Yana Harlan com o layout do motor (1: 1)Em 2017, cientistas russos da equipe Avant Space começaram a desenvolver um mecanismo de grade de helicóptero exclusivo para satélites espaciais. Com ele, eles poderiam manter uma órbita e realizar transições interorbitais.
“À primeira vista, este dispositivo simples controla processos de plasma verdadeiramente complexos e permite acelerar o fluido de trabalho do motor a velocidades de dezenas de quilômetros por segundo. O esquema básico não é novo - apenas tentamos tornar a descarga de plasma o mais eficiente possível, estimulando ondas de helicóptero ”, diz Yana Harlan, cofundadora e CEO do projeto Avant Space.
Em 2019, a
Avant Space recebeu uma concessão de 60 milhões de rublos da Skolkovo por um período de dois anos para criar um protótipo de sistema de propulsão. Yana Harlan é graduada em Baumanka e estudante da Skoltech. Ela trabalha na indústria há 19 anos. Antes de criar seu projeto, Yana conseguiu trabalhar como engenheira em sistemas espaciais russos e no Instituto Central de Aviação de Motores em homenagem a Baranova. Em 2019, a Forbes a incluiu na lista de candidatas à participação no ranking dos russos mais promissores com menos de 30 anos.
Conversamos com Harlan sobre seu projeto, sobre o estado da indústria espacial russa e sobre os problemas que o desenvolvimento está enfrentando.
- Eu acho que muitas pessoas sentem as mudanças cósmicas globais. Isso é inacreditável, mas o custo de lançar 1 kg de carga em uma órbita baixa diminuiu três vezes em 2017 (glória a Ilon Mask). Estamos à beira de uma nova era da astronáutica, uma era de constelações multi-satélite e a onipresente Internet. De fato, a criação de um agrupamento da cobertura global da Terra com a Internet de banda larga não é apenas bilhões de dólares, mas também uma quantidade incontável de novas idéias, projetos e, por assim dizer, desafios tecnológicos. Minha equipe também está tentando acompanhar as últimas tendências e criar um subsistema vital para satélites em grupos. Agora, no mundo, existem muitas startups que buscam o mesmo objetivo, vivemos nas condições de uma concorrência acirrada.
- Qual é a singularidade do projeto que dará o uso de tais mecanismos?- Controle ultra-preciso do satélite, transições para outras órbitas, capacidade de reconstruir a constelação e tudo isso com o impulso específico mais legal de uma forma muito miniatura. Por exemplo, todo o nosso sistema de controle de motor é um cubo de 10 x 10 x 10 cm, e antigamente esse sistema para um motor de íons pesava quase como eu.
Foto: www.avantspace.com- Inicialmente, foi dito que os motores começarão a ser usados em 2020. Como está indo o trabalho?- No início do projeto, esperávamos um investidor russo e o interesse da Roscosmos. Eu pensei que desenvolveríamos um mecanismo, e então as coisas eram pequenas, mas não estavam lá. O cliente moderno - o criador do satélite - exige a entrega de uma solução turnkey e facilmente integrada. Portanto, hoje também estamos desenvolvendo todos os subsistemas de serviço do motor e, ao mesmo tempo, estamos completando nosso próprio aparato para uma missão tecnológica. Devo admitir que este ano é improvável que comecemos, embora um protótipo de voo do sistema de propulsão (com subsistemas) já esteja desenvolvido. Espero encontrar maneiras de começar em 2021 e, assim, abrir caminho para o mercado mundial com folhas de louro (se bem-sucedidas, é claro).
Foto: www.avantspace.comSobre o projeto
O projeto nasceu dentro dos muros do laboratório de física de plasma da Universidade Estatal de Moscou e se transformou em uma verdadeira startup espacial russa baseada na Fundação Skolkovo. Agora, a equipe do Avant Space tem apenas 8 pessoas, realiza testes nos laboratórios do MSTU. Bauman e trabalha em estreita colaboração com especialistas da Bauman.
A equipe também colabora com institutos de pesquisa aeroespacial: o Instituto Central de Pesquisa Científica de Engenharia Especial, o Centro em homenagem a Keldysh, e também trabalha em conjunto com a Skoltech. Além disso, três especialistas da empresa são estudantes de graduação da Skoltech.
