Japanse universiteit werkt aan houten satellieten om ruimteafval te verminderen

De Universiteit van Kyoto werkt met het Japanse houtbewerkingsbedrijf Sumitomo Forestry aan van hout gemaakte satellieten. De twee partijen stellen dat houten satellieten veiliger zijn omdat ze volledig verbranden in de atmosfeer wanneer ze terugvallen naar aarde.

Sumitomo Forestry onderzoekt volgens de BBC nu welke houtsoorten het best geschikt zouden zijn om in de ruimte te kunnen gebruiken en welke materialen deze kunnen vervangen. Daarbij onderzoekt het bedrijf vooral welke houten materialen goed tegen temperatuurschommelingen en zonlicht kunnen. Hout zou als voordeel hebben dat het elektromagnetische golven en het aardmagnetische veld niet tegenhoudt. Antennes en attitude controle mechanisms zouden daardoor in de houten satelliet geplaatst kunnen worden, wat voor eenvoudigere constructies zou zorgen.

Het grootste voordeel van hout is echter dat wanneer de satelliet terugkeert naar aarde, deze in de dampkring opbrandt zonder dat er schadelijke stoffen vrijkomen of er ruimtepuin op aarde terechtkomt, stellen de twee partijen. Takao Doi, professor aan de Universiteit van Kyoto, zegt vooral bezorgd te zijn om de minuscule aluminium deeltjes die bij terugkeer van satellieten nu in de dampkring vrijkomen. Deze blijven volgens Doi meerdere jaren in de bovenste laag van de atmosfeer zweven. Doi reisde in maart 2008 als astronaut naar het ISS.

De universiteit en Sumitomo hopen de eerste houten satelliet in 2023 te kunnen lanceren. In maart 2024 willen ze onderzoeken of grotere houten bouwwerken in de ruimte mogelijk zijn, schrijft Nikkei Asia. De twee partijen willen niet melden welke houtsoorten er worden gebruikt.

Reacties (165)

Raar verhaal. Ten eerste: er is vaker hout gebruikt in de ruimtevaart. Zo is een ablative hitteschild geweest van hout, en het aardige is: dat verbrandde dus juist niet volledig.
Het verbranden van de behuizing lost volgens mij ook maar een heel klein deel van het probleem op. Zo zijn die antennes en andere elektronica, reactiewielen, thrusters etc. etc. geen van allen van hout. Wat win je dan precies?

Volgens mij staat hetgeen dat je er mee wint gewoon in het artikel, in ieder geval wat ze nu denken te winnen. Je linkt naar een artikel over iets wat in de jaren zestig is gebeurd, een heel andere periode dan waar we nu in leven, de tijd waar we 1000-den satellieten per jaar de ruimte in schieten en zelfs auto´s, gewoon omdat het kan.

Minder giftige stoffen, eenvoudigere constructies.
Elektromagnetische golven en het aardmagnetisch veld worden niet / minder goed tegen gehouden.
Geen puin dat een soort van willekeurig op de aarde neer stort.

Dat het niet volledig verbrand hangt af van vele factoren, dikte, materiaal, duur verbranding etc.

Aluminium smelt eerst, begint daarna te koken en veranderd in gas, heel wat anders dan hout, soorten onderling en ook weer heel wat anders dan de printplaat van een satelliet en weer heel wat anders dan de soldeerverbindingen en ga zo maar door.

Dat er onderzoek naar wordt gedaan juich ik alleen maar toe.

Hout is trouwens ook makkelijk te bewerken. Ik zie mezelf als astronaut makkelijker een schroef in een stuk hout draaien dan dat ik een metalen plaat ergens aan vast moet lassen.

Aluminium smelt eerst, begint daarna te koken en veranderd in gas

Bij terugkeer uit de ruimte? Dat gaat veel te snel daarvoor.

De warmteontwikkeling bij een terugkeer uit de ruimte is supersnel. Lucht heeft geen tijd om opzij te gaan. Het gevolg is dat de lucht met hoge snelheid inslaat op de voorkant van het voorwerp, en daarmee direct een plasma vormt. Dat plasma wordt door de luchstroom meteen afgevoerd, waarmee dus ook een fors deel van de hitte verdwijnt. Je aluminium atomen veranderen direct in aluminium ionen; de vloetstof en gas fases worden simpelweg overgeslagen.

Dit is letterlijk zichtbaar- plasma's geven licht.

Hout is trouwens ook makkelijk te bewerken. Ik zie mezelf als astronaut makkelijker een schroef in een stuk hout draaien

Dat zou je tegenvallen. Koppel is een probleem in de ruimte - je meot je ergenns tegen kunnen afzetten. NASA had speciale schroeven en schroevendraaiers om het benodigde koppel laag te houden. En juist in hout moet het koppel nog veel hoger zijn, want je houtschroef moet z'n eigen schroefdraad tappen.

Lassen lijkt me juist handiger in de ruimte - je hoeft niet met argon of andere inerte gassen te werken om zuurstof weg te houden van je las.

Mooi informatief verhaal, waar lees je dat ik zeg dat het aluminium smelt bij terugkeer uit de ruimte? Ik geef enkel aan dat ieder materiaal aparte eigenschappen heeft.

Het artikel gaat over het gebruik van hout om een satelliet de ruimte in te sturen.

Aluminium lassen is niet per se gemakkelijker dan een schroef in hout draaien en visa versa. Iedere techniek heeft zijn voor en nadelen en dat is juist het ¨moeilijke¨. Bij lassen komt veel hitte vrij, brandgevoelig. Bij schroeven niet, je kunt er echter niet zo mooi mee afdichten als een goede las en je hebt koppel nodig.
Koppel kan de Pistol Grip Tool leveren, TPM is echter heel laag dus het duurt even .

Ze zullen voor hout waarschijnlijk wat anders verzinnen. 49nm is best wel wat koppel, genoeg om een doorsnee aardse schroef mee te onthoofden

Dat mogen ze daar op de Universiteit van Kyoto samen uitzoeken met Sumitomo Forestry.

NOAA 19 - Nu met lederen bekleding en houten dashboard

Die Tesla is ook vooral gebruikt om als balast te dienen voor een testvlucht.
Normaal gaan er zakken zand mee maar dat levert een stuk minder PR op.
Als de testvlucht mislukte is het in elk geval minder erg om een Tesla te verliezen dan om satellieten te verliezen.

Als jij zonder problemen een schroef in een stuk hout kan schroeven dan lijkt mij dat hun ontwerp sub-optimaal is en ze veel gewicht hadden kunnen besparen in hun constructie.

Een hitteschild (al dan niet van hout) is natuurlijk ook juist gemaakt om zo lang mogelijk te overleven en bescherming te bieden tegen de rest van een ruimtevaartuig wat wel heelhuids terug moet keren op aarde.
Iets bouwen van hout wat juist wel zoveel mogelijk moet verbranden bij terugkeer op aarde is iets heel anders.

Wat je wint, weten we niet. Daarom onderzoek.
Mocht er iets leuks uitkomen, dan gebruiken we het.
Mocht er niets leuks uitkomen, dan weten we dat ook weer.

Als je je vraag neutraler formuleert dan heb je een uitstekende onderzoeksvraag waar ze in Japan dus het antwoord op onderzoeken.

Ik vraag me af of de rest niet ook verbrandt als de behuizing weg is en de satelliet uit elkaar valt.

Leuk maar als de satteliet niet meer werkt blijft het afval. En hout of metaal met 30.000 km/pu is het even gevaarlijk.

Leuk maar als de satteliet niet meer werkt blijft het afval. En hout of metaal met 30.000 km/pu is het even gevaarlijk.

Klopt niet. Als je het hebt over een stuk metaal of een stuk hout van beiden hetzelfde volume, dan heeft het hout waarschijnlijk de lagere massa (want lagere dichtheid).

De impact energie voor die 2 voorwerpen met eenzelfde volume, maar verschillende massa (want hout heeft lagere dichtheid) is niet hetzelfde.

Impact energie = (m * v^2) / 2

Voorbeeld 0,1 gram (bijvoorbeeld metaal) en 0,05 gram (bijvoorbeeld hout) @ 30.000 km/uur tegen een "stilstaand" object aan:
0,1 gram: 3472,23 Joules
0,05 gram: 1736,11 Joules

Aannemende dat het gebruikte hout inderdaad 2x dichter is dan het gebruikte metaal (is maar een gokje) en dat impact schade lineair schaalt met impact energie (is niet zo) zou de schade door het stukje metaal van dezelfde afmetingen dus 2x "erger" zijn.

[Reactie gewijzigd door GeoBeo op 29 december 2020 18:03]

Ik denk dat het wel gaat om een factor 4 verschil in dichtheid (2700 kg/m^3 voor aluminium tegenover 700ish afhankelijk van de houtsoort). Maar wat computerjunky zegt klopt wel degelijk. Zoals je formule zelf al aangeeft is de energie afhankelijk van de snelheid in het kwadraat. Aangezien je in lage aardbanen praat over grofweg 7 kilometer per seconde is dat al dusdanig grote energie dat als zo'n voertuig tegen een andere satelliet botst je daar gedag tegen kan zeggen.

