمالي ، جاري ماكينن ، لـ Defense One أنه في الاختبار الأولي Preliminary Test ، أرسلت الشركة بالون طيران اختباري مع صندوق بحجم القمر المكعب مصنوع من خشب البتولا وخشب البتولا الرقائقي. ووفقًا لماكينن ، فإن المادة صمدت “بشكل مدهش” في الغلاف الجوي العلوي.

.

الإطلاق

 

في 9 تموز/يوليو 2021 م، اعتمدت وكالة الفضاء الأوروبية المكعب الخشبي الصغير للطيران ، ومن المقرر الآن إطلاقه على متن صاروخ إلكترون التابع لمختبر روكيت في وقت لاحق من هذا العام.

.

المصادر

 

1- “مكعب خشبي” صغير للأطفال ينفذ مهمة في الفضاء – arabic.sputniknews – يوم 14 يونيو 2021 م.

 

2- Tracking the world’s first wooden satellite – geocaching. 7 August 2021.

3- Scientists Are Officially Launching a Wooden Satellite – futurism

*

.

• مفتاح إيقاف Kill Switch القمر الصناعي

.

• ما الذي جعل الأقمار الصناعية ذات المدار الأرضي المنخفض LEO Satellites هي سباق جديدا في الفضاء ؟