Max Arshavasky, medgrunnlegger og administrerende direktør i Zenno Astronautics – intervjuserie

Max Arshavsky, medgrunnlegger og administrerende direktør i Zenno Astronautics, er gründer og ingeniør med fokus på å utvikle superledende teknologi for bruk i verdensrommet. Han grunnla Zenno i 2017 mens han studerte ingeniørfag ved University of Auckland, der selskapet senere fikk en god start ved å vinne universitetets Velocity $100K Challenge. Under hans ledelse har Zenno utviklet seg fra et forskningskonsept på et tidlig stadium til å demonstrere superledende teknologi i bane, samtidig som selskapet har etablert forbindelser med store aktører innen romfart og teknologi, blant annet Mitsubishi Electric. Arshavskys bredere visjon dreier seg om å skape skalerbar infrastruktur som gjør det mulig for romfartøy og framtidige rombaserte næringer å være mindre avhengige av drivstoff og andre ressurser som tilføres fra jorden.

Zenno Astronautics er et romteknologiselskap med base i New Zealand som utvikler en elektromagnetisk plattform basert på superledende magnetsystemer. Teknologien er utviklet for bruksområder som drivstoffri posisjonering og orienteringskontroll av romfartøy, elektromagnetisk akselerasjon og etter hvert strålingsskjerming og annen infrastruktur som trengs for varig aktivitet i verdensrommet. Flaggskipet Z01 Supertorquer bruker et styrbart magnetfelt til å samvirke med jordens magnetfelt og justere en satellitts orientering uten å forbruke drivmiddel. Zenno har også lykkes med å sette superledende teknologi i drift i bane. Selskapet arbeider nå mot kommersialisering og bredere integrering av teknologien, blant annet i samarbeid med Mitsubishi Electric om å evaluere og simulere Z01 for framtidige satellittoppdrag.

Dere grunnla Zenno Astronautics sammen i 2017, med utgangspunkt i ideen om å bruke superledende magnetisk teknologi i verdensrommet. Hva var det opprinnelig som overbeviste deg om at magnetisme kunne bli et praktisk grunnlag for infrastruktur for romfartøy, og hvordan har visjonen utviklet seg etter hvert som selskapet har gått fra konsept til maskinvare i drift i bane?

På et tidspunkt ble det tydelig for meg at menneskeheten utvider sin tilstedeværelse utenfor jorden. Det omfatter både den teknologiske utvidelsen vår og etter hvert en langt større menneskelig tilstedeværelse i verdensrommet. Jeg begynte å tenke på hvordan dette ser ut i stor skala, og hva vi trenger for å gjøre det bærekraftig.

Jeg kom fram til at vi må lære oss å bruke ressursene som allerede finnes i verdensrommet, i stedet for stadig å være avhengige av ressurser som fraktes fra jorden. En av de mest rikelige ressursene vi har, er solenergi. Spørsmålet blir da: Hvordan kan vi hente ut denne energien og omdanne den direkte til nyttig fysisk arbeid i verdensrommet?

Svaret var elektromagnetisme, og til syvende og sist superledende elektromagnetisme. Hvis vi kan lage svært kraftige magnetiske systemer som fungerer effektivt i verdensrommet, kan vi begynne å bruke energi til å utføre arbeid uten å være avhengige av mange av forbrukskomponentene og de mekaniske systemene som romfartøy er avhengige av i dag.

Det var den grunnleggende ideen bak Zenno. Det som har endret seg siden 2017, er at dette ikke lenger bare er en tese. Vi har bygget teknologien, sendt superledende magnetsystemer ut i bane og arbeider nå med å utvikle langt bredere bruksområder. Men den grunnleggende visjonen er fortsatt den samme: å bruke energien og ressursene som allerede finnes i verdensrommet, til å bygge infrastrukturen som trengs for en langt større menneskelig og teknologisk tilstedeværelse utenfor jorden.