Ik vind het echter wel een ontzettend interessant idee. Ik baalde er altijd van dat ik tijdens mijn opleiding nooit meer materiaalkunde heb gehad over hout. Het is en blijft een fantastisch materiaal en heeft een hele rijke historie in de aerospace industrie.

Diverse kunststoffen verbranden ook volledig in de atmosfeer. Ze zijn uniform te maken in elke gewenste vorm (bijv. ook van binnen hol) en laten straling door.

Is er een voordeel om hout te gebruiken ipv kunststof, behalve dat hout op dit moment hip is?

Is aluminium in de atmosfeer niet broeikas-versterkend? Het zou kunnen dat dat er iets mee te maken heeft.

Hout ook. Volledig carbon gebaseerd.

Als je dat verbrand krijg je dus CO en CO2, maar zo hoog in de atmosfeer denk ik dat er wel andere dingen spelen waardoor je er iig vanuit kan gaan dat het volledig en schoon in die twee categorieen valt.

Ik denk niet zozeer dat het er omgaat dat het echt broeikasgassen zijn, maar meer dta het allerlei metalen en stoffen gaat die. Iet zo zeer te classificeren zijn als “Boom”.

Veel metalen zijn hoogreactief met bijvoorbeeld zuurstof of ozon. Moet je dat willen op die hoogte? Als het weken rond blijft vliegen is dat niet zo handig. Dat accumuleert op een gegeven moment hard naarmate we meer de lucht in schieten (zie starlink verhaal).

Ik dacht niet vanwege het isolerende effect maar licht-verstrooiende werking van niet verbrande metaaldeeltjes, waardoor een deel van het zonlicht de grond niet haalt maar direct als warmte in de atmosfeer terecht komt. Aluminium is licht en slaat niet snel neer...
De CO2 die vrijkomt bij neerstortende onderdelen lijkt mij te verwaarlozen naast de hoeveelheid die al aanwezig is en wat vrijkomt bij verbranding op de grond.

Oh die verbrandingsproducten maak ik me niet zo druk om. De hoeveelheid meuk die bij lancering vrijkomt is een groter issue.

Kan me voorstellen dat deeltjes die wekenlang rond blijven hangen een grotere impact hebben doordat ze in die tijd relatief hoge impact hebben. Echter CO2 blijft altijd hangen dus in welk opzicht is de impact van het een slechter dan het andere.

Een lancering is verbranding van raketbrandstof, toch? Een gemiddelde Amazone-bosbrand maakt daar een grap van, schat ik. Een dagje autoverkeer in Nl. waarschijnlijk ook. Wat ik bedoel zijn metalen delen die niet volledig verbranden maar door wrijvingshitte uit elkaar vallen en in de atmosfeer terechtkomen als losse metaaldeeltjes. Die hebben een reflecterende werking.

[Reactie gewijzigd door blorf op 31 december 2020 01:33]

Ja maar dat zijn dingen die niet binnen de invloed sfeer van de raketgeleerden ligt toch? Uitstoot van een raket kunnen ze wat aan doen. Verkeer in NO niet.

Dus waar hebben we het over? De warmte die vrij is gekomen tijdens de verbranding van het terugkerende object zit nu ook in die atmosfeer en ik denk dat dat meer is dan dat beetje reflectie van zonlicht van microdeeltjes aluminium.

Ik heb een beetje het idee alsof dit wat geleuter in de marge is. Ik dacht eerst oh best wel goed initiatief, maar hoe langer ik er over nadenken hoe meer ik denk he?

Dat effect zal triviaal zijn. De bulk van het stof in de troposfeer is simpelweg fijn zand, afkomstig uit stofstormen. Zo af en toe hebben we hier in Nederland stof uit de Sahara; datzelfde stof kan ook omhoog geblazen worden.

Hoog in de atmosfeer fungeren stofdeeltjes als condensatie-kernen, waardoor het uitgerent. Dit verkort de tijd dat deze deeltjes in de atomsfeer blijven. Bovendien haalt het waterdamp uit de lucht, wat verklaart waarom waterdamp zo weinig invloed heeft op het broeikaseffect. Je ziet dit afkoelende effect duidelijk na grote vulkaanuitbarstingen.

Brand ook schoner en sneller in de dampkring.

Helaas is hout een ondergeschoven kindje in de materiaalkunde.

Bij mijn opleiding was de volgorde bij materiaalkunde als volgt:
1) metalen
2) kunststoffen
3) keramische materialen
4) beton/cement (voornamelijk omdat de ternaire diagrammen daar makkelijker te verkrijgen waren)
5) overige materialen (waaronder hout)

Het is en blijft een fantastisch materiaal en heeft een hele rijke historie in de aerospace industrie.

En voor zeer valide redenen nu niet meer.

Redenen die jij weet maar blijkbaar niet met ons wilt delen?

Ik ben falcohunter niet maar ik kan toch deze vraag proberen te beantwoorden.

Voor het opstijgen is vooral de sterkte per massa van het materiaal van belang in plaats van de dichtheid. Het materiaal moet namelijk trillingen/turbulentie, etc. kunnen weerstaan zonder plastisch te deformeren. De dikte en dus de massa volgen uit de krachten die op de satelliet werken.
De (trek)sterkte kan worden gemeten met een trekproef:
treksterkte staal: 420 MPa (megapascal = 420 miljoen Newton per m^2)
treksterkte aluminium: 305 MPa
treksterkte dennenhout (parallel aan vezel): 40 MPa
Bron

De staaf hout die nodig is om dezelfde krachten op te vangen zal dus een ruim 7x zo klein doorsnee oppervlak hebben als die van aluminium. Wat de factor 4 van hierboven weer opheft.

Echter wordt in de praktijk bij metalen de vloeigrens doorgaans gebruikt als maat voor de sterkte in plaats van de treksterkte. Dit is de spanning waar nog net geen plastische deformatie optreed. Dit verhaal is overigens ook algemener te trekken dan voor de ruimtevaart.

Tegenwoordig worden er in de lucht en ruimtevaart ook steeds vaker composieten gebruikt omdat deze nog lichter zijn.

Ik denk dat vroeger hout werd gebruikt omdat er toen nog niet veel productiemethoden waren. Nog niet alle vormen konden toen in staal worden gemaakt ten opzichte van nu met bijvoorbeeld CNC draai en freesbanken. Composieten zijn weer een stapje moeilijker.

Jij meet alsof het hele rocket van hout gemaakt is, de houte satelliet bevindt zich op de payload adapter en weerstaat natuurlijk niet dezelfde treksterkte.

Het zou inderdaad kunnen dat trillingen niet de grootste belasting zijn op de satelliet zelf. Maar ook de satelliet is ontworpen om bepaalde externe krachten te kunnen weerstaan zonder plastisch te deformeren. Vervang je onderdelen door hout dan verwacht ik dat je dikkere/grotere onderdelen nodig hebt en dus een zwaardere satelliet de ruimte in moet brengen

Ik heb geprobeerd om je berekeningen te corrigeren maar ik heb het opgegeven, gaat te ver boven mijn standaard fysica kennis. Een eerste probleem is dat je een formule gebruikt uit klassieke mechanica die ervan uitgaat dat je aan snelheden zit die wij gewoon zijn, de v is daar extreem laag maar hoe hoger de v hoe fouter de berekening word. (relativiteit theorie)

Een ander probleem is dat je in een vacuum zit, je hebt geen massa om je heen om energie door te geven, om die reden is het instant bevriezen ondanks 0 kelvin Hollywood, er is geen massa om warmte energie door te geven behalve via infrarood straling waardoor het vrij lang zou duren tegen dat je daadwerkelijk iets kunt laten bevriezen, ondanks 0 kelvin. Echter bij een impact is er ook geen verlies van kinetische energie, er is geen schokgolf, er is geen geluid, er is geen warmte die overgedragen word (denk aan de hitte van een grote explosie die gevoeld word op afstand).

Dat wilt zeggen dat alle energie bij een botsing behouden word tussen de 2 objecten die elkaar raken, vergelijk het met biljarten waar bal 1 plots stil staat en bal 2 alle energie overneemt en daardoor wegschiet. Of denk aan een granaat die binnenhuis een veel krachtigere explosie geeft dan buiten waar de energie gemakkelijker kan verspreiden. Gezien er niets te verspreiden valt in de ruimte, ga je bij een botsing een andere (hevigere) uitwerking krijgen dan wat je verwacht & dan zit je in wat men elastic collision noemt waarvan de Wikipedia pagina alleen al mij hoofdpijn bezorgde.

Daarnaast gedraagt massa zich anders in een vacuum dan wat we verwachten, als je in een vacuum 10 kilo metaal laat vallen onder zwaarte kracht en je laat ondertussen een blad papier vallen, beide zullen even snel vallen onder zwaartekracht.

Je berekening corrigeren is mij niet gelukt, wel viel mij op dat men altijd de dimensie van het object mee neemt in de berekening, maar mensen slimmer dan mijzelf zijn het er over eens, een object van groter dan 10 cm aan die snelheid, welke massa het ook mag hebben, je gaat het niet navertellen, zeker niet in de ruimte.

