Max Arshavasky, medstifter og administrerende direktør for Zenno Astronautics – interviewserie

Max Arshavsky, medstifter og administrerende direktør i Zenno Astronautics, er iværksætter og ingeniør med fokus på at udvikle superledende teknologier til brug i rummet. Han grundlagde Zenno i 2017, mens han læste ingeniørvidenskab ved University of Auckland, hvor virksomheden senere fik sit første gennembrud ved at vinde universitetets Velocity $100K Challenge. Under hans ledelse er Zenno gået fra et forskningskoncept på et tidligt stadie til at demonstrere superledende teknologi i kredsløb og har samtidig opbygget relationer til store aktører inden for luft- og rumfart samt teknologi, herunder Mitsubishi Electric. Arshavaskys bredere vision handler om at skabe skalerbar infrastruktur, der gør det muligt for rumfartøjer og fremtidige rumindustrier at fungere med mindre afhængighed af brændstof og andre ressourcer, der leveres fra Jorden.

Zenno Astronautics er en rumteknologivirksomhed med base i New Zealand, der udvikler en elektromagnetisk platform baseret på superledende magnetsystemer. Teknologien er udviklet til anvendelser som brændstoffri positionsbestemmelse og orienteringskontrol af rumfartøjer, elektromagnetisk acceleration og på sigt strålingsafskærmning samt anden infrastruktur, der er nødvendig for vedvarende aktivitet i rummet. Virksomhedens flagskibsprodukt, Z01 Supertorquer, bruger et regulerbart magnetfelt til at påvirke Jordens magnetfelt og justere en satellits orientering uden at forbruge drivmiddel, og Zenno har med succes drevet superledende teknologi i kredsløb. Virksomheden arbejder nu hen imod kommercialisering og bredere integration af sin teknologi, blandt andet gennem et samarbejde med Mitsubishi Electric om at evaluere og simulere Z01 til fremtidige satellitmissioner.

I var med til at grundlægge Zenno Astronautics i 2017 ud fra idéen om at bruge superledende magnetiske teknologier i rummet. Hvad overbeviste dig oprindeligt om, at magnetisme kunne blive et praktisk grundlag for infrastruktur til rumfartøjer, og hvordan har visionen udviklet sig, efterhånden som virksomheden er gået fra koncept til hardware, der fungerer i kredsløb?

På et tidspunkt blev det tydeligt for mig, at menneskeheden breder sig ud over Jorden. Det omfatter både vores teknologiske ekspansion og, på sigt, en langt større menneskelig tilstedeværelse i rummet. Jeg begyndte at overveje, hvordan det ville se ud i stor skala, og hvad vi skulle bruge for at gøre det bæredygtigt.

Jeg kom frem til, at vi er nødt til at lære at udnytte de ressourcer, der allerede findes i rummet, i stedet for hele tiden at være afhængige af ressourcer, som bringes fra Jorden. En af de mest rigelige ressourcer, vi har, er solenergi. Spørgsmålet bliver så: Hvordan omdanner man den energi direkte til nyttigt fysisk arbejde i rummet?

Svaret var elektromagnetisme og i sidste ende superledende elektromagnetisme. Hvis vi kan skabe ekstremt kraftige magnetsystemer, der fungerer effektivt i rummet, kan vi begynde at bruge energi til at udføre arbejde uden at være afhængige af mange af de forbrugs- og mekaniske systemer, som rumfartøjer benytter i dag.

Det var den grundlæggende idé bag Zenno. Siden 2017 har det ændret sig, at det ikke længere blot er en tese. Vi har bygget teknologien, sendt superledende magnetsystemer ud i kredsløb og arbejder nu hen imod langt bredere anvendelser. Men den grundlæggende vision er stadig den samme: at bruge den energi og de ressourcer, der allerede findes i rummet, til at opbygge den infrastruktur, der er nødvendig for en langt større menneskelig og teknologisk tilstedeværelse uden for Jorden.