Zenno satte Z01 Supertorquer i drift om bord på Mira-romfartøyet til Impulse Space. Hva lærte den første demonstrasjonen i bane dere om drift av superledende magnetsystemer i rommiljøet, og hvilke resultater var viktigst for å bekrefte at teknologien fungerer?

Det viktigste resultatet var svært enkelt: Det fungerte. Systemet var i drift i bane og viste at superledende magnetisk teknologi kan fungere pålitelig i rommiljøet.

Det var viktig fordi vi etablerte en helt ny teknologiklasse for romfartøy. Man kan modellere og teste grundig på jorden, men til syvende og sist må man bevise at maskinvaren tåler oppskytningen, fungerer autonomt og yter som planlagt når den først er i verdensrommet.

Oppdraget ga oss denne bekreftelsen og, ikke minst, erfaring som vi kunne bruke direkte i neste generasjon av teknologien. Vi lærte hvordan vi kunne gjøre systemet enda mer pålitelig, og hvordan vi kunne gå fra å demonstrere at superledende magnetisk teknologi fungerer i bane, til å bygge produkter som kan integreres i operative romfartøy.

Z01 er nå integrert om bord på Portal Space Systems’ Starburst-1-satellitt. Hva vil dette oppdraget gjøre det mulig for Zenno å demonstrere som ikke var mulig under Mira-oppdraget, og hva skal til for at flygningen til Supertorquer skal regnes som vellykket?

Starburst-1-oppdraget innebærer en betydelig økning i kapasiteten sammenlignet med det vi tidligere har demonstrert. Magneten om bord på denne satellitten er vesentlig kraftigere enn systemet vi sendte opp tidligere, noe som gjør det mulig for oss å begynne å teste bruksområder utover den første demonstrasjonen av teknologien.

Et av de viktigste tilleggene er strålingsskjerming. Starburst-1 har med seg en strålingssensor som gjør det mulig for oss å begynne å måle hvor effektivt et kraftig superledende magnetfelt kan beskytte et romfartøy mot stråling fra ladde partikler.

For oss betyr en vellykket flyging at vi viser at det kraftigere systemet fungerer pålitelig i bane, samtidig som vi samler inn nyttige data om strålingsmiljøet og magnetfeltets effekt. Det bringer oss et steg nærmere forståelsen av hvordan superledende magnetisk teknologi kan ha flere funksjoner om bord på framtidige romfartøy.

Konvensjonelle romfartøy er vanligvis avhengige av drivstoffbaserte systemer, reaksjonshjul eller annen mekanisk teknologi for manøvrering og orienteringskontroll. Hvilke er Supertorquers største fordeler når det gjelder romfartøyets levetid, masse, pålitelighet eller fleksibilitet i oppdraget?

De største fordelene er pålitelighet, lang levetid og rimelighet.

Mange konvensjonelle systemer for romfartøy er avhengige av mekaniske komponenter eller forbruksvarer, og disse systemene kan til syvende og sist begrense hvor lenge et romfartøy kan være i drift. Fordelen med elektromagnetisk teknologi er at vi kan løse noen av disse oppgavene på andre måter, ved å bruke magnetiske krefter i stedet for å være helt avhengige av konvensjonelle mekaniske eller drivstoffbaserte systemer.

For operatørene er målet til syvende og sist et romfartøy som kan være nyttig lenger, fungere mer pålitelig og redusere kostnadene ved å opprettholde disse kapasitetene gjennom hele oppdraget. Dette blir stadig viktigere etter hvert som romfartøy forventes å være i drift i lengre perioder og utføre mer komplekse oppdrag

Zenno undersøker også om kraftige superledende magnetfelt kan bidra til å skjerme romfartøy mot stråling fra ladde partikler. Hvor lovende er strålingsskjerming som kommersiell anvendelse, og hva gjenstår å dokumentere før magnetisk skjerming kan beskytte følsom elektronikk eller etter hvert menneskelige besetninger?

Vi er fortsatt i en tidlig fase av utviklingen av strålingsskjerming som kommersiell anvendelse, så jeg vil presisere at Zenno ikke har noe strålingsskjermingsprodukt på markedet nå.