Een projectiel ter grote van een kogel ga je al niet navertellen. Je hebt helemaal gelijk. In een vacuüm en op hele hoge snelheden (zeg 7Km/s) maakt het allemaal niet zoveel meer uit.

Een projectiel ter grote van een kogel ga je al niet navertellen. Je hebt helemaal gelijk. In een vacuüm en op hele hoge snelheden (zeg 7Km/s) maakt het allemaal niet zoveel meer uit.

Niet helemaal waar. Als je een kogel afvuurt met een hand pistool op het ISS (rond de 1000 km / uur) dan is de schade vergelijkbaar met een splinter hout of metaal tussen de 0,1 gram en 0,05 gram (rond de 30.000 km / uur). Het ISS een dikke laag kogelwerend materiaal om zich heen om die reden. Zowel de kogel als de splinter kan het ISS dus prima overleven, alleen de buitenkant zal dan wat schade hebben die hersteld kan worden.

Ik ben er dus niet direct van overtuigd dat een projectiel ter grote van een kogel met enkele 10.000en km / uur (gemaakt van bijvoorbeeld hout) direct het einde zou betekenen. Een groot gat van 1 m diameter met hele grote dure reparaties en wellicht enkele doden tot gevolg (door verstikking/decompressie), dat wil ik best aannemen, maar gelijk het hele ISS ontploft en onherstelbaar? Neuh.

[Reactie gewijzigd door GeoBeo op 30 december 2020 13:28]

Maar pak je die kogel met de snelheid van de splinter (dat is waar ik het over heb namelijk) dan is dat wel degelijk een heel groot issue. De hoeveelheid energie is dan zo hoog dat een dergelijk projectiel dwars door je heen gaat.

Heb het dan ook over de “wiskundige geometrie” kogel en niet kogel zoals we dat kennen van wapens (tenminste niet moderne wapens).

Ik heb er alle vertrouwen in dat je post met de beste intenties is geschreven, het komt bij mij een beetje als een klok-klepel-verhaal over. Ik heb een paar dingen gecorrigeerd, en verder hoop ik dat we hetzelfde bedoelen maar dat het gewoon niet lekker overkomt

Een eerste probleem is dat je een formule gebruikt uit klassieke mechanica die ervan uitgaat dat je aan snelheden zit die wij gewoon zijn, de v is daar extreem laag maar hoe hoger de v hoe fouter de berekening word. (relativiteit theorie)

Het klopt dat die formule niet meer geldig is bij relativistische snelheden, maar in deze context is dat nog volledig irrelevant. Bij een LEO van grofweg 8km/s is je fout slechts 0.000017%. Bij 10% van de lichtsnelheid is deze fout nog geen procent. Hier dus geen issue
Zie kopje "Relativistic kinetic energy

Echter bij een impact is er ook geen verlies van kinetische energie, er is geen schokgolf, er is geen geluid, er is geen warmte die overgedragen word (denk aan de hitte van een grote explosie die gevoeld word op afstand).

Je zult verlies van kinetische energie hebben in de vorm van materiaalvervorming, het 'breken' van het object. De warmteoverdracht vind ik een vreemde, de hitte van een grote explosie wordt juist veroorzaakt door straling, hier is dus geen materie of atmosfeer voor nodig, dit gaat prima in een vacuum.

Dat wilt zeggen dat alle energie bij een botsing behouden word tussen de 2 objecten die elkaar raken, vergelijk het met biljarten waar bal 1 plots stil staat en bal 2 alle energie overneemt en daardoor wegschiet. Of denk aan een granaat die binnenhuis een veel krachtigere explosie geeft dan buiten waar de energie gemakkelijker kan verspreiden. Gezien er niets te verspreiden valt in de ruimte, ga je bij een botsing een andere (hevigere) uitwerking krijgen dan wat je verwacht & dan zit je in wat men elastic collision noemt waarvan de Wikipedia pagina alleen al mij hoofdpijn bezorgde.

Elastische botsing vind alleen plaats wanneer kinetische energie behouden blijft, dus wanneer er géén verlies is in andere effecten. Echter, een splinter tegen een satelliet (of satelliet tegen satelliet) zal een enorme rotzooi geven, materiaal kapot maken en vervormen, etc. Dit is dus per definitie géén elastische botsing.

Gezien er niets te verspreiden valt in de ruimte, ga je bij een botsing een andere (hevigere) uitwerking krijgen dan wat je verwacht

Het kan zijn dat ik "hevige uitwerking" anders interpreteer dan jij, maar ik zou het tegenovergestelde willen stellen. Juist omdat er geen 'tegendruk' is uit de ruimte, valt er heel veel te verspreiden: Eventuele gassen hebben vrij spel, losgeslagen deeltjes vliegen weg (en vormen wel een ander, nieuw probleem).

Daarnaast gedraagt massa zich anders in een vacuum dan wat we verwachten, als je in een vacuum 10 kilo metaal laat vallen onder zwaarte kracht en je laat ondertussen een blad papier vallen, beide zullen even snel vallen onder zwaartekracht.

Dat is exact zoals we verwachten... Maar dit lijkt me verder ook niet relevant op hoe ernstig een botsing is.

Edit: Quotes gefixt...

[Reactie gewijzigd door svenvbins op 30 december 2020 13:28]

Toegegeven, ik was enorm moe toen ik het schreef maar de berekening is veel te eenvoudig.

Elastische botsing vind alleen plaats wanneer kinetische energie behouden blijft, dus wanneer er géén verlies is in andere effecten. Echter, een splinter tegen een satelliet (of satelliet tegen satelliet) zal een enorme rotzooi geven, materiaal kapot maken en vervormen, etc. Dit is dus per definitie géén elastische botsing.

Het is en blijft een gesloten systeem, als 1 object stil hangt en je laat een ander object er aan een lage snelheid tegen vliegen waarbij beide objecten intact blijven behoud je alle kinetische energie. Als je het object er tegen hoge snelheid tegen laat vliegen blijft je hetzelfde principe aanhouden, wel heb je een punt dat er energie verloren gaat als een object vervormt word. Maar dan stel ik mij de vraag, vervormt het stilstaande object door de impact of door de plotse versnelling?

De warmteoverdracht vind ik een vreemde, de hitte van een grote explosie wordt juist veroorzaakt door straling, hier is dus geen materie of atmosfeer voor nodig, dit gaat prima in een vacuum.

Bij een nucleaire explosie, ja, maar dat komt omdat je bij een nucleaire explosie vertrekt van zware straling, de nucleaire explosie zelf geeft geen warmte af. Die zware straling slaagt in op deeltjes in de lucht waardoor die deeltjes gaan reageren en (heel) warm worden. Echter een nuclaire bom in een vacuum, dan heb je enkel veel straling maar niets om die straling op te vangen, bijgevolg geen blast, bijgevolg ook geen warmte. Echter doordat er niets is om die zware straling tegen te houden kan deze zonder verlies grote afstanden afleggen tot het iets tegenkomt, met het blote oog zie je een nucleaire explosie in de ruimte pas als de zware straling inslaat op materie.

Bij een meer klassieke explosie als een gas explosie waarbij je van warmte vertrekt gaat slechts een fractie via infrarood ontsnappen. Bij een zeer hevige gas explosie verwacht ik meer warmte straling maar dan is de vraag, komt dit van de explosie zelf of van de luchtdeeltjes rond de zeer hevige explosie doordat die lucht plots gigantisch warm word? Bijkomstig als je een object snel vervormt door impact gaat dit object zelf ook snel warm worden, ook die warmte kan niet weg behalve via infrarood straling maar dat

Het klopt dat die formule niet meer geldig is bij relativistische snelheden, maar in deze context is dat nog volledig irrelevant. Bij een LEO van grofweg 8km/s is je fout slechts 0.000017%. Bij 10% van de lichtsnelheid is deze fout nog geen procent. Hier dus geen issue

Daar heb je een punt! Echter we zijn geïnteresseerd in wat er gebeurd als de 2 elkaar raken niet zo zeer in hoeveel kinetische energie ze hebben als ze in een rechte lijn vliegen aan een snelheid vergeleken met de aarde als referentie punt. Hier moet je eigenlijk gaan kijken naar het verschil tussen object A en object B gezien beide objecten steeds in beweging zijn, zelfs een geostationaire satelliet staat niet stil gezien die enkel stil staat tov aarde maar de aarde beweegt aan een kleine 30 000 km/s rond de zon. Echter de zon staat ook niet stil, het zonnestelsel staat ook niet stil, melkwegstelsel staat niet stil, lokale cluster staat niet stil en de ruimte zelf zit in een expansie die tegen alle verwachtingen in nog steeds toeneemt in snelheid. Gezien die snelheden alsmaar groter worden maar ook in alle richtingen bewegen, slimmere mensen dan ik breken hun hoofd erover want als je dat gaat uitrekenen krijg je objecten die tov elkaar aan lichtsnelheid bewegen (wat niet zou mogen dus ergens zit iets fout, er zit altijd wel ergens iets fout). Mijn punt is, in ruimte is alles snel héél relatief.

