Kosmosa tehnoloģiju jaunuzņēmums “Deep Space Energy” attīsta jaunu elektrības ģeneratoru kosmosam, kas izmanto no kodolatkritumiem iegūtu radioizotopu radīto siltumu, kas nodrošina elektroenerģijas ražošanu arī tad, kad Saule nav pieejama. Ar šo tehnoloģiju uzņēmums plāno padarīt Mēness izpēti un tā resursu ieguvi iespējamu ātrāk, kā arī nodrošinot noturīgu enerģijas piegādi nozīmīgiem militāriem izlūksatelītiem.
Vēl tad, kad pirms 10 gadiem Mihails Ščepanskis strādāja Latvijas Universitātē, viņš redzēja kā kolēģi projektā “SpaceTRIP” centās izstrādāt ģeneratoru tālām kosmosa misijām. Tomēr tolaik tehnoloģiski neizdevās īstenot šo ieceri. 2022. gadā viņam radās ideja, kā varētu atrisināt tehnoloģiskās problēmas, un Mihails par to pastāstīja savam draugam, kurš strādā Eiropas Kosmosa aģentūrā. Draugs tajā saskatīja potenciālu un noorganizēja iepazīšanās sarunu ar Eiropas Kosmosa aģentūras speciālistiem. “Kā tagad atceros – tas bija 2022. gada 4. maijs, brīvdiena, nebiju īpaši gatavojies. Taču sarunas beigās mani laipni aicināja pieteikt projektu, lai šo manu trako ideju varētu izpētīt,” stāsta Mihails.
Tolaik nebija nekā – tikai ideja. Viņš nodibināja uzņēmumu ar viena eiro pamatkapitālu un uzrakstīja pieteikumu. Tas Mihailam bija hobija projekts paralēli pamatdarbam viņa jaunuzņēmumā “Cenos”, tāpēc viņš gandrīz vai aizmirsa par “Deep Space Energy” līdz brīdim, kad saņēma ziņu, ka projekts ir apstiprināts. Kopumā tas saņēma 150 tūkstošu eiro finansējumu. 2023. gadā “Deep Space Energy” komanda sāka darbu ar mērķi izstrādāt pirmo dizaina koncepciju iecerētajai tehnoloģijai. “Eiropas Kosmosa aģentūra apzinās, ka nevar sasniegt savus mērķus ar esošajām tehnoloģijām, tāpēc slēdz līgumus ar inovatīviem uzņēmumiem, lai tie attīstītu viņiem vajadzīgās tehnoloģijas,” stāsta Mihails.
Zinātniski ietilpīgi uzņēmumi iedalās trijos līmeņos – no šiem sarežģītajiem uzņēmumiem vienkāršākie ir komponenšu ražotāji. Nākamais līmenis ir ražot apakšsistēmas, bet pats augstākais līmenis – būt sistēmu integratoram. Pagaidām Eiropas Kosmosa aģentūra uztver “Deep Space Energy” kā enerģijas konvertora komponentes izstrādātāju, bet Mihails jau tagad attīsta uzņēmumu ar ambīciju integrēt visu apakšsistēmu – ģeneratoru.
Piecreiz efektīvāk nekā līdz šim
“Radioizotopu ierobežotā pieejamība būtiski ierobežo misiju skaitu un izpētes tempu, tādējādi arī Mēness ekonomikas “atslēgšanas” datumu. Mēs dosim iespēju ātrāk izpētīt un ātrāk sākt resursu ieguvi uz Mēness,” norāda Mihails.
Kosmosam izmantojamie radioizotopi tiek iegūti no kodolatkritumiem, tie ir radioaktīvi materiāli, ko iegūst kā kodolenerģijas blakusproduktu. Radioaktīvi sabrūkot, tie izdala siltumu. Jau no kosmosa izpētes pirmsākumiem zinātnieki radioizotopu radīto siltumu iemācījās pārvērst elektrībā.
“Viss ko mēs zinām par Saules sistēmas planētām, ir radīts pateicoties radioizotopu termoelektriskajiem ģeneratoriem,” apgalvo Mihails.
Lai gan šī ir uzticama un pārbaudīta tehnoloģija, elektrībā tiek pārvērsti tikai 5% no siltuma. “NASA misijās no pagājušā gadsimta 60. gadiem līdz pat šodienai izmanto šo tehnoloģiju, un tas bija iespējams tikai tāpēc, ka aukstā kara laikā tika ražoti kodolieroči un kā ražošanas blakusprodukts radās radioizotopi. Bija patiešām šausmīgi daudz šī materiāla. Un, lai gan tā nogādāšana kosmosā bija dārga, materiāls vismaz bija pieejams,” skaidro Mihails.
