Русский
Русский
English
Статистика
Реклама

Японские технологии

Почему спутники изготавливаются из металла, а не дерева?

07.01.2021 22:05:14 | Автор: admin

Вряд ли деревянные спутники выглядели бы так, но зарубежные издания используют именно эту картинку

По данным некоммерческой организации Union of Concerned Scientists за март 2019 года, на орбите Земли находится более 2000 действующих спутников. Благодаря им ученые могут вести научную деятельность, а обычные люди смотреть телевизор и пользоваться мобильной связью. Все эти космические аппараты сделаны из сплавов алюминия или титана, но в XXI веке большую популярность обрел углепластик, который представляет собой материал из сплетенных между собой нитей углеродного волокна. Инженеры используют металлы и углепластик из-за их прочности и относительной дешевизны, но у них есть один минус. Когда спутники выходят из строя, они сгорают в атмосфере нашей планеты, в результате чего выбрасывается много относительно вредных веществ. Чтобы сделать спутники более безопасными, японские ученые решили создавать спутники из дерева. Но действительно ли это возможно и насколько это безопасно?

Интересный факт: Сейчас на орбите Земли более 2000 рабочих спутников. Всего же их было создано и запущено больше 9000 штук и большинство из них сгорело в атмосфере, либо превратилось в космический мусор.

Из чего делают спутники?

На данный момент лучшими материалами для изготовления спутников считаются алюминий, титан и углепластик.

Спутники из алюминия

Самый первый спутник в мире был запущен в космос 4 октября 1957 года. Советский Спутник-1 диаметром 58 сантиметров и массой 83,6 килограмма был сделан из алюминиево-магниевого сплава. Использование этого материала было чем-сто само собой разумеющимся, потому что космическая среда очень сурова и аппараты должны быть максимально защищенными. Да и этот металлический сплав был очень распространен, поэтому вряд ли инженеры долго думали насчет выбора материала он был очевиден. Советский спутник проработал на орбите 3 месяца и успел сделать 1440 витков вокруг нашей планеты, а материал показал себя с наилучшей стороны. Он выдержал как вакуум, так и космическую радиацию.

Советский Спутник-1

Больше интересных фактов о Спутнике-1 можно почитать в этой статье. Но сначала дочитайте этот материал.

Спутники из титана

Со временем спутников стало больше, поэтому земная орбита стала еще более опасным местом. Орбитальные аппараты выходили из строя и распадались на части, становясь космическим мусором. По данным за 2019 год, вокруг нашей планеты кружат около 1,25 миллиарда фрагментов вышедших из строя аппаратов и скорость их движения достигает 30 000 километров в час. При столкновении они могут нанести работающим спутникам непоправимый вред, поэтому инженерам пришлось делать их из более прочного материала титана. Но даже он не идеален, потому что стоит дорого и много весит. А ведь чем больше масса спутника, тем дороже обходится его вывод на орбиту Земли.

Прямо сейчас вокруг нашей планеты летают обломки старых спутников

Спутники из углепластика

Стоимость отправки спутника в космос зависит от того, какая компания этим занимается. Вот уже несколько лет много заказов выполняет SpaceX, но похожие услуги предоставляет Rocket Lab и ряд других аэрокосмических компаний. Цены у всех разные, но в среднем за каждый килограмм груза нужно платить около 50 тысяч долларов. А это, между прочим, более 3,5 миллионов рублей. Чтобы снизить стоимость отправки спутников, с относительно недавнего времени инженеры решили изготавливать их из углепластика, который уменьшает массу аппаратов примерно на 35%.

Еще одно хорошее свойство углепластика в том, что он выдерживает нагрузку во время выхода на орбиту

Читайте также: Как спутники мешают астрономам изучать Вселенную?

Спутник из дерева

Но ученые продолжают искать материалы получше. Со временем спутники разрушаются в атмосфере Земли и если они сделаны из металла, образуются твердые частицы оксида алюминия. Они могут витать в воздухе на протяжении десятков лет, поэтому ученые допускают их потенциальную опасность для земной природы и даже здоровья людей. Нужна более безопасная альтернатива и недавно сотрудники японской компании Sumitomo Forestry ее нашли это дерево. Об этом, по крайней мере, сообщило издание Tech Xplore.

Японские ученые хотят поместить электронику в деревянную коробку. Выглядит странно, но почему бы и нет?

Космические спутники обязательно должны сгорать в атмосфере планеты, потому что иначе они превратятся в космический мусор, которого на орбите и так много. По мнению японских исследователей, при сгорании древесины образуется гораздо меньше вредных веществ, чем при уничтожении металла. Да, образующиеся углекислый газ тоже вреден, но спутники маленькие и выбросы должны оказаться безобидными. У дерева есть еще один важный плюс он отлично пропускает радиоволны, благодаря чему можно значительно упростить систему связи и снизить стоимость спутников.

Первый деревянный спутник будет собран примерно в 2023 году. Наверное, нас ожидает что-то похожее на это

Но есть вопрос может ли древесина выдерживать суровые условия космоса? Выше я уже упомянул, что на орбите Земли на аппараты воздействуют экстремальные температуры, вакуум и космическая радиация. Оценить прочность древесины ученые намерены в ходе испытаний. А опытный образец деревянного спутника планируется создать уже в 2023 году. Звучит интересно, хоть в потенциал древесины в космической отрасли и слабо верится. Ведь это еще и достаточно дорогой материал, на который и без того наблюдается большой спрос. Вряд ли в ближайшем будущем появится что-то лучше углепластика, ведь доказательств его вредности до сих пор нет можно спокойно использовать и не изобретать велосипед. А как считаете вы?