Om terug te keren naar die 2 objecten, wat is het snelheidsverschil tussen de 2, in welke richting bewegen ze tov elkaar, hoe verhoud die richting van beweging tov elkaar zich tov de hoek waarin ze elkaar raken maar ook wat is hun rotatiesnelheid, hoe snel draaien die objecten rond hun eigen as, welke draai richting heeft object A tov welke draai richting heeft object B en wat is het verschil in die rotatiesnelheid tussen A en B?

En dan kom ik terug op een simpele formule uit de klassieke mechanica, dan gaat mijn 1 + 1 != 2 alarmbel af omdat om daadwerkelijk 1 + 1 te doen dit vereist dat je 2 identieke objecten hebt, echter alles is relatief, je hebt nooit 2 identieke objecten, die 2 appels zijn nooit identiek dus als je puntje op de i zet is 1 + 1 = ?
Op aarde als je niet de zeurpiet wilt uithangen is 1 + 1 doorgaans 2 maar in de ruimte moet je echt gaan oppassen om 1 + 1 te doen. Een ander voorbeeld is de stelling van Pythagoras, dat werkt mooi op kleine afstanden maar nergens zegt de stelling van Pythagoras hoe groot mijn driehoek mag zijn. Ik mag een driehoek tekenen op heel de aarde en er de stelling van Pythagoras op los laten. Echter dan heb ik een driehoek getekend op een bal en zijn mijn lijnen duidelijk gebogen, iets waar de volledige Euclidische meetkunde geen rekening mee houd.

Van het moment je naar de ruimte gaat is alles heel relatief, dan zet ik meteen vraagtekens of een formule uit basis mechanica wel nog toepasbaar is en geen fouten marge heeft. Rekening houdende dat je met een veel lager zwaartekracht zit, rekening houdende dat je in een vacuum zit, rekening houdende dat je niet naar het verschil tussen 2 objecten kijkt, rekening houdende dat ik met mijn vermoeide hoofd naar papers aan het kijken was die trachten de impact te berekenen tussen 2 objecten in de ruimte;

Neig ik te zeggen, je benaderd het zo simpel dat het bijna niet anders kan dan fout te zijn.

[Reactie gewijzigd door sprankel op 31 december 2020 00:59]

Het is een optimistische aanname dat het hout en metaal het zelfde volume zullen hebben. De twee materialen moeten immers dezelfde krachten gaan dragen, waarbij hout waarschijnlijk een groter volume heeft.

Het is een optimistische aanname dat het hout en metaal het zelfde volume zullen hebben. De twee materialen moeten immers dezelfde krachten gaan dragen, waarbij hout waarschijnlijk een groter volume heeft.

Zou kunnen. Maar de discussie ging over 2 splinters van dezelfde afmetingen

Iets anders dat heel erg meespeelt is bijvoorbeeld de hardheid van het materiaal (en dus hoe snel het zijn kinetische energie overdraagt bij een botsing). Maar dat zijn leuke details voor een simulatie.

Ja, klopt. Een kogel die door een metalen plaat vliegt, laat slechts een gat over. Als tijdens een impact meer van de energie wordt geabsorbeerd, kan dat juist meer schade en deeltjes opleveren.

ik denk dat het ook goed is om te beseffen dat de impact energie niet de enige factor is voor wat voor schade het kan doen. hoe sneller de impact is hoe groter de energie overdracht is.
verder denk ik dat je ergens een factor 3 kwijt bent geraakt de waardes die je daar namelijk geeft zijn kilo joules.
Voor beeldvorming kogels hebben gebruikelijk maar rond de 1-5KJ aan energie.

verder denk ik dat je ergens een factor 3 kwijt bent geraakt de waardes die je daar namelijk geeft zijn kilo joules.
Voor beeldvorming kogels hebben gebruikelijk maar rond de 1-5KJ aan energie.

Nope. Kogels gaan geen 30.000 km /uur, maar hoogstens "slechts" zo'n 400 tot 6000 km / uur (afhankelijk van het type wapen).

Een splinter met 30.000 km / uur uit mijn voorbeeld heeft dus ongeveer dezelfde order grote aan impact energie overdracht als kogels op aarde.

Ok ff de berekening dan.
allereerst een correctie van mijn kant de factor 3 is een fout aan mijn kant ik vergat dat massa als kilogram gebruikt dient te worden.

een 5 gram kogel een 5kg bowling bal en een 0,05 gram hout splinter.
Ze hebben allemaal dezelfde kinetische energie van de 30.000 km/u 0,05g splinter.
allereerst:30.000km/u = 30.000/3.6 = 8.333,33 m/s
e=1/2mv^2
0,5 * 0,00005kg * (8.333,33)^2 = 1736,111 Joules

de 5g kogel:
v=sqrt(2e/m)
sqrt( 2*1736/0,005) = 833,333 m/s of 3000 km/u

de 5kg bowlingbal:
sqrt(2*1736/5)=26,359m/s of 95km/u

stel je nu een stalen deur voor. De bowlingbal laat een stevige deuk achter de kogel vervormt het staal en gaat er door en de houtsplinter vervormt het staal niet eens maar maakt een gaatje in de deur in de vorm van de splinter.
de bowlingbal geeft de deur namelijk tijd om te deformeren en de klap in een groter tijdsbestek op te vangen. De kogel al veel minder en de splinter al helemaal niet. dwz de deur ondervind dezelfde energie in 3 verschillende vermogens. de exacte berekeningen is mij nu te veel werk op uit te zoeken maar laten we zeggen dat de bowlingbal in 1ms stopt de kogel maar 10us aan energie overdracht doet en de houtsplinter 500ns dan is het vermogen van de bowlingbal 1736KW de kogel 173,6MW en de houtsplinter 3472MW.
Bij dat soort vermogens maakt het niet meer uit of het 3472MW of 6944MW is er is bijna geen verschil in ravage die het achterlaat.
Dit is absoluut niet hoe je het hoort te berekenen maar wel een goede indicator waar het om gaat namelijk dat snelheid zelfs lichte deeltjes zoveel vermogen geeft dat er geen bescherming bestaat die zonder te verbrijzelen ze kan stoppen.

Er is schade aan een ruit in het ISS door een verf-splinter...
http://www.esa.int/ESA_Multimedia/Images/2016/05/Impact_chip

Metaal zal bijna altijd een hogere dichtheid (kg/dm3) hebben dan hout. De hoogste dichtheid voor hout die ik ff snel vond is 1,1 kg/dm3, de lichtste metalen zijn Aluminium 2,7 kg/dm3 en magnesium op 1,7 kg/dm3, de rest is veel zwaarder. Maar metalen zijn per volume ook veel sterker dan hout, zodat voor eenzelfde belasting het gebruikte hout uiteindelijk toch meer massa zal hebben. Daarnaast hebben beide ook verschillende eigenschappen waar rekening mee moet worden gehouden. Ik vermoed dat het idee wordt om het dragende skelet van satellieten van metaal te vervaardigen en onderdelen die weinig of geen structurele belasting ondergaan waar mogelijk te vervangen door hout, zoals de "huid" van een satelliet.

Zoals uit het artikel ook blijkt gaat het ze echter niet zozeer om het oplossen van het ruimteschroot probleem maar om de vervuiling van de atmosfeer te voorkomen die ontstaat bij het verbranden van satellieten en ruimteschroot bij de terugkeer in de dampkring. En het opbranden van de metalen, zoals aluminium lijkt microscopische deeltjes in de bovenste lagen van de atmosfeer achter te laten die schadelijk zouden kunnen zijn (hoe/waarom schadelijk heb ik even geen zicht op)

[Reactie gewijzigd door jellebaris op 30 december 2020 04:31]

Jouw kennis is niet ongewenst, maar wel je opmerking dat iemand anders zijn idee "geneuzel is". Dat mag je best vinden, maar onderbouw dan waarom je dat vind.

@GeoBeo heeft de moeite gedaan om een serieuze reactie te schrijven. Als jij daar op zo kort en bot op reageert, is dat ongewenst.

Tja die onderbouwing kan iedereen zich wel bedenen. alles in de ruimte is vrij fragiel en wat het dus ook raakt met die snelheden het zal het niet overleven.
Lijkt mij vrij vanzelfsprekend. Dat dat onderbouwd moet worden lijkt mij nogal vreemd.

Kun je uitleggen waarom "alles" in de ruimte ineens "vrij fragiel" is?

Het ISS heeft een dikke laag kogel werend materiaal om zich heen, met meerdere lagen metaal en kevlar. Daar kun je een automatisch geweer op leegschieten en dan zou je er niet doorheen komen.

Dus wat bedoel je met fragiel? Ben je wel eens in de ruimte geweest? Want zo klink je wel.


Volgens jou is natuurkunde dus overbodig? Hoe denk je dat ze raketten naar de maan afschieten? Door jou in te huren en te vragen ongeveer in te schatten hoe de raket gemaakt moet worden? Of misschien toch door heel exact alles door te rekenen en te ontwerpen op basis van natuurkundige wetten waar "de ruimte lak aan heeft"?

Het leuke van natuurkunde is juist dat "de meeste wetjes die op aarde gelden" waar "de ruimte lak aan heeft" eigenlijk ook prima toepasbaar zijn op alles in de ruimte. Sterker nog: vaak zijn de berekeningen in de ruimte veel eenvoudiger, omdat je geen rekening hoeft te houden met aarde complexiteiten als: zwaartekracht, luchtwrijving, banden wrijving, weer/wind, luchtvochtigheid, zuur, vocht, stofdeeltjes, enz.

