Заметки инженера - исследователя
868 subscribers
422 photos
60 videos
25 files
1.47K links
Космонавтика без гламура.

Интересы, социальные тенденции, идеологические течения, в которые она вписана.

Сословный долг ученого - осмысление происходящего. Поэтому тематика канала резко шире чем только космонавтика.

Обратная связь: @IngeniumNotes_bot
Download Telegram
На Западе всерьез готовятся к этапу развертывания космического производства.

Майкл Вергалл, технический директор компании Outpost, рассказал о результатах двух успешных летных испытаний Outpost по прорывной технологии автономной системы возврата полезной нагрузки на Землю с орбиты.

Outpost провел два летных испытания роботизированных парапланов, сбросив их с высот 26 км и 21 км соответственно. При этом в первом испытании расстояние пролета устройства составило 181 км.

Необходимость подобной системы обусловлена высокой погрешностью расчета точки входа свободно движущегося космического аппарата в атмосферу. Ошибка может достигать величины порядка 100 км. За счет использования параплана возможно компенсировать этот эффект и снизить величину конечной ошибки.

«Нигде в мире еще никто не летал на высокопроизводительном роботизированном параплане с таких высот. Эти летные испытания дают нам ценную информацию о характеристиках и управлении транспортными средствами и способствуют нашему лидерству в разработке и применении этой новой технологии. У нас есть преимущество в понимании того, как эта технология работает в новых условиях и при непредсказуемой погоде», - говорит основатель и технический директор Outpost Майкл Вергалла.

Разработка и тем более испытание подобных систем резко актуализирует вопрос: а что, собственно, собираются производить на орбите?

Раньше я уже писал на эту тему:
https://t.iss.one/IngeniumNotes/204
https://t.iss.one/IngeniumNotes/179

Но рынок микрогравитационной кристаллизации белка или выращивания образцов тканей для фармакологических экспериментов - явно не такие масштабные рынки, которые могут оправдать требуемые ресурсные вложения.

Так что же собираются производить? Если у кого то есть идеи - пишите в комментариях.

И, для сравнения подходов.

Дмитрий Севастьянов, нынешний глава ГКС, в свою бытность главой РКК Энергия также собирался развертывать космическое производство. Только оно должно было быть куда масштабнее и в процессе должны были участвовать люди. Именно под эту задачу строился "Клипер". Но, исходя из интервью, Севастьянов планировал заниматься микроэлектроникой, в т.ч. оптоволокном. Сейчас, как мы понимаем, эта тема не так актуальна.

#космическое_производство
👍7
Мощнейшая европейская космическая компания Thales Alenia Space готовится к развертыванию космического производства.
https://news.satnews.com/2022/12/04/alliance-between-thales-alenia-space-space-cargo-unlimited-for-the-first-space-factory/

Thales Alenia Space сформировалась в результате объединения французских и итальянских космических производственных конгломератов. Ранее я писал об этой компании в следующих контекстах. Во-первых - как о разработчике перспективных космических технологий, связанных с освоением сверх- низкоорбитального космического пространства - https://t.iss.one/IngeniumNotes/552

Второй аспект, который я обсуждал, - это очень тесное сотрудничество этой компании с российской космонавтикой. В частности, несмотря ни на что Thales Alenia Space продолжает строить для компании Газпром космические системы спутниковый завод в подмосковье - https://t.iss.one/IngeniumNotes/455 , https://t.iss.one/IngeniumNotes/470 , https://t.iss.one/IngeniumNotes/485

Осваивать технологии космического производства Thales Alenia Space планирует с помощью своей новой стратегии, основанной на сотрудничестве со стартапами. В данном случает партнером выступает Space Cargo Unlimited - основанная в 2014 году компания, нацеленная на развертывание космического производства.

В рамках сотрудничества Thales Alenia Space и Space Cargo Unlimited будет вести работу по созданию REV1 – многоразового спутника - космической фабрики. Фабрику планируется использовать для решения ряда задач в области биотехнологий, фармацевтики, сельского хозяйства и новых материалов. REV1 позволит создать уникальные лабораторные условия, необходимые для такого рода исследований и производства.

REV1 будет многоразовым космическим аппаратом (до 20 полетов). Один полет будет длиться до 3 месяцев.

Space Cargo Unlimited, в качестве подрядчика проекта Thales Alenia Space, будет отвечать за проектирование и разработку REV1.
Space Cargo Unlimited будет владельцем и коммерческим оператором REV1.