Taču, kopš tika pārtraukts ražot kodolieročus, vairs netika ražoti arī radioizotopi. Tāpēc radioizotopu cena ir kļuvusi ārkārtīgi augsta. Lai gan Eiropā un ASV plāno ražot radioizotopus, atdalot no civilo kodolreaktoru atkritumiem, tas joprojām ir dārgs process, kas prasa simtu miljonu pamatkapitāla ieguldījumus kodolatkritumu pārstrādes rūpnīcās.
Tāpēc “Deep Space Energy” ir izdomājis risinājumu šai problēmai un strādā pie tehnoloģijas, kas siltumu pārvērš elektroenerģijā piecreiz efektīvāk nekā pašreizējā tehnoloģija, tādējādi piecas reizes samazinot nepieciešamo radioizotopu daudzumu.
“Lielākā problēma ir tā, ka radioizotopu ražošana ir ļoti ierobežota. Tas būtiski ierobežo arī misiju skaitu un kosmosa izpētes tempu, tādējādi arī Mēness ekonomikas “atslēgšanas” datumu. Mēs dosim iespēju ātrāk izpētīt un ātrāk sākt resursu ieguvi uz Mēness,” skaidro Mihails.
Mēness lietderīgo izrakteņu izpēte kļūs pieejama ātrāk
Mihails paredz, ka nākamajos 10 gados Mēness virsma čumēs un mudžēs no specializētiem robotizētiem izpētes transportlīdzekļiem jeb roveriem, jo, lai veiktu derīgo izrakteņu ieguvi, vispirms ir jāzina, kur to darīt. Izaicinājums ir t.s. Mēness naktis, kas ilgst 14 dienas un šajā laikā tur ir ap mīnus 150 līdz 200 grādiem pēc Celsija.
“Tādos apstākļos sasalst jebkas. Tāpēc jebkurai Mēness misijai vajag siltumu, kas var palīdzēt uzturēt visas roveru sistēmas Mēness nakts garumā, lai rovers nepārvēršas par dārgu metāllūžņu kaudzi. Bez radioizotopu siltuma šo roveru dzīvescikls ir aptuveni divas nedēļas – tik, cik ilgst Mēness diena. Tad tie sasalst un vairs “nepamostas”. Mūsu tehnoloģija varētu palīdzēt roveru, kuru nogādāšana uz Mēnesi izmaksā ap 100 miljoniem dolāru, dzīvesciklu paildzināt no divām nedēļām līdz aptuveni diviem gadiem. Tas nozīmē, ka, samaksājot šo augsto piegādes cenu, varēs izpētīt desmitiem reizes vairāk,” apgalvo Mihails.
Līdzīgi arī nākotnē “Deep Space Energy” tehnoloģija varētu padarīt Mēness resursu izmantošanu pieejamāku. “Nākotnes pakalpojumu pieejamība un industriālās aktivitātes apjoms uz Mēness ir tieši saistīts ar enerģijas pieejamību un cenu. Palielinot saražoto elektroenerģijas jaudu uz radioizotopu kilogramu piecas reizes, mēs faktiski mazinām kilovatstundas cenu uz Mēness. Tādējādi, mēs padarām visas aktivitātes uz tā virsmas pieejamākas. Tātad pieaugs to apjoms un arī pieprasījums pēc enerģijas,” skaidro Mihails.
Palīdzēs izdzīvot Mēness nakti
Lai izdzīvotu Mēness nakti, nelieliem roveriem nepieciešami aptuveni 40 vati elektroenerģijas. Lai saražotu šādu elektrības daudzumu, “Deep Space Energy” būtu vajadzīgi divi kilogrami radioizotopa, bet līdz šim lietotajai tehnoloģijai – 10 kilogrami.
“Cik maksā piegādāt uz Mēnesi divus kilogramus radioizotopu? Vispirms, radioizotopu degvielu vajag saražot uz Zemes. Vērtējot pēc kapitālieguldījumiem infrastruktūrā, divi kilogrami radioizotopu maksā aptuveni 40 miljonus dolāru. Savukārt šādas “paciņas” nogādāšana uz Mēness, kopā ar pārējām ģeneratora komponentēm, izmaksā vēl dažus desmitus miljonu dolāru. Ar mūsu tehnoloģiju ar tām pašām izmaksām varēs iegūt piecreiz vairāk elektrības. Vai, ja skatāmies otrādāk, elektrība uz Mēness kļūst piecreiz lētāka, kas var veicināt industrijas uzplaukumu,” apgalvo Mihails.
Viņš norāda, ka ko līdzīgu paveica Īlons Masks ar “SpaceX” – viena kilograma piegādes izmaksas uz Zemes orbītu samazinājās vairākas reizes. Tas izraisīja sniega bumbas efektu: piegādes cena kļuva zemāka, satelīti orbītā kļuva pieejamāki, pieprasījums pēc satelītiem pieauga, radot vēl lielāku pieprasījumu pēc raķešu palaišanas pakalpojumiem un vēl zemāku cenu. Rezultātā parādījās lielāka interese par šo līdz tam nepieejamo sektoru.