[Reactie gewijzigd door GeoBeo op 30 december 2020 13:31]

Zolang deze soort satellieten in een lage baan om de aarde zit dan vallen ze na een tijdje vanzelf weer terug richting de aarde. En satellieten hebben brandstof aan boord die ze kunnen gebruiken voor een de-orbit als ze hoger zitten. En als ze veel hoger zitten dan worden satelieten naar een Graveyard Orbit gestuurd https://en.wikipedia.org/wiki/Graveyard_orbit

Als een houten satteliet naar de aarde valt komt deze in aanraking met de dampkring. Het houd gaat verbranden en er blijft niks van over behalve as. Kijk eens naar de space shuttle. Die heeft een speciaal hitteschild waardoor de spaceshuttle niet verbrand.

Hout zou als voordeel hebben dat het elektromagnetische golven ...niet tegenhoudt

Is dat niet juist het grootste nadeel?
Er is erg veel ioniserende straling in de ruimte die de electronica toch kan aantasten?

In lage banen is het niet zo'n probleem. Wel een beetje afhankelijk van welke baan gezien de Vanallengordels. Maar op het ISS gebruiken ze bv ook gewoon laptops (thinkpads). De meeste elektronica kan best wel wat hebben en er zijn speciale ruimte CPU's (zoals de RAD750) die beter tegen straling bestand zijn die hiervoor ingezet kunnen worden.

Maar het ISS is dan ook niet van hout gemaakt...

Maar Thinkpads wel, tenminste, dat idee krijg ik soms

Thinkpads en Canon Eos camera's gewoon in de ruimte. Er zijn er al een aantal met dode pixels (rood of zwart) maar ze werken nog normaal

Met ECC geheugen kom je ook al best een eind.

Lijkt me ook. Maar misschien bedoelen ze de communicatie naar de aarde? Dat die door het hout heen kan?

Daarvoor is alleen de antenne belangrijk. Die kan prima buiten de behuizing geplaatst worden, evt. zou je de metalen behuizing juist kunnen gebruiken als antenne.

Ik weet niet hoe het zit met temperaturen/heatsinks voor een satelliet, maar als koeling nodig is zal dat ook beter gaan met metaal i.p.v. hout.

Maar die gaat ook door aluminium heen.

Het is een vrij onzinnige bewering.

Elektromagnetische straling komt in een heleboel vormen voor. Licht, bijvoorbeeld. En zoals iedereen weet is hout niet doorzichtig, in tegenstelling tot glas.

Ioniserende straling is een lastige. Je moet je daarvan afvragen of je het wil tegenhouden. De reden is dat die straling een redelijke kans heeft om dwars door je satelliet heen te schieten, zonder schade aan te richten. Maar als je een zwaar deeltje blokkeert, dan treed dat ionisrende effect op. De energie van dan ene deeltje wordt verspreid over een groter aantal nieuwe deeltjes (waaronder fotonen), die individueel niet meer genoeg energie hebben om door je sateliet heen te schieten.

Maar áls je het wil stoppen, dan blijkt het nuttiger om veel lichte atomen te hebben dan een paar zware. Hout is dan een redelijk idee: het bevat veel waterstof, en daarnaast zuurstof en koolstof. Plastic is alleen net iets efficienter.

Zou het dan ook lichter qua gewicht kunnen worden? Dan zou het namelijk ook nog brandstof schelen. Win win!

Nee, hout is niet licht. Meeste soorten zijn zelfs behoorlijk slap in relatie tot het eigen gewicht.
Vezel versterkt carbon is het beste.

https://sites.google.com/...rength%20vs%20density.JPG

[Reactie gewijzigd door henklaak op 29 december 2020 16:30]

Moet tegelijkertijd ook dikker zijn om uberhaupt nog verwerkbaar te zijn.
Aluminium kan je van 0,5mm dikke platen maken, maar hout 2mm dik wordt al een uitdaging. Plus aluminium kan je eenvoudig zetten / buigen voor verstevingsribbels, bij hout wordt dat ook een dingetje (goed, je kan wat in een stoom-pers doen).

Lichter zal het nauwelijks zijn.
Klinkt als een PR stunt. Ook die aluminium deeltjes in de atmosfeer... Pffff, weet je hoe achterlijk groot het volume van de atmosfeer is?

Klopt, de atmosfeer is groot, maar nodeloos vervuilen is geen goede ontwikkeling. Zeker als je kijkt hoe snel het aantal satellieten toeneemt met projecten als Starlink.

Je kan niet zomaar stellen dat aluminium beter geschikt is om mee te construeren dan hout puur op basis van bij welke dikte het materiaal "te verwerken" is.

De mate van geschiktheid is een samenspel van alle mogelijkheden en onmogelijkheden.
Hout is op dit moment de goedkoopste manier om een zeilboot te maken waar je ook nog een beetje wedstrijden mee kan varen.
Zeker, een in koolstof gebouwde boot kan harder. Maar kost tien keer zo veel en kan maar een beetje harder en hij gaat bij een constructiefoutje ook veel erger kapot dan de houten boot.
Van aluminium worden al jaren geen wedstrijdboten meer gebouwd.

En tuurlijk, van bootjes naar satellieten is een flinke sprong, Maar zeker het onderzoeken waard met de genoemde uitgangspunten.

Een gezette plaat aluminium van 1x1 meter met montage-gaten kost je €300. Dat zijn de kosten niet in ruimtevaart.

Dat hangt van de legering af. Er is niet maar 1 soort aluminium.

In ruimtevaart gebruiken ze volgens meerdere artikelen voornamelijk 6061 T6, wat zo'n beetje de meest standaard variant is...

Dat iets gebruikt wordt in de ruimte wil echt niet per definitie zeggen dat het tegenwoordig nog extreem duur is.

Dat en (materiaal) uniformiteitseisen kunnen de prijs flink opkrikken.

Hout heeft nog een aantal andere voordelen en dat is dat het trillingen absorbeert wat tijdens de lancering positief kan uitpakken.
Het allerbeste vliegtuig in WO2 was de Havilland Mosquito en gebouwd uit hout. Dit vliegtuig, 2 zitter, had bomlading van de B17 (9 tot 10 koppige bemanning), bijna de snelheid van de Spitfire, kon in aangepaste versie tot 43000 ft hoogte bereiken en was zeer robuust. Dat dit vliegtuig (bijna) niet door de Amerikanen is gebruikt was puur politiek. Amerikanen geloofde in bewapening in plaats van snelheid met desastreuze gevolgen in aantal gesneuvelden. Van de Mosquito is slechts 0,7 % neergeschoten.
Het vliegtuig werd in eerste instantie ontworpen voor foto verkenning maar de ontwerpers waren ervan overtuigd dat dit toestel veel meer kon en hielden daar dan ook rekening mee tijdens het ontwerp. Bommenwerper, tankjager, relaystation zijn enkele voorbeelden. Mijn punt hout is veelzijdig en kan verrassen t.o.v. metalen.
Er werden voor de Mosquito verschillende soorten hout gebruikt van balsa tot wat wij nu composiet noemen.
Hout is veelzijdig dus waarom niet hoewel er nog beren op de weg zijn.

[Reactie gewijzigd door Floor op 29 december 2020 16:19]

Hout heeft helemaal niet zoveel voordelen: het zet uit/krimpt, het brandt, het scheurt/splijt, het is niet homogeen, de eigenschappen zijn niet constant.
Daarom gebruiken we het ook niet, maar gebruiken we superieure kunststoffen en metaal legeringen, die al deze nadelen niet hebben.

[Reactie gewijzigd door henklaak op 29 december 2020 16:25]

De voorraad is niet eindig en het duurt even voor er weer nieuwe voorraad is.

Om toch verder te kunnen gaat het weer ten koste van het toch al in hoog tempo kleiner wordende regenwouden.

Eerst haalde men weet ik niet wat uit de grond en ineens moet alles van de grond.
Woestijn ftw zou je haast zeggen.

Als het puur voor de vezels te doen is, zoals hierboven al werd aangehaald als MDF, zou je misschien kunnen denken aan een houtachtig gewas, dus niet persé hout. Bamboe is gekend voor zijn snelle groeicapaciteit, en is reeds gekend in de industrie om als vezel te verwerken.
Let ook even van waar het idee komt, en welke cultuur reeds eeuwen ervaring heeft met bamboe als constructiemateriaal.

Je hebt zoveel verschillende kunststoffen als houtsoorten. Ook kunststoffen hebben hun range waarin ze optimaal zijn. Dat wil niet zeggen dat het niet interessant is om te kijken naar andere materialen. De argumenten die jij beschrijft werden destijds ook gebruikt en hoewel we inmiddels 80 jaar aan ontwikkeling verder zijn kan het geen kwaad om eens te kijken naar hout (en dan dan neem ik aan dat er composiet wordt gebruikt waarbij direct een aantal van de door jouw aangedragen nadelen vervallen).

