Max Arshavasky, cofundador e CEO da Zenno Astronautics — série de entrevistas

Max Arshavsky, cofundador e CEO da Zenno Astronautics, é empreendedor e engenheiro, com foco no desenvolvimento de tecnologias supercondutoras para uso no espaço. Fundou a Zenno em 2017, enquanto estudava engenharia na University of Auckland, onde a empresa ganhou impulso inicial ao vencer o Velocity $100K Challenge da universidade. Sob sua liderança, a Zenno passou de um conceito de pesquisa em estágio inicial à demonstração de tecnologia supercondutora em órbita, além de estabelecer relações com grandes organizações dos setores aeroespacial e tecnológico, entre elas a Mitsubishi Electric. A visão mais ampla de Arshavsky se concentra na criação de uma infraestrutura escalável que permita às espaçonaves e às futuras indústrias espaciais operar com menor dependência de combustível e de outros recursos fornecidos pela Terra.

Zenno Astronautics é uma empresa de tecnologia espacial sediada na Nova Zelândia que desenvolve uma plataforma eletromagnética baseada em sistemas magnéticos supercondutores. Sua tecnologia foi projetada para aplicações como posicionamento e controle de atitude de espaçonaves sem combustível, aceleração eletromagnética e, futuramente, blindagem contra radiação e outras infraestruturas necessárias para uma atividade espacial sustentável. Seu principal produto, o Z01 Supertorquer, usa um campo magnético controlável para interagir com o campo magnético da Terra e ajustar a orientação de um satélite sem consumir propelente; além disso, a Zenno já operou com sucesso tecnologia supercondutora em órbita. A empresa agora avança rumo à comercialização e à integração mais ampla de sua tecnologia, inclusive por meio de trabalhos com a Mitsubishi Electric para avaliar e simular o Z01 em futuras missões de satélite.

Vocês cofundaram a Zenno Astronautics em 2017 com a ideia de usar tecnologias magnéticas supercondutoras no espaço. O que convenceu você, inicialmente, de que o magnetismo poderia se tornar uma base prática para a infraestrutura de espaçonaves, e como essa visão evoluiu à medida que a empresa passou do conceito a equipamentos operando em órbita?

Em determinado momento, ficou evidente para mim que a humanidade está se expandindo para além da Terra. Isso inclui tanto nossa expansão tecnológica quanto, eventualmente, uma presença humana muito maior no espaço. Comecei a pensar em como isso seria em grande escala e no que precisaríamos para tornar essa expansão sustentável.

Concluí que precisamos aprender a usar os recursos que já estão disponíveis no espaço, em vez de depender continuamente daqueles trazidos da Terra. Um dos recursos mais abundantes de que dispomos é a energia solar. A questão, então, é: como aproveitar essa energia e convertê-la diretamente em trabalho físico útil no espaço?

A resposta era o eletromagnetismo e, em última instância, o eletromagnetismo supercondutor. Se conseguirmos criar sistemas magnéticos extremamente potentes que operem com eficiência no espaço, poderemos começar a usar energia para realizar trabalho sem depender de muitos dos sistemas mecânicos e consumíveis dos quais as espaçonaves dependem hoje.

Essa foi a ideia fundamental por trás da Zenno. O que mudou desde 2017 é que ela já não é apenas uma tese. Construímos a tecnologia, levamos sistemas magnéticos supercondutores à órbita e agora trabalhamos para desenvolver aplicações muito mais amplas. Mas a visão subjacente continua a mesma: usar a energia e os recursos já disponíveis no espaço para construir a infraestrutura necessária a uma presença humana e tecnológica muito maior para além da Terra.

A Zenno operou com sucesso o Z01 Supertorquer a bordo da espaçonave Mira, da Impulse Space. O que essa primeira demonstração em órbita ensinou a vocês sobre a operação de sistemas magnéticos supercondutores no ambiente espacial, e quais resultados foram mais importantes para validar a tecnologia?