Zenno har med succes drevet Z01 Supertorquer ombord på rumfartøjet Mira fra Impulse Space. Hvad lærte den første demonstration i kredsløb jer om at drive superledende magnetsystemer i rummiljøet, og hvilke resultater var vigtigst for at bekræfte teknologiens anvendelighed?

Det vigtigste resultat var helt enkelt: Det virkede. Systemet fungerede med succes i kredsløb og viste, at en superledende magnetisk teknologi kan fungere pålideligt i rummiljøet.

Det var vigtigt, fordi vi etablerede en helt ny teknologiklasse til rumfartøjer. Man kan modellere og teste grundigt på Jorden, men i sidste ende skal man bevise, at hardwaren kan overleve opsendelsen, fungere autonomt og yde som planlagt, når den først er i rummet.

Missionen gav os denne bekræftelse og, ikke mindst, erfaring, som vi kunne føre direkte videre til næste generation af teknologien. Vi lærte, hvordan vi kunne gøre systemet endnu mere pålideligt, og hvordan vi kunne gå fra at demonstrere, at superledende magnetisk teknologi fungerer i kredsløb, til at bygge produkter, der kan integreres i operationelle rumfartøjer.

Z01 er nu integreret i satellitten Starburst-1 fra Portal Space Systems. Hvad vil denne mission gøre det muligt for Zenno at demonstrere, som ikke var muligt under Mira-missionen, og hvad skal der til, for at Supertorquer-flyvningen bliver en succes?

Starburst-1-missionen indebærer en markant forøgelse af kapaciteten i forhold til det, vi tidligere har demonstreret. Magneten ombord på denne mission er betydeligt kraftigere end det system, vi tidligere sendte ud, og det gør det muligt for os at begynde at afprøve anvendelser ud over den indledende demonstration af teknologien.

En af de vigtigste tilføjelser er strålingsbeskyttelse. Starburst-1 er udstyret med en strålingssensor, der gør det muligt for os at begynde at måle, hvor effektivt et kraftigt superledende magnetfelt kan beskytte et rumfartøj mod stråling fra ladede partikler.

For os betyder en vellykket flyvning, at vi kan påvise, at det kraftigere system fungerer pålideligt i kredsløb, samtidig med at vi indsamler nyttige data om strålingsmiljøet og magnetfeltets virkning. Det bringer os et skridt nærmere en forståelse af, hvordan superledende magnetisk teknologi kan have flere funktioner om bord på fremtidige rumfartøjer.

Konventionelle rumfartøjer er typisk afhængige af drivmiddelbaserede systemer, reaktionshjul eller andre mekaniske teknologier til manøvrering og stillingskontrol. Hvor har Supertorquer de største fordele med hensyn til rumfartøjers levetid, masse, pålidelighed eller fleksibilitet i forbindelse med missioner?

De største fordele er pålidelighed, lang levetid og en overkommelig pris.

Mange konventionelle systemer til rumfartøjer er afhængige af mekaniske komponenter eller forbrugsmaterialer, og disse systemer kan i sidste ende begrænse, hvor længe et rumfartøj kan fungere. Fordelen ved elektromagnetisk teknologi er, at vi kan gribe nogle af disse funktioner anderledes an og bruge magnetiske kræfter i stedet for udelukkende at være afhængige af konventionelle mekaniske eller drivmiddelbaserede systemer.

For operatørerne er målet i sidste ende et rumfartøj, der kan være nyttigt i længere tid, fungere mere pålideligt og reducere omkostningerne ved at opretholde disse funktioner under hele missionen. Det bliver stadig vigtigere, efterhånden som rumfartøjer forventes at fungere i længere perioder og udføre mere komplekse missioner

Zenno undersøger også, om kraftige superledende magnetfelter kan bidrage til at beskytte rumfartøjer mod stråling fra ladede partikler. Hvor lovende er strålingsbeskyttelse som kommerciel anvendelse, og hvad mangler der stadig at blive bevist, før magnetisk afskærmning kan beskytte følsom elektronik eller på sigt besætninger?

Vi er stadig på et tidligt stadie i udviklingen af strålingsbeskyttelse som kommerciel anvendelse, så jeg vil gerne gøre det klart, at Zenno i øjeblikket ikke har et strålingsbeskyttelsesprodukt på markedet.