A empresa planeja criar um motor de foguete elétrico de baixo consumo de energia (até 300 W) para pequenas naves espaciais (MCA). Suas principais vantagens são: alto impulso específico (até 4000 s), eficiência energética e alto recurso. Os cientistas justificam a relevância do desenvolvimento de um aumento acentuado no número de satélites comerciais lançados, que, segundo a Euroconsult, crescerão dezenas de vezes nos próximos 10 anos. O sistema de propulsão a bordo, disseram, é necessário para o satélite funcionar como parte de uma constelação de vários satélites.
- Quão fácil é desenvolver algo na Rússia?- Onde quer que você fique - todo lugar tem suas próprias dificuldades. Eles começam com questões tecnológicas. Para a fabricação de motores, são necessárias tecnologias de fabricação complexas: produção de cerâmica de alta precisão, processamento de titânio, e muitas vezes é difícil encontrar um fornecedor que possa fazer esse trabalho. Isso leva tempo e dinheiro, já que ninguém tem experiência na fabricação desses produtos. E nisso é sentida uma diminuição nas competências das empresas manufatureiras. A cada ano eles estão se tornando cada vez menos, e o trabalho complexo está se tornando cada vez mais caro.
O próximo momento - com especialistas. Precisamos constantemente de algum tipo de contato com pessoas que fazem satélites para determinar os requisitos exatos para o nosso sistema, porque isso faz parte dele. É muito difícil na Rússia encontrar pessoas que respondam nossas perguntas. Quase sempre, eles são funcionários de empresas estatais, que dificultam o contato devido ao sigilo ou ceticismo sobre os desenvolvimentos comerciais. Ainda não é possível estabelecer uma parceria com uma empresa de fabricação de satélites que possa nos fornecer esse suporte.
- Por que a Roskosmos não está fazendo contato, é do interesse deles?- No paradigma atual do programa espacial federal, as palavras “comercialização”, “eficiência” e “desenvolvimento de pequenas e médias empresas” estão ausentes. Hoje, o estado não apoia suficientemente o desenvolvimento de relações entre grupos de desenvolvimento como nós e a empresa estatal. Um ambiente para o desenvolvimento de empresas espaciais inovadoras no âmbito de parcerias público-privadas não foi criado.
- Como você acha que as coisas estão na cosmonáutica russa? Todo mundo está falando sobre a SpaceX. O que podemos surpreender potencialmente no campo do desenvolvimento?Infelizmente, há poucos sucessos. As atividades das empresas de Roscosmos estão saturadas de "megaprojetos" - este é um "Angara" difícil e o programa lunar. Olhando a verdade, pode-se dizer que esses projetos não têm perspectivas comerciais, e o espaço hoje está se transformando em um espaço de negócios no qual novas leis estão em vigor. Veja bem, a Rússia não está lá, no topo das tecnologias espaciais relevantes. Existe a Índia, a China e até a Nova Zelândia, mas a Rússia não. A situação precisa ser alterada e, antes de tudo, diz respeito ao planejamento estratégico para o desenvolvimento da indústria, à modernização da abordagem ao desenvolvimento. Concluindo, posso apenas acrescentar que todo mundo fala sobre a SpaceX em muitos aspectos merecidamente.
- Como a fuga de cérebros afeta esse processo?- Isso é mais uma consequência, não uma causa. Conheço muitos especialistas que se foram, não porque gostam da cultura americana ou sonham em viver na Europa, mas porque suas necessidades de realização profissional não podem ser satisfeitas. Sem projetos, sem atividades inspiradoras. De fato, ninguém se importa com os especialistas que estão se formando e ainda têm um nível competitivo de educação.
Os graduados da Baumanka da empresa Roskosmos são contratados sem questionar. A questão é qual salário. Às vezes, os chefes de departamento podem atingir o salário de um jovem especialista em um nível aceitável, mas o crescimento é mínimo, e minha experiência mostra que você se encontra em um ambiente insalubre, onde a pesquisa e desenvolvimento malucos duram dez anos e, durante esse período, tudo muda.
- Você tem alguma base para parceria em seu projeto com países estrangeiros?Esse é o nosso plano e a necessidade vital, pois, para nossa existência, precisamos de um cliente, mas na Rússia não temos um. Participamos de conferências internacionais, estabelecemos contatos com startups que desenvolvem dispositivos. Além disso, estamos desenvolvendo a direção de desenvolver subsistemas. Os europeus começaram a nos convidar a testar sistemas de controle em seus laboratórios. Também estabelecemos relações comerciais com a China. Embora exista um problema de exportação desses produtos da Rússia, algumas restrições internas estão incluídas tanto por parte do cliente quanto do fornecedor.
