Σύμφωνα με τους τελευταίους αριθμούς από το Γραφείο Διαστημικών Απορριμμάτων (SDO) της ESA, υπάρχουν περίπου 6.900 τεχνητοί δορυφόροι σε τροχιά. Η κατάσταση πρόκειται να γίνει εκθετικά γεμάτη κόσμο τα επόμενα χρόνια, χάρη στις πολλές τηλεπικοινωνίες, το διαδίκτυο και τους μικρούς δορυφόρους που αναμένεται να εκτοξευθούν. Αυτό δημιουργεί κάθε είδους ανησυχίες για κινδύνους σύγκρουσης και διαστημικά σκουπίδια, για να μην αναφέρουμε τις περιβαλλοντικές ανησυχίες.
Για το λόγο αυτό, μηχανικοί, σχεδιαστές και κατασκευαστές δορυφόρων αναζητούν τρόπους επανασχεδιασμού των δορυφόρων τους. Εισαγω Max Justice , ειδικός στον τομέα της κυβερνοασφάλειας, πρώην πεζοναύτης και «Cyber Farmer» που πέρασε πολλά χρόνια δουλεύοντας στη διαστημική βιομηχανία. Επί του παρόντος, εργάζεται για έναν νέο τύπο δορυφόρου που θα είναι κατασκευασμένος από ίνες μυκηλίου. Αυτό το σκληρό, ανθεκτικό στη θερμότητα και φιλικό προς το περιβάλλον υλικό θα μπορούσε να προκαλέσει μια επανάσταση στην αναπτυσσόμενη δορυφορική βιομηχανία.
Ως έχει, μία από τις μεγαλύτερες ανησυχίες με τους δορυφόρους είναι ο κίνδυνος σύγκρουσης που ενέχουν μόλις καταστραφούν. Μέχρι να διασπαστεί η τροχιά τους και να καούν στην ατμόσφαιρα, οι δορυφόροι είναι πιθανό να συγκρουστούν μεταξύ τους και να δημιουργήσουν μικρά κομμάτια διαστημικά συντρίμμια . Για να μετριαστεί αυτό και να αποτραπεί η εκθετική άνοδος των συντριμμιών στην τροχιά (γνωστός και ως. Σύνδρομο Kessler ), οι κατασκευαστές δορυφόρων διερευνούν τρόπους για να τους απομακρύνουν ταχύτερα.
Ωστόσο, αυτό παραβλέπει έναν άλλο κίνδυνο, ο οποίος είναι ο τρόπος με τον οποίο οι δορυφόροι που εισέρχονται ξανά στην ατμόσφαιρά μας θα αφήσουν πίσω τους ίχνη σωματιδίων αλουμινίου και άλλα τοξικά υπολείμματα. Αυτά τα σωματίδια θα επιπλέουν στην ανώτερη ατμόσφαιρα για πολλά χρόνια και θα μπορούσαν να δημιουργήσουν μια άλλη πηγή περιβαλλοντικών προβλημάτων. Ο Max Justice πιστεύει ότι ο μύκητας του μυκηλίου θα μπορούσε να αντιμετωπίσει και τους δύο αυτούς κινδύνους όταν χρησιμοποιείται για την κατασκευή δορυφορικού πλαισίου.
Βασικά, οι ίνες μυκηλίου είναι ένα πλούσιο σε πρωτεΐνες, πολυκύτταρο υλικό που εξάγεται από τη ριζική δομή των μυκήτων που αναπτύσσονται σε μακροδομές - οι πιο γνωστές είναι τα μανιτάρια. Καθώς αυτές οι δομές μεγαλώνουν, τα μυκήλια απελευθερώνουν ένζυμα που μετατρέπουν τα σάκχαρα ή τα φυτικά απόβλητα σε χρησιμοποιήσιμα θρεπτικά συστατικά, γεγονός που τους επιτρέπει να δημιουργούν εκτεταμένα δίκτυα σε οποιοδήποτε υπόστρωμα καταλαμβάνουν - συνήθως το έδαφος.