Men vi investerer i det, fordi vi ser et betydeligt potentiale. Stråling er en grundlæggende udfordring i rummet, både for følsom elektronik og på sigt for mennesker, der arbejder uden for den beskyttelse, vi har på Jorden. Hvis kraftige superledende magnetfelter kan bruges til at afbøje ladede partikler, er der mulighed for at udvikle en anden tilgang til at beskytte rumfartøjer.

Næste skridt er at bevise, at teknologien fungerer i det faktiske rummiljø. Det er en af grundene til, at Starburst-1-missionen er vigtig: Vi får en strålingssensor om bord på rumfartøjet og kan begynde at indsamle data om, hvordan det magnetiske system påvirker strålingsmiljøet.

Mit skøn er, at strålingsbeskyttelse potentielt kan udvikle sig til en kommerciel anvendelse inden for cirka fem år, men der kræves stadig betydeligt test- og ingeniørarbejde, fra den underliggende fysik er demonstreret, til et kommercielt produkt kan leveres.

At føre superledere fra laboratoriet og ud i kredsløb medfører helt andre ingeniørmæssige udfordringer. Hvilke problemer har været sværest at løse med hensyn til termisk styring, pålidelighed, strømforbrug og opretholdelse af superledende ydeevne i rummet?

Det er svært at flytte en teknologi fra laboratoriet ud i rummet, fordi alt pludselig skal fungere sammen og pålideligt under meget begrænsede forhold.

Systemet skal kunne overleve opsendelsen. Det skal kunne fungere autonomt. Det skal være effektivt og selvforsynende. Det skal passe ind i et meget kompakt format, integreres korrekt med rumfartøjet og opfylde kundens krav. Og alt udstyret skal ankomme og integreres til tiden.

Der er reelt flere ingeniørmæssige overgange involveret. Først skal man gå fra et laboratoriesystem til noget, der kan fungere i rummet. Derefter skal man gå fra en teknologidemonstration i rummet til noget, der faktisk kan anvendes som et kommercielt produkt. Den anden overgang kan være lige så vanskelig, fordi teknologien skal leve op til kundens forventninger til pålidelighed, integration og ydeevne.

For os har det betydet, at vi løbende har forbedret systemet, så superledende teknologi ikke blot er noget, vi kan demonstrere i kredsløb, men noget, der kan blive en praktisk del af rumfartøjers arkitektur.

Hvordan bruger Zenno AI i dag, hvad enten det drejer sig om elektromagnetisk modellering, simulering, optimering af hardware, missionsplanlægning, test eller analyse af data fra systemer som Z01?

Et af de mest interessante områder, hvor vi allerede bruger Super Intelligence (SI), er koordineringen af satellitsværme.

Vi har udviklet en AI-drevet algoritme, der er designet til at koordinere formationer af satellitter, som arbejder sammen gennem magnetiske vekselvirkninger. Man kan forestille sig det lidt som en fiskestime eller en flok fugle: Der er mange individuelle medlemmer, men tilsammen bevæger de sig og opfører sig som ét system.

Tanken er, at flere rumfartøjer kan fastholde deres indbyrdes position ved hjælp af magnetfelter, mens SI koordinerer, hvordan den samlede formation fungerer. Det giver mulighed for at bygge meget store strukturer eller systemer i rummet af mange mindre rumfartøjer i stedet for at være afhængig af ét enormt fartøj.

For os supplerer SI og elektromagnetisk teknologi hinanden rigtig godt. De magnetiske systemer giver rumfartøjer en ny måde at interagere fysisk og fungere sammen på, mens SI leverer den intelligens, der skal til for at koordinere stadig mere komplekse formationer autonomt.

Efterhånden som rumfartøjer bliver stadig mere autonome, hvordan ser du så, at AI vil fungere sammen med teknologier som Supertorquer? Kunne et AI-styret rumfartøj på sigt justere sine magnetiske systemer dynamisk ud fra baneforhold, missionens mål eller nærliggende rumfartøjer?