Foto: www.avantspace.com- O que você perguntaria a Ilona Mask se tivesse uma reunião pessoal?- Eu realmente quero conversar com ele sobre o futuro, sobre grandes projetos internacionais que serão relevantes em 20 a 30 anos: usinas orbitais, mineração de asteróides, turismo espacial - como ele imagina isso?
Como isso funciona?
O fluido de trabalho do motor é injetado na câmara de descarga. O motor pode funcionar com xenônio, argônio, criptônio ou mesmo iodo. Nesta fase, os testes são realizados com xenon. Um indutor conectado a um gerador de RF cria um campo eletromagnético alternado. Ele interage com cargas livres na câmara de descarga e, como resultado de colisões entre partículas, os átomos de xenônio são ionizados. Os íons carregados positivamente são direcionados ao sistema íon-óptico, onde um campo elétrico constante entre os eletrodos os acelera a dezenas de km / s. O fluxo de íons criado dessa maneira gera tração.
O dispositivo foi projetado para satélites com peso entre 50 e 500 kg. As possíveis aplicações não estão limitadas ao LEO (órbitas baixas da Terra), mas também incluem missões espaciais de longo alcance. Devido ao impulso específico muito alto, o uso de um motor a bordo da espaçonave reduz a massa de combustível necessária para completar a missão e aumenta a vida útil do satélite. Todos os subsistemas necessários estão incluídos no pacote GT-50. A arquitetura geral do sistema é modular, o que o torna flexível, e sua integração na espaçonave é mais barata e mais simples.
Foto: www.avantspace.com- Cosmonáutica e tudo relacionado a ela - parece que essa é provavelmente uma indústria masculina. Quantas mulheres agora trabalham nesta área, se tomarmos a Rússia? Em geral, pode-se dizer que homens e mulheres têm acesso igual?- Tradicionalmente, existem mais homens na indústria, mas, na minha opinião, nosso povo há muito entende que as mulheres não devem ser subestimadas. Acredito que a indústria tenha acesso igual, desde que entrei no departamento "Rocket Engineering" da Universidade Técnica do Estado de Moscou. Bauman, não reduzi pontos para o exame com base no sexo. Honestamente, os problemas de preconceito de gênero me preocupam muito raramente.
- Você ingressou na profissão de engenharia secretamente com seus pais, embora em sua infância estivesse profissionalmente envolvido em ginástica. Porque Como você se preparou para entrar?- Aos 15 anos, recebi uma lesão na coluna vertebral incompatível com o esporte, meus horizontes eram estreitos e não dediquei tempo suficiente à educação; portanto, a matemática era minha favorita entre as disciplinas da escola - você não sabe nada, mas, com base na lógica básica, sem preparação para levar tudo às 5 e até participar das Olimpíadas. Quando parei de treinar, de forma abrupta e irrevogável, fiquei terrivelmente entediada, pois estava acostumada a passar 4 horas todos os dias na academia, e meu dia inteiro estava programado em minutos. Por tédio, comecei a resolver problemas e entrei no Liceu de Baumanka, e depois na universidade. Eu não fiz isso em segredo, é só que meus pais trabalharam muito e descobriram minhas decisões sobre o fato de realizar. Escolhi uma especialidade baseada em minhas jovens idéias românticas sobre o espaço sideral e, em conexão com o grande entusiasmo por que tipo de mundo estava aberto para mim no Lyceum, absorvi informações com um apetite incrível, li as palestras de Feynman e as obras de Nietzsche a noite toda. Eu estava me preparando para a admissão como todos os alunos do liceu - resolvendo centenas de problemas.
Meus pais ficaram chocados, mas não me disseram nada, apenas alguns anos depois eu descobri que eles foram ao meu professor de matemática com um pedido para me salvar de decisões terríveis. Mas ela os convenceu do contrário. Agora entendo que eles me respeitavam tanto que não pararam, proíbem, acho muito sensato.
- Você tem um filho pequeno. É difícil combinar trabalho e família e como funciona?- Sim, não é fácil, eu tive que introduzir um gerenciamento severo do tempo; em geral, nenhum livro sobre crescimento pessoal o bombeará como uma criança. Mas você precisa entender que minha vida é construída com o apoio colossal de meu marido e de toda a família. Além disso, as relações em nossa equipe de trabalho são muito próximas, estamos unidos por um objetivo, sempre posso contar com compreensão e seguro. Se conseguirmos, será o mérito de muitas pessoas.