يانا هارلان مع تصميم المحرك (1: 1)في عام 2017 ، بدأ علماء روس من فريق Avant Space في تطوير محرك فريد لشبكة الهليكون لسواتل الفضاء. معه ، يمكنهم الحفاظ على مدار وأداء التحولات interorbital.
"للوهلة الأولى ، يتحكم هذا الجهاز البسيط في عمليات البلازما المعقدة حقًا ويسمح لك بتسريع مائع العمل للمحرك بسرعة تصل إلى عشرات الكيلومترات في الثانية. يقول جانا هارلان ، المؤسس المشارك والرئيس التنفيذي لمشروع Avant Space ، إن الخطة الأساسية ليست جديدة - لقد حاولنا فقط أن نجعل البلازما تفريغ نفسها بأكبر قدر ممكن من الكفاءة بواسطة موجات الهليكون المثيرة.
في عام 2019 ، تلقت
Avant Space منحة قدرها 60 مليون روبل من سكولكوفو لمدة عامين لإنشاء نظام دفع نموذجي. يانا هارلان تخرجت من بومانكا وطالبة دراسات عليا في سكولتيك. تعمل في الصناعة منذ 19 عامًا. قبل إنشاء مشروعها ، تمكنت Yana من العمل كمهندسة في أنظمة الفضاء الروسية وفي المعهد المركزي لمحركات الطيران التي سميت باسم بارانوفا. في عام 2019 ، أدرجتها فوربس في قائمة المتقدمين للمشاركة في ترتيب الروس الواعدة تحت سن 30.
تحدثنا مع هارلان عن مشروعها ، وعن حالة صناعة الفضاء الروسية وعن المشاكل التي تواجه التنمية.
- أعتقد أن الكثير من الناس يشعرون بالتغيرات الكونية العالمية. هذا أمر لا يصدق ، لكن تكلفة إطلاق كيلوغرام واحد من البضائع في مدار منخفض انخفضت ثلاث مرات في عام 2017 (المجد لقناع إيلون). نحن على وشك عصر جديد من رواد الفضاء ، عصر من الأبراج متعددة الأقمار والإنترنت في كل مكان. في الواقع ، لا يشكل إنشاء مجموعة من التغطية العالمية للأرض من خلال الإنترنت ذي النطاق العريض مليارات الدولارات فحسب ، بل هو أيضًا عدد لا يحصى من الأفكار والمشاريع الجديدة ، وبالتالي ، التحديات التكنولوجية. يحاول فريقي أيضًا مواكبة أحدث الاتجاهات وإنشاء نظام فرعي حيوي للأقمار الصناعية في مجموعات. الآن في العالم ، هناك الكثير من الشركات الناشئة التي تسعى إلى تحقيق نفس الهدف ، فنحن نعيش في ظروف المنافسة الشرسة.
- ما هو تفرد المشروع الذي سيوفر استخدام هذه المحركات؟- تحكم فائق الدقة في القمر الصناعي ، والانتقال إلى مدارات أخرى ، وإمكانية إعادة بناء الكوكبة ، وكل هذا مع الدافع الأكثر روعة في شكل مصغرة للغاية. على سبيل المثال ، نظامنا للتحكم في المحرك بالكامل عبارة عن مكعب 10 * 10 * 10 سم ، وفي الأيام الخوالي مثل هذا النظام للمحرك الأيوني يزن مثلي تقريبًا.
الصورة: www.avantspace.com- في البداية ، قيل إن المحركات ستبدأ استخدامها في عام 2020. كيف يجري العمل؟- في فجر المشروع ، كنا نأمل لمستثمر روسي واهتمام روسكوزموس. اعتقدت أننا سنطور محركًا ، ثم الأمور صغيرة ، لكنها لم تكن موجودة. العميل الحديث - خالق القمر الصناعي - يتطلب تسليم حل متكامل متكامل. لذلك ، اليوم نقوم أيضًا بتطوير جميع أنظمة الخدمة الفرعية للمحرك ، وفي الوقت نفسه نقوم باستكمال أجهزتنا الخاصة للقيام بمهمة تكنولوجية. يجب أن أعترف أنه من غير المرجح أن نبدأ هذا العام ، على الرغم من أنه سيتم تطوير نموذج أولي لنظام الدفع (مع الأنظمة الفرعية). آمل أن نجد طرقًا للبدء في عام 2021 ، وبالتالي وضع الطريق إلى السوق العالمية بأوراق الغار (إذا كانت ناجحة ، بالطبع).