Helt sikkert. Jeg tror, at SI på sigt vil træffe de fleste operationelle beslutninger om bord på rumfartøjer.

Efterhånden som missionerne bliver mere komplekse, og rumfartøjer opererer længere væk fra Jorden, bliver det stadig mindre praktisk, at mennesker manuelt styrer alle beslutninger fra jorden. Rumfartøjer skal kunne forstå deres omgivelser, afgøre, hvad der skal ske, og handle autonomt.

Det passer naturligt sammen med elektromagnetiske systemer. Et autonomt rumfartøj vil potentielt kunne tilpasse sin brug af de magnetiske muligheder afhængigt af omgivelserne, missionens mål og den måde, det skal interagere med andre rumfartøjer på.

Sværmekonceptet er et eksempel på den udvikling. I stedet for at styre hvert enkelt rumfartøj fra Jorden kan SI koordinere, hvordan mange rumfartøjer agerer samlet. Efterhånden som både SI og rumfartøjernes autonomi forbedres, tror jeg, at vi vil se meget mere af denne beslutningstagning flytte om bord.

Z01 udnytter Jordens magnetfelt, men Zenno har større ambitioner, der også omfatter transport, strålingsafskærmning og elektromagnetisk infrastruktur uden for Jordens kredsløb. Hvordan ændrer teknologiens udviklingsplan sig, når I bevæger jer ind i miljøer, hvor det tilgængelige magnetfelt er svagere eller grundlæggende anderledes?

Vi forventer, at langt mere kommerciel aktivitet vil rykke ud i højere jordbaner, og de miljøer er særligt interessante for os.

Jordens magnetfelt bliver svagere, jo længere væk man kommer, men samtidig bliver vores magnetiske systemer betydeligt mere effektive. Det gør det muligt for os fortsat at udvikle elektromagnetiske anvendelser, selvom de omgivende forhold ændrer sig.

Højere baner kan også være en udfordring for visse konventionelle rumfartøjsteknologier, hvilket skaber muligheder for alternative tilgange. Vores udviklingsplan er derfor ikke begrænset til at bruge Jordens magnetfelt til stabilisering. Vi udvikler stadig kraftigere magnetiske systemer, der kan understøtte anvendelser som mobilitet for rumfartøjer, strålingsafskærmning og interaktioner mellem rumfartøjer.

Det overordnede mål er at udvikle teknologi, der kan fungere i stadig mere krævende miljøer, efterhånden som aktiviteterne breder sig længere væk fra Jorden.

Zenno beskriver sit langsigtede mål som at opbygge elektromagnetisk infrastruktur i rummet. Ud over Supertorquer, hvilke anvendelser tror du så kan blive kommercielt levedygtige som de næste, og hvordan kunne et modent økosystem for superledende infrastruktur i rummet i sidste ende se ud?

Der er flere anvendelser, som jeg er særligt begejstret for.

Strålingsafskærmning er én af dem. En anden er elektromagnetisk opsendelse i rummet – tanken om, at man kan accelerere nyttelast ved hjælp af magnetiske systemer i stedet for brændstof. Vi arbejder allerede på dette koncept.

Jeg ser også Supertorquer udvikle sig ud over stabilisering af satellitter. Efterhånden som teknologien modnes, kan den blive en nøgleteknologi for intelligente sværme af rumfartøjer, hvor mange individuelle rumfartøjer fungerer sammen som et langt større system. Mobilitet for satellitter er et andet område, vi forventer at fortsætte med at udvikle.

Det større mål er ikke blot at skabe enkeltstående produkter. Vi vil muliggøre et helt nyt teknologisk lag i rummet og i sidste ende opbygge infrastruktur, der udnytter de muligheder, som superledende elektromagnetisme åbner for.

Det bringer os tilbage til den idé, Zenno begyndte med: at bruge den energi og de ressourcer, der allerede findes i rummet, til at udføre nyttigt arbejde og opbygge infrastruktur uden for Jorden. Fremtiden er elektromagnetisk.

Tak for et godt interview. Læsere, der gerne vil vide mere, kan besøge Zenno Astronautics.