Yana Harlan con el diseño del motor (1: 1)En 2017, los científicos rusos del equipo Avant Space comenzaron a desarrollar un motor de rejilla de helicón único para satélites espaciales. Con él, podrían mantener una órbita y realizar transiciones interorbitales.
“A primera vista, este dispositivo simple controla procesos de plasma verdaderamente complejos y le permite acelerar el fluido de trabajo del motor a velocidades de decenas de kilómetros por segundo. El esquema básico no es nuevo: solo tratamos de hacer que la descarga de plasma en sí misma sea lo más eficiente posible mediante excitantes ondas de helicón ", dice Yana Harlan, cofundadora y directora ejecutiva del proyecto Avant Space.
En 2019,
Avant Space recibió una subvención de 60 millones de rublos de Skolkovo por un período de dos años para crear un prototipo de sistema de propulsión. Yana Harlan es graduada de Baumanka y estudiante graduada de Skoltech. Ella ha estado trabajando en la industria desde 19 años. Antes de crear su proyecto, Yana logró trabajar como ingeniera en sistemas espaciales rusos y en el Instituto Central de Motores de Aviación que lleva el nombre de Baranova En 2019, Forbes la incluyó en la lista de solicitantes para participar en el ranking de los rusos más prometedores menores de 30 años.
Hablamos con Harlan sobre su proyecto, sobre el estado de la industria espacial rusa y sobre los problemas que enfrenta el desarrollo.
- Creo que muchas personas sienten los cambios cósmicos globales. Esto es increíble, pero el costo de lanzar 1 kg de carga en una órbita baja disminuyó tres veces en 2017 (gloria a Ilon Mask). Estamos al borde de una nueva era de la astronáutica, una era de constelaciones multisatélite y la ubicua Internet. De hecho, la creación de una agrupación de la cobertura global de la Tierra con Internet de banda ancha no es solo miles de millones de dólares, sino también una innumerable cantidad de nuevas ideas, proyectos y, por así decirlo, desafíos tecnológicos. Mi equipo también está tratando de mantenerse al día con las últimas tendencias y crear un subsistema vital para los satélites en grupos. Ahora en el mundo hay muchas nuevas empresas que persiguen el mismo objetivo, vivimos en condiciones de competencia feroz.
- ¿Cuál es la singularidad del proyecto que dará el uso de tales motores?- Control ultra preciso del satélite, transiciones a otras órbitas, la posibilidad de reconstruir la constelación, y todo esto con el impulso específico más fresco en una forma muy miniatura. Por ejemplo, todo nuestro sistema de control del motor es un cubo de 10 * 10 * 10 cm, y en los viejos tiempos ese sistema para un motor de iones pesaba casi como yo.
Foto: www.avantspace.com- Inicialmente, se dijo que los motores comenzarán a usarse en 2020. ¿Cómo va el trabajo?- Al comienzo del proyecto, esperábamos un inversor ruso y el interés de Roscosmos. Pensé que desarrollaríamos un motor, y luego las cosas eran pequeñas, pero no estaba allí. El cliente moderno, el creador del satélite, requiere la entrega de una solución llave en mano fácilmente integrable. Por lo tanto, hoy también estamos desarrollando todos los subsistemas de servicio del motor, y al mismo tiempo estamos completando nuestro propio aparato para una misión tecnológica. Debo admitir que este año es poco probable que comencemos, aunque ya se habrá desarrollado un prototipo de vuelo del sistema de propulsión (con subsistemas). Espero que encontremos formas de comenzar dentro de 2021 y así abrir el camino al mercado mundial con hojas de laurel (si tiene éxito, por supuesto).
Foto: www.avantspace.comSobre el proyecto
El proyecto nació dentro de los muros del laboratorio de física de plasma de la Universidad Estatal de Moscú y se convirtió en una verdadera startup espacial rusa basada en la Fundación Skolkovo. Ahora el equipo de Avant Space tiene solo 8 personas, realiza pruebas en los laboratorios de MSTU. Bauman y trabaja en estrecha colaboración con especialistas Bauman.
El equipo también colabora con institutos de investigación aeroespacial: el Instituto Central de Investigación Científica de Ingeniería Especial, el Centro que lleva el nombre de Keldysh, y también trabaja junto con Skoltech. Además, 3 especialistas de la compañía son estudiantes graduados de Skoltech.
