Гъбите могат да решат огромен проблем в космоса


По последни цифри от ESA Офис за космически отпадъци (SDO), има приблизително 6900 изкуствени спътника в орбита.

Ситуацията ще стане експоненциално пренаселена през следващите години, благодарение на многото телекомуникации, интернет и малки спътници които се очаква да бъдат пуснати. Това създава всякакви притеснения за рискове от сблъсък и космически отпадъцида не говорим за екологичните проблеми.

Поради тази причина инженерите, дизайнерите и производителите на сателити търсят начини да препроектират своите сателити. Въведете Макс Джъстисексперт по киберсигурност, бивш морски пехотинец и „кибер фермер“, който прекара много години в космическата индустрия.

В момента той работи за нов тип сателит, който е направен от мицелни влакна. Този здрав, топлоустойчив и екологичен материал може да предизвика революция в процъфтяващата сателитна индустрия.

В момента едно от най-големите опасения за сателитите е рискът от сблъсък, който те представляват, след като изчезнат. Докато орбитата им се разпадне и те изгорят в атмосферата, е вероятно спътниците да се сблъскат един с друг и да произведат малки парченца космически отпадъци. За да смекчите това и да предотвратите експоненциалното покачване на отломки в орбита (известен още като Синдром на Кеслер), производителите на сателити проучват начини за по-бързото им излизане от орбита.

Това обаче пренебрегва друга опасност, която е начинът, по който сателитите, които отново влизат в нашата атмосфера, ще оставят следи от алуминиеви частици и други токсични остатъци след себе си.

Тези частици ще плават в горните слоеве на атмосферата в продължение на много години и могат да създадат друг източник на екологични проблеми. Макс Джъстис вярва, че гъбичките от мицел могат да се справят и с двете опасности, когато се използват за производство на сателитни шасита.

По принцип мицеловите влакна са богат на протеини, многоклетъчен материал, извлечен от кореновата структура на гъбичките, които растат в макроструктури – най-известните са гъбите. Докато тези структури растат, мицелът освобождава ензими, които превръщат захарите или растителните отпадъци в полезни хранителни вещества, което им позволява да създават обширни мрежи в какъвто и субстрат да заемат – обикновено почва.

Когато се изсушат, мицеловите влакна са леки, изключително здрави и имат якост на опън, сравнима с тази на коприната. Поради това мицелът е едно от многото органични влакна, които се изследват в името на строителните материали и производството.

Например, множество дизайнери изследват мицела като евтино, издръжливо и нетоксично средство за изграждане на екологично чисти жилища, изолация и пластмаси.

Примерите включват архитектурни и дизайнерски фирми Възбуждащо и Живите, които от години използват мицел за създаване на материали и готови продукти. В строителната индустрия също е доказано, че мицелът има приложения премахване на вредни химикали в строителните отпадъци. Когато се комбинира с 3D печат, мицелът може да се използва и за производство столове и други мебели.

Други приложения включват „хартия за гъби,” дъски за сърфгъбена кожаобувки за гъби,” бекони дори ковчези които превръщат човешките останки в компост. Когато актьорът Люк Пери почина през 2019 г., дъщеря му посочи, че е погребан в „гъбен костюм” Както Justice каза на Universe Today по имейл, това естествено влакно заема важно място в революцията, която се извършва в момента в производството и материалите:

„Хората всеки ден осъзнават как гъбите (по-специално мицелът) могат да се използват като заместител на бекона (както и на свинско, краве и пилешко), кожа (и намират, че е по-здрава), обувки, шапки, дрехи , като строителни/строителни материали като тухли, шумоизолация, огнезащитна изолация, както и опаковъчни материали, мебели, болтове от конци, чанти, храна за домашни любимци, небето е границата. Има дори няколко миколози и други учени, които работят с мицел, за да ядат масло и пластмаса. Това е доста невероятно.”

Но какво да кажем за търговското пространство, друга индустрия, която претърпява сеизмична промяна по отношение на целите и практиките? Това е мястото, където в крайна сметка са насочени усилията на Justice и които са вдъхновени от изследвания, които в момента се провеждат от Sumitomo Forestry и Университета в Киото в Япония.

Под ръководството на Такао Дойбивш астронавт на JAXA и професор по аерокосмическо инженерство в Университета в Киото, това съвместно усилие се стреми да изгради първия „дървени сателити

Идеята е да се използват слоеве от целулозни влакна (известни още като дърво), които са силно устойчиви на температурни промени и пряка слънчева светлина.

„Ние сме много загрижени от факта, че всички спътници, които отново влизат в земната атмосфера, изгарят и създават малки частици алуминиев триоксид, които ще плават в горната атмосфера в продължение на много години“, казва Doi в скорошно интервю за BBC. “В крайна сметка това ще засегне околната среда на Земята.”