O resultado mais importante foi muito simples: funcionou. O sistema operou com sucesso em órbita e demonstrou que uma tecnologia magnética supercondutora pode funcionar de forma confiável no ambiente espacial.

Isso foi importante porque estávamos estabelecendo uma categoria inteiramente nova de tecnologia para espaçonaves. É possível fazer modelagens e testes extensivos na Terra, mas, em última análise, é preciso provar que o equipamento consegue sobreviver ao lançamento, operar de forma autônoma e funcionar conforme projetado depois de chegar ao espaço.

A missão nos proporcionou essa validação e, sobretudo, nos deu experiência que pudemos aplicar diretamente à próxima geração da tecnologia. Aprendemos a tornar o sistema ainda mais confiável e a passar da demonstração de que a tecnologia magnética supercondutora funciona em órbita à criação de produtos que possam ser integrados a espaçonaves operacionais.

O Z01 agora está integrado ao satélite Starburst-1, da Portal Space Systems. O que essa missão permitirá que a Zenno demonstre que não foi possível durante a missão Mira, e o que caracterizaria um voo bem-sucedido do Supertorquer?

A missão Starburst-1 representa um aumento significativo de capacidade em relação ao que havíamos demonstrado anteriormente. O ímã a bordo desta missão é consideravelmente mais potente do que o sistema que levamos ao espaço antes, o que nos permite começar a testar aplicações que vão além da demonstração inicial da tecnologia.

Uma das adições mais importantes é a blindagem contra radiação. O Starburst-1 transporta um sensor de radiação que nos permitirá começar a medir com que eficácia um campo magnético supercondutor potente pode proteger uma espaçonave da radiação de partículas carregadas.

Para nós, um voo bem-sucedido significa demonstrar que o sistema mais potente funciona de forma confiável em órbita, enquanto também coleta dados úteis sobre o ambiente de radiação e os efeitos do campo magnético. Isso representa mais um passo para entender como a tecnologia magnética supercondutora pode desempenhar várias funções a bordo de futuras espaçonaves.

As espaçonaves convencionais normalmente dependem de sistemas que utilizam propelente, rodas de reação ou outras tecnologias mecânicas para manobras e controle de atitude. Em que aspectos o Supertorquer oferece as maiores vantagens em termos de vida útil da espaçonave, massa, confiabilidade ou flexibilidade da missão?

As maiores vantagens são a confiabilidade, a longevidade e o custo acessível.

Muitos sistemas convencionais de espaçonaves dependem de componentes mecânicos ou consumíveis, e esses sistemas podem, em última instância, limitar por quanto tempo uma espaçonave consegue operar. A vantagem da tecnologia eletromagnética é que podemos abordar algumas dessas funções de outra maneira, usando forças magnéticas em vez de depender inteiramente de sistemas mecânicos convencionais ou baseados em propelente.

Para os operadores, o objetivo final é contar com uma espaçonave que permaneça útil por mais tempo, opere com mais confiabilidade e reduza os custos associados à manutenção dessas capacidades ao longo de uma missão. Isso se torna cada vez mais importante à medida que se espera que as espaçonaves operem por períodos mais longos e realizem missões mais complexas

A Zenno também está investigando se campos magnéticos supercondutores potentes podem ajudar a proteger espaçonaves da radiação de partículas carregadas. Quão promissora é a blindagem contra radiação como aplicação comercial, e o que ainda precisa ser comprovado para que a blindagem magnética possa proteger componentes eletrônicos sensíveis ou, futuramente, tripulações humanas?

Ainda estamos nos estágios iniciais do desenvolvimento da blindagem contra radiação como aplicação comercial, por isso quero deixar claro que a Zenno não tem atualmente nenhum produto de blindagem contra radiação no mercado.

