Spazio: la frontiera del legno

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Gli esseri umani hanno fatto affidamento su foreste e alberi, come riparo, cibo e carburante, fin dai tempi più remoti. Con l’avanzare della tecnologia, il legno è stato utilizzato per edifici, navi e ferrovie. E ora potremmo essere sul punto di portare la legna nello spazio.

Perché il legno?

Costruire nello spazio con materiali futuristici dell'”era spaziale” potrebbe sembrare la scelta più ovvia: la fragilità e la combustibilità del legname potrebbero sembrare controintuitive al confronto.

Qui sta la logica del legno: come materiale naturale, economico, a base di carbonio, la sua produzione è considerevolmente più sostenibile rispetto alle alternative avanzate e il suo smaltimento, specialmente quando viene lanciato dall’orbita nell’alta atmosfera, è completo e senza sottoprodotti dannosi.

Inoltre, indagini precedenti, nei laboratori terrestri, hanno dimostrato la sorprendente capacità del legno di resistere a un’ampia gamma di temperature, da -150 a 150 gradi Celsius. Anche le condizioni di quasi vuoto simulate hanno provocato un deterioramento strutturale trascurabile del legno.

Ma il passo successivo è andare oltre: portare effettivamente il legno nello spazio.

“La capacità del legno di resistere a condizioni di orbita terrestre bassa simulata – o LEO – ci ha sbalordito”, spiega Koji Murata, capo dello sforzo di ricerca spazio-legno e membro del Biomaterials Design Lab presso la scuola di specializzazione in agricoltura dell’Università di Kyoto.

“Ora vogliamo vedere se possiamo stimare con precisione gli effetti del duro ambiente LEO sui materiali organici”.
Per raggiungere questo obiettivo, il team di Murata, incluso il partner aziendale Sumitomo Forestry e l’agenzia spaziale giapponese JAXA, prevede di inviare una selezione di campioni di legno di varie specie di piante alla piattaforma sperimentale esposta del modulo Kibo sulla Stazione Spaziale Internazionale.

Un telaio contenente i campioni sarà traghettato alla stazione entro la fine del 2021 e poi riportato a terra per un’analisi dettagliata sei mesi dopo.

“Vogliamo in particolare misurare il grado di erosione derivante dalle collisioni atomiche di ossigeno con il materiale fibroso”, continua Murata, riferendosi al fatto che LEO è caratterizzato dalla presenza di atomi di ossigeno liberi che viaggiano ad alta velocità, che nel tempo possono causare danni alle superfici esposte.

“Vogliamo anche vedere gli effetti dei raggi cosmici e del vuoto dello spazio sulle proprietà meccaniche del legno”.

Si prevede che i risultati dell’esperimento forniranno indizi per lo sviluppo di una tecnologia per proteggere i materiali in legno esposti in LEO, come parte di un più ampio sforzo di KyotoU – soprannominato “LignoStella” – per lanciare un satellite in legno – “LignoSat” – nel 2023.

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