Но както посочва Justice, мицелът е не само по-здрав и по-гъвкав материал от дървото, но също така е много по-възобновяем и устойчив като ресурс. И това е само върхът на айсберга, както обясни той:

„В зависимост от вида на използвания мицел, той може да бъде по-гъвкав от дървото и/или по-здрав от дървото, по-лек е от дървото и естествено много по-забавен от огъня. Дори взех пропанова горелка до един от блоковете ми мицел за повече от 5 минути и всичко, което направи, беше дим.

Мицелът е много лек, той естествено плува във вода, издържа на студа в пространството, където не е нужно да се притесняваме за студено заваряване, и можем да добавим фини щамове от метален материал, който се използва за предаване на почти всякакъв вид на сигнала. Както можете да видите, има много причини, поради които мицелът е доста подходящ за нашите спътници в космоса, на земята и във въздуха по пътя към космоса.

Разбира се, съществува и изключително важният проблем с космическите отпадъци, които се очаква да се превърнат в сериозна опасност за сателитите и космическите кораби в ниска околоземна орбита (LEO) през следващите години.

Според SDO, от изстрелването на първия изкуствен спътник през 1957 г. са се случили повече от 560 разпада, експлозии, сблъсъци или аномални събития, които са довели до фрагментация (Спутник 1). С разпространението на малки спътници и мега-съзвездията, които са (или скоро ще бъдат) разгърнати, рискът от сблъсък нараства значително.

Това може да доведе до феномен, известен като „синдром на Кеслер“, при който сблъсъците и разпаданията водят до повече сблъсъци и още повече и т.н.

В продължение на десетилетия космическите агенции и астрономите се страхуват от тази перспектива и търсят смекчаващи мерки за предотвратяване и почистване на „космическия боклук“. Както Justice посочи, материали като мицелни влакна биха представлявали смекчаваща мярка в края на производството.

„Е, космическите отпадъци са космически отпадъци“, казва той. „И когато летите наоколо с 26 875 км (16 700 mph), това все още може да съсипе деня на някого. Тъй като мицелът има толкова силни връзки и е това, което някои смятат за огнеупорен, ще отнеме много енергия в космоса, за да го разградим, което всъщност е добро нещо, защото малките парчета космически боклук са истинският убиец. ”

Като се имат предвид предимствата и начините, по които мицелът се е уловил в няколко различни индустрии, човек трябва да се чуди защо космическият сектор изостава в приемането на този материал. Въпреки че има някои примери – напр. Дизайн на град Марс (MCD) проучва използването на мицел за създаване на местообитания за Марс – в момента няма подобно усилие за разработване на спътници на мицел.

В момента Джъстис описва себе си като „армия от един човек, когато става въпрос за създаване на сателити, базирани на мицел“. Операцията, известна като Сетас гъби (намира се в Falling Waters, Западна Вирджиния) е специализирана в отглеждането и доставката на пресни, напълно органични ядливи гъби. В допълнение, те растат и доставят 0,45, 2,25 и 4,5 kg (1, 5 и 10 lbs) блокове мицел, чието създаване обикновено отнема по-малко от 2 месеца и могат да бъдат отгледани във всяка необходима форма. Казва справедливостта:

„Работил съм в космическата индустрия (предимно с неправителствената организация [Natiopnal Reconnaissance Office]NGA [National Geospatial-Intelligence Agency]и НАСА) повече от 15 години и никой друг не прави това и не говори за това. Докато не се срещнат с мен, тогава хората са изумени от употребата на мицела. Бих искал да видя НАСА, други правителствени агенции или частния сектор като SpaceX, Bigelow, ISISpace, Visioneering или много други да се интересуват от този евтин, лек, огнезащитен и изключително устойчив продукт.

В момента има около 4000 работещи спътника в орбита, като през цялото време се добавят нови. SpaceX започна да пуска партиди от него Starlink сателити за широколентов интернет в май 2019г, като се започне с партиди от 60 няколко пъти месечно. От март на 2021 г. те са средно около 300 на месец и сега имат съзвездие от 1443 сателита — с планове за а мегасъзвездие от 12 000.

Междувременно, мултинационалният гигант за електронна търговия Amazon има свои собствени планове за съзвездие от 3236 широколентови сателита. От 2012 г. Viasat и Хюз (дъщерно дружество на EchoStar) също предлагат широколентови интернет услуги чрез своите телекомуникационни сателитни съзвездия. Очаква се достъп до интернет 8,73 милиарда души в световен мащаб до 2050 г. (това е 90% от световното население), има значителен растеж (без игра на думи!) в този сектор!

Тази статия първоначално е публикувана на Вселената днес от МАТ УИЛЯМС. Прочетете оригиналната статия тук.