Men vi investerer i dette fordi vi ser et betydelig potensial. Stråling er en grunnleggende utfordring i verdensrommet, både for følsom elektronikk og etter hvert for mennesker som arbeider utenfor beskyttelsen vi har på jorden. Hvis kraftige superledende magnetfelt kan brukes til å lede ladde partikler bort, finnes det en mulighet til å utvikle en annen måte å beskytte romfartøy på.

Neste steg er å dokumentere denne kapasiteten i det faktiske rommiljøet. Det er en av grunnene til at Starburst-1-oppdraget er viktig: Vi vil ha en strålingssensor om bord på romfartøyet og kan begynne å samle inn data om hvordan magnetsystemet samvirker med strålingsmiljøet.

Jeg anslår at strålingsskjerming potensielt kan utvikle seg til en kommersiell anvendelse i løpet av omtrent fem år, men det gjenstår fortsatt betydelig testing og ingeniørarbeid fra den underliggende fysikken er demonstrert til et kommersielt produkt er klart.

Å ta superledere fra laboratoriet og ut i bane innebærer helt andre ingeniørutfordringer. Hva har vært de vanskeligste problemene å løse når det gjelder termisk styring, pålitelighet, strømforbruk og opprettholdelse av superledende egenskaper i rommet?

Det er krevende å flytte en teknologi fra laboratoriet ut i rommet fordi alt plutselig må fungere sammen og pålitelig i svært begrensede omgivelser.

Systemet må tåle oppskytningen. Det må fungere autonomt. Det må være effektivt og selvforsynt. Det må få plass innenfor svært små dimensjoner, integreres ordentlig med romfartøyet og oppfylle kundens krav. Og all denne maskinvaren må leveres og integreres etter planen.

Det er egentlig snakk om flere overganger innen ingeniørarbeidet. Først må man gå fra et laboratoriesystem til noe som kan fungere i rommet. Deretter må man gå fra en teknologidemonstrasjon i rommet til noe som faktisk kan brukes som et kommersielt produkt. Denne andre overgangen kan være like krevende, fordi teknologien må oppfylle kundens forventninger til pålitelighet, integrasjon og ytelse.

For oss har det betydd at vi kontinuerlig har forbedret systemet, slik at superledende teknologi ikke bare er noe vi kan demonstrere i bane, men noe som kan bli en praktisk del av romfartøyarkitekturen.

Hvordan bruker Zenno KI i dag, enten til elektromagnetisk modellering, simulering, optimalisering av maskinvare, planlegging av oppdrag, testing eller analyse av data som genereres av systemer som Z01?

Et av de mest interessante områdene der vi allerede bruker Super Intelligence (SI), er koordinering av satellittsvermer.

Vi har utviklet en KI-drevet algoritme som er laget for å styre formasjoner av satellitter som opererer sammen ved hjelp av magnetiske vekselvirkninger. Du kan se for deg noe som minner om en fiskestim eller en fugleflokk: Det er mange enkeltindivider, men samlet beveger de seg og oppfører seg som ett system.

Tanken er at flere romfartøy kan opprettholde posisjonen sin i forhold til hverandre ved hjelp av magnetfelt, mens SI koordinerer hvordan hele formasjonen opererer. Det gjør det mulig å bygge svært store strukturer eller systemer i verdensrommet av mange mindre romfartøy, i stedet for å være avhengig av ett enormt fartøy.

For oss utfyller SI og elektromagnetisk teknologi hverandre svært godt. De magnetiske systemene gir romfartøy en ny måte å samhandle fysisk og operere sammen på, mens SI gir intelligensen som trengs for å koordinere stadig mer komplekse formasjoner autonomt.

Etter hvert som romfartøy blir stadig mer autonome, hvordan ser du for deg at AI vil fungere sammen med teknologier som Supertorquer? Kan et AI-kontrollert romfartøy etter hvert justere de magnetiske systemene sine dynamisk ut fra forholdene i bane, oppdragsmål eller romfartøy i nærheten?

