FUCHS ÎN SPAȚIU

Industria spațială de astăzi este foarte diferită față de cea de acum un deceniu. S-au dus zilele în care explorarea spațială era limitată la misiuni finanțate de guvern.
Astăzi, companiile private din cadrul și din afara sectorului aerospațial se grăbesc să exploreze marele necunoscut cu sateliți și nave spațiale atât mari, cât și mici. Cu mai mulți jucători, mai multe misiuni și constelații mari de sateliți, nevoia de lubrifianți spațiali inovatori va continua să crească.

UNSORI CU POTENȚIAL COSMIC

Cineva va întreba: ce legătură au lubrifianții cu tehnologiile spațiale? Se pare că foarte multe. Atât mașinile, cât și roboții care explorează zone extraterestre necunoscute trebuie să funcționeze în mod fiabil, la fel ca echipamentele din industria „obișnuită”. În primul caz, pe de altă parte, condițiile de funcționare sunt mult mai dificile și pun lubrifianții în fața unor provocări cu totul noi.

Lubrifianții pentru aplicațiile spațiale nu trebuie doar să prelungească durata de viață a componentelor, ci și să protejeze componentele optice, să prevină contaminarea și să asigure un control adecvat al mișcării. Este o adevărată provocare să formulezi lubrifianți care să îndeplinească toate aceste criterii, combinate cu condițiile extrem de solicitante din spațiu.

Cu toate acestea, există jucători pentru care astfel de provocări reprezintă un stimulent pentru a merge înainte. Unul dintre ei este Nye Lubricants, care s-a alăturat grupului global FUCHS în 2020. Acest brand cu tradiții a participat deja la numeroase misiuni spațiale. Nye colaborează de peste 65 de ani cu cele mai importante organizații spațiale pentru a dezvolta formulări de ultimă generație ale lubrifianților utilizați ulterior în echipamentele trimise în spațiu. Lubrifianții Nye au fost utilizați pentru prima dată în cadrul misiunii Mercury în 1963.

Astăzi, produsele mărcii au jucat un rol cheie în protejarea componentelor Stației Spațiale Internaționale, a seriei de sateliți GOES-R și a telescopului James Webb. Iar roverul Mars Perseverance și roverul Curiosity folosesc un produs numit NyeBar® Barrier Film pentru a preveni migrarea unsorii din rulmenți în camera de pe catargul roverului. NyeBar® Barrier Film elimină riscul de ieșire a lubrifiantului din rulment, ceea ce ar accelera uzura și, în cele din urmă, ar duce la reducerea amplitudinii de mișcare a camerei, ceea ce ar compromite și mai mult toate elementele optice care ar putea fi contaminate.

CÂT DE GREU ESTE PENTRU MAȘINI SĂ SUPRAVIEȚUIASCĂ ÎN SPAȚIU?

O ființă umană, pentru a supraviețui pe o planetă extraterestră, are nevoie de o ținută specială și de o serie de tehnologii de asistență. Atunci de ce se presupune că mașinile nu au nevoie de același lucru? Acestea, este adevărat, nu au nevoie să respire și adesea cântăresc mult mai mult decât oamenii, dar, la urma urmei, condițiile din spațiu sunt dificile pentru toți și pentru orice.

Proprietățile care trebuie luate în considerare atunci când se formulează un lubrifiant pentru utilizarea în spațiu, pentru a asigura o performanță fiabilă a componentelor pe toată durata de viață a acestora sunt:
– rezistența la temperaturi extreme,
– funcționarea în vid,
– generarea redusă de particule volatile,
– degazare redusă,
– durata de viață lungă preconizată.

În industria spațială, ca în orice altă industrie, fiabilitatea contează. Cu toate acestea, spre deosebire de mașinile industriale sau de automobile, care pot fi repuse în funcțiune, în cazul echipamentelor spațiale nu există loc pentru greșeli sau defecțiuni. Nu numai că defecțiunile sunt adesea imposibil de remediat, dar ele generează și pierderi financiare grave, adesea în valoare de miliarde de dolari. Tocmai din cauza costului misiunilor spațiale, produsul ales trebuie să treacă o serie de teste și să ofere o garanție de fiabilitate.