В рамках партнерства компаний, в Турине будет построен "космический гараж" для обслуживания и ремонта космических аппаратов, таких как REV1, эксплуатируемых Space Cargo Unlimited

“Открытие офиса в Турине позволит нам занять позицию в центре итальянской космической экосистемы, одной из самых динамичных в Европе, и работать над созданием REV1 в тесном сотрудничестве с Thales Alenia Space, европейским лидером в области космической инфраструктуры”, - заявил Николас Гом, генеральный директор и соучредитель Space Cargo Unlimited.

“Этот проект будет иметь решающее значение для улучшения технологических возможностей европейской космической отрасли, поскольку обе компании выйдут на передний план Новой космической экономики благодаря новым космическим приложениям”, - отметил Массимо Компарини, председатель и заместитель главного исполнительного директора Thales Alenia Space.

Ранее Space Cargo Unlimited осуществила ряд миссий в рамках программы WISE (Виноградное вино в космическом эксперименте). Программа WISE развивает новые модели и технологии для решения задач сельского хозяйства, используя влияние микрогравитации на сложные биологические системы. Это первая комплексная частная программа прикладных исследований в космосе, направленная на переосмысление будущего сельского хозяйства.

#Thales_Alenia_Space #космическое_производство #Европа
👍4🤔1
​​Мимо меня прошла интересная летняя новость из области космического производства, случайно увидел только сейчас.

Ключевой вопрос космического производства звучит так. Что в космосе можно делать такого, чтобы оно 1) отбивало стоимость вывода на орбиту и возращения на Землю груза и 2) оно было массовым, чтобы рынок был достаточно большим?

Когда начинают говорить о 3D-печати живой ткани - то, по моим впечатлениям, говорят об этом от отчаяния. Да, с научной точки зрения это очень интересно. Но до того, чтобы что-то такое напечатанное пересаживать живому человеку - мягко говоря ну вот совсем очень далеко.
Да, можно печатать ткани нескольких органов на одной площадке, связывать их друг с другом, организовывать обмен веществ, и затем смотреть как какое-нибудь новое лекарство влияет на "экосистему" тканей (а не на каждый вид ткани в отдельности). Но это все штучный товар, бизнес на этом не построить.

Что-то более близкое к реальной экономике сделала летом корпорация Redwire.

Redwire вырастила на орбите на борту МКС двухграммовый кристалл дигидрофосфата калия (их используют для создания мощных лазеров) и даже продала его - Университету штата Огайо. Компания заявляет, что это первая в истории сделка с товарами, произведенными в космосе.

Первые попытки выращивания кристаллов на орбите были предприняты в 1970-х. На фото слева - "земные" кристаллы, а справа - кристаллы, выращенные в космосе в условиях микрогравитации.

Профессор Джон Хорак приобрел образец, выращенный Redwire за 4000 долларов, что эквивалентно 2 миллионам долларов за килограмм.

Сейчас сотрудники университетского центра электронной микроскопии и анализа изучают образец - режут его на тонкие сегменты и изучат его свойства.
Redwire ожидает, что анализ покажет, что выращивание кристалла в условиях микрогравитации привело к меньшему количеству дефектов и получению более качественного продукта.

#космическое_производство
🔥5👍4
​​Продолжим тему космического производства.

Время от времени кто-то объявляет о том, что собирается делать в космосе оптоволокно. Но в чем смысл его орбитального производства? Ведь, вроде как и на Земле его неплохо делают.

Делают. Но из "обычного" стекла - из кремнеземистого (SiO2). Технология производства хорошо отработана. Но у этого материала есть существенный недостаток - он достаточно сильно поглощает излучение. Из-за чего в оптоволокно приходится ставить дорогостоящие повторители для усиления сигнала.

Оптическое волокно из фторидного стекла ZrF4-BaF2-LaF3-AlF3-NaF, известное как ZBLAN, на два порядка хуже поглощает сигнал, чем кварцевое волокно. Приводят оценки, согласно которым с точки зрения поглощения сигнала, 10 км обычного оптоволокна эквивалентны 2000 км ZBLAN - волокна.

Однако на Земле не удается наладить производство ZBLAN - волокна: конвекция и другие гравитационно обусловленные эффекты приводят к появлению дефектов и микрокристаллов в волокне, которые делают волокна непригодными для многих коммерческих применений. (На картинке слева - волокно, полученное в условиях микрогравитации, справа - в условиях нормальной силы тяжести.)

В 1990-х ВВС США и Исследовательская лаборатория ВМС США провели эксперименты про производству ZBLAN в самолете, летящем по параболической дуге. 22-секундного периода невесомости не хватает для производства полноценного оптоволокна. Но достаточно для получения многообещающих предварительных результатов испытаний.

