facebooktwittergoogleinstagram

Věda a výzkum

Portál Vědavýzkum.cz - Nezávislé informace o vědě a výzkumu

IOCB Tech, s.r.o. - hlavní partner portálu Vědavýzkum.cz

Hlavní partner portálu
facebooktwittergoogleinstagram

Na brněnské technice vyvíjejí vypínač do vesmíru

22. 11. 2021
Na brněnské technice vyvíjejí vypínač do vesmíru

Pracovat přímo pro Evropskou kosmickou agenturu, to nedělá jen tak někdo. Pro Jakuba Maška a jeho kolegy z Leteckého ústavu strojní fakulty VUT to ale platí. Už několik let se věnují vývoji tepelného spínače pro kosmické aplikace, do kterého zapojují i studenty. Nedávno dokončili první fázi a od ESA dostali zelenou pro rozpracování podrobnější verze.

VUT FSI Jakub Masek 2021 11 10 Prokopius 003 1600

„Dostal jsem se k tomu náhodou v rámci své diplomové práce. Tehdy jsme spolupracovali s italskou firmou, která se chtěla vývoji spínače také věnovat. Firma ale zkrachovala, my měli know-how i techniku, tak jsme se rozhodli pokračovat,“ vzpomíná doktorand Jakub Mašek, který je zodpovědný za technické řešení projektu.

V rámci své diplomky Mašek zkonstruoval zařízení, které umí simulovat podmínky Marsu či Měsíce. Tedy prostředí, kam je „vesmírný vypínač“ určen. „Mělo by jít o dvoupolohový vypínač, tedy podobný jako ten, který máte doma na zdi. Náš ovšem není určen k vedení elektřiny, ale tepla. Jeho smyslem je regulovat teplotu uvnitř satelitu nebo sondy, protože elektronika nebo baterie v takovém zařízení se nesmí ani přehřát, ale ani podchladit,“ popisuje Mašek.

Podmínky, kterým je vystaven vypínač u vás v obýváku a podmínky vesmíru se samozřejmě extrémně liší. „Ve vesmíru se bavíme o teplotách od zhruba -150 do +200 stupňů Celsia,“ upřesňuje Mašek. Jeho simulátor umí vytvořit teploty od -150 do +80. Simulovat v něm lze i vakuum, které odpovídá podmínkám volného kosmického prostoru a lze v něm uměle vytvořit i marsovskou atmosféru plnou CO2.

Spínač má velikost 5x3 centimetry a váží asi 150 gramů. Zadání znělo, že má fungovat autonomně, bez využití elektřiny. „Uvnitř je kapsle parafínu, který se díky přebytečnému teplu roztaví. Změnou skupenství se rozepne, pohne pístem a dochází k mechanickému sepnutí jako u vypínače,“ vysvětluje Mašek.

Tady hlídá ESA

Unikátní není jen vyvíjená technologie, ale i projekt samotný. VUT v něm figuruje jako takzvaný „prime contractor“, tedy primární dodavatel technologie pro ESA. „Firmy mají zakázek v tomto režimu více, ale u českých univerzit je to docela výjimečné, odhaduji, že takových projektů jsou u nás nižší jednotky, pokud vůbec,“ říká Mašek. Mezi odborníky z leteckého ústavu a Evropskou kosmickou agenturou už není žádný prostředník a ESA si celý vývoj pečlivě hlídá.

„Je to poměrně náročné na plánování a řízení, protože každý měsíc reportujeme ESA, jak jsme pokročili. Máme online meeting s jejich zástupcem a přímo v ESA máme určené i techniky, kteří dohlížejí na kvalitu projektu,“ říká Mašek.

VUT FSI Jakub Masek 2021 11 10 Prokopius 002 1600

Zařízení umí simulovat podmínky Marsu či Měsíce

Navzdory přísnému dohledu ESA pouští k vývoji i studenty strojárny. Jen v první fázi na projektu vzniklo 17 závěrečných nebo semestrálních prací. Po roce a půl práce schválila ESA první etapu vývoje a zároveň dala zelenou druhé fázi, která má pokračovat další rok a půl. „Ze všech možných řešení jsme identifikovali jedno, které má potenciál při rozpracování fungovat. Na něm teď budeme pracovat, vzniknou prototypy, musíme absolvovat kompletní sérii testování a podobně,“ popisuje Mašek.

Do vesmíru se spínač zatím nepodívá. Dokud není technologie zcela hotová a úspěšně odzkoušená, žádná plánovaná mise s ní nepočítá. Bylo by to příliš riskantní. „Je to tak, že třeba před deseti lety si ESA řekla, že by se jí podobná technologie hodila a začala řešit její vývoj. Ovšem s tím, že ji použije, počítá třeba za dalších deset, dvacet, třicet let. Tak prostě funguje kosmický výzkum, věci se plánují na dekády dopředu,“ uzavírá Mašek.

 

Zdroj: VUT v Brně

Foto: Jan Prokopius