TESTARE PENTRU SPAȚIUL COSMIC

Tehnologiile de fabricație de pe Pământ sunt deja bine cunoscute, iar testarea soluțiilor proiectate implică ea însăși proceduri și standarde de fabricație bine cunoscute. Problema apare atunci când este necesar să testăm în condițiile noastre terestre ceea ce se presupune că ar trebui să funcționeze în condiții de funcționare extrem de diferite în spațiu. Cum putem prezice comportamentul unei componente lubrifiate pe Marte atunci când experimentul este efectuat pe Pământ?

Tehnologii de la Nye au răspunsul și la această întrebare. În cadrul Laboratorului de Testare în Vid pentru Aerospațiu și Semiconductori (VAST), înființat în 2019, lubrifianții pentru aplicații în vid sunt formulați și validați într-un mediu controlat. Totul se face în camere speciale proiectate și construite de inginerii Nye, pe care nicio companie concurentă nu le are. Acesta este unul dintre ceilalți diferențiatori ai companiei. Datorită echipamentului de testare unic, este posibilă expunerea lubrifianților și a componentelor la condiții extreme care le reproduc pe cele din spațiu.

Alte echipamente de testare, cum ar fi Tribometrul cu Orbită Spiralată (SOT) de la Nye, construit pe baza unei metode de tribometrie dezvoltate la NASA-Glenn Research Center, pot testa componentele furnizate de clienți prin simularea comportamentului unui lubrifiant într-o aplicație specifică. Cu ajutorul SOT, inginerii pot prezice durata de viață relativă a unui lubrifiant pe baza numărului de ture de orbită efectuate sub nivelul de frecare. Acest test simulează un rulment axial și oferă rezultate care indică uzura, rata de degradare și durata de viață a lubrifiantului.

ROVER CU SUPORT NYE (STUDIU DE CAZ)

Sunteți încă unul dintre necredincioși și nu sunteți sigur că soluțiile propuse funcționează cu adevărat în spațiu? Dacă da, v-am pregătit un mic studiu de caz, și nu orice studiu de caz, pentru că se referă la misiunea roverului Mars Curiosity al NASA.

Atunci când a proiectat faimosul rover marțian, NASA era îngrijorată de faptul că unsoarea rulmenților lor, situată în apropierea camerei de pe catarg, ar putea migra după un anumit timp. Acest proces ar putea împinge lubrifiantul în afara rulmentului, provocând o uzură accelerată, dar și limitând raza de mișcare. Pentru a evita periclitarea misiunii, NASA trebuia să găsească un produs care să prevină fenomenul de migrare în mediul de vid spațial. În plus, printre cerințe se număra și funcționarea fiabilă la temperaturi extrem de scăzute, fără degazare, inclusiv emiterea de particule volatile care s-ar fi condensat și ar fi încețoșat obiectivul camerei.

Aceste nevoi au fost mai mult decât îndeplinite. S-a dovedit că filmul inovator NyeBar® Barrier Film, un strat special de barieră, a controlat eficient migrarea uleiului și a împiedicat coroziunea în ambele modele de rovere Mars Curiosity. Mai mult, produsul a fost atât de eficient încât NASA a decis să îl folosească și în cadrul proiectului 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.

O PRIVIRE ÎN VIITOR

Sateliți și nave spațiale din ce în ce mai mari și mai mici au devenit elemente permanente în spațiu. Având în vedere numărul tot mai mare de misiuni și o industrie spațială care crește constant și capătă tot mai multă importanță, cererea de lubrifianți inovatori pentru astfel de solicitări specifice este în continuă creștere. Și tocmai această nișă este cea pe care o vizăm.

Nye Lubricants, deși este nou în cadrul grupului FUCHS, este sinonim cu calitatea în industria lubrifianților de peste 175 de ani. Este un brand cu tradiții impresionante și un know-how spațial la fel de impresionant.

Meet NYE lubricants