Όταν ξηραίνονται, οι ίνες μυκηλίου είναι ελαφριές, εξαιρετικά σκληρές και έχουν αντοχή εφελκυσμού συγκρίσιμη με αυτή του μεταξιού. Εξαιτίας αυτού, το μυκήλιο είναι μία από τις πολλές οργανικές ίνες που διερευνώνται για χάρη των οικοδομικών υλικών και της κατασκευής. Για παράδειγμα, πολλοί σχεδιαστές ερευνούν το μυκήλιο ως ένα φθηνό, ανθεκτικό και μη τοξικό μέσο για την κατασκευή φιλικών προς το περιβάλλον κατοικιών, μονώσεων και πλαστικών.
Παραδείγματα περιλαμβάνουν εταιρείες αρχιτεκτονικής και σχεδιασμού Υποβλητικός και Η ζωή , που χρησιμοποιούν το μυκήλιο εδώ και χρόνια για τη δημιουργία υλικών και τελικών προϊόντων. Στον κατασκευαστικό κλάδο, το μυκήλιο έχει επίσης αποδειχθεί ότι έχει εφαρμογές για απομάκρυνση επιβλαβών χημικών ουσιών στα οικοδομικά απόβλητα. Όταν συνδυάζεται με τρισδιάστατη εκτύπωση, το μυκήλιο μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για την κατασκευή καρέκλες και άλλα έπιπλα .
Άλλες εφαρμογές περιλαμβάνουν ' χαρτί μανιταριών , ' σανίδες του σερφ , ' δέρμα μανιταριού , ' παπούτσια μανιταριών , ' μπέικον , και ακόμα φέρετρα που μετατρέπουν τα ανθρώπινα υπολείμματα σε λίπασμα. Όταν ο ηθοποιός Λουκ Πέρι πέθανε το 2019, η κόρη του είπε ότι είχε ενταφιαστεί σε ένα « κοστούμι μανιταριού .» Όπως είπε η Justice στο Universe Today μέσω email, αυτή η φυσική ίνα κατέχει σημαντική θέση στην επανάσταση που λαμβάνει χώρα αυτή τη στιγμή στην κατασκευή και τα υλικά:
«Οι άνθρωποι συνειδητοποιούν καθημερινά πώς τα μανιτάρια (ιδιαίτερα το μυκήλιο) μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως υποκατάστατο για το μπέικον (καθώς και το χοιρινό, το αγελαδινό και το κοτόπουλο), το δέρμα (και το βρίσκουν πιο δυνατό), τα παπούτσια, τα καπέλα, τα ρούχα , ως υλικά δόμησης/κατασκευής όπως τούβλα, ηχομόνωση, μόνωση επιβραδυντικής πυρκαγιάς, καθώς και υλικά συσκευασίας, έπιπλα, μπουλόνια από νήματα, τσάντες, τροφές για κατοικίδια, ο ουρανός είναι το όριο. Υπάρχουν ακόμη και αρκετοί μυκητολόγοι και άλλοι επιστήμονες που εργάζονται με το μυκήλιο για να φάνε λάδι και πλαστικό. Είναι πολύ καταπληκτικό.”
Τι γίνεται όμως με τον εμπορικό χώρο, έναν άλλο κλάδο που υφίσταται μια σεισμική μετατόπιση ως προς τον σκοπό και τις πρακτικές; Εδώ κατευθύνονται τελικά οι προσπάθειες της Δικαιοσύνης και οι οποίες εμπνεύστηκαν από την έρευνα που διεξάγεται επί του παρόντος από το Sumitomo Forestry και το Πανεπιστήμιο του Κιότο στην Ιαπωνία. Υπό τη διεύθυνση του Takao Doi , πρώην αστροναύτης της JAXA και καθηγητής Αεροδιαστημικής Μηχανικής στο Πανεπιστήμιο του Κιότο, αυτή η συλλογική προσπάθεια επιδιώκει να δημιουργήσει το πρώτο ξύλινοι δορυφόροι .
Η ιδέα είναι να χρησιμοποιηθούν στρώματα ινών κυτταρίνης (γνωστός και ως ξύλο) που είναι ιδιαίτερα ανθεκτικά στις αλλαγές θερμοκρασίας και στο άμεσο ηλιακό φως. «Ανησυχούμε πολύ με το γεγονός ότι όλοι οι δορυφόροι που εισέρχονται ξανά στην ατμόσφαιρα της Γης καίγονται και δημιουργούν μικροσκοπικά σωματίδια αλουμίνας που θα επιπλέουν στην ανώτερη ατμόσφαιρα για πολλά χρόνια». είπε Ο Ντόι σε πρόσφατη συνέντευξη στο BBC. «Τελικά, θα επηρεάσει το περιβάλλον της Γης».