الصورة: www.avantspace.comعن المشروع
وُلد المشروع داخل جدران معمل فيزياء البلازما بجامعة موسكو الحكومية وتحول إلى شركة روسية فضائية حقيقية تعتمد على مؤسسة سكولكوفو. يضم فريق Avant Space الآن 8 أشخاص فقط ، ويقوم بإجراء اختبارات في مختبرات MSTU. بومان ويعمل عن كثب مع متخصصين بومان.
يتعاون الفريق أيضًا مع معاهد أبحاث الفضاء: المعهد المركزي للبحث العلمي للهندسة الخاصة ، والمركز الذي سمي على اسم Keldysh ، ويعمل أيضًا مع Skoltech. بالإضافة إلى ذلك ، 3 متخصصين في الشركة هم طلاب الدراسات العليا في سكولتيك.
تخطط الشركة لإنشاء محرك صاروخي كهربائي منخفض استهلاك الطاقة (يصل إلى 300 واط) للمركبة الفضائية الصغيرة (MCA). مزاياه الرئيسية هي الدافع المحدد (حتى 4000 ثانية) وكفاءة الطاقة والموارد العالية. يبرر العلماء أهمية تطوير زيادة حادة في عدد الأقمار الصناعية التجارية المطلقة ، والتي ، وفقًا لموقع Euroconsult ، ستنمو عشرات المرات على مدار السنوات العشر القادمة. وقالوا إن نظام الدفع على متن الطائرة ضروري لكي يعمل القمر الصناعي كجزء من كوكبة متعددة الأقمار الصناعية.
- ما مدى سهولة تطوير شيء ما في روسيا؟- في كل مكان كنت عصا - في كل مكان لديه صعوباته الخاصة. أنها تبدأ مع القضايا التكنولوجية. لتصنيع المحركات ، هناك حاجة إلى تقنيات إنتاج معقدة: إنتاج السيراميك عالي الدقة ، ومعالجة التيتانيوم ، وغالبًا ما يكون من الصعب علينا إيجاد مورد يمكنه القيام بهذا العمل. هذا يستغرق بعض الوقت والمال ، لأنه لا أحد لديه خبرة في تصنيع هذه المنتجات. وفي هذا ، هناك انخفاض قوي في كفاءات الشركات الصناعية. كل عام أصبحوا أقل فأقل ، وأصبح العمل المعقد أكثر وأكثر تكلفة.
اللحظة التالية - مع المتخصصين. نحتاج دائمًا إلى نوع من الاتصال بالأشخاص الذين يصنعون الأقمار الصناعية من أجل تحديد المتطلبات الدقيقة لنظامنا ، لأن هذا جزء منه. من الصعب جدًا في روسيا العثور على أشخاص سيجيبون على أسئلتنا. دائمًا ما يكونون موظفين في الشركات المملوكة للدولة ، والذين يقومون بالاتصال بشدة بسبب السرية أو الشكوك حول التطورات التجارية. ليس من الممكن بعد إقامة شراكة مع شركة تصنيع الأقمار الصناعية التي يمكن أن توفر مثل هذا الدعم لنا.
- لماذا لا تقوم شركة روسكوسموس بالاتصال ، هل هذا في مصلحتها؟- في النموذج الحالي لبرنامج الفضاء الفيدرالي ، غابت الكلمات "التسويق" و "الكفاءة" و "تنمية الأعمال الصغيرة والمتوسطة". اليوم ، لا تدعم الدولة بما فيه الكفاية تطور العلاقات بين مجموعات التنمية مثلنا وشركة الدولة. لم يتم إنشاء بيئة لتطوير شركات الفضاء المبتكرة في إطار الشراكات بين القطاعين العام والخاص.
