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第 221 話：上太空也要環保！日本研發「木製衛星」

不只是世界各國不斷的為了各種原因把衛星送上地球軌道，現在連民間公司也參一腳，天上的衛星數量越來越多了。但是從 1957 年蘇聯把全世界第一顆衛星 Sputnik 一號送上天空以來，至今已經超過 60 年，這些年來因年久失修而廢棄的衛星越來越多，這些壞掉的衛星怎麼辦呢？答案是不怎麼辦，通通變成太空垃圾，人類真是無責任啊...

根據世界經濟論壇（WEF）的統計，地球附近有大約 6000 顆人造衛星，其中已經報廢變成太空垃圾的有 60%。智庫 Euroconsult估計，未來十年每年還會發射大約 990 顆衛星，所以到了 2028 年，地球軌道上的衛星應該會達到 15000 顆。

光是那位 Elon Musk 的 SpaceX Starlink 計畫就已經打了九百多顆上去，接下來還有幾千顆在後面排隊等著上去。

許多的衛星主要部件是由鋁、鋁合金，以及一種稱為「克維拉（Kevlar）」的合成纖維（可以製造防彈背心的高強度、輕量的高分子材料，強度為鋼的五倍，密度為鋼的五分之一）製成。輕量與堅固，讓它們成為必須承受極端溫度以及持續輻射轟擊的人造衛星材料，是順理成章的事。但是當它們變成太空垃圾之後，還是一樣堅固的留在軌道上。看過「惑星奇航」這部漫畫的話，就知道未來太空垃圾的問題有多嚴重了。

低軌道衛星變成的太空垃圾，以時速 28000 km 的速度飛行，任何太空飛行器只要撞上，不死也半條命。因此就出現了非常弔詭的結果：過去打上軌道的飛行器，成為未來要打上去的新飛行器最大的障礙。

有些太空垃圾會被重力拉下來墜落地球，較小的碎片會在大氣層中燒掉，但是如果是太空站等級的大型人造物掉下來，有可能有大型碎片燒不乾淨掉下來，萬一墜落在人口稠密的地區，還是可能造成嚴重的災害。除此之外，在墜落的過程中，鋁會碎裂成無數的微小氧化鋁顆粒，從此在大氣層上部漂浮，誰也不知道未來會造成什麼環境問題。

有鑑於此，日本住友林業（Sumitomo Forestry）與京都大學宣布將聯合開發以木材製造人造衛星的合作計畫。木製衛星至少有三個好處：進入大氣層時會燒得乾乾淨淨、不會留下像氧化鋁微粒那樣的東西在大氣層而污染環境、木頭不會隔絕電磁波，可以把天線放在衛星內部。另外，如果廢棄後還待在軌道上，當然還是一樣危險的「高速太空垃圾」，不過或許日後「惑星奇航」的組員們要去清理的時候會容易一些吧，希望如此。

京都大學從 2017 年就開始進行「與木材在太空中的實用性相關之基礎研究」的，領導者是曾經在 1997 年搭乘「哥倫比亞號」，第一位進行太空漫步的日本人土井隆雄。土井隆雄一邊當太空人一邊唸書，取得了天文物裡博士學位，現為京都大學宇宙總合學研究 Unit 特定教授。

TechXplore報導（2020/12/29）：https://techxplore.com/news/2020-12-japanese-pairing-wood-satellites.html

BBC 報導（2020/12/29）：https://www.bbc.com/news/business-55463366