Dnešný vesmírny priemysel je úplne iný ako pred desiatimi rokmi. Časy, keď bol prieskum vesmíru obmedzený na misie financované vládou, sú preč.
Súkromné spoločnosti v leteckom a kozmickom sektore aj mimo neho sa dnes ponáhľajú preskúmať veľké neznámo s veľkými aj malými satelitmi a kozmickými loďami. S pribúdajúcimi hráčmi, viacerými misiami a veľkými konšteláciami satelitov bude potreba inovatívnych vesmírnych mazív naďalej rásť.
V roku 2020 sa ku globálnej skupine FUCHS pripojila spoločnosť Nye Lubricants, ktorá sa už viac ako šesť desaťročí špecializuje na vývoj a výrobu mazív na použitie vo vesmíre. Zahrnutie tejto značky do schválenia od spoločnosti FUCHS, otvorilo nové cesty rastu. Ale už aj mimo domácej planéty.
Niekto sa opýta: čo majú mazivá spoločné s vesmírnymi technológiami? Ukazuje sa, že veľa. Stroje aj roboty skúmajúce neznáme mimozemské oblasti musia fungovať spoľahlivo, rovnako ako zariadenia v „bežnom“ priemysle. Na druhej strane v prvom prípade sú prevádzkové podmienky oveľa ťažšie a predstavujú pre mazivá úplne nové výzvy.
Mazivá pre vesmírne aplikácie musia nielen predĺžiť životnosť komponentov, ale aj chrániť optické komponenty, zabrániť kontaminácii a zabezpečiť správne riadenie pohybu. Sformulovať mazivá, ktoré spĺňajú všetky tieto kritériá v kombinácii s extrémne náročnými podmienkami vo vesmíre, je pomerne náročná úloha.
Na trhu sú však hráči, pre ktorých sú takéto výzvy motiváciou napredovať. Jedným z nich je aj spoločnosť Nye Lubricants, ktorá vstúpila do globálnej skupiny FUCHS v roku 2020. Táto značka s tradíciou sa už zúčastnila mnohých vesmírnych misií. Nye už viac ako 65 rokov spolupracuje s poprednými vesmírnymi organizáciami na vývoji najmodernejších formulácií mazív, ktoré sa neskôr použijú v zariadeniach vyslaných do vesmíru. Mazivá Nye boli prvýkrát použité na misii Mercury v roku 1963.
Dnes zohrávajú produkty tejto značky kľúčovú úlohu pri ochrane komponentov Medzinárodnej vesmírnej stanice, satelitov série GOES-R a teleskopu Jamesa Webba. Mars Perseverance Rover a Curiosity Rover používajú produkt s názvom NyeBar® Barrier Film na zabránenie pohybu ložiskového maziva v kamere stožiara roveru. Bariérová fólia NyeBar® eliminuje riziko vytlačenia maziva z ložiska, čo by urýchlilo opotrebovanie a v konečnom dôsledku viedlo k zníženiu rozsahu pohybu kamery, čo by ešte viac ohrozilo všetku optiku, ktorá by sa mohla kontaminovať.
Aby ľudská bytosť prežila na cudzej planéte, potrebuje špeciálne oblečenie a množstvo pomocných technológií. Prečo teda predpokladať, že stroje nevyžadujú to isté? Tie, pravdaže, nepotrebujú dýchať a často vážia oveľa viac ako ľudia, no podmienky vo vesmíre sú predsa náročné pre každého a pre všetko.
Vlastnosti, ktoré je potrebné vziať do úvahy pri vytváraní maziva na použitie vo vesmíre, aby sa zabezpečil spoľahlivý výkon komponentov počas ich životnosti, sú:
– odolnosť voči extrémnym teplotám,
– prevádzka vo vákuu,
– nízka tvorba prchavých častíc,
– nízke uvoľňovanie plynov,
– predpokladaná dlhá životnosť.
Vo vesmírnom priemysle, rovnako ako v každom inom, záleží na spoľahlivosti. Na rozdiel od priemyselných strojov alebo automobilov, ktoré je možné vrátiť do prevádzky, však v kozmickom zariadení nie je priestor na chyby alebo poruchy. Nielenže sa zlyhania často nedajú opraviť, ale spôsobujú aj vážne finančné straty, často v hodnote miliárd dolárov. Práve kvôli nákladom na vesmírne misie musí vybraný produkt prejsť sériou testov a poskytnúť záruku spoľahlivosti.
„Pri formulovaní kozmického maziva musíte zabezpečiť, aby komponenty spoľahlivo fungovali počas celej doby aplikácie.“
Dr. Jason Galary, riaditeľ pre výskum, vývoj a inovácie spoločnosti Nye
Pozemské výrobné technológie sú už dobre známe a samotné testovanie navrhnutých riešení zahŕňa známe výrobné postupy a normy. Problém nastáva, keď je potrebné v našich pozemských podmienkach otestovať, čo má fungovať v extrémne odlišných „vesmírnych“ prevádzkových podmienkach. Ako môžete predpovedať správanie lubrikovaného komponentu na Marse, keď sa experiment vykonáva na Zemi?