Ik heb weinig verstand van hout;

Maar is het niet zo dat dat je hout best constante kan maken mbt eigenschappen? Hetzelfde als dat de McDonalds hamburger altijd hetzelfde smaakt? Samenpersen, vooraf verhitten, etcetc.
Het materiaal is misschien niet perfect, maar als je weet waar de imperfecties liggen kun je daar wel mee werken.

Ik heb werkelijk geen idee dus vul me vooral aan!

Ik denk het wel, als je het afbreekt tot de vezel en dan met een natuurlijke lijmsoort weer tot een geheel maakt, krijg je wellicht een redelijk homogeen materiaal. We noemen het papier maché
De thermisch behandelde houtsoorten die ik in het verleden wel eens toepaste hadden dezelfde onhebbelijkheden m.b.t. niet-homogeniteit als gewoon hout. Wellicht als je heel goed sorteert dat je dit wel kunt voorkomen, maar het blijft een natuurlijk materiaal.

[Reactie gewijzigd door blissard op 29 december 2020 17:24]

Dat noemen we geen papier maché maar mdf

Hout heeft helemaal niet zoveel voordelen: het zet uit/krimpt, het brandt, het scheurt/splijt, het is niet homogeen, de eigenschappen zijn niet constant.

Wat dacht je van MDF? Daarmee heb je 95% van jouw 'nadelen' gepareerd.

Tuurlijk zijn er ook nadelen

Alles wat je noemt geldt ook voor metalen en kunstoffen, maar in een andere mate. Alles is bijv. homogeen zolang je de marges maar ruim genoeg neemt Oftewel: wat moeten de eigenschappen precies zijn en voldoet hout in dat geval? Het verschilt per toepassing. En als je daarmee de specifieke nadelen van in dit geval aluminium kan wegnemen zonder verder in te leveren, dan is dat toch perfect?

hout is veelzijdig en kan verrassen t.o.v. metalen.

Inderdaad, je kunt er zelfs heat shields van maken. (Waardoor het extra interessant is dat Japan hout wil gebruiken omdat het juist helemaal opbrandt. )

Hout heeft niet alleen voordelen, maar ook zeker een belangrijk nadeel. Buiten het feit dat je hier feitelijk niks mee oplost (het hout ofwel de behuizing verbrand wellicht 'milieuvriendelijker' bij re-entry, maar de inhoud niet) zitten we met een veel groter probleem: ruimteschroot.

We hebben er inmiddels voor gezorgd dat er een hele boel ruimteschroot rond de aarde zweeft en dat is een zeer groot probleem. Zelfs een stukje afgebladderd verf komt met zo'n hoge snelheid aangezwerft dat het een gevaar vormt het ISS en dergelijke. We zullen zelfs als we zo doorgaan op een punt belanden waarbij we niet eens meer iets kunnen lanceren vanwege dat gevaar.

Momenteel hebben we nog niet de technologie om dit ruimteschroot te verzamelen, maar in de toekomst kunnen we wellicht iets doen met magnetisme. Een vangnetje gaat immers niet helpen: dat is direct kapot. Gaan we nu materiaal gebruiken waar we helemaal geen vat op hebben zoals hout dan verergeren we dit probleem alleen maar. Sterker nog: een splintertje van dat hout is an sich al erg genoeg. Zelfs de sonic screwdriver van dokter wie werkt op alles behalve hout.

Ik begrijp daarbij terdege dat het niet de bedoeling is dat dit hout blijft rondzwerven, maar we bouwen al jaren satellieten die moeten ' terugkeren ' waarbij het toch niet lukt of het economisch niet interessant is. Ik vind dit dus een idee zonder toekomstvisie en het kan dus een bestaand probleem alleen maar ingewikkelder maken terwijl je er in den beginne al relatief weinig mee opschiet.

Tijd om de deflector-shields en tractorbeams uit te vinden

Aluminium reageer ook niet op jouw magneet....

Middels wervelstroom kan je aluminium tijdelijke magnetiserende eigenschappen toebedelen. Google maar eens op eddy current.

Dat is bekend hier, maar daarmee kun je toch geen ruimte puin (aluminium) vangen? Dat was de stelling...

En je kan er fantastische achtbanen van maken.

Wat dacht je van lucifers.

"Het allerbeste vliegtuig in WO2 was de Havilland Mosquito en gebouwd uit hout."

Ik kies toch de Zero.

Dank voor de info echter, +1

De zero was in het begin superieur. Maar aan het einde van de oorlog was de Zero verouderd, de Mosquito daar en tegen bij lange na niet. Is zelfs door Israël in de jaren 60 nog ingezet (zonder je persoonlijke voorkeur te willen beïnvloeden).

Is de behuizing van satellieten werkelijk zo schadelijk dan?

Want voor zover ik het kan zien bestaat de externe behuizing veelal uit aluminium; niet echt een rampzalig iets om in de atmosfeer te verstoken want de hele aarde zit al bomvol aluminium.

Lijkt mij meer op een PR-stunt van een bedrijf dat iets met hout doet.

Hoeveel titanium de lucht in wordt geschoten en niet meer terug komt, geeft ook steeds meer schaarste hier op aarde. Hoewel balsa hout niet de meest sterkte is is het wel de lichtste soort wat lanceringen ook best goed zal doen.

Schaarste van Titanium om die paar kilo die we de ruimte insturen, kun je dat onderbouwen?
Dit vind ik met 1 keer googlen: " World production of titanium mineral concentrates in 2016 was 9.62 million metric tons"

https://prd-wret.s3-us-we...files/myb1-2016-titan.pdf

[ knip ]

[Reactie gewijzigd door tweazer op 29 december 2020 17:05]

Hoewel balsa hout niet de meest sterkte is is het wel de lichtste soort wat lanceringen ook best goed zal doen.

En omdat het structureel even sterk is als yoghurt heeft het geen rol in ruimtevaart.

Tenzij je het binnenframe voor alle elektronica er mee op kunt bouwen.

PCBs van hout is eigenlijk best een geniaal idee om het gebruik van printplaten minder belastend te maken voor het milieu.

PCBs van yoghurt is dan weer een hilarisch idee.

niet echt een rampzalig iets om in de atmosfeer te verstoken want de hele aarde zit al bomvol aluminium.

De aarde, ja. De atmosfeer, nee

Ik adem liever een lucht met zo’n min mogelijk metalen erin.

[Reactie gewijzigd door er0mess op 29 december 2020 16:13]

Aluminium kan veel maar bij re-entry zal het zich alsnog moeten conformeren aan de zwaartekracht en dus zal de carrière van aluminium oxide als aerosol gelimiteerd zijn tot een verwaarloosbaar netto effect op de samenstelling van de atmosfeer.

De electronica zal toch in afgeschermde doosjes moeten dus er moet hoe dan ook metaal in dus uiteindelijk los je hier niks mee op. Overigens het materiaal is helemaal niet het probleem, het gaat om de hoeveelheid rommel die we blijven lanceren, dat moet minderen. En eerlijk gezegd het is ook niet nodig, als we kijken naar communicatie satellieten, bijna elke geostationaire positie is bezet maar qua capaciteit (transponderruimte) is nog geen 20-25% in gebruik. Kortom we kunnen best wat minder lanceren en ook een goede ontwikkeling is het verlengen van de levensduur van zo'n satelliet. Dat hebben ze nu 2x succesvol uitgevoerd geloof ik. (o.a. met intelsat 901 27,5 west)

niet echt een rampzalig iets om in de atmosfeer te verstoken want de hele aarde zit al bomvol aluminium.

Betekent niet dat we moeten kijken naar alternatieven.
Met deze gedachte verbeteren we de wereld nooit.

Maakt weinig uit, als ze hier tijd in willen steken laat ze.
Als het nergens op uitdraait geeft toch niet?

[Reactie gewijzigd door k995 op 29 december 2020 16:15]

Hout vergaat vanwege biologische processen die nou niet echt goed werken buiten de dampkring. Uiteindelijk zullen micrometeorieten zo'n ding wel kapotstsuk maken, maar idem voor satellieten van aluminium.

Uiteindelijk is enkel de massa relevant bij zulke snelheden; bij 30k km/u maakt het niet meer uit of het balsahout of verarmd uranium is.

Als ik het artikel lees, dan heeft men het twee keer over verbranden bij terugkeer.
Het is volgens mij niet de bedoeling dat het hout vergaat in de omloopbaan.

Hoe doen ze het dan eigenlijk.met de elektronica? En andere apperatuur die ze.niet van hout kunnen maken.

Het is wel een verbetering trouwens omdat het voor minder afval zorgt behalve als het hout ervoor zorgt dat de sateliet eerder vervangen moet worden

[Reactie gewijzigd door ajow op 29 december 2020 15:48]

Ik heb geen idee hoe hout zich in de ruimte gedraagt. Ik kan me voorstellen dat ongefilterd zonlicht niet goed is voor het hout. Hout is een levend product en komt waarschijnlijk niet voor niets niet van nature in de ruimte voor.
Het verbranden in de atmosfeer lijkt me een kul argument. De temperaturen zijn bij terugval dermate hoog dat (bijna) alles gewoon volledig verbrand. De schadelijke gassen zijn meestal afkomstig van de elektronica, niet van de huid. De krachten die bij de lancering zijn ook erg fors. Het lichte balsahout zal daar niet tegen bestand zijn. Alternatieven als bijvoorbeeld bamboe zijn al snel vele male zwaarder als ze dezelfde sterkte moeten hebben.