La compañía planea crear un motor de cohete eléctrico de bajo consumo de energía (hasta 300 W) para naves espaciales pequeñas (MCA). Sus principales ventajas son un alto impulso específico (hasta 4000 s), eficiencia energética y altos recursos. Los científicos justifican la relevancia del desarrollo de un fuerte aumento en el número de satélites comerciales lanzados, que, según Euroconsult, crecerá decenas de veces en los próximos 10 años. Dijeron que el sistema de propulsión a bordo es necesario para que el satélite funcione como parte de una constelación de satélites múltiples.
- ¿Qué tan fácil es desarrollar algo en Rusia?- En todas partes te quedas - en todas partes tiene sus propias dificultades. Comienzan con problemas tecnológicos. Para la fabricación de motores, se necesitan tecnologías de fabricación complejas: producción de cerámica de alta precisión, procesamiento de titanio, y a menudo nos resulta difícil encontrar un proveedor que pueda hacer ese trabajo. Esto lleva tiempo y dinero, ya que nadie tiene experiencia en la fabricación de dichos productos. Y en esto, se siente una disminución en las competencias de las empresas manufactureras. Cada año son cada vez menos, y el trabajo complejo es cada vez más caro.
El siguiente momento, con especialistas. Constantemente necesitamos algún tipo de contacto con personas que hacen satélites para determinar los requisitos exactos de nuestro sistema, porque esto es parte de ello. En Rusia es muy difícil encontrar personas que respondan nuestras preguntas. Casi siempre, son empleados de empresas estatales, que hacen contacto muy duro debido al secreto o al escepticismo sobre los desarrollos comerciales. Todavía no es posible establecer una asociación con una empresa de fabricación de satélites que pueda brindarnos ese apoyo.
- ¿Por qué Roskosmos no hace contacto, es en su interés?- En el paradigma actual del programa espacial federal, las palabras "comercialización", "eficiencia" y "desarrollo de pequeñas y medianas empresas" están ausentes. Hoy, el estado no apoya suficientemente el desarrollo de las relaciones entre grupos de desarrollo como nosotros y la corporación estatal. No se ha creado un entorno para el desarrollo de empresas espaciales innovadoras en el marco de asociaciones público-privadas.
- ¿Cómo crees que están las cosas en la cosmonautica rusa? Todos hablan de SpaceX. ¿Qué podemos sorprender potencialmente en el campo del desarrollo?- Desafortunadamente, hay pocos éxitos. Las actividades de las empresas de Roscosmos están saturadas de "megaproyectos": este es un programa pesado de Angara y lunar. Mirando la verdad, se puede decir que estos proyectos no tienen perspectivas comerciales, y el espacio actual se está convirtiendo en un espacio comercial en el que están vigentes nuevas leyes. Usted ve, Rusia no está allí, en la cresta de las tecnologías espaciales relevantes. Hay India, China e incluso Nueva Zelanda, pero Rusia no. Es necesario cambiar la situación y, en primer lugar, se trata de la planificación estratégica para el desarrollo de la industria, la modernización del enfoque del desarrollo. En conclusión, solo puedo agregar que todos hablan de SpaceX en muchos aspectos merecidamente.
- ¿Cómo afecta la fuga de cerebros a este proceso?- Esto es más bien una consecuencia, no una causa. Conozco a muchos expertos que se han ido, no porque les guste la cultura estadounidense o soñen con vivir en Europa, sino porque sus necesidades de realización profesional no pueden satisfacerse. Sin proyectos, sin actividades inspiradoras. De hecho, a nadie le importan los especialistas que se están graduando y que aún tienen un nivel educativo competitivo.
Los graduados de Baumanka de la empresa Roskosmos son contratados sin ninguna duda. La pregunta es qué salario. A veces, los jefes de departamento pueden alcanzar el salario de un joven especialista a un nivel aceptable, pero el crecimiento es mínimo, y mi experiencia muestra que te encuentras en un entorno poco saludable donde la I + D loca dura diez años, y durante ese tiempo, todo cambia.
- ¿Tiene alguna base para asociarse en su proyecto con países extranjeros?Este es nuestro plan y nuestra necesidad vital, ya que para nuestra existencia necesitamos un cliente, pero en Rusia no tenemos uno. Asistimos a conferencias internacionales, establecemos contactos con startups que desarrollan dispositivos. Además, estamos desarrollando la dirección del desarrollo de subsistemas. Los europeos comenzaron a invitarnos a probar los sistemas de control en sus laboratorios. También establecemos relaciones comerciales con China. Aunque existe un problema al exportar dichos productos desde Rusia, ya que se incluyen algunas restricciones internas tanto por parte del cliente como del proveedor.
