Biomajandus

Pöörane ettevõtmine: soomlased lennutavad puidu kosmosesse! Miks nad seda teevad?

WISA Woodsat sateelliidi esitlus 2021. aasta suvel.Foto:Arctic Astronauts

Soome kosmosegrupil Arctic Astronautics on juba pikalt tiksunud peas üks hull idee, mis on nüüd realiseerumas. Järgmisel aastal saadetakse orbiidile ajaloo esimene puidust tehiskaaslane WISA Woodsat. Uurisime soomlastelt, kust selline mõte tuli ja miks otsustati satelliit teha just puidust.

Missiooni algatas Soome ajakirjanik ja korrespondent Jari Mäkinen, kes on üks ettevõtte Arctic Astronautics asutajatest. Tegemist on Soomes tegutseva iduettevõttega, mis toodab õpieesmärgil päriselt toimivaid satelliite. 

Satelliitide ehitamise kõrvalt jõuti üha sagedamini aruteludeni selle üle, et oma satelliidi võiks ka päriselt taevasse lennutada. Nii tekkiski neil järgmine pöörane mõte – miks mitte teha satelliit puidust.

“Mulle on alati meeldinud teha mudellennukeid, milles on palju puitosi. Olles töötanud kosmosehariduse valdkonnas, pani see mind mõtlema, miks me ei lennuta ühtegi puitmaterjali kosmosesse,” on Mäkinen varasemalt rääkinud sellest, kuidas ta jõudis puidust satelliidi mõtteni.

UPM Plywoodi WISA Woodsati projektijuht Ari Voutilainen rääkis meile, et satelliit põhineb Arctic Astronauticsi Kitsati disainil, mida hakati välja töötama pärast seda, kui saadi aimu Jaapani katsest ehitada puidust satelliit. “Nad pöördusid meie tootearenduse poole küsimustega sobivate puitpaneeli materjalide kohta. Sellest sai alguse meie koostöö. Aga WISA Woodsati töötasid välja Arctic Astronautics ja UPM Plywood ning satelliidil on uurimismissioon,” täpsustas ta.

Selline näeb välja maailma esimene puidust satelliit. (C)Foto: Arctic Astronauts

Kuidas toimib vineer kiirguses ja vaakumis?

Küsimusele, kas puidust satelliidi ehitamine ja projekteerimine on tavalisest satelliidist keerulisem, oskavad Voutilaineni sõnul kõige paremini vastata Arctic Astronauticsi insenerid, kuid ta lisas, et üldplaanis see keerulisem ei ole. “Vineer on väga stabiilne ja hästi tuntud puitkomposiitmaterjal. Selle projekti üks peamisi uurimisküsimusi on välja selgitada, kuidas vineer toimib karmides ruumitingimustes – eriti kiirguses ja vaakumis.”

Voutilainen lisas, et tegelikult ei ole välistatud ka see, et tulevikus võiksid kõik satelliidid olla ehitatud puidust. “WISA Woodsat kasutab tavalist WISA kasevineeri. Kask on väga kõva puit ja sobib täppisfreesimiseks vajalike detailide loomiseks. Ainus eriline asi ruumipaneelide valmistamisel oli see, et paneeli jaoks kasutatud üksikud spoonid valiti käsitsi, et vältida paneeli lõppversioonis puidudefekte. Puit on looduslik materjal ja seetõttu pole kahte täpselt ühesugust spooni.”

Tartu Ülikooli füüsika instituudi kiletehnoloogia labori insener Maido Merisalu on rääkinud Vikerraadio “Labori” saates, et puidul on kosmosetööstuses potentsiaalsed rakendused tegelikult olemas. “Ühelt poolt on see hea ja odav konstruktsioonimaterjal, millest saab valmistada nii satelliididetaile, aga olulisem on see, et sellest saab maavälistes kolooniates valmistada hooneid. Puidu üks hea eelis kosmoses on just see, et ta koosneb madala aatominumbriga materjalidest, mis on suurepärane kiirguse eest kaitsmisel,” selgitas Merisalu toona. 

Suurim erinevus tavalise ja puidust satelliidi vahel on Voutilaineni sõnul see, et puitpaneele tuleb enne satelliidi lõplikku kokkupanemist vaakumkottides hoiustada, et vältida niiskuse tungimist paneelidesse enne kosmoselendu.

Satelliidi ehituses kasutatakse kõrgkvaliteetset WISA kasevineeri, mida valmistatakse muide UPM-Kymmene Otepää vineeritehases.

Mängus on ka Eesti teadlased

Seni on kosmosetehnika puhul kasutatud alumiiniumdetailide anodeerimist, kuid väga pisikeste ja täpsete detailide puhul seda meetodit kasutada ei saa, sest see hävitab täpsemad nurgad ja keermed. See on ka põhjus, miks toodi mängu Eesti teadlased ja nende loodud nanostruktuurne materjal.

Tartu Ülikooli füüsika instituudi kiletehnoloogia labori insener Maido Merisalu on just see mees, kelle käe all materjal valmib. “Põhimõtteliselt on seal edasi arendatud klassikalist anodeerimise meetodit, aga protsess ise on läbi viidud palju leebemates tingimustes, et ta ei hävitaks neid alumiiniumdetaile nii palju. Teises etapis on juba kasutatud nanotehnoloogiat. Meie kasutame aga aatomkihtsadetsust, et sinna pooridesse sisse viia mingeid keraamilisi materjale, mis on kas elektrit juhtivad või hästi kõvad või mingite teiste vingete omadustega,” selgitas Merisalu möödunud aastal Vikerraadio “Labori” saates

Puidust satelliit lendab orbiidile juba varsti

Kui projekti algusest peale kulus satelliidi ehitamiseks vähem kui aasta, siis seni suurim takistus on olnud lubadega seotud bürokraatia, mis on võtnud oluliselt kauem aega. Voutilaineni sõnul on praegune prognoos, et satelliit käivitatakse 2023. aasta esimesel poolel. “Algne plaan oli käivitada 2021. aasta detsembris, kuid meie projekt on viibinud aeglase lubade andmise tõttu Soomes. Satelliit on valmis olnud üle aasta.”

WISA Woodsat

WISA Woodsat on maailma esimene satelliit, mis kasutab oma põhistruktuuris puitu. See on valmistatud WISA-Birch vineerist, mis on kaetud tugeva UV-kiirguse vastu uudsel aatomkihtsadestamise meetodil. 

Võrdluspaneelid on kaetud tööstusliku UV-lakiga. 

WISA Woodsat on 10 x 10 x 10 cm “CubeSat” nanosatelliit, mis on üles ehitatud standardsetest kastidest, kuid mille pinnapaneelid on valmistatud vineerist. 

Woodsati ainsad mittepuidust välisosad on nurgas olevad alumiiniumist siinid, mida kasutatakse selle kosmosesse paigutamiseks, ja metallist selfie-kepp.

WISA Woodsat saadetakse Uus-Meremaalt kosmosesse, kasutades Rocket Labi raketti Electron. 

Missioon uurib vineeri käitumist kosmoses kahe aasta jooksul. Pöördloendust WISA Woodsati käivitamiseni saab jälgida missiooni veebisaidil wisawoodsat.space ja sotsiaalmeedia kanalites @wisawoodsat ja #wisawoodsat.

Populaarsed lood mujal Geeniuses

Ära jää ilma päeva põnevamatest lugudest

Telli Geeniuse uudiskiri

Saadame sulle igal argipäeval ülevaate olulisematest Geeniuse teemadest.