Hout is volgens mij van een boom die gekapt is. Gekapte bomen leven niet echt meer.
Daarnaast komt er geen hout voor in de ruimte, omdat daar geen bomen groeien.

/Off topic: +2 voor mijn post is echt niet nodig, lijkt me. Zo informatief is bovenstaande informatie ook weer niet. Eerder voor de hand liggend.

[Reactie gewijzigd door RMYuma op 29 december 2020 17:31]

Natuurkundig blijft hout een levend materiaal, in tegenstelling tot steen of metaal.
Dat de boom dood is, maakt het materiaal wat het tijdens de groei heeft gecreëerd nog geen dood materiaal. Levend materiaal blijft ook altijd ietwat onvoorspelbaar. Geen twee stukjes zijn exact gelijk en kunnen onder verschillende omstandigheden ook net iets anders reageren.
Ik nam niet heel per ongeluk bamboe als alternatief. Als je dat flink verhit komen de suikers uit de cellen vrij en kan je het in vormen persen. Na afkoelen is dat kneppel hard en tegen heel veel invloeden bestand. Helemaal homogeen is het nog steeds niet, maar het is wel het type hout wat daar het dichtst bij in de buurt komt. Helaas heb je voor een sterke plank wel veel dikte nodig en is het behoorlijk zwaar.
Of bamboe zonder schadelijke gassen verbrand durf ik niet te zeggen. Dat is vermoedelijk afhankelijk van de temperatuur. Mocht het terugvallen op aarde, dan zal het daar nog heel lang blijven liggen. In de natuur is bewerkt bamboe nagenoeg oncomposteerbaar.

Disclaimer: Ik heb een microbiologische achtergrond

Dit is typisch een terminologische discussie. Zover ik me bewust ben spreekt de natuurkunde niet over leven of dood. Wel over organisch en anorganisch. Hout is (net zoals dierlijk weefsel, micro-organismen (bacteriën, schimmels, enz.) en zaken als olie) een organisch materiaal. Zaken als metalen (ijzer, aluminium, kwik, natrium, enz.) zijn anorganisch.

In de biologie zijn een aantal eisen voor 'levend' bepaald. (Disclaimer: Onderstaande is heel erg versimpeld geschreven en dekt niet op alle vlakken de volledige lading)
- Het moet een metabolisme hebben (eten en poepen op wat voor manier dan ook)
- Het moet interactie hebben met de energie en materiaal om zich heen (komt redelijk overeen met punt 1)
- Het moet zichzelf in stand kunnen houden (het mag onder (zeer) specifieke omstandigheden zijn, en let op dit betekend dat het een actie is. Het organisme moet het zelf doen)
- Het moet kunnen groeien
- Het moet kunnen voortplanten
- Het moet zich kunnen aanpassen aan z'n omgeving (dit gaat in de praktijk in kleine stapjes. Je kan niet van een organisme verwachten dat als het spontaan in een compleet ander biotoop gezet wordt dat het dan ineens een ander gedrag vertoont)

Bovenstaande zorgt er bijvoorbeed voor dat een plant, paddestoel of bacterie wel leeft en een virus niet. Een virus is levenloos net zoals een steen. Echter. Omdat virussen wel functionele eigenschappen lijken te hebben van micro-organismen, worden zij wel voornamelijk behandeld door de biologische wetenschappen.

Mijn conclusie is:
Een boom leeft (of is dood), en het materiaal van de boom, het gekapte hout van de boom is van organisch materiaal gemaakt. Je kan natuurlijk stellen dat de 'houtcellen' van de boom wel leven (of hebben geleefd), maar dan ga je ook weer definities zoeken als: Leeft een mens, of leven alle cellen van een mens individueel. Maar dan gaan we weer een andere discussie in

Ik kan mij de discussie over wat levend en dood is nog levend herinneren van de MAVO tijd (ver in de vorige eeuw). Ik heb net even een boekje terug gezocht en daar staat de definitie gewoon in. De definitie is niet alleen natuurkundig. De natuurkunde heeft de definitie gewoon overgenomen van de taalkundige definitie.

Alles wat door de levende natuur is gevormd is levende materie, alles wat door de aarde en geologie is gevormd is dode materie. Materie gaat nooit over van levend naar dood.
Jij gaat uit van de biologische "staat van zijn", daarin zijn leven en dood twee verschillende toestanden. Waarbij leven nieuw leven voort kan brengen, maar ook over kan gaan van leven naar dood.

Levend materiaal kan wel terugvallen tot dood materiaal als je het weer helemaal uiteen laat vallen tot de basis componenten (stof zijt gij en tot stof zal gij wederkeren). Dat hout een levend materiaal is blijkt al uit een flauw mopje over het verschil tussen een plank hout en een ambtenaar. De eerste werkt, wat wil zeggen dat het zich nog steeds zelfstandig aan de omstandigheden aanpast, zelf al vormt het geen onderdeel van een levend organisme.

Mijn achtergrond is overigens de ecologie, waarna ik in data beheer, (big) data analyse, database toepassingen en uiteindelijk in het toerisme ben beland. Vanwege de corona ben ik dit jaar weer even teruggevallen naar de big data analyses. Mijn zoon is natuurkundige en hij vindt "levend materiaal" (volgens de taalkundige definitie) maar niets.

Ik dacht overigens dat de definitie levend en dood voor de (micro)biologen inmiddels was veranderd in de mogelijkheid om het erfelijk materiaal te vermenigvuldigen. Virussen horen dan wel tot de levende wezens, ondanks dat ze voor de vermenigvuldiging van het erfelijk materiaal afhankelijk zijn van een gastheer.

Nu we verschillende definities van leven en dood hebben genoemd en er zelfs een flauwe grapje en een Bijbelse uitspraak bij hebben gehaald moeten we de discussie maar sluiten. Anders gaan we ons op filosofisch terrein bevinden. Mijn oudste dochter zal dat leuk vinden (die is antropoloog/filosoof), maar op een technisch portal hoort dat niet thuis.

Volgens mij gebruiken wij dan een verschillende definitie voor "levend".

Ik had het over het materiaal, jij volgens mij over de boom. Dat is een discussie die regelmatig terugkomt.

Ik zou hout eerder als organisch materiaal bestempelen.

Inderdaad. Met levend heeft dat bij mijn weten niets te maken.

Organisch is de scheikundige insteek. In de natuurkunde definieert men gewoon levende en dode materialen.

Zelfs hout van levende bomen is dood. Alleen de laag net onder de schors, het cambium, leeft.
Daarom kunnen we de dode jaarringen tellen.

[Reactie gewijzigd door henklaak op 29 december 2020 16:51]

Hout is per definitie een levend materiaal. Dat geldt dus ook voor dood hout.

Hout komt niet van nature voor in de ruimte, omdat daar geen bomen groeien. Maar dat zegt nog helemaal niets over hoe het zich gedraagt in de ruimte. Het is niet zo dat er geen hout in de ruimte voorkomt, omdat hout snel wordt afgebroken in die omgeving.

Als het gaat om de hoeveelheid vervuiling door satellieten dan lijkt dat inderdaad maar een hele kleine impact te hebben.
https://space.stackexchan...tes-have-on-the-atmospher

Hout komt niet van nature in de ruimte voor. Dat maakt dat het ook niet aangepast is op voortbestaan in de ruimte. Of het er snel afgebroken wordt is maar de vraag. Normaal wordt hout door bacteriën en schimmels afgebroken, maar die komen evenmin in de ruimte voor. Van dood materiaal kan je nog redelijk voorspellen hoe het zich gaat gedragen, bij levend materiaal kan dat niet. Hoe hout in gewichtloze toestand zich gaat gedragen kan je domweg niet berekenen. Bovendien weet je dat de structuur gaat veranderen onder invloed van uv en afwezigheid van vocht. De sterkte zal afnemen (maar dat is in de ruimte toch niet belangrijk), maar het kan ook zijn dat de afzonderlijke cellen op den duur van elkaar loslaten en er een stofwolkje over blijft. De hardheid van het oorspronkelijke hout zegt helaas niets over het gedrag in de ruimte.

Dat zeg ik ook niet. Je zult het inderdaad moeten onderzoeken hoe hout zich houdt in de ruimte onder die omstandigheden. Het ging mij over de zinsnede: "en komt waarschijnlijk niet voor niets niet van nature in de ruimte voor". Daarmee lijk je te suggereren dat hout niet voorkomt in de ruimte, ómdat het niet tegen de omgeving bestand is. Maar dat is niet waar. Het komt niet voor in de ruimte, omdat het er niet groeit. Daarmee kun je nog niet concluderen dat het niet bestand is tegen de omgeving. Dat zul je toch echt moeten bewijzen aan de hand van proeven.

Ik bedoelde eigenlijk dat je niet weet hoe hout in de ruimte reageert. Omdat het er niet voorkomt kan je stellen dat het een vijandige omgeving is en dat hout op de een of andere manier degradeert.