В 2019 году компания Fiber Optic Manufacturing in Space (FOMS) завершила космический эксперимент на МКС по производству ZBLAN - волокна. Разработанное автоматическое устройство для производства волокна размером с чемодан способно произвести до 50 км волокна за полет.

Однако, несмотря на все успехи, пока что экономика производства не сходится.

Может быть, у какого-нибудь Thales Alenia Space с его многоразовыми космическими кораблями, в итоге экономика сойдется. Поживем - увидим.

#космическое_производство
👍9
​​Еще один игрок на поле производства в космосе - компания Varda Space Industries.

За последние дни видел несколько рекламных материалов этой компании в разных изданиях. Наиболее крупное из них - Bloomberg. Попытаемся "слить воду" из материалов и выделить суть.

Что производится
Varda Space планирует начать с космического производства компонентов для фармацевтических препаратов.

Капсула диаметром около 90 см доставляется на орбиту одной из коммерческих компаний. (Varda Space сотрудничает со SpaceX и Rocket Lab).

Во время полета в космосе роботизированное устройство "варит" ингредиенты для лекарств.

По завершению процесса капсула приземляется. В качестве места приземления выбран военный полигон в пустыне в штате Юта.

Предполагается, что производство будет настолько массовым, что лекарства будут производить в промышленных масштабах. Заявляется, что созданные таким образом лекарства будут лечить людей от "рака, диабета и хронических болей".

Насколько это реально?
Уилл Брей, соучредитель и главный исполнительный директор Varda: "Мы создали уникальный способ управления химическими системами. А самые дорогие химические системы на Земле - это лекарства. Создание лекарств в космосе было отличным приложением микрогравитации".

Делиан Аспарухов, соучредитель и президент Varda: "Мы способны производить сложные химические вещества на мировом уровне. Мы не просто аэрокосмическая служба доставки". (Примечание. Последнее предложение содержит непереводимую игру слов, в оригинале - "мы не просто аэросмические jackwagon" - можно понимать как "аэрокосмические придурки".)

Артур Бони, почетный профессор Университета Карнеги-Меллона, который занимался как аэрокосмическими, так и биофармацевтическими исследованиями: "Потенциал огромен. Я смотрю на него как на многообещающий изумруд в небе. Тем не менее, на данный момент это всего лишь возможность, ведь фармацевтика - действительно сложная отрасль".

Когда
Первая капсула Varda полетит на борту ракеты Space Exploration Technologies Corp. в июне вместе с десятками спутников от других стартапов.

Цель первого полета Varda - убедиться, что ее роботизированное оборудование и химические технологии работают должным образом, и что капсула может пережить возвращение в атмосферу Земли и приземление на парашюте в пустыне Юты.

Известно, что компания уже закупила будущие рейсы для большего количества своих капсул.

Финансирование
Varda привлекла $53 млн от различных инвесторов. В том числе - Caffeinated Capital, Fifty Years Industries, Founders Fund, Khosla Ventures и Lux Capital.

Кроме того, Varda имеет контракт на $60 млн с ВВС США и НАСА. Тематика контракта - изучение гиперзвукового движения капсул, возвращающихся на Землю, и возможностей им управления.

О других технических подробностях читайте в следующих постах.

На фото - возвращаемая капсула Varda.

#космическое_производство
👍1
​​Продолжим обсуждение Varda Space.

Идею компании можно сформулировать так: "Успех в космической экономике приблизит космос к нам, а не нас приблизит к звездам".

Что выгодно отличает эту компанию от многих прожектёров? В Varda знает чего хотят, и у них есть какой-никакой, но план, которого они придерживаются. Этого действительно нет у многочисленных, как выразился соучредитель Varda Делиан Аспарухов, "аэрокосмических придурков" - стартаперов.

Уилл Брейи, гендиректор и соучредитель Varda, ранее около шести лет работал в SpaceX (разработка оборудования и эксплуатация космических аппаратов). Кроме того, три года - в Bank of America Merrill Lynch (занимался технологическими компаниями). В этих организациях Брейи получил понимание современной финансово-экономической системы. И начал воплощать в жизнь это свое понимание - в компании Varda.

В конце 2020 года Уилл вместе с Делианом Аспаруховым и Дэниелом Маршаллом создали Varda. Идея компании - предложить клиентам возможность производить продукцию на орбите в условиях микрогравитации.

Очень интересное интервью дал Уилл Брейи изданию SpaceDotBiz. У меня глаз зацепился за следующие моменты.

1. Компания занимается инженерией, а не наукой.

