FUCHS u svemiru

Današnja svemirska industrija uvelike je drugačija nego što je bila prije samo deset godina. Prošli su dani kada je istraživanje svemira bilo ograničeno na misije koje je financirala vlada.
Danas privatne tvrtke unutar i izvan zrakoplovnog sektora žure istražiti veliko nepoznato s velikim i malim satelitima i svemirskim letjelicama. S više igrača, više misija i velikim konstelacijama satelita, potreba za inovativnim svemirskim mazivima nastavit će rasti.

MAZIVA S KOZMIČKIM POTENCIJALOM

Netko će se zapitati: kakve veze imaju maziva sa svemirskim tehnologijama? Ispada da imaju jako puno. I strojevi i roboti koji istražuju nepoznata izvanzemaljska područja moraju raditi pouzdano, baš kao oprema u “običnoj” industriji. S druge strane, u prvom slučaju radni uvjeti su puno teži i mazivima stavljaju potpuno nove izazove.

Maziva za svemirske primjene ne samo da moraju produžiti vijek trajanja komponenti, već i zaštititi optičke komponente, spriječiti onečišćenje i osigurati ispravnu kontrolu kretanja. Priličan je izazov formulirati maziva koja zadovoljavaju sve te kriterije, u kombinaciji s iznimno zahtjevnim uvjetima u prostoru.

No, ima igrača kojima su takvi izazovi poticaj za dalje. Jedan od njih je i Nye Lubricants koji se 2020. pridružio globalnoj FUCHS grupi. Ovaj brend s tradicijom već je sudjelovao u brojnim svemirskim misijama. Nye radi s vodećim svemirskim organizacijama više od 65 godina na razvoju najsuvremenijih formulacija maziva koja se kasnije koriste u opremi poslanoj u svemir. Nye maziva su prvi put korištena na misiji Mercury 1963.

Danas su proizvodi ove marke odigrali ključnu ulogu u zaštiti komponenti Međunarodne svemirske postaje, serije satelita GOES-R i teleskopa James Webb. A Mars Perseverance Rover i Curiosity Rover koriste proizvod pod nazivom NyeBar® Barrier Film kako bi spriječili migraciju masti ležaja u roverovoj jarbolnoj kameri. NyeBar® Barrier Film eliminira rizik od istiskivanja maziva iz ležaja, što bi ubrzalo trošenje i u konačnici dovelo do smanjenja raspona kretanja kamere, dodatno ugrožavajući svu optiku koja bi se mogla kontaminirati.

KOLIKO JE TEŠKO STROJEVIMA PREŽIVJETI U SVEMIRU?

Ljudsko biće, kako bi preživjelo na vanzemaljskom planetu, zahtijeva posebnu odjeću i niz pomoćnih tehnologija. Zašto onda pretpostavka da strojevi ne zahtijevaju isto? Ovi, doduše, ne moraju disati i često su puno teži od ljudi, ali ipak su uvjeti u svemiru teški za sve i svakoga.

Svojstva koja se moraju uzeti u obzir pri formuliranju maziva za uporabu u svemiru kako bi se osigurala pouzdana izvedba komponenti tijekom njihova životnog vijeka su:
– otpornost na ekstremne temperature,
– rad u vakuumu,
– nisko stvaranje hlapljivih čestica,
– nisko ispuštanje plinova,
– očekivani dug radni vijek.

U svemirskoj industriji, kao i u svakoj drugoj, pouzdanost je važna. Međutim, za razliku od industrijskih strojeva ili automobila, koji se mogu vratiti u pogon, u svemirskoj opremi nema mjesta greškama ili kvarovima. Ne samo da je kvarove često nemoguće popraviti, već oni stvaraju i ozbiljne financijske gubitke, često vrijedne milijarde dolara. Upravo zbog cijene svemirskih misija, odabrani proizvod mora proći niz testova i dati jamstvo pouzdanosti.

