Témata
Zdroj: ESA

160 let strojařského vzdělávání v Praze: Hydronaut / Little Moon City Prague

Problematiku analogických vesmírných misí, speciálně těch hyperbarických, představil Ústavu mechaniky tekutin a termodynamiky Fakulty strojní ČVUT v Praze manažer projektu Hydronaut Jiří Schneider již v roce 2019. Započalo tak období spolupráce Fakulty strojní ČVUT v Praze na dynamicky se rozvíjejícím projektu posouvajícím hranice poznání v dobývání vesmíru.

Tento článek je součástí seriálu:
160 let strojařského vzdělávání v Praze
Díly
Michal Schmirler

Ústav mechaniky tekutin a termodynamiky, FS ČVUT v Praze

Reklama

Analogické mise jsou pozemní mise simulující pobyty posádek v extrémních podmínkách, například při vesmírných misích, při expedicích do oblastí velkých mrazů či mise do hlubin oceánů. Tato prostředí, ve kterých člověk nedokáže bez speciálního vybavení přežít, jsou označována jako ICE (Isolation, Confinement, Extremeness). Extrémní prostředí klade vysoké nároky na jedince. Vyžaduje specifické sociální schopnosti a zahrnuje vysokou úroveň rizika a míry důsledků v případě špatného výkonu posádky či selhání techniky.

Koncem roku 2019 se společně s týmem projektu Hydronaut podařilo identifikovat nejpalčivější problémy spojené s provozem stanice Hydronaut H03 Deep Lab a zahájit práce na jejich řešení. Hydronaut byl zanořen v zatopeném lomu. Jedním z nejkritičtějších problémů byla vysoká vlhkost vzduchu uvnitř stanice a neznalost detailnějšího stavu vnitřního prostředí s možností jeho sledování v reálném čase. Pro redukci vzdušné vlhkosti byl vyvinut pasivní kondenzační systém využívající chladného okolního prostředí. Podstatou byly vzduchové kanály integrované do pláště stanice, které zajištují ochlazení protékajícího vzduchu a současnou kondenzaci vodních par. Instalovanými kondenzačními kanály se podařilo snížit průměrnou relativní vlhkost vzduchu uvnitř stanice z původních 97 % na uspokojivých 72 %. Teplota rosného bodu tak byla snížena z původních 20 °C na 16 °C. Při udržování vnitřní teploty na 21 °C tak bylo možno eliminovat kondenzaci vodní páry na kritických místech konstrukce a zařízení.

Pasivní kondenzační kanály pro redukci vzdušné vlhkosti uvnitř stanice Hydronaut. (Zdroj: ESA)

V rámci dalších činností se podařilo týmu Fakulty strojní ČVUT v Praze vyvinout systém pro vzdálené monitorování stavu prostředí uvnitř stanice, což vedlo ke zvýšení bezpečnosti posádek během realizovaných misí. Monitorovací systém poskytuje v reálném čase nejen informace o složení atmosféry, tlaku vzduchu, jeho teplotě a vlhkosti uvnitř stanice, ale také informace o stavu palubního napájení či intenzitě a barvě vnitřního osvětlení. Navíc byl navržen také systém pro aktivní řízení vztlaku stanice umožňující její řízený sestup a vynoření či setrvání v požadované hloubce.

Reklama
Reklama
Reklama

Analogické mise realizované v prostředí pod vodní hladinou jsou jedinečné díky skutečné izolaci od okolního prostředí s prvky prostředí ICE. Současně je proti hrozbě dekompresní nemoci aktivován psychický stresor ve formě nemožnosti okamžitého opuštění stanice, což přibližuje realizované analogické mise blíže realitě. I přes tyto výhody bylo v roce 2023 rozhodnuto o využití podvodní stanice Hydronaut H03 jakožto hlavní obytné stanice v projektu Little Moon City Prague (LMCP), která v té době vznikala v prostoru před Fakultou strojní a Fakultou elektrotechnickou ČVUT v Praze Dejvicích.

Little Moon City Prague. (Zdroj: ESA)

Celý areál LMCP se podařilo díky významné podpoře Fakulty strojní ČVUT v Praze a Hlavního města Prahy představit veřejnosti 14. listopadu 2023. Do projektu byla v té době již zapojena také Fakulta biomedicínského inženýrství a probíhalo zapojení Fakulty elektrotechnické. Nové umístění stanice na souši umožnilo její využití i lidem bez potápěčského výcviku, například studentům technických oborů, a v neposlední řadě významně snížilo náklady na realizaci samotných analogických misí.