Absolutt. Jeg tror SI etter hvert vil ta de fleste operative beslutningene om bord på romfartøy.

Etter hvert som oppdragene blir mer komplekse og romfartøy opererer lenger unna jorden, blir det stadig mindre praktisk å la mennesker manuelt styre hver eneste beslutning fra bakken. Romfartøy må forstå omgivelsene sine, avgjøre hva som må gjøres og handle autonomt.

Det passer naturlig sammen med elektromagnetiske systemer. Et autonomt romfartøy kan potensielt tilpasse bruken av sine magnetiske egenskaper ut fra omgivelsene, oppdragsmålene og hvordan det må samhandle med andre romfartøy.

Svermkonseptet er ett eksempel på denne utviklingen. I stedet for å kontrollere hvert romfartøy individuelt fra jorden kan SI  koordinere hvordan mange romfartøy opptrer samlet. Etter hvert som både SI  og romfartøyenes autonomi forbedres, tror jeg vi vil se at langt flere av disse beslutningene tas om bord.

Z01 utnytter jordens magnetfelt, men Zenno har større ambisjoner innen transport, strålingsskjerming og elektromagnetisk infrastruktur utenfor jordbanen. Hvordan endrer teknologiens utviklingsplan seg når dere beveger dere inn i miljøer der det tilgjengelige magnetfeltet er svakere eller grunnleggende annerledes?

Vi forventer at langt mer kommersiell aktivitet vil flytte seg til høyere jordbaner, og disse miljøene er spesielt interessante for oss.

Jordens magnetfelt blir svakere jo lenger unna man kommer, men samtidig blir de magnetiske systemene våre betydelig kraftigere. Det gjør at vi kan fortsette å utvikle elektromagnetiske bruksområder selv om omgivelsene endrer seg.

Høyere baner kan også by på utfordringer for enkelte konvensjonelle romfartøyteknologier, noe som åpner for alternative løsninger. Utviklingsplanen vår er derfor ikke begrenset til å bruke jordens magnetfelt til stabilisering. Vi utvikler stadig kraftigere magnetiske systemer som kan støtte bruksområder som manøvrering av romfartøy, strålingsskjerming og samhandling mellom romfartøy.

Målet er til syvende og sist å utvikle teknologi som kan fungere i stadig mer krevende miljøer etter hvert som aktiviteten flyttes lenger ut fra jorden.

Zenno beskriver det langsiktige målet sitt som å bygge elektromagnetisk infrastruktur for verdensrommet. Hvilke bruksområder utover Supertorquer tror du kan bli kommersielt levedyktige først, og hvordan kan et modent økosystem for superledende rominfrastruktur se ut?

Det er flere bruksområder jeg er spesielt begeistret for.

Strålingsskjerming er ett av dem. Et annet er elektromagnetisk utskyting i rommet – tanken om at man kan akselerere nyttelast ved hjelp av magnetiske systemer i stedet for drivstoff. Vi arbeider allerede med dette konseptet.

Jeg ser også for meg at Supertorquer kan utvikles videre, utover stabilisering av satellitter. Etter hvert som teknologien modnes, kan den bli en muliggjørende teknologi for intelligente romfartøysvermer, der mange enkeltstående romfartøy opererer sammen som et langt større system. Mobilitet for satellitter er et annet område vi forventer å fortsette å utvikle.

Det overordnede målet er ikke bare å skape enkeltprodukter. Vi vil muliggjøre et helt nytt teknologilag i rommet og til syvende og sist bygge infrastruktur som utnytter mulighetene superledende elektromagnetisme åpner for.

Det bringer oss tilbake til ideen Zenno startet med: å bruke energien og ressursene som allerede finnes i rommet, til å utføre nyttig arbeid og bygge infrastruktur utenfor jorden. Fremtiden er elektromagnetisk.

Takk for et flott intervju. Lesere som vil vite mer, kan besøke Zenno Astronautics.