Όμως, όπως ανέφερε ο Justice, το μυκήλιο δεν είναι μόνο ισχυρότερο και πιο εύκαμπτο υλικό από το ξύλο, είναι επίσης πολύ πιο ανανεώσιμο και βιώσιμο ως πόρος. Και αυτή είναι μόνο η κορυφή του παγόβουνου, όπως εξήγησε:
«Ανάλογα με τον τύπο του μυκηλίου που χρησιμοποιείται, μπορεί να είναι πιο εύκαμπτο από το ξύλο ή/και πιο ισχυρό από το ξύλο, είναι ελαφρύτερο από το ξύλο και φυσικά πολύ πιο επιβραδυντικό στη φωτιά. Πήρα ακόμη και έναν πυρσό προπανίου σε ένα από τα μπλοκ μυκηλίου μου για πάνω από 5 λεπτά και το μόνο που έκανε ήταν καπνός.
'Το μυκήλιο είναι πολύ ελαφρύ, επιπλέει φυσικά στο νερό, μπορεί να αντέξει το κρύο του διαστήματος όπου δεν χρειάζεται να ανησυχούμε για κρύα συγκόλληση και μπορούμε να προσθέσουμε λεπτές παραλλαγές μεταλλικού υλικού που χρησιμοποιείται για τη μετάδοση σχεδόν οποιουδήποτε τύπου του σήματος. Όπως μπορείτε να δείτε, υπάρχουν πολλοί λόγοι για τους οποίους το μυκήλιο είναι αρκετά κατάλληλο για τους δορυφόρους μας στο διάστημα, στη γη και στον αέρα στο δρόμο του προς το διάστημα.
Φυσικά, υπάρχει επίσης το πολύ σημαντικό θέμα των διαστημικών σκουπιδιών, που προβλέπεται να γίνει σοβαρός κίνδυνος για τους δορυφόρους και τα διαστημόπλοια στη Χαμηλή Τροχιά της Γης (LEO) τα επόμενα χρόνια. Σύμφωνα με το SDO, περισσότερες από 560 διασπάσεις, εκρήξεις, συγκρούσεις ή ανώμαλα γεγονότα που οδήγησαν σε κατακερματισμό έχουν λάβει χώρα από την εκτόξευση του πρώτου τεχνητού δορυφόρου το 1957 (Σπούτνικ 1). Με τον πολλαπλασιασμό των μικρών δορυφόρων και τους μεγα-αστερισμούς που αναπτύσσονται (ή σύντομα θα αναπτυχθούν), ο κίνδυνος σύγκρουσης αυξάνεται σημαντικά.
Αυτό θα μπορούσε να οδηγήσει σε ένα φαινόμενο που είναι γνωστό ως «Σύνδρομο Κέσλερ», όπου οι συγκρούσεις και οι χωρισμοί οδηγούν σε περισσότερες συγκρούσεις και περισσότερες ακινητοποιήσεις και ούτω καθεξής. Για δεκαετίες, οι διαστημικές υπηρεσίες και οι αστρονόμοι φοβούνταν αυτή την προοπτική και αναζητούσαν μέτρα μετριασμού για την πρόληψη και τον καθαρισμό των «διαστημικών σκουπιδιών». Όπως ανέφερε ο Justice, υλικά όπως οι ίνες μυκηλίου θα αποτελούσαν μέτρο μετριασμού στο τέλος της παραγωγής.
Γιατί χρειάζεται ο μετριασμός των διαστημικών συντριμμιών. Πίστωση: ESA
«Λοιπόν, τα διαστημικά συντρίμμια είναι διαστημικά συντρίμμια», είπε. «Και όταν πετάτε με ταχύτητα 26.875 km (16.700 mph), μπορεί ακόμα να καταστρέψει τη μέρα κάποιου. Επειδή το μυκήλιο έχει τόσο ισχυρούς δεσμούς και είναι αυτό που ορισμένοι θεωρούν πυρίμαχο, θα χρειαστεί πολλή ενέργεια στο διάστημα για να το σπάσει, κάτι που είναι πραγματικά καλό γιατί είναι τα μικρά κομμάτια διαστημικών σκουπιδιών που είναι ο πραγματικός δολοφόνος. ”
Δεδομένων των πλεονεκτημάτων και των τρόπων με τους οποίους το μυκήλιο έχει πιάσει πολλές διαφορετικές βιομηχανίες, πρέπει κανείς να αναρωτηθεί γιατί ο διαστημικός τομέας υστερεί στην υιοθέτηση αυτού του υλικού. Ενώ υπάρχουν μερικά παραδείγματα - για παράδειγμα, Mars City Design (MCD) διερευνά τη χρήση του μυκηλίου για τη δημιουργία οικοτόπων για τον Άρη – προς το παρόν δεν υπάρχει παρόμοια προσπάθεια για την ανάπτυξη δορυφόρων μυκηλίου.