Op basis van welk bewijs kun je dat stellen? Organisch materiaal heeft de kans om te mummyficeren als het in de ruimte wordt blootgesteld aan hitte en bevriezen als het in het koude deel zit. Verder is er geen zuurstof of vocht aanwezig om het te doen rotten of te doen oxideren. Dus behalve straling en ruimte stof is er weinig wat het aantast. Afhankelijk van de hoeveelheid hitte die het ontvangt kan het ook nog aangetast worden. Maar zolang er geen onderzoek is gedaan, kun je niet zo maar de conclusie trekken dat het zal degraderen.

Het hout zou niet rotten doordat er geen zuurstof aanwezig is, maar de omstandigheden zijn in de ruimte zeer vijandig voor biologisch materiaal.

Stop eens een stuk hout in een -80 vriezer en pomp de lucht eruit. Als je dat er na een paar dagen uit haalt houdt je een hoopje poeder over als je het aanraakt.-80 bij vacuüm noemt men vriesdrogen.
Vergeleken met de ruimte is een vriesdroger niet eens zo extreem.
Of alle houtsoorten hetzelfde reageren zou ik niet durven zeggen. Ik ken bij lange na niet alle houtsoorten. Ook kan je hout bewerken, bijvoorbeeld stomen en persen, waardoor de eigenschappen veranderen en het materiaal harder wordt. De basis blijven wel de oorspronkelijke houtcellen.

/Volledig off topic: volgens deze hypothese zouden bacteriën mogelijk wel in de ruimte kunnen voorkomen, doordat bijvoorbeeld een inslag van een meteoriet op Aarde ervoor kan zorgen, dat brokstukken aarde met bacteriën er in, de ruimte in geschoten worden.

Voor dit onderwerp is dat uiteraard niet relevant.

[Reactie gewijzigd door RMYuma op 30 december 2020 05:46]

Op aarde komt er leven voor op de meest extreme plekken, zelfs op plekken waar dat volgens de theorie niet eens mogelijk is. In de oceaan leven bijvoorbeeld "wormen en krabben naast een "black smoker" waar de watertemperatuur zo'n 1220 graden celcius. Onder in de Mariana trog (ruim 10 km diep) zwemmen ook vreemde wezens rond. Er bestaan gewoon bacterie die zonder zuurstof kunnen leven. De theorie van de omstandigheden waarbinnen leven kan bestaan kan wat mij betreft overboord. Leven is onder veel meer omstandigheden mogelijk dan wij ons voor kunnen stellen. Of zuurstof en water noodzakelijk zijn is ook maar een aanname. Je kan ook beter stellen dat er op heel veel plekken in het heelal leven aanwezig moet zijn, dan te stellen dat de Aarde de enige uitzondering is.
Bacteriën schijnen in de ruimte te kunnen overleven. Maar de dichtheid is dermate laag dat je dat wel mag verwaarlozen.

Het gebruik van hout is hier geen argument maar onderdeel van een hypothese die iemand wil testen.

En dat balsa niet bestand is tegen de krachten van een lancering is een vooringenomenheid die helemaal voorbij gaat aan de vaardigheden van een satelietontwerper.
De satelliet moet de lancering overleven, niet het materiaal an sich.

En onderschat ook de vaardigheid niet van Japanse houtbewerkers.

Balsa hout is ontzettend licht. Het kan tov zijn gewicht enorme krachten weerstaan, maar in absolute zin is de sterkte heel beperkt. De krachten bij een lancering zijn echter zo enorm dat je wel veel materiaal nodig zal hebben om alle onderdelen goed te ondersteunen. Balsahout kan je wat dat betreft vergelijken met tempex.

Toch wel een paar vragen die me te binnen schieten:

1. Gaat het gewicht dan niet omhoog. Ik vermoed dat de materie die men vandaag gebruikt lichter is dan hout.
2. Is hout genoeg duurzaam voor in de ruimte?

Onder de juiste omstandigheden is hout extreem duurzaam. Zie de oude huizen. Goede houten balken gaan 100en jaren mee. En in feite rot hout alleen in vochtige omgeving en dan vooral op de grens vocht/lucht. En laat dat nu in de ruimte niet aanwezig zijn...
Ik heb bij dit verhaal ook wel wat vraagtekens, maar als ze dit serieus onderzoeken zal het waarschijnlijk wel een haalbaar iets zijn... Interessant...

[Reactie gewijzigd door GeeEs op 29 december 2020 16:04]

Onder vacuum in het donker is alles duurzaam.

Nee hoor, bekijk deze video van Veritasium maar eens:
https://www.youtube.com/watch?v=Y2nQ8isf55s

Ik zou er persoonlijk niet graag onbeschermd, voorzien van genoeg zuurstof en wat luchtdruk rondzweven hoor
Het is een zeer vijandige omgeving daarboven, voor vrijwel alles wat we hier op aarde kennen. Alleen de temperatuur(schommelingen) al...

Er zijn zelfs bemande capsules geweest waarvan het hitteschild met hout werd gemaakt. Gewicht is niet altijd de grootste zorg. Het vinden van de juiste houtsoort zal net de uitdaging worden waar men voor staat.

Denk dat de duurzaamheid tegenvalt. Iedere keer een mannetje naar boven om de boel weer te schilderen lijkt me niet duurzaam.

Als ik het zo lees gaat het dus niet om ruimteafval want dit heeft daar weinig impact op (het is niet alsof hout in de ruimte wegrot) maar vooral om het afval dat terug keert naar de aarde. Is dat zo'n groot probleem dan? Ik heb (buiten bijvoorbeeld rampen zoals de Columbia) eigenlijk nog nooit gehoord dat zoiets een probleem was.

Jawel, er worden af en toe tanks van satellieten gevonden. De meeste satellieten die "terug keren" naar de aarde worden bewust in de ocean gestort. De materialen van deze satellieten kunnen best giftige stoffen bevatten.

Het is een steeds groter wordend probleem hoe meer je de ruimte inschiet...

Dat het nu geen probleem is, dat zegt niets aangezien we pas iets van 60 jaar bewust de ruimte inschieten.

Op zich zo’n idee van, waarom is daar nooit eerder aan gedacht, maar dat zal wel te maken hebben met dat we nu de boel vrij klein kunnen maken qua chips etc.

Ik zou het alleen al niet doen omdat het biologisch afbreekbaar is. Beetje sateliet koste tot recentlijk al snel 100 miljoen en staat jarenlang op aarde voor die de lucht in gaat, dan is de kosten baten analyse snel gemaakt zelfs als hout vergelijkbare materiaaleigenschappen had als metaal.

Als ze het nu deden om ruimte afval in de ruimte te verminderen door expres materiaal te gebruiken dat na een paar decennia uit elkaar valt, dat was interessant geweest. Maar als ze het alleen doen om wat verwaarloosbaar metaal in de atmosfeer te voorkomen is dit echt niet meer dan wat marketing gebabbel.

Als ze het nu deden om ruimte afval in de ruimte te verminderen door expres materiaal te gebruiken dat na een paar decennia uit elkaar valt, dat was interessant geweest.

Juist niet, een houtsplinter is dodelijk met de snelheden die men haalt in een baan om de aarde. Het moet juist als 1 geheel naar beneden komen.

Ik heb geen cijfers, maar mijn vermoeden zegt dat de eindsnelheid van een houtsplinter dusdanig laag is dat dit compleet ongevaarlijk is. Sterker nog. Ik durf te stellen dat als een splinter uit een vliegtuig, van een flat van een boom, of van iemand z'n schouder naar beneden valt dat het allemaal even (on)gevaarlijk is.

Jij hebt het over de maximale snelheid in de lucht, maar lenwar heeft het over de snelheid in vacuum, in een baan om de aarde. Dat laatste geeft problemen.

Hoe denk je dat dat hout biologisch afbreekt? Er is daar niks. Het gaat er alleen om dat zo'n satteliet zo volledig mogelijk opbrandt als hij uit zijn baan valt.

Metaalresten, hoe verwaarloosbaar je ook denkt dat ze zijn, zijn een groot probleem. Met tienduizenden kilometer per uur komt zelfs een kleine botsing hard aan.

Het breekt niet biologisch af, het word door de hoge hoeveelheid straling afgebroken. Duurt een paar decennia maar van een daarvoor ontworpen kunstof of plantmateriaal word dan echt gewoon gedisintegreerd.

En er vliegen echt geen metaalresten met 10000km/u door de atmosfeer.

En er vliegen echt geen metaalresten met 10000km/u door de atmosfeer.

Atmosfeer? Het onderwerp gaat hier wel over de ruimte rondom de aarde, je weet wel, voorbij de atmosfeer, vanaf ongeveer 100km hoogte. De snelheid is daar zonder problemen tussen 5 & 8km/s
Dit gaat helemaal niet over het luchtruim waarin bijvoorbeeld passagiersvliegtuigen vliegen.

http://stuffin.space/
https://www.esa.int/Safet...ace_debris_by_the_numbers

[Reactie gewijzigd door Mlazurro op 30 december 2020 17:36]

Meer een idee van: 10 seconden aan gedacht en daarna al snel tot de conclusie gekomen, dat het een heel slecht plan is.