这可不是“过家家”，木质结构的卫星居然飞上了太空！
11月4日，世界首颗木壳人造卫星LignoSat，搭乘美国太空探索技术公司的货运飞船成功升空入轨。这颗仅重一公斤的小卫星，让人们看到了商业航天快速发展的当下，成本和可持续性发展已经被提上了“议事日程”。
“人造卫星在人类探索宇宙、通信、气象监测等诸多领域发挥着重要作用，其制造材料的选择更为关键。”11月6日，天津大学机械工程学院教授隋天一接受科普时报记者采访时表示，传统人造卫星大多采用铝合金、镁合金、钛合金等金属材料制成，这些材料具有高强度、高刚度以及良好的抗辐射性能，能够在极端太空环境中保持稳定性。但随着航天技术的不断发展，探索更加环保、可持续的材料用于卫星制造，正成为一种必然。
从LignoSat的成功来看，木材是其中一个备受关注的选择。
不过，商业卫星制造企业——微纳星空的结构总体设计师严洲在接受记者采访时指出，木质材料进入太空后，被太阳照射时会极速膨胀，到地球背面后，则会因太冷而剧烈收缩。“所以，用木材造卫星，在工艺方面需要考虑太多因素，规模化应用前使用成本肯定不会低。”
对此，隋天一介绍说，科研人员早在2001年就开始研究辐射对于木材的影响，在2020年将木材携带至国际空间站，并开展了长时间的太空暴露实验。“实验证明，木材能够在太空环境中经历长达290天的巨大温差考验，以及强辐射环境下保持良好的结构强度和稳定性。当然，对于长期在轨卫星，木材服役稳定性仍面临巨大挑战，是否能够持续‘发挥出色’，需要进一步探索。”隋天一强调。
微纳星空科研质量部部长张又升也认为，木材拥有成本低和绿色环保的特点，让木制卫星在完成使命后能够在大气层中完全燃烧，不留下太空垃圾，应用在航天领域是一种创新突破。“但需要注意的是，木材在材料属性和加工特点上，并未达到铝蒙皮、复合材料、3D打印点阵结构的替代优势，能否广泛应用还有待更深入的分析。”
或许，用木头造卫星还存在诸多痛点，但LignoSat的成功其实已经指明了方向。此外，在木制卫星的诸多优势中，良好的隔热性能和电磁波穿透性让卫星内部和外部的电磁波传输更加顺畅，这对于商业低轨道、短周期的卫星发展很友好。
“当然，这一特性也使木质材料的卫星无法屏蔽外部的电磁干扰，需要引入其他材料以应对复杂电磁环境的影响。”隋天一说，目前木制卫星中的木材主要以结构材料的形式出现，LignoSat也只是用了木质外壳。
据了解，LignoSat将在太空中运行至少6个月，以监测木制结构在太空中的应力、温度等变化，并将数据传回地面进行分析。这一过程中，木制卫星也将充分展示其在太空环境中的稳定性和可靠性。
LignoSat所带来的创新性和潜在优势已经引起广泛关注，相信未来会有更多木制卫星加入到太空探索的行列中。“当前，绿色环保已成为全球科研人员关注的重点话题，将更多的天然材料用于卫星制造中也是课题之一。用木头造卫星，是‘绿色航天’一次很好的尝试。”隋天一说。
来源：科普时报
图源：AI制图
作者：陈 杰
编辑：胡利娟
审核：王飞
终审：尹传红
