日本住友铝板(日本用木头造卫星，号称世界第一，却只是个噱头？)

Posted 2023-05-28

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日本住友铝板(日本用木头造卫星，号称世界第一，却只是个噱头？)

日本有许多科学家，也拿了不少诺贝尔奖，令不少人艳羡。但有人说日本人怎么总是点错科技树，使许多乍看起来很不错的发明最终胎死腹中，委实可惜。这不，就在这几年中国美国卫星满天飞的当儿，日本京都大学的研究人员决定，他们要向太空发射第一颗木头制造的卫星！

木头卫星很有趣

日本是多山的岛国，降雨充沛，森林覆盖率很高，有人说是66%，也有人说达到68.4%，总之是超过65%，大约排名全球前20。树多，自然就想着怎么利用木材，拿它来造卫星看起来是个很棒的主意。

2021年12月底，日本共同社称，京都大学跟一家木材公司合作，要用日本的木头做卫星外壳，这样当卫星寿命终结重返大气层时，木制的部分能完全烧毁。共同社说普通人造卫星大多用铝制作外壳，铝在大气中燃烧会产生氧化铝颗粒，这些颗粒物会“污染空气反射阳光，导致全球气候变冷”（没错，是变冷），木头就不会。

共同社说木头卫星很环保

木头做卫星外壳的另一个好处是，木头是抗磁性的，电磁波很容易穿透它，这样卫星天线可以包裹在卫星内部，从外边看起来很方正规整。

日本的第一颗木头卫星将在2023年发射，它是一颗边长大约10厘米的立方体小卫星，木制的盒子外边覆盖太阳能电池，里边装配电路板等部件。京都大学教授土井隆雄说：“由于结构简单，将来日本的孩子也能造卫星呢！”

日本木头卫星差不多这么大

在距离地面几百公里高的近地轨道，由于没有大气层的保护，太阳照射到的地方温度超过150℃，背阴处又低至-100℃以下。如此恶劣的环境对木材是严峻的考验，但日本人用木头造卫星是认真的。为了验证木头在太空极端高低温和真空下的性能，研究人员用日本大叶木兰、山樱树、金桦树制作了一个实验模块，要将它带到国际空间站，让其暴露在太空中，观察9个月时间里木材会发生什么变化，然后决定用哪一种木头来造卫星。

木片样本将被送到国际空间站做实验

虽然被共同社吹上了天，但日本真不是第一个提出拿木头造卫星的国家。芬兰的北极宇航公司在几年前就研究用胶合板做一颗边长10厘米、重1千克的微纳卫星WISA Woodsat，并且计划2021年10月用“电子火箭”发射升空，由于国际电信联盟审批问题，卫星推迟到2022年上半年发射。

芬兰的胶合板卫星

借着“环保”理念，Woodsat卫星获得了欧空局的大力支持，据说这个小卫星研制费用高达16万欧元，但欧空局赞助了它18万。

有了钱，北极宇航公司为装配卫星专门建设了“洁净室”，科研人员在里边穿着隔离服，但他们却不戴口罩。实际上，这就是个以科学为幌子的商业宣传项目，背后是芬兰的一家胶合板公司，他们只是以放卫星为由头给自己的“WISA”胶合板打广告罢了。

这颗小卫星研发费用达16万欧元

木材上太空早已有之，多年前中国航天人就将白橡木当作隔热层应用到返回式卫星里边。美国最新的重型火箭“太空发射系统”（SLS）也使用软木隔热，但如果用木材造卫星，还是会面临许多意想不到的挑战。

首先，木头是含水的。即便在地面对木板做过真空脱水处理，木材细胞结构中残留的水分子还是会在太空高低温环境中一点点释放出来，水汽弥漫在卫星内部狭小空间里，可能对传感器和其它敏感部件造成影响。

其次，近地轨道高辐射环境对木材的影响很大，材料暴露在强紫外线等宇宙射线中，其强度会发生变化；几百公里高度并不是完全真空，这里每立方厘米空间中大约有8000个空气粒子，其中原子氧会与木板中的碳发生反应，从而将木板一点点剥离。

木板有一定隔热作用，但它无法像金属那样屏蔽有害的电磁波，卫星内部所有的电路和元件暴露在太空恶劣的电磁环境中，要不了多久就会坏掉。

立方体小卫星面临的太空环境很恶劣

有朋友讲，木头不仅环保，它还便宜呀！实际上，对于一颗小卫星而言，你很难说一块铝板与几片木头到底哪个更环保更省钱，算上加工费用后，木头的成本要高得多。当然啦，一颗微纳卫星制造成本动辄十几、几十万，相比之下外壳花的钱几乎可以忽略不计。

日本之所以搞木头卫星，说到底还是玩噱头的成分更大。与芬兰北极宇航公司的合作方芬欧汇川公司一样，京都大学这个团队的背后也是日本木材公司——住友林业。一颗边长10厘米的卫星总共使用的木板不超过600平方厘米，但它的广告效应带来的财富却非常巨大。

卫星表面无处不在的品牌广告

或许，日本可以跟马斯克谈谈，把他那42000颗星链卫星都换成木头的，也算是一笔不错的买卖呢！