Odolá teplote 2 000 °C: Mladí Slováci prišli s prelomovým vynálezom pre raketoplány, zaujímajú sa oň európske špičky

Slovensko sa často s vesmírnymi technológiami nespája. Najnovší projekt košických študentov, o ktorom informoval portál Živé, však ukazuje, že aj malé krajiny môžu priniesť riešenia, ktoré zaujmú celý svet. Títo študenti totiž navrhli inovatívny tepelný štít, ktorý môže zásadne zmeniť fungovanie satelitov a budúcich vesmírnych misií.

Revolučný nápad vznikol na Slovensku

Za projektom stojí skupina študentov z Leteckej fakulty v Košiciach, ktorí spustili tím s názvom HARTS. Ten sa zameriava na vývoj tepelného štítu, ktorého cieľom je nahradenie kachličiek aktívnym chladením pomocou potrubí.

Inšpirácia prišla z raketových motorov, ktoré bežne používajú tento spôsob chladenia pri výstupnej dýze. V jej okolí sa používajú palivové trubky, cez ktoré prúdi schladené palivo, čo ochladzuje spaľovaciu komoru, aby sa neroztavila.

Zloženie dizajnu

Dizajn sa skladal zo štyroch vrstiev. Vonkajšiu vrstvu tvorila špeciálna zliatina Inconel, ktorá je podľa Science Direct zložená z niklu a chrómu, vďaka čomu je extrémne odolná voči vysokým teplotám. Pod túto vrstvu umiestnili potrubia s prúdiacim kvapalným vodíkom. Vodík by tak mal odvádzať teplo z vonkajšieho plášťa, aby materiál vydržal teplotu 2 000 °C.

Medzi potrubiami bola medená výplň vo forme peny pre lepšiu vodivosť  tepla. Posledná bola izolačná vrstva, ktorá by mala chrániť zvyšok raketoplánu. O tomto koncepte tím spísal 50-stranovú prácu, ktorú neskôr odprezentovali v Paríži, na letisku Le Bourget.

Cena najlepšieho dizajnu

Prezentácia bola prezentovaná pred odborníkmi z ESA a leteckého priemyslu. „Bolo to pre mňa veľmi ťažké, keďže som vtedy nebol zvyknutý prezentovať v angličtine pred publikom, kde sedeli inžinieri z firiem ako Dassault Aviation či ArianeGroup. Boli sme najmenší tím, iba dvaja Slováci, a nikto nás nepoznal,“ povedal člen tímu HARTS Lukáš Hudáček pre portál Živé.

Tento nápad však nezostal nepovšimnutý. Nápad oslovil spoločnosť ArianeGroup natoľko, že tímu udelila cenu za najlepší dizajn. Práve spoločnosť Ariane je podľa European Space Flight najväčším výrobcom európskych nosných rakiet, ktoré vynášajú do vesmíru satelity.

Pristáť, dotankovať a znova letieť

Podľa Hudáčkových slov by mal tento koncept v rámci teórie fungovať. Ide o teóriu, ktorá počíta s tým, že by nenastalo žiadne vážne poškodenie raketoplánu.

Projekt bol navrhnutý tak, že spodná izolačná vrstva by mala slúžiť ako bezpečnostná poistka. Ak by sa niečo stalo s pumpami alebo by nastali iné problémy so systémom, raketoplán by mal v rámci teórie pristáť a ochrániť posádku bez aktívneho chladenia. Bolo by to však za cenu zničenia tepelného štítu.

Všetko by však malo určitý počet využití, kým by sa museli meniť diely. Bez simulačných programov bol odhad životnosti tohto štítu na 20 až 30 pristátí.

Testovanie na rakete

Tento dizajn bol už vyrobený v priestoroch, ktoré tímu poskytla fakulta. „Vždy som zobral látku, natrel som ju špeciálnou živicou, vložil do formy a takto navrstvil 12 vrstiev. Následne som zatlačil vrchnú časť formy, aby som vytvoril špecifický tvar,“ povedal Hudáček pre Živé.

Následne dovnútra vložil medené potrubie s priemerom dva milimetre, do ktorého sa vliala ďalšia živica. Na toto potrubie sa vložili ďalšie dve vrstvy uhlíka, ktoré sa neskôr zatlačili a zaťažili inou formou. 

Komerčná výroba je otázna

 

 

 

 

 

Zobraziť tento príspevok na Instagrame

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Príspevok, ktorý zdieľa HARTS Team (@harts.rexus)

Momentálne sa vďaka vytvoreniu prototypu a simuláciám dostali na technickú úroveň, ktorá je vo všeobecnosti označovaná ako TRL 3 ( technologická pripravenosť tretej úrovne, poznámka redakcie). Pomocou diplomovej práce a laboratórnych testov by chceli projekt posunúť na úroveň TRL 4 alebo TRL 5.

Následne by musel prebehnúť test v plazmovej komore. Ak by to fungovalo aj tam, tak by sa návrh mohol poslať na otestovanie priamo z orbitu vo vesmíre, čo už by pravdepodobne záležalo od záujmu a komerčnej spolupráce, napríklad so spoločnosťou ArianeGroup.

Malá krajina, veľký potenciál

Príbeh slovenských študentov ukazuje, že aj menšie krajiny môžu prinášať riešenia so svetovým dosahom. Ich technológia má potenciál zmeniť spôsob, akým budeme v budúcnosti cestovať do vesmíru. 

Ak sa projekt podarí dotiahnuť do praxe, Slovensko sa môže zaradiť medzi krajiny, ktoré formujú budúcnosť vesmírnych technológií.

Čítaj viac z kategórie: Veda a vesmír