Reklama

Od doby zahájení provozu LMCP bylo realizováno několik významných misí, které umožnily rozvoj projektu a jeho cestu k integraci do programů Evropské kosmické agentury (ESA). Mezi doposud poslední realizované akce lze zařadit dvě mise ze září 2024. První mise s názvem Promise se osobně zúčastnili bojový pilot a astronaut ESA major Aleš Svoboda, konstruktér stanice Matyáš Šanda a odborník na hyperbarickou medicínu Dr. Miroslav Rozložník. Cílem mise bylo testování významných systémů LMCP (podpora života, komunikace, řízení lidských zdrojů atd.) a propojení výzkumných týmů z technických a humanitních oborů. Došlo také k významnému propojení projektu s několika pracovišti Akademie věd České republiky.

Major Aleš Svoboda. (Zdroj: ESA)

Druhou zářijovou akcí byla mise s názvem BioSense, které se osobně zúčastnil italský astronaut ESA, plukovník Roberto Vittori. Cílem mise bylo testování senzorického obleku určeného pro pobyt ve vnitřním prostředí mezinárodní vesmírné stanice, testování systému virtuálního trenéra vyvíjeného výzkumným týmem z Fakulty biomedicínského inženýrství ČVUT v Praze a testování speciálních snímačů vyvíjených týmem milánské polytechniky.

Plukovník Roberto Vittori. (Zdroj: ESA)

Pražské středisko analogických misí LMCP je dynamicky se rozvíjejícím mezinárodním projektem spojujícím průmyslovou a akademickou sféru v oblasti kosmického výzkumu v širokém spektru odborného zaměření. V rámci projektu dochází k úspěšnému propojení odborníků z oblasti techniky, elektrotechniky, biomedicíny, psychologie, botaniky a mnoha dalších vědních oborů a jako takový je důležitým nástrojem pro naplnění Národního kosmického plánu, tedy strategie České republiky pro rozvoj kapacit a schopností jejího průmyslu i akademické sféry v oblasti kosmických aktivit.

Vydání #11
Kód článku: 241110
Datum: 13. 11. 2024
Rubrika: Servis / Technické školství
Související články
160 let strojařského vzdělávání v Praze: 50 let výchovy leteckých a kosmických strojařů

Letecký průmysl je tradičně zdrojem inovací a technologického pokroku, významně přispívá k ekonomice státu a přináší nové technologie a materiály do dalších průmyslových odvětví.

160 let strojařského vzdělávání v Praze: Kosmická strojařina na Ústavu letadlové techniky

Výuku v oblasti kosmické techniky na Fakultě strojní zajišťuje Ústav letadlové techniky od roku 2007. V roce 2013 vznikla specializace na kosmickou techniku v rámci nově akreditovaného programu Letectví a kosmonautika a dosud je jediným specializovaným univerzitním programem se zaměřením na kosmické inženýrství ze strojního hlediska v České republice.

Digitalizujeme svět obrábění

Digitalizace v oblasti obráběcích strojů je poměrně nový fenomén. Svět digitalizace se stává svébytným ekosystémem a Siemens jako jediný má pro jeho vytvoření a fungování potřebnou škálu nástrojů – od simulačních programů pro plánování a virtuální zprovoznění strojů, výrobků i procesů přes řídicí systémy a další prvky průmyslové automatizace po monitoring a sběr dat, cloudová úložiště i manažerské nadřazené systémy. Jaké výhody digitalizace přináší, ukázal Siemens na letošním Mezinárodním strojírenském veletrhu v Brně mimo jiné také na prototypu multifunkčního obráběcího centra MCU450 společnosti Kovosvit MAS.

Související články
160 let strojařského vzdělávání v Praze: Technika pro produktivní a hospodárnou výrobu

Strojírenská výrobní technika je souhrnný název pro stroje a zařízení, které jsou určeny pro realizaci základních výrobních technologií. Obor strojírenské výrobní techniky dnes zahrnuje zejména stroje tvářecí, obráběcí, stroje pro dělení materiálu, pro aditivní výrobu a průmyslové roboty. Součástí oboru je též integrace těchto strojů do vyšších celků výrobních buněk a linek.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
160 let strojařského vzdělávání v Praze: Bezuhlíková perspektiva budoucnosti

Dekarbonizace energetiky a průmyslu ve vazbě na Green Deal 2050 je v současnosti jedním z hlavních celospolečenských a politických témat. Ta ve výsledku určují směr technologického vývoje, vědy a výzkumu.