2. "Продукт, который мы предлагаем нашим клиентам, - это не доступ в космос, а микрогравитация. Микрогравитация оказывает уникальное влияние на химические системы. Откровенно говоря, наши клиенты были бы гораздо счастливее, если бы мы просто спроектировали антигравитационный ящик, который бы они поставили в углу своей лаборатории. Но, к сожалению, теория относительности запрещает это.

Разговор с клиентами идет не по принципу "Хотите ли Вы производить свой продукт в космосе?". Разговор строится по принципу: "Мы можем помочь Вам расширить производство самой продаваемой части вашего продукта".

3. "Я думаю, что в будущем, для наших детей и внуков, космос будет чем-то похожим на океан. Давайте, для примера, возьмем людей, живущих в прибрежных районах. По их ощущениям, нефтяные платформы в океане гораздо ближе к ним, чем космос. Но это неправда. Космос на самом деле довольно близко, всего в 150 километрах отсюда, или около того. Но люди чувствуют, что нефтяная вышка ближе, потому что это часть обыденной экономики. Я думаю, что успех в космической экономике приблизит космос к нам, а не нас приблизит к звездам. По крайней мере, так будет в течение нашей жизни."

4. О космическом корабле Varda.

"То, что примечательно в нашем космическом корабле как спускаемом аппарате, заключается в том, что он дополняет существующие сегодня решения.

Другие возвращаемые корабли, такие как X-37, "Союз" и "Дракон", все они - многоцелевые и отказоустойчивые. Два из них и вовсе рассчитаны на возвращение человека.

Но ведь не все, что доставляется из космоса обратно на землю, требует такого уровня сложности, размера, стоимости или избыточности.

Мы затыкаем эту дыру на рынке - спускаем что-то дешевое, что не страшно потерять. Мы намеренно нацелились именно на эти услуги.

Вместо того, чтобы быть большими, мы маленькие. Вместо того, чтобы быть дорогими, мы дешевы. Вместо того чтобы быть высокоустойчивыми к множеству отказов, мы стараемся разумно подходить к риску и делать все максимально просто. 

Так что, помимо нашей продукции, производимой в космосе, я думаю, что наш космический корабль станет хорошим дополнением к коммерческому рынку для снижения массы."

#космическое_производство

(На фото - возвращаемая часть космического аппарата Varda.)
👍4
​​5. Космические станции - МКС и потенциальные коммерческие.

"Будущие коммерческие космические станции. Не ясно, какие будут требования к космическим кораблям, стыкующихся с ними. Пока требования не определены, Varda не заинтересована в подобных партнерствах."

"Основное наше преимущество - коммерческая независимость и отсутствие необходимости использования МКС."

"Последнее, что нам нужно делать, - это поместить людей в [будущий] многомиллиардный производственный механизм. Из-за наличия людей станет невозможно масштабировать бизнес."

"Чтобы попасть в космос, мы используем обычные коммерческие запуски, которые сейчас происходят раз в неделю или чаще. У нас есть собственные решения для возвращения груза на Землю. Поэтому нам не нужно ждать два месяца до следующего возвращения Dragon и надеяться на то, что на борту найдется место для нашей полезной нагрузки. Нам не нужно иметь дело с подобными проблемами."

6. Приземление кораблей Varda происходит на испытательном и тренировочном полигоне военной базы в штате Юта.

7. Для первого запуска будет использована ракета Falcon 9. В то же время, космический аппарат Varda (картинка прикреплена к посту) создан на основе спутниковой платформы Rocket Lab - Photon bus.

"Falcon 9 - лучший поставщик запуска для нашей компании. А Photon bus - лучшая спутниковая платформа - для нашего варианта использования. 

Оба этих продукта создают для Varda возможность строить бизнес на их основе.

Радостно видеть, как и запуски, и космические корабли постепенно превращаются в товар."

#космическое_производство
👍1
Возвращаемся к теме космического производства.

Varda делает ставку на малые космические аппараты без использования орбитальных станций и человека.

Стратегия Redwire - диаметрально противоположная.
Майк Голд, директор по развитию Redwire, на конференции Satellite 2023 заявил:

"Сейчас на конференции обсуждаются будущие 20 лет космонавтики.

Мы, Redwire, в этот промежуток времени планируем начать печатать в космосе ткани печени, почек и сердца для пересадки их людям.

Чтобы добиться этих результатов, мы продолжим использование низкой околоземной орбиты. Мы никогда не откажемся от наследия и невероятных результатов, полученных на МКС.

Кроме того, нам нужно продолжать существующее сейчас государственно-частное партнерство".

Отвлекаясь от возможности технической реализации заявленных планов, экономически - это логичное разделение областей. Кто-то собирается делать что-то простое, дешевое, без человека, автоматически и в больших объемах. А кто-то - уникальные единичные дорогие вещи с привлечением к процессу их создания человека.