TESTIRANJE ZA SVEMIR

Proizvodne tehnologije bazirane na Zemlji već su dobro poznate, a samo testiranje projektiranih rješenja uključuje dobro poznate proizvodne postupke i standarde. Problem nastaje kada je potrebno u našim zemaljskim uvjetima isprobati ono što bi trebalo raditi u izrazito različitim “svemirskim” uvjetima rada. Kako predviđate ponašanje podmazane komponente na Marsu kada se eksperiment provodi na Zemlji?

Nye tehnolozi imaju odgovor i na ovo pitanje. U Vacuum Aerospace and Semiconductor Test Laboratory (VAST), osnovanom 2019., maziva za vakuumske primjene formuliraju se i potvrđuju u kontroliranom okruženju. Sve se radi u posebnim komorama koje su dizajnirali i izgradili Nye inženjeri, a koje nema niti jedna konkurentska tvrtka. Ovo je još jedna od prednosti tvrtke. Zahvaljujući jedinstvenoj ispitnoj opremi, moguće je izložiti maziva i komponente ekstremnim uvjetima poput onih u svemiru.

Ostala ispitna oprema, kao što je Nyeov spiralni orbitalni tribometar (SOT), izgrađen na tribometrijskoj metodi razvijenoj u NASA-Glenn Research Centeru, može testirati komponente koje isporučuje kupac simulirajući ponašanje maziva u specifičnoj primjeni. Koristeći SOT, inženjeri mogu predvidjeti relativni vijek trajanja maziva na temelju broja krugova orbite napravljenih ispod razine trenja. Ovaj test simulira potisni ležaj i daje rezultate koji pokazuju istrošenost maziva, stopu degradacije i vijek trajanja.

ROVER UZ NYE PODRŠKU (STUDIJA SLUČAJA)

Jeste li još uvijek jedan od nevjernika i niste sigurni djeluju li predložena rješenja doista u svemiru? Ako je tako, za vas smo pripremili malu studiju slučaja, i to ne bilo kakvu, jer se radi o NASA-inoj misiji Mars Curiosity Rover.

Prilikom projektiranja poznatog marsovskog rovera, NASA je bila zabrinuta da će njihova mast za ležajeve, smještena u blizini jarbolne kamere, nakon nekog vremena migrirati. Ovaj bi proces mogao istisnuti mazivo s površine ležaja, uzrokujući ubrzano trošenje, ali i ograničavajući opseg kretanja. Kako bi izbjegla ugrožavanje misije, NASA je morala pronaći proizvod koji bi spriječio fenomen migracije u okruženju svemirskog vakuuma. Osim toga, među zahtjevima je bio pouzdan rad na ekstremno niskim temperaturama bez ispuštanja plinova, uključujući emisiju hlapljivih čestica koje bi se kondenzirale i zamaglile leću kamere.

Te su potrebe bile više nego zadovoljene. Ispostavilo se da je inovativni NyeBar® Barrier Film, poseban sloj barijere, učinkovito kontrolirao migraciju ulja i spriječio koroziju u oba modela Mars Curiosity Rover. Štoviše, proizvod je bio toliko učinkovit da ga je NASA odlučila koristiti i na projektu Mars Perseverance Rover.

Gus Flaherty (left) and Dr. Jason Galary (right) lead Nye’s efforts to develop lubricants for space applications

Nye Lubricants headquarters in Fairhaven, Massachusetss, USA.

POGLED U BUDUĆNOST

Veći i manji sateliti i svemirske letjelice postali su stalna pojava u svemiru. Uz sve veći broj misija i svemirsku industriju koja neprestano raste i dobiva na važnosti, potražnja za inovativnim mazivima za takve specifične zahtjeve stalno raste. I upravo tu nišu ciljamo.

Nye Lubricants, iako novi u grupi FUCHS, sinonim je za kvalitetu u industriji maziva više od 175 godina. To je marka s impresivnom tradicijom i jednako impresivnim svemirskim znanjem i iskustvom.

Meet NYE lubricants