160 let strojařského vzdělávání v Praze: Tištěné implantáty i oční endoskop

Moderní lékařství se neustále vyvíjí a stále více se spoléhá na inovativní materiály, diagnostické metody a technologie z jiných oborů. Proces zavádění nových materiálů a diagnostických metod v oblasti lékařství je zároveň nemyslitelný bez dlouhodobé spolupráce mezi výrobci a výzkumnými institucemi.

Řezné nástroje pro moderní výrobu

Trendy v obrábění kladou stále vyšší nároky i na řezné nástroje. K hlavním požadavkům na nástroje patří zejména vysoký výkon a produktivita, dlouhá doba použití, stabilita výrobní kvality, celková hospodárnost, přesnost práce, schopnost zpracování specifických materiálů, určitá forma chytrosti a konektivity a v neposlední řadě i udržitelnost při použití. Vývoj nástrojů je výrazně progresivní a vzniká tak mnoho nových technických řešení.

Aktuální trendy v oboru obráběcích strojů

Obor obráběcích strojů prochází velkými změnami, které pravděpodobně nejsou na první pohled tak zřetelné. Požadavky na stroje se mění v důsledku postupných proměn světa okolo nás a výrobci strojů na to reagují, aby si zajistili potřebnou konkurenceschopnost.

Láká vás tvůrčí práce? Staňte se inženýrem!

V minulém roce přinesl náš časopis svým čtenářům seriál, jehož cílem byl detailní vhled do jednotlivých kateder významné české technické univerzity – ČVUT v Praze, a konkrétně do její Fakulty strojní. O přiblížení činnosti této fakulty v kontextu celého technického vzdělání v naší zemi jsme nyní poprosili jejího děkana, doc. Ing. Miroslava Španiela, CSc.

Chytré obráběcí stroje pro konkurenceschopnou výrobu

Výroba současnosti čelí v ČR několika zásadním výzvám, které ovlivňují konkurenceschopnost českých výrobních firem. Tzv. zelená a digitální transformace jsou již realitou dneška a pro firmy to může být příležitost, nebo hrozba. Současně roste komplexnost výrobních procesů, kdy provázání technologických operací ve výrobním řetězci produktu je stále náročnější. A v neposlední řadě se proměňuje pracovní trh – do důchodu odcházejí silné ročníky zkušených odborníků, které však nastupující generace nemohou zcela nahradit. Důvodem je jednak menší počet mladších lidí v produktivním věku a dále pak zásadní technologické změny, které se ve výrobě v posledních letech intenzivně dějí. Koncept chytrých obráběcích strojů tak může být možným řešením uvedených výzev.

Projekt Národní centrum kompetence - Strojírenství dosáhl úspěšných výsledků

Projekt Národní centrum kompetence - STROJÍRENSTVÍ (NCKS) byl realizován od ledna 2019 do prosince 2022. V konsorciu bylo zapojeno celkem 26 účastníků, z toho 9 výzkumných organizací a 17 průmyslových partnerů.

Seminář o monitoringu obráběcích operací

Měli jsme možnost zúčastnit se celodenního semináře o monitoringu obráběcích operací, pořádaného 20. října Společností pro obráběcí stroje a Ústavem výrobních strojů a zařízení Fakulty strojní ČVUT v Praze (RCMT, FS, ČVUT).

Závěrečné oponentní řízení CK-SVT

V dubnu 2012 byl na půdě Fakulty strojní ČVUT v Praze oficiálně zahájen osmi letý projekt Centrum kompetence - Strojírenská výrobní technika v rámci dotačního programu Technologické agentury ČR. Projekt byl úspěšně ukončen ke konci roku 2019 a v červnu 2020 proběhlo Závěrečné oponentní řízení ve firmě TOS Varnsdorf, jednoho ze spoluřešitelů.

Firmy oceňují studentskou mezioborovou spolupráci

Už po patnácté se na Západočeské univerzitě v Plzni uskutečnil ojedinělý výukový projekt DESING, v němž studenti z několika zdejších fakult pracují v multioborových týmech na tématech zadaných průmyslovými podniky. Vyvrcholením jeho, již 15. ročníku, byl jubilejní 10. mezinárodní workshop, který proběhl začátkem dubna ve Vědeckotechnickém parku Plzeň. Čtyři nejúspěšnější plzeňské a dva bavorské studentské týmy tu v anglicky vedených prezentacích představily návrhy svých technických produktů.

Reklama
Předplatné MM

Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

Proč jsme nejlepší?

  • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
  • Vysoký podíl redakčního obsahu
  • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

a mnoho dalších benefitů.

... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

      Předplatit