- كيف تعتقد أن الأمور في علم الفضاء الروسي؟ الجميع يتحدث عن SpaceX. ما الذي يمكننا مفاجأة في مجال التنمية؟- لسوء الحظ ، هناك القليل من النجاحات. إن أنشطة شركات Roscosmos مشبعة بـ "المشاريع الضخمة" - وهذا صعب "Angara" ، وبرنامج القمر. إذا نظرنا إلى الحقيقة ، يمكن القول أن هذه المشاريع ليس لها آفاق تجارية ، والفضاء اليوم يتحول إلى فضاء أعمال تسري فيه قوانين جديدة. كما ترى ، روسيا ليست هناك ، على قمة تكنولوجيات الفضاء ذات الصلة. هناك الهند والصين وحتى نيوزيلندا ، لكن روسيا ليست كذلك. يحتاج الوضع إلى تغيير ، وقبل كل شيء يتعلق بالتخطيط الاستراتيجي لتطوير الصناعة ، وتحديث نهج التنمية. في الختام ، لا يمكنني إلا أن أضيف أن الجميع يتحدثون عن SpaceX في كثير من النواحي بجدارة.
- كيف يؤثر هجرة الأدمغة على هذه العملية؟- هذا هو بالأحرى نتيجة ، وليس سببا. أعرف الكثير من الخبراء الذين غادروا ، ليس لأنهم يحبون الثقافة الأمريكية أو كانوا يحلمون بالعيش في أوروبا ، ولكن لأن احتياجاتهم من أجل الإدراك المهني لا يمكن تلبيتها. لا مشاريع ، أي أنشطة ملهمة. في الواقع ، لا أحد يهتم بالأخصائيين الذين يتخرجون حاليًا ولا يزال لديهم مستوى تعليمي تنافسي.
يتم تعيين خريجي بومانكا من مؤسسة روسكوسموس دون سؤال. والسؤال هو ما الراتب. في بعض الأحيان يمكن لرؤساء الأقسام الوصول إلى راتب أخصائي شاب إلى مستوى مقبول ، لكن النمو ضئيل للغاية ، وتظهر تجربتي أنك تجد نفسك في بيئة غير صحية حيث يستمر البحث والتطوير المجنون لمدة عشر سنوات ، وخلال ذلك الوقت ، يتغير كل شيء.
- هل لديك أي أساس للشراكة في مشروعك مع دول أجنبية؟هذه هي خطتنا وضرورة حيوية ، لأن وجودنا نحتاج إلى عميل ، لكن في روسيا لا يوجد لدينا. نحضر المؤتمرات الدولية ، ونقيم اتصالات مع الشركات الناشئة التي تطور الأجهزة. بالاضافة الى ذلك ، نحن نعمل على تطوير اتجاه تطوير النظم الفرعية. بدأ الأوروبيون يدعونا لاختبار أنظمة التحكم في مختبراتهم. نحن أيضا إقامة علاقات تجارية مع الصين. على الرغم من وجود مشكلة في تصدير مثل هذه المنتجات من روسيا ، حيث يتم تضمين بعض القيود الداخلية من جانب العميل والمورد.
الصورة: www.avantspace.com- ماذا تسأل Ilona Mask إذا كان لديك اجتماع شخصي؟- أريد حقاً التحدث معه حول المستقبل ، حول المشاريع الدولية الكبيرة التي ستكون ذات صلة في 20-30 سنة: محطات الطاقة المدارية ، تعدين الكويكبات ، السياحة الفضائية - كيف يتخيل هذا؟
كيف يعمل؟
يتم حقن السائل العامل للمحرك في غرفة التفريغ. يمكن تشغيل المحرك على زينون ، الأرجون ، الكريبتون أو حتى اليود. في هذه المرحلة ، يتم إجراء الاختبارات باستخدام زينون. محث متصل بمولد الترددات اللاسلكية يخلق مجال الكهرومغناطيسي بالتناوب. يتفاعل مع الشحنات المجانية في غرفة التفريغ ، ونتيجة للاصطدامات بين الجزيئات ، تتأين ذرات الزينون. يتم توجيه أيونات موجبة الشحنة إلى النظام البصري الأيوني ، حيث يعمل الحقل الكهربائي الثابت بين الأقطاب على تسريعها إلى عشرات الكيلومترات / الثانية. تدفق الأيونات التي تم إنشاؤها بهذه الطريقة يولد الجر.
الجهاز مصمم للأقمار الصناعية التي يتراوح وزنها بين 50 و 500 كجم. لا تقتصر التطبيقات الممكنة على المدار الأرضي المنخفض (LEO) (المدارات الأرضية المنخفضة) ، بل تشمل أيضًا مهمات فضائية طويلة المدى. نظرًا للاندفاع المحدد للغاية ، فإن استخدام محرك على متن المركبة الفضائية يقلل من كتلة الوقود اللازمة لإكمال المهمة ويزيد من عمر القمر الصناعي. يتم تضمين جميع النظم الفرعية اللازمة في حزمة GT-50. البنية العامة للنظام هي وحدات ، مما يجعلها مرنة ، ودمجها في المركبة الفضائية أرخص وأبسط.