Если вам интересны новости науки и технологий, подпишитесь на наш Telegram-канал. Там вы найдете анонсы свежих новостей нашего сайта!

А если у вас есть время, очень рекомендую почитать материал о спутнике Capella 2, который позволяет следить за людьми даже сквозь стены. Он принадлежит компании Capella Space, которая предоставляет услуги по шпионажу всем желающим.

Подробнее..

Экологичное будущее созданы пакеты, которые разлагаются в морской воде

29.07.2020 00:09:52 | Автор: admin

Скоро в Японии подорожают пакеты, но они будут экологически безопасными

О том, что наша планета страдает от избытка пластикового мусора на суше и мировом океане, знает практически каждый человек. Во-первых, все видно невооруженным глазом посмотрите в окно, и вы наверняка увидите на земле пластиковые бутылки и пакеты. Во-вторых, об этой проблеме человечества ежедневно говорится в новостях. Чтобы спасти планету, многие страны пытаются сократить количество пластиковых отходов и особых успехов в этом деле достигает Япония. Ранее правительство обязало продавцов взимать с покупателей не менее 2 иен (около 1,36 рубля) за каждый пластиковый пакет считается, что благодаря таким мерам, люди будут реже их использовать. Как бы то ни было, пакеты людям все равно нужны и активно используются, поэтому недавно в Японии был создан материал, который разлагается быстрее, чем пластик. Итак, он экологически безвреден и привычен на вид, но в чем же заключается его минус?

Новая замена пластику

О создании нового материала для изготовления пакетов рассказала японская телерадиокомпания NHK. Разработкой занималось одно из подразделений Mitsubishi известного производителя автомобилей. Подробностей о том, каким образом сотрудникам компании удалось создать новый материал, на данный момент нет. Зато журналисты узнали, из какого сырья изготавливаются пакеты, как они выглядят и в чем заключается их единственный минус.

Так выглядят новые пакеты из Японии вполне привычные маечки

Сообщается, что новый материал основан на растительном сырье, среди которого есть сахарный тростник. Это многолетнее растение произрастает в тропиках, то есть не способно повредить окружающей среде и здоровью людей. Какие еще элементы используются в производстве, не сообщается, но среди них наверняка есть что-то не натуральное. Если верить японскому изданию, в морской воде изготовленные из нового материала пакеты разлагаются примерно через год. Звучит как долгий срок, но если учесть, что нынешние изделия из пластика не разлагаются тысячелетиями, то это отличный результат.

Читайте также: Как пластиковый мусор влияет на здоровье рыб?

Загрязнение мирового океана

Разработчики подчеркивают, что пакеты особенно быстро разлагаются именно в морской воде. Дело в том, что в ней обитает гораздо меньше бактерий, чем на суше, из-за чего пластиковые изделия могут не исчезать более тысячи лет. Чем именно обусловлено быстрое разложение, исследователи не сообщают. Вполне может быть, что натуральный материал привлекает больше бактерий, которые совместными усилиями могут быстрее расщепить пакет.

Такую картину можно наблюдать практически в любой точке мира

Как и говорилось выше, ранее правительство Японии призвало владельцев торговых точек взимать у людей дополнительную плату за пластиковые пакеты. Вероятно, помимо использования новых пакетов, власти введут еще несколько новшеств. Согласно их планам, к 2050 году Япония полностью перестанет быть источником мусора, попадающего в Мировой океан.

Япония пытается бороться не только с мусором на нашей планете, но и в космосе

Что касается минуса пакетов из нового материала она заключается в том, что их производство требует больших сил. Соответственно, они будут стоить дороже, чем нынешние пластиковые пакеты. Точная стоимость пока неизвестна, но сообщается, что цена будет выше примерно в шесть раз. Возможно, это подтолкнет людей к отказу от подобных пакетов и переходу на бумажные материалы. Бумага, к слову, тоже разлагается примерно за год.

Это тоже интересно: Почему чай в пакетиках опасен для здоровья?

Вообще, Японию стоит похвалить. Дело в том, что быстро разлагающихся материалов за прошедшие 5-10 лет было разработано много, но вот готовую к использованию продукцию из них показывали лишь единицы. Например, в 2017 году мой коллега Владимир Кузнецов рассказывал про новый экологичный полиэтилен созданный российскими учеными. Он тоже был создан на основе растительного сырья, однако на данный момент в магазинах нашей страны используется обыкновенный полиэтилен, который точно нельзя назвать безопасным для природы. А в Японии новые пакеты явно будут внедрены образцы уже существуют, да и планы властей кажутся весьма серьезными.

Если вам интересны новости науки и технологий, подпишитесь на наш канал в Яндекс.Дзен. Там вы найдете материалы, которые не были опубликованы на сайте!

Но для спасения нашей планеты одного сокращения производства пластика мало. Одновременно с созданием экологичных материалов, ученым важно придумать способ устранения уже выброшенного мусора. Об одной интересной технологии по уничтожению пластиковых отходов мы уже рассказывали в прошлом году ученые предложили метод расщепления пластика на углекислый газ и воду. Подробнее об этой технологии можно почитать в этом материале.

Подробнее..

Категории

Последние комментарии

© 2006-2021, umnikizdes.ru