用木头造卫星，可能吗？

席金合

大家设想一下，倘若制造一个飞行器，将其送入500 千米外的近地太空，并以每小时4 万千米的速度环绕地球飞行，那么，这个飞行器肯定是用耐热合金制造的，至少也是轻质聚合物，但决不可能是木头做的。然而，如果你这样想，那就错了！

必须明白，由不可能到可能，是一切科学技术实现重大突破的惯例。当年，世界著名发明家爱迪生，竟然想着用竹子细丝做电灯丝，人们都觉得太离奇，认为根本不可能。但爱迪生经过反复试验，居然取得让人意想不到的成功。

实际上，木头与竹子差不多，主要成分都是優质植物纤维。于是，有人用木头做了更大的“文章”。2023 年6 月初，日本京都大学和住友林业公司向外郑重公布，他们成功研制出一款大小为10 厘米见方的木质外壳卫星，将于2024 年3 月发射升空。

木头是用来制作桌椅、板凳或其他家具的。不难想象，用它制作成的汽车或飞机等机械装备，在高速运行中会散了架，而用来制造卫星，可行吗？面对公众的疑虑，该项目负责人、京都大学教授兼宇航员土井隆雄解释说：“由于太空没有雨水、昆虫和细菌，因此无需担心木材腐烂；而且木头比金属质轻，可以有效减少卫星的重量，节约发射燃料。在未来，木头可能是理想的航天用材。”

通常，飞行中的人造卫星等航天器报废后，在坠入大气层剧烈燃烧时，会产生大量金属颗粒，对大气环境造成不良影响；更严重的是，天上飞行的飞机或航天器，若遇到这种金属颗粒，可能会造成电路异常，引发恶性航天事故。而用木头制造卫星外壳，则能避免这一弊端。

早前，该研发团队曾在国际空间站外，将一组不同品种的木板暴露在太空中，经过300 多天的宇宙射线强烈辐射，几乎没有发生任何变化；其中有一种木板更是安然无恙，它来自日本的木兰树。因此，他们决定用这种木头来制造卫星。那么，这个10 厘米见方的木壳袖珍型卫星，能否经得住太空极端环境的考验？让我们拭目以待。

大家知道，人造卫星每90 分钟就能围绕地球运转一周，也就是接受日照大约45分钟后，又避开太阳45 分钟。这样循环往复下去，卫星就会频繁地在120℃和零下150℃的悬殊温度之间交替变化，从而不停地急剧膨胀和快速收缩，这将会导致卫星的木质外壳从黏合处开裂，后果不堪设想。此外，没有空气的太空环境，还会使木材中的水分完全消失，从而出现干裂。因此，制造卫星外壳时，不能使用钉子和黏合剂，而用类似卯榫结构进行拼合。

实际上，首先想到用木头制造卫星的并非日本人，而是芬兰一位航天爱好者亚里·梅基宁。他不仅是科学记者，还是一家名为“北极宇航员”公司的老板。该公司销售方盒形袖珍卫星的复制品，供航天专业院校教学使用和太空爱好者赏玩。

梅基宁从小喜欢制作飞机和航天器等模型，常用木头做零部件；长大后，又担任过太空教学工作。这样的经历让他产生了一个奇妙的灵感：用木材做一颗微型卫星。2017 年，他聘请了一位航天专家为首席工程师，开始设计、研制，进展十分顺利。很快，一款功能齐全的微型木质卫星出笼；接着，又对其进行改进、升级，最终借助美国的“火箭实验室”将其送上太空。

这颗10 厘米见方的盒状卫星，重1 千克，携带着9 个小型太阳能电池。让人深感意外的是，它的外壳材料就是用木头加工而成的胶合板。该卫星外壳的非木质部分是安装在一个角上的铝栏杆，还有一个金属自拍杆。此外，卫星装载着欧洲航天局制造的传感器，用以研究木质材料在太空中的承受力和耐受力；还有一个污染传感器，主要探测宇宙尘埃对木质表面的影响。

由于太空中的微量氧气等气体被太阳紫外线辐射后，会分解成活性极强的原子，对含水木材具有很强的腐蚀作用，甚至使其变软变黑，因此，普通胶合板太潮湿，不适合太空使用。于是，研制者把木材进行一系列特殊加工：先放在热真空室内烘干，再加上一层非常薄的封装电子产品的原料，以此除掉内部的有害水蒸气，最后刷上油漆，以防卫星木质外壳被腐蚀。

结实牢靠的金属材料那么多，却用木头制造卫星，听起来很疯狂，还似乎有点闹着玩。其实，这样做并非儿戏，而是一种有益的科学探索，会激发人们共同关注和参与太空事业的兴趣。如果这种大胆的尝试取得圆满成功，必将充分证明，经过特殊处理的木材是廉价而方便的航天器替代材料。在不久的将来，一旦大批的全木质卫星被送入轨道工作，将对节约资源和保护环境具有重要意义。