الصورة: www.avantspace.com- رواد الفضاء وكل ما يتعلق به - يبدو أن هذا من المرجح أن يكون صناعة ذكور. كم امرأة تعمل الآن في هذا المجال ، إذا أخذنا روسيا؟ بشكل عام ، هل يمكن القول أن الرجال والنساء يتمتعون بفرص متساوية؟- تقليديا ، يوجد عدد أكبر من الرجال في الصناعة ، ولكن في رأيي ، لقد أدرك شعبنا منذ فترة طويلة أنه لا ينبغي الاستهانة بالمرأة. أعتقد أنه يتم توفير إمكانية وصول متساوية للصناعة ، حيث أنني عندما دخلت قسم "هندسة الصواريخ" بجامعة موسكو التقنية الحكومية. بومان ، لم أقلل نقاط الامتحان على أساس الجنس. بصراحة ، إن مشاكل التحيز ضد المرأة تهمني بشكل نادر للغاية.
- دخلت مهنة الهندسة سرا من والديك ، على الرغم من أنك في طفولتك كنت تشارك مهنيا في رياضة الجمباز. لماذا؟ كيف استعدت للدخول؟- في الخامسة عشرة من عمري ، تلقيت إصابة في العمود الفقري لا تتفق مع الرياضة ، كانت آفاقي ضيقة ، ولم أخصص وقتًا كافيًا للتعليم ، لذلك كانت الرياضيات هي المفضلة لدي بين المواد الدراسية - لا يمكنك معرفة أي شيء ، ولكن بناءً على المنطق الأساسي ، دون الاستعداد لاتخاذ كل شيء في 5 وحتى المشاركة في الألعاب الأولمبية. عندما توقفت عن التدريب ، فجأة وبشكل لا رجعة فيه ، شعرت بالملل الشديد ، حيث اعتدت أن أمضي 4 ساعات كل يوم في صالة الألعاب الرياضية ، وتم تحديد يومي بالكامل في دقائق. بدافع الملل ، بدأت في حل المشكلات ودخلت مدرسة الليسيوم في بومانكا ، ثم إلى الجامعة. لم أفعل ذلك سراً ، لقد عمل والداي كثيرًا واكتشفا قراراتي بشأن حقيقة الإنجاز. لقد اخترت تخصصًا قائمًا على أفكاري الرومانسية الشابة حول الفضاء الخارجي ، وفيما يتعلق بالحماس الكبير لأي نوع من العالم كان مفتوحًا لي في مدرسة الليسيوم ، استوعبت المعلومات بشهية لا تصدق ؛ قرأت محاضرات فاينمان وأعمال نيتشه طوال الليل. كنت أستعد للقبول مثل جميع طلاب الليسيوم - حل مئات من المشاكل.
لقد أصيب والداي بالصدمة ، لكنهم لم يخبروني بأي شيء ، بعد بضع سنوات فقط اكتشفت أنهم ذهبوا إلى أستاذ الرياضيات وطلبًا لإنقاذي من القرارات الرهيبة. لكنها أقنعتهم بخلاف ذلك. الآن أفهم أنهم يحترمونني لدرجة أنهم لم يتوقفوا ، لا سمح ، أعتقد أنه من الحكمة جدًا.
- لديك طفل صغير. هل من الصعب الجمع بين العمل والأسرة وكيف يعمل؟- نعم ، هذا ليس بالأمر السهل ، كان عليّ تقديم إدارة صارمة للوقت ، بشكل عام ، لن يضخك كتاب عن النمو الشخصي كطفل. لكن عليك أن تفهم أن حياتي مبنية على الدعم الهائل لزوجي ، وفي الواقع للعائلة بأكملها. بالإضافة إلى ذلك ، فإن العلاقات في فريق العمل لدينا قريبة جدًا ، فنحن متحدون بهدف واحد ، ويمكنني دائمًا الاعتماد على التفاهم والتأمين. إذا نجحنا ، فستكون ميزة الكثير من الناس.