#космическое_производство #Redwire
👍1
​​На прошлой неделе на МКС отправился очередной эксперимент Redwir по космическому производству.

Redwire в сотрудничестве с MakerHealth из MIT в рамках исследовательского проекта Ampli Space Pharmacy подготовили платформу AmpliRx.

AmpliRx - это платформа для производства биохимических продуктов, сделанная по принципу "подключи и работай". Платформа основана на использовании так называемой "проточной химии".

Преимущество подобных устройств - возможность оперативного, портативного и дешевого производства сложных веществ в малых объемах. Такими веществами могут быть лекарственные препараты, производимые по требованию. То есть такие платформы позволяют значительно повысить доступность лекарств в сложных условиях (для тех, у кого такая платформа есть).

Ранее испытания AmpliRx проводились в различных условиях - "от передовых лабораторий Бостона до экстремальных условий Чили и Африки к югу от Сахары".

В космосе будут изучать влияние микрогравитации на работу подобных устройств. Созданные на орбите материалы будут возвращены на Землю для изучения.

Если кто-то знает что такое эта "проточная химия" и почему она дает такие преимущества - пишите в комментариях, буду благодарен за пояснения.

На фото - оборудование, на котором будет проводиться эксперимент.

#космическое_производство #Redwire
👍1
​​Занимаются космическим производством не только в США и Франции, но и в Великобритании.

Стартап Space Forge представил свою систему возвращения грузов из космоса.

Идея стартапа следующая. SpaceX сильно снизил цену вывода грузов на орбиту. Если полетит новая тяжелая ракета - цена еще больше снизится.

Но рынок возвращения грузов с орбиты пока что развит слабо. И цена возвращаемого груза велика. Именно на этом и собирается сыграть Space Forge.

Система возвращения грузов Space Forge основана на использовании теплозащитного экрана (картинка прикреплена к посту). Заявляется, что экран настолько большой, что "сможет отводить тепло, выделяемое при входе в атмосферу. Щит, изготовленный из высокотемпературного сплава, был разработан для того, чтобы складываться внутри пусковой установки при старте и разворачиваться, когда космический корабль возвращается на Землю".

Компания также разработала беспилотный водный аппарат “Филдер”, который будет маневрировать в океане и ловить спускаемый аппарат сеточным батутом - чтобы снизить перегрузки для возвращаемых материалов и оборудования.

Компания заявляет, что готовится к запуску своей первой миссии в этом году. Заказчик - Европейское космическое агентство.

Компания уже пыталась испытать свою технологию. Космический аппарат должна была запустить ракета Virgin Orbit в январе. Но из-за неудачного пуска оборудование было потеряно.

В финансировании стартапа принимали участие американские фирмы SpaceFund и Type One Ventures, а также базирующийся в Берлине фонд World Space.VC.

Интересно, что основатели и руководители компании SpaceFund долгое время работали в британском отделе франко-итальянской аэрокосмической компании Thales Alenia Space.

Больше материалов по теме - смотрите по тегу #космическое_производство #Великобритания
🔥1
Немецкий стартап Atmos Space Cargo стартап нацелился на космическое производство. Компания планирует предоставлять микрогравитацию как "услугу по требованию".

Для этого Atmos собирается создавать самовозвращаемые капсулы - вслед за американцами и британцами.

Согласно сайту компании, Atmos планирует продавать свои услуги био- фар- компаниям (исследования моноклональных антител, стволовых клеток, искусственно выращенных человеческих тканей и кристаллизация белка).

Компания разрабатывает возвращаемую капсулу Phoenix грузоподъемностью 100 кг. Продолжительность миссии - от 3 часов до 3 месяцев.

Спуск на Землю планируют осуществлять с помощью "надувных атмосферных замедлителей", работающих и как тепловой экран, и как парашют. Интересно, что газ для накачивания замедлителя собираются брать из атмосферы. Аппарат будет приземляться (приводняться?) в океан.

Первая демонстрация запланирована на 2024.

Возглавляет компанию Себастьян Клаус. Другие соучредители Atmos не разглашаются. Компания работает, по крайней мере, с 2021 года. Ранее она получала финансирование от Центра бизнес-инкубации Европейского космического агентства.

Стартап объявил, что завершил начальный раунд с превышением предложения на 4 миллиона евро. Раунд проводился компанией High-Tech Gründerfonds и технологическим фондом Amadeus APEX при дополнительном участии Seraphim Space, E2MC, Ventis и another.vc.

Видео с испытанием прототипа приземляющейся капсулы с надувным экраном.

#космическое_производство #Германия
👍5