Mas estamos investindo nessa área porque vemos um potencial significativo. A radiação é um desafio fundamental no espaço, tanto para os componentes eletrônicos sensíveis quanto, futuramente, para os seres humanos que operarem além da proteção de que dispomos na Terra. Se campos magnéticos supercondutores potentes puderem ser usados para redirecionar partículas carregadas, haverá a oportunidade de criar uma abordagem diferente para proteger espaçonaves.

O próximo passo é comprovar essa capacidade no ambiente espacial real. Esse é um dos motivos pelos quais a missão Starburst-1 é importante: haverá um sensor de radiação a bordo da espaçonave, e poderemos começar a coletar dados sobre como o sistema magnético interage com o ambiente de radiação.

Minha estimativa é que a blindagem contra radiação possa vir a se tornar uma aplicação comercial em cerca de cinco anos, mas ainda será necessário realizar muitos testes e trabalhos de engenharia entre a demonstração dos princípios físicos subjacentes e a entrega de um produto comercial.

Levar supercondutores do ambiente de laboratório para a órbita apresenta desafios de engenharia muito diferentes. Quais foram os problemas mais difíceis de resolver em relação ao gerenciamento térmico, à confiabilidade, ao consumo de energia e à manutenção do desempenho supercondutor no espaço?

Levar uma tecnologia do laboratório ao espaço é difícil porque, de repente, tudo precisa funcionar em conjunto, de forma confiável, em um ambiente com muitas restrições.

O sistema precisa resistir ao lançamento. Precisa operar de forma autônoma. Precisa ser eficiente e autossustentável. Precisa caber em um espaço muito reduzido, integrar-se adequadamente à espaçonave e atender aos requisitos do cliente. E todo esse equipamento precisa chegar e ser integrado dentro do prazo.

Na verdade, há várias transições de engenharia envolvidas. Primeiro, é preciso passar de um sistema de laboratório para algo que possa operar no espaço. Depois, é preciso passar de uma demonstração tecnológica no espaço para algo realmente utilizável como produto comercial. Essa segunda transição pode ser igualmente difícil, pois a tecnologia precisa atender aos padrões de confiabilidade, integração e desempenho esperados pelo cliente.

Para nós, isso significou aprimorar continuamente o sistema para que a tecnologia supercondutora não seja apenas algo que possamos demonstrar em órbita, mas também possa se tornar uma parte prática da arquitetura das espaçonaves.

Como a Zenno está usando IA atualmente, seja na modelagem eletromagnética, na simulação, na otimização de hardware, no planejamento de missões, nos testes ou na análise dos dados gerados por sistemas como o Z01?

Uma das áreas mais interessantes em que já estamos usando Super Intelligence (SI) é a coordenação de enxames de satélites.

Desenvolvemos um algoritmo baseado em IA para coordenar formações de satélites que operam em conjunto por meio de interações magnéticas. É possível pensar nisso como um cardume de peixes ou um bando de pássaros: há muitos integrantes individuais, mas, coletivamente, eles se movem e se comportam como um único sistema.

A ideia é que várias espaçonaves possam manter sua posição relativa umas às outras usando campos magnéticos, enquanto a SI coordena o funcionamento da formação como um todo. Isso cria a possibilidade de construir estruturas ou sistemas espaciais extremamente grandes a partir de muitas espaçonaves menores, em vez de depender de um único veículo enorme.

Para nós, a SI e a tecnologia eletromagnética são muito complementares. Os sistemas magnéticos oferecem uma nova maneira de as espaçonaves interagirem fisicamente e operarem em conjunto, enquanto a SI fornece a inteligência necessária para coordenar autonomamente formações cada vez mais complexas.

À medida que as espaçonaves se tornam cada vez mais autônomas, como você imagina que a IA poderá atuar em conjunto com tecnologias como o Supertorquer? Uma espaçonave controlada por IA poderia, no futuro, ajustar dinamicamente seus sistemas magnéticos com base nas condições orbitais, nos objetivos da missão ou na presença de espaçonaves próximas?