“Lai gan mēs šodien esam vēl ļoti agrīnā stadijā, līdzīgu efektu 10 gadu laikā varam radīt arī mēs, bet – uz Mēness. Kad 15. gadsimtā tika atklāta Amerika ar visām tās resursu bagātībām, sākās ekonomikas attīstība. Mēness ir nākamā Amerika,” uzskata Mihails.
Sākotnēji viņš domāja, ka tālajās kosmosa misijās nekāda biznesa nav – tikai zinātne. Taču tagad uzņēmējs ir pārliecināts, ka uz Mēness paveras lielas iespējas arī biznesam.
“Kaut gan Mēness ir ļoti perspektīvs tirgus, tas prasa lielus kapitālieguldījumus un infrastruktūras izbūvi. Tiek prognozēts, ka laikā no 2030. līdz 2040. gadam Mēness tirgus būs institucionāls – galvenie klienti būs dažādu valstu kosmosa aģentūras, kuras pētīs un būvēs infrastruktūru. Tad jau parādīsies pirmās komerciālas aktivitātes izrakteņu iegūšanā un citas Mēness ekonomikas aktivitātes, ko veiks privāti uzņēmumi,” norāda Mihails.
Viņš ir pārliecināts, ka “Deep Space Energy” ir Latvijas iespēja būt daļai no Mēness ekonomikas: “Gadsimta vidū Mēness ekonomika būs aptuveni tikpat liels tirgus kā Polijas IKP. Un mēs varam būt daļa no tās. Tas nozīmē, ka “Deep Space Energy” aktivitāte uz Mēness var dubultot Latvijas IKP. Bet tas būs gadsimta vidū. Pagaidām mūsu tehnoloģija var palīdzēt Eiropai risināt ne mazāk svarīgu izaicinājumu – drošību.”
Veicina militāro izlūksatelītu noturību
Radioizotopu ģeneratora tehnoloģija risina arī svarīgas problēmas aizsardzības nozarē. “Mūsdienu karadarbība balstās satelītu sniegtos izlūkdatos. Piemēram, Krievijai izdevās ātri likvidēt Ukrainas placdarmu Kurskas apgabalā, kad ASV bija apstādinājusi izlūkdatu piegādi. Tas parāda, cik nozīmīgi ir satelītdati. Diemžēl militāro satelītu trūkums ir visnopietnākais “caurums” Eiropas aizsardzībā. Mēs paļaujamies uz ASV datiem, jo ASV ir tādi satelīti. Pēdējā laika notikumi pierāda, ka ir nepieciešama lielāka neatkarība arī no sabiedrotiem, suverēno aktīvu attīstība stratēģiski nozīmīgās jomās. Militārie satelīti, jo īpaši dārgie satelīti ģeostacionārā orbītā ir konkrēta lieta, kur Eiropai ir jāiegulda resursi,” uzsver Mihails.
Dārgo militāro satelītu noturība pret iespējamo ienaidnieka iedarbošanos pret tiem ir būtisks aspekts lai nodrošināt drošu izlūkdatu pieejamību vajadzīgajā brīdī. Šī iemesla dēļ NATO Ziemeļatlantijas reģiona Aizsardzības inovāciju akceleratora DIANA jaunākajā uzsaukumā viens no izaicinājumiem ir veltīts tieši kosmosa aktīvu noturībai. “Deep Space Energy” ir pirmais Latvijas uzņēmums, kas ir uzņemts NATO DIANA akcelerācijas programmā. Mihails ar to īpaši lepojas, jo konkurence ir liela – tiek apstiprināti vien 4% no visiem projektu pieteikumiem.
“NATO dalībvalstīm skaitliski nav tik lielas armijas, kā citām valstīm, tāpēc NATO investē tajā, lai bloka tehnoloģiju ekselence būtu labāka nekā ienaidniekam. NATO uzskata, ka mūsu tehnoloģijai ir potenciāls veicināt bloka tehnoloģisko pārākumu par ienaidnieku, tāpēc viņi mūs atlasīja. DIANA kosmosa izaicinājuma grupā ir vairākas Lielbritānijas un ASV kompānijas, kā arī Zviedrijas un Portugāles uzņēmumi. Tas jau ir liels sasniegums, ka Latvijas jaunuzņēmumam ir izdevies iekļūt šajā pulkā, kur vēsturiski dominē lielvalstis,” saka Mihails.
Šajā programmā uzņēmums saņems 100 tūkstošus eiro, lai veiktu izpēti par tehnoloģijas praktisko pielietojamību aizsardzības satelītos.
Deep Space Energy īstermiņa stratēģija ir aizsardzības tirgus – palīdzēt uzlabot NATO satelītu noturību. Taču Mihails ir pārliecināts, ka ilgtermiņā uzņēmums būs viens no Mēness ekonomikas dalībniekiem.
