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世界上第一颗木制卫星即将发射，形状为芬兰 WISA Woodsat。ESA 材料专家正在为该任务提供一套实验传感器，并帮助进行飞行前测试。
WISA Woodsat 是一颗 10x10x10 厘米的“立方体卫星”——一种由标准化盒子构成的纳米卫星——但表面面板由胶合板制成。Woodsat 唯一的非木质外部部件是用于部署到太空的角铝导轨和金属自拍杆。
该任务由芬兰作家兼广播员 Jari Makinen 发起。他与他人共同创立了一家名为 Arctic Astronautics 的公司，该公司销售用于教育、培训和业余爱好目的的轨道就绪立方体卫星的全功能复制品。“我一直很喜欢制作模型飞机，其中涉及很多木制零件。在太空教育领域工作过，这让我感到疑惑；为什么我们不在太空中飞行用任何木质材料？
“所以我首先想到了用气象气球将木制卫星送上平流层。那发生在 2017 年，当时使用的是木制版本的 KitSat。一切顺利，我们决定升级它并真正进入轨道。从那时起，该项目就如滚雪球般滚滚而来：我们找到了商业支持，并在新西兰火箭实验室的电子发射器上获得了一个泊位。”
ESA 传感器嗅探 Woodsat 的内部
ESA 材料物理和化学部门负责人 Riccardo Rampini 评论道：“日程安排很紧，但我们很高兴有机会为 Woodsat 的有效载荷做出贡献，以换取帮助评估其飞行适用性。”
“我们开始的第一个项目是压力传感器，它可以让我们在发射到轨道后的数小时和数天内识别机载空腔的局部压力。这是开启高功率系统和射频天线的重要因素，因为腔体中的少量分子可能会对它们造成伤害。”
“该传感器是由丹麦的 Sens4 为我们打造的，他们在精简标准设计以适应有限的机载体积和功率限制方面做得非常出色。”
ESA 材料工程师 Bruno Bras 补充说：“这里的好处是我们最终设计了一种低成本设备，可以在轨道上和地面测试环境中找到各种进一步用途。”
旁边将是一个简单的 LED，带有一个光敏电阻，可以在它点亮时进行感应。但是 LED 的电源将通过一种称为“聚醚醚酮”（简称 PEEK）的 3D 打印导电塑料来提供，这为未来太空任务体内直接打印电源甚至数据链接开辟了前景。
欧空局材料工程师 Orcun Ergincan 评论道：“另一件物品是石英晶体微天平，用作高度敏感的污染监测工具，测量来自机载电子设备以及木质表面本身的纳克范围内的任何微弱沉积物。这是由意大利的 OpenQCM 贡献的。该公司还在构建整体印刷电路板堆栈，以容纳所有三个带有集成传感器的演示器。”
Woodsat 胶合板
Woodsat 的赞助商包括芬兰的芬欧汇川胶合板，这是世界上最大的胶合板制造商之一。
“胶合板的基础材料是桦木，我们使用的材料与您在五金店或制作家具中看到的基本相同。”Woodsat 总工程师兼北极宇航联合创始人 Samuli Nyman 解释说。
“主要区别在于普通胶合板对于太空用途来说太潮湿了，因此我们将木材放在热真空室中使其干燥。然后我们还进行原子层沉积，添加一个非常薄的氧化铝层——通常用于封装电子产品。这应该最大限度地减少木材中任何不需要的蒸汽，在空间领域被称为除气，同时还可以防止原子氧的侵蚀作用。我们还将在木材的某些部分测试其他清漆。”
这种高活性氧变体存在于大气边缘——标准氧分子被来自太阳的强大紫外线辐射分解的结果——并且在早期航天飞机飞行中它吞噬热毯时首次被发现。
飞行前测试表明，这颗卫星将在大约 500 至 600 公里的高度绕极地太阳同步轨道运行，应该能在原子氧暴露中幸存下来。但预计木材会因未经过滤的阳光的紫外线辐射而变暗。
板载自拍杆
“我们有一对车载摄像头，其中一个扩展到自拍杆上，可以回头看胶合板并拍照，看看它的行为。”Jari 补充道。“我们希望看到颜色变化、任何开裂等等。”
相机臂的设计和制造被证明是一项有趣的工作：结构需要很小，因为它可以在微型卫星内发射，然后在太空中尽可能地伸出。
“该设计由芬兰工程公司 Huld 完成，将 3D 打印推向了极限。”Jari 补充道。“对于 Huld 来说，Woodsat 项目也已被证明是进入其他空间力学项目的重要参考点。”
除了相机和 ESA 捐赠的传感器套件外，Woodsat 还将携带业余无线电有效载荷，允许业余爱好者在全球范围内中继无线电信号和图像。要从这个“LoRa”无线电链路下行数据，需要购买一个成本低至 10 欧元的“地面站”。
“归根结底，就传统北欧设计和简单性而言，Woodsat 只是一个美丽的物体，在轨道上看到它应该非常有趣。”Jari 继续说道。“我们希望它有助于激发人们对卫星和太空领域的兴趣，因为它已经影响到我们的所有生活，而且只会在未来变得更大。”
据了解，Woodsat 将于今年年底前发射。
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