Foto: www.avantspace.com- ¿Qué le preguntarías a Ilona Mask si tuvieras una reunión personal?- Realmente quiero hablar con él sobre el futuro, sobre grandes proyectos internacionales que serán relevantes en 20-30 años: plantas de energía orbital, minería de asteroides, turismo espacial, ¿cómo se imagina esto?
Como funciona
El fluido de trabajo del motor se inyecta en la cámara de descarga. El motor puede funcionar con xenón, argón, criptón o incluso yodo. En esta etapa, las pruebas se llevan a cabo con xenón. Un inductor conectado a un generador de RF crea un campo electromagnético alterno. Interactúa con cargas libres en la cámara de descarga y, como resultado de colisiones entre partículas, los átomos de xenón se ionizan. Los iones cargados positivamente se dirigen al sistema iónico óptico, donde un campo eléctrico constante entre los electrodos los acelera a decenas de km / s. El flujo de iones creado de esta manera genera tracción.
El dispositivo está diseñado para satélites que pesan entre 50 y 500 kg. Las posibles aplicaciones no se limitan a LEO (órbitas terrestres bajas), sino que también incluyen misiones espaciales de largo alcance. Debido al impulso específico muy alto, el uso de un motor a bordo de la nave espacial reduce la masa de combustible necesaria para completar la misión y aumenta la vida útil del satélite. Todos los subsistemas necesarios están incluidos en el paquete GT-50. La arquitectura general del sistema es modular, lo que lo hace flexible, y su integración en la nave espacial es más barata y sencilla.
Foto: www.avantspace.com- Cosmonáutica y todo lo relacionado con ella: parece que es más probable que sea una industria masculina. ¿Cuántas mujeres trabajan ahora en esta área, si tomamos Rusia? En general, ¿se puede decir que hombres y mujeres tienen igual acceso?- Tradicionalmente, hay más hombres en la industria, pero, en mi opinión, nuestra gente siempre ha entendido que las mujeres no deben ser subestimadas. Creo que la industria cuenta con igualdad de acceso, desde que ingresé al departamento de "Ingeniería de cohetes" de la Universidad Técnica del Estado de Moscú. Bauman, no reduje los puntos para el examen en función del género. Honestamente, los problemas de prejuicio de género me preocupan muy raramente.
- Ingresaste a la profesión de ingeniería en secreto por tus padres, aunque en tu niñez te dedicaste profesionalmente a la gimnasia. Por qué ¿Cómo te preparaste para entrar?- A los 15 años, recibí una lesión en la columna que es incompatible con los deportes, mis horizontes eran estrechos y no dedicaba suficiente tiempo a la educación, por lo que las matemáticas eran mis favoritas entre las asignaturas escolares; no se puede saber nada, pero, según la lógica básica, sin preparación para tomar todo a las 5 e incluso participar en los Juegos Olímpicos. Cuando dejé de entrenar, abruptamente e irrevocablemente, estaba terriblemente aburrida, ya que estaba acostumbrado a pasar 4 horas todos los días en el gimnasio, y todo mi día estaba programado en minutos. Por aburrimiento, comencé a resolver problemas y entré al Liceo de Baumanka, y luego a la universidad. No lo hice en secreto, es solo que mis padres trabajaron mucho y se enteraron de mis decisiones sobre el hecho del logro. Elegí una especialidad basada en mis ideas románticas juveniles sobre el espacio exterior, y en conexión con el gran entusiasmo por el tipo de mundo que me estaba abierto en el Liceo, absorbí información con un apetito increíble; leí las conferencias de Feynman y los trabajos de Nietzsche toda la noche. Me estaba preparando para la admisión como todos los estudiantes del Liceo, resolviendo cientos de problemas.
Mis padres se sorprendieron, pero no me dijeron nada, solo unos años más tarde descubrí que acudieron a mi maestro de matemáticas con una solicitud para salvarme de decisiones terribles. Pero ella los convenció de lo contrario. Ahora entiendo que me respetaron tanto que no se detuvieron, por Dios, creo que es muy sabio.
- Tienes un niño pequeño. ¿Es difícil combinar trabajo y familia y cómo funciona?- Sí, no es fácil, tuve que introducir una gestión del tiempo severa, en general, ningún libro sobre crecimiento personal te bombeará como un niño. Pero debe comprender que mi vida se basa en el apoyo colosal de mi esposo y, de hecho, de toda la familia. Además, las relaciones en nuestro equipo de trabajo son muy cercanas, estamos unidos por un objetivo, siempre puedo contar con la comprensión y la red de seguridad. Si tenemos éxito, será el mérito de muchas personas.