Ως έχει, ο Justice περιγράφει τον εαυτό του ως «ένα στρατό όταν πρόκειται για την κατασκευή δορυφόρων με βάση το μυκήλιο». Η επέμβαση, γνωστή ως Μανιτάρια μανιτάρια (βρίσκεται στο Falling Waters, Δυτική Βιρτζίνια) ειδικεύεται στην καλλιέργεια και παράδοση φρέσκων, πλήρως βιολογικών βρώσιμων μανιταριών. Επιπλέον, αναπτύσσονται και αποδίδουν μπλοκ μυκηλίου 0,45, 2,25 και 4,5 κιλών (1, 5 και 10 λίβρες), τα οποία συνήθως χρειάζονται λιγότερο από 2 μήνες για να δημιουργηθούν και μπορούν να αναπτυχθούν σε οποιοδήποτε επιθυμητό σχήμα. Είπε η Δικαιοσύνη:
«Δουλεύω στη διαστημική βιομηχανία (κυρίως με τη ΜΚΟ [Natiopnal Reconnaissance Office], την NGA [National Geospatial-Intelligence Agency] και τη NASA) για πάνω από 15 χρόνια και κανείς άλλος δεν το κάνει αυτό ή δεν μιλάει για αυτό. Μέχρι να με συναντήσουν, τότε ο κόσμος είναι έκπληκτος για τις χρήσεις του μυκηλίου. Θα ήθελα πολύ να δω τη NASA, άλλες κυβερνητικές υπηρεσίες ή τον ιδιωτικό τομέα όπως το SpaceX, το Bigelow, το ISISpace, το Visioneering ή πολλούς άλλους να ενδιαφέρονται για αυτό το χαμηλό κόστος, ελαφρύ, επιβραδυντικό και εξαιρετικά βιώσιμο προϊόν.»
Η εντύπωση του καλλιτέχνη για το πρόβλημα των τροχιακών υπολειμμάτων. Πίστωση: UC3M
Προς το παρόν, υπάρχουν περίπου 4.000 λειτουργικοί δορυφόροι σε τροχιά, με νέα να προστίθενται συνεχώς. Το SpaceX άρχισε να εκτοξεύει παρτίδες του Starlink ευρυζωνικοί δορυφόροι Διαδικτύου σε Μάιος του 2019 , ξεκινώντας με παρτίδες των 60 μερικές φορές το μήνα. Από τον Μάρτιο του 2021, είναι κατά μέσο όρο περίπου 300 το μήνα και τώρα έχουν έναν αστερισμό 1.443 δορυφόροι – με σχέδια για α μεγααστερισμός των 12.000 .
Εν τω μεταξύ, ο πολυεθνικός γίγαντας ηλεκτρονικού εμπορίου Amazon έχει τα δικά του σχέδια για έναν αστερισμό 3.236 ευρυζωνικοί δορυφόροι . Από το 2012, Viasat και Χιουζ (θυγατρική της EchoStar) έχουν επίσης προσφέρει ευρυζωνικές υπηρεσίες Διαδικτύου μέσω των αστερισμών τους τηλεπικοινωνιακών δορυφόρων. Με πρόσβαση στο διαδίκτυο αναμένεται να φτάσει 8,73 δισεκατομμύρια άνθρωποι παγκοσμίως μέχρι το 2050 (αυτό είναι το 90% του παγκόσμιου πληθυσμού), υπάρχει σημαντική ανάπτυξη (χωρίς λογοπαίγνιο!) σε αυτόν τον τομέα!
Περαιτέρω ανάγνωση: Μανιτάρια μανιτάρια