Com certeza. Acho que, no futuro, a SI tomará a maioria das decisões operacionais a bordo das espaçonaves.

À medida que as missões se tornam mais complexas e as espaçonaves se afastam da Terra, torna-se cada vez menos prático que pessoas controlem manualmente, a partir do solo, cada decisão. As espaçonaves precisarão compreender o ambiente, determinar o que deve ser feito e agir de forma autônoma.

Isso combina naturalmente com os sistemas eletromagnéticos. Uma espaçonave autônoma poderia ajustar a maneira como utiliza seus recursos magnéticos de acordo com o ambiente, os objetivos da missão e a forma como precisa interagir com outras espaçonaves.

O conceito de enxame é um exemplo dessa direção. Em vez de controlar cada espaçonave individualmente da Terra, a SI  pode coordenar o comportamento coletivo de muitas espaçonaves. À medida que tanto a SI  quanto a autonomia das espaçonaves avançarem, acho que veremos cada vez mais esse processo decisório passar a bordo.

O Z01 aproveita o campo magnético da Terra, mas as ambições mais amplas da Zenno incluem transporte, proteção contra radiação e infraestrutura eletromagnética além da órbita terrestre. Como o roteiro tecnológico muda à medida que vocês avançam para ambientes onde o campo magnético disponível é mais fraco ou fundamentalmente diferente?

Esperamos que haja muito mais atividade comercial em órbitas terrestres mais altas, e esses ambientes são particularmente interessantes para nós.

O campo magnético da Terra enfraquece à medida que nos afastamos, mas, ao mesmo tempo, nossos sistemas magnéticos estão se tornando significativamente mais potentes. Isso nos permite continuar desenvolvendo aplicações eletromagnéticas mesmo com as mudanças no ambiente ao redor.

As órbitas mais altas também podem representar desafios para algumas tecnologias convencionais de espaçonaves, o que abre espaço para abordagens alternativas. Portanto, nosso roteiro não se limita ao uso do campo magnético da Terra para estabilização. Estamos desenvolvendo sistemas magnéticos cada vez mais potentes, capazes de viabilizar aplicações como a mobilidade de espaçonaves, a proteção contra radiação e as interações entre espaçonaves.

Em última análise, o objetivo é desenvolver uma tecnologia capaz de operar em ambientes cada vez mais desafiadores, à medida que as atividades se expandem para regiões mais distantes da Terra.

A Zenno descreve seu objetivo de longo prazo como a construção de uma infraestrutura eletromagnética espacial. Além do Supertorquer, quais aplicações você acredita que poderão se tornar comercialmente viáveis em seguida, e como seria, em última análise, um ecossistema maduro de infraestrutura espacial supercondutora?

Há várias aplicações que me entusiasmam particularmente.

A proteção contra radiação é uma delas. Outra é o lançamento eletromagnético no espaço — a ideia de acelerar cargas úteis usando sistemas magnéticos, em vez de combustível. Já estamos trabalhando nesse conceito.

Também vejo o Supertorquer evoluindo para além da estabilização de satélites. À medida que a tecnologia amadurecer, ela poderá viabilizar enxames inteligentes de espaçonaves, nos quais muitas espaçonaves individuais operem em conjunto como um sistema muito maior. A mobilidade de satélites é outra área que esperamos continuar desenvolvendo.

O objetivo mais amplo não é simplesmente criar produtos individuais. Queremos viabilizar uma camada inteiramente nova de tecnologia no espaço e, em última análise, construir uma infraestrutura que aproveite os recursos que o eletromagnetismo supercondutor torna possíveis.

Isso nos leva de volta à ideia que deu origem à Zenno: usar a energia e os recursos já disponíveis no espaço para realizar tarefas úteis e construir infraestrutura além da Terra. O futuro é eletromagnético.

Obrigado pela ótima entrevista. Leitores que quiserem saber mais podem visitar a Zenno Astronautics.