Nye technológovia majú odpoveď aj na túto otázku. Vo vlastnom laboratóriu Vacuum Aerospace and Semiconductor Test Laboratory (VAST), založenom v roku 2019, sú mazivá pre vákuové aplikácie formulované a overované v kontrolovanom prostredí. Všetko prebieha v špeciálnych komorách navrhnutých a vyrobených inžiniermi Nye, ktoré nemá žiadna konkurenčná firma. Toto je jeden z ďalších rozlišovacích prvkov spoločnosti. Vďaka jedinečnému testovaciemu zariadeniu je možné vystaviť mazivá a komponenty extrémnym podmienkam, ktoré sa podobajú podmienkam vo vesmíre.
Iné testovacie zariadenia, ako napríklad Nye’s Spiral Orbit Tribometer (SOT), založené na metóde tribometrie vyvinutej v NASA-Glenn Research Center, môžu testovať komponenty dodané zákazníkom simuláciou správania maziva v konkrétnej aplikácii. Pomocou SOT môžu inžinieri predpovedať relatívnu životnosť maziva na základe počtu obežných kôl pod úrovňou trenia. Tento test simuluje axiálne ložisko a poskytuje výsledky, ktoré naznačujú opotrebovanie maziva, rýchlosť degradácie a životnosť.
Stále patríte medzi neveriacich a nie ste si istí, či navrhované riešenia vo vesmíre naozaj fungujú? Ak áno, pripravili sme pre vás malú prípadovú štúdiu a nie hocijakú, pretože sa týka misie NASA Mars Curiosity Rover.
Pri navrhovaní slávneho Mars roveru sa NASA obávala, že ich ložiskové mazivo, umiestnené v blízkosti stožiarovej kamery, po určitom čase začne migrovať. Tento proces by mohol vytlačiť mazivo z povrchu ložiska, čo by spôsobilo zrýchlené opotrebovanie, ale aj obmedzenie rozsahu pohybu. Aby NASA neohrozila misiu, musela nájsť produkt, ktorý by zabránil fenoménu migrácie v prostredí vesmírneho vákua. Okrem toho medzi požiadavkami bola spoľahlivá prevádzka pri extrémne nízkych teplotách bez uvoľňovania plynov, vrátane emisií prchavých častíc, ktoré by kondenzovali a zahmlievali šošovku fotoaparátu.
Tieto potreby boli viac ako splnené. Ukázalo sa, že inovatívna bariérová vrstva NyeBar®, špeciálna bariérová vrstva, účinne kontrolovala migráciu oleja a zabraňovala korózii v oboch modeloch Mars Curiosity Rover. A čo viac, produkt bol taký účinný, že sa ho NASA rozhodla použiť aj na projekte 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.
Väčšie a menšie satelity a kozmické lode sa stali stálymi súčasťami vesmíru. S rastúcim počtom misií a vesmírnym priemyslom, ktorý neustále rastie a nadobúda na dôležitosti, neustále rastie dopyt po inovatívnych mazivách pre takéto špecifické požiadavky. A presne na takúto medzeru na trhu sa zameriavame.
Nye Lubricants, hoci sú v skupine FUCHS novinkou, sú synonymom kvality v priemysle mazív už viac ako 175 rokov. Je to značka s pôsobivými tradíciami a rovnako pôsobivým vesmírnym know-how.
Nye prináša špecifické inžinierske odborné znalosti a dizajnový partnerský prístup do vzťahu so zákazníkmi, ktorý je jedinečný. Akvizícia a tím Nye výrazne zvýšia našu odbornosť v oblasti výskumu, vývoja a inžinierstva, pričom využijú dodávateľský reťazec a prítomnosť FUCHSU na trhu na uspokojenie nových potrieb zákazníkov.
Keith Brewer, generálny riaditeľ FUCHS Lubricants CO. (USA)
„S Nye majú teraz zákazníci FUCHSU na celom svete prístup k širokému spektru špeciálnych mazív, pretože spoločnosti slúžia mnohým rovnakým odvetviam, segmentom trhu a zákazníkom, ale v rôznych oblastiach použitia. V automobilovom priemysle je OEM biznis FUCHS primárne ‚first-fill‘ a ‚Genuine Brand‘ (súkromná značka) pre produkty ako motorový olej, prevodová kvapalina, kvapalina do tlmičov, ako aj mazivá. Nye dopĺňa FUCHS ponukou produktov “Lube-for-Life”. Tieto mazivá sú kritické konštrukčné komponenty, ktoré umožňujú funkčnosť produktu zákazníka bez potreby premazávania počas celej životnosti tohto produktu.“
George Mock, prezident spoločnosti Nye Lubricants
