访谈
Max Arshavasky,Zenno Astronautics 联合创始人兼首席执行官——访谈系列

Max Arshavsky 是一位企业家兼工程师,担任 Zenno Astronautics 联合创始人兼首席执行官,专注于开发用于太空的超导技术。他于 2017 年创立 Zenno,当时正在奥克兰大学攻读工程专业。公司后来凭借赢得该校的 Velocity $100K Challenge,开始崭露头角。在他的领导下,Zenno 从早期研究构想发展到在轨演示超导技术,并与 Mitsubishi Electric 等大型航空航天和科技机构建立了合作关系。Arshavsky 更宏大的愿景,是打造可扩展的基础设施,让航天器和未来的太空产业减少对燃料及其他地球供应资源的依赖。
Zenno Astronautics 是一家总部位于新西兰的太空科技公司,正在开发以超导磁系统为核心的电磁平台。其技术旨在应用于无需燃料的航天器定位与姿态控制、电磁加速,以及最终实现辐射屏蔽和其他维持太空持续活动所需的基础设施。公司的旗舰产品 Z01 Supertorquer 利用可控磁场与地球磁场相互作用,在不消耗推进剂的情况下调整卫星姿态;Zenno 也已成功在轨运行超导技术。目前,公司正迈向商业化,并推动其技术更广泛地融入实际应用,其中包括与 Mitsubishi Electric 合作,评估并模拟 Z01 在未来卫星任务中的表现。
你们于 2017 年共同创立 Zenno Astronautics,最初的构想是在太空中运用超导磁技术。是什么让你最初相信磁力可以成为航天器基础设施的实用支柱?随着公司从概念研发走向硬件在轨运行,这一愿景又是如何演变的?
在某个时刻,我清楚地意识到,人类正在走出地球。这既包括技术领域的拓展,也包括未来人类在太空中的大规模驻留。我开始思考,如果把这种发展放大到一定规模,会是什么样子;要让它得以持续,我们又需要什么。
我得出的结论是,我们必须学会利用太空中已有的资源,而不是一味依赖从地球运来的资源。太阳能是我们能够获取的最丰富资源之一。于是,问题就变成了:如何将这种能量直接转化为太空中的有用物理功?
答案是电磁学,最终则是超导电磁技术。如果我们能打造出在太空中高效运行的超强磁系统,就可以开始利用能量做功,而不必依赖航天器如今所使用的许多消耗性和机械系统。
这就是 Zenno 的根本构想。自 2017 年以来,变化在于,这已不再只是一个理论设想。我们已经造出相关技术,让超导磁系统进入轨道运行,如今正致力于拓展其应用范围。但核心愿景始终如一:利用太空中已有的能量和资源,建设所需基础设施,支持人类和技术在地球之外实现更大规模的发展。
Zenno 的 Z01 Supertorquer 曾在 Impulse Space 的 Mira 航天器上成功运行。首次在轨演示让你们对超导磁系统在太空环境中的运行有了哪些认识?哪些结果对于验证这项技术最为重要?
最重要的结果很简单:它成功运行了。该系统在轨运行顺利,证明超导磁技术能够在太空环境中可靠地发挥作用。
这一点很重要,因为我们正在为航天器开创一个全新的技术类别。我们可以在地球上进行大量建模和测试,但最终仍必须证明硬件经得住发射、能够自主运行,并能在进入太空后按设计发挥作用。
这次任务为我们提供了验证机会,更重要的是,也积累了可直接用于下一代技术研发的经验。我们学会了如何进一步提高系统的可靠性,也摸索出如何从证明超导磁技术能在轨运行,迈向打造可集成到实际运行航天器中的产品。
Z01 现已集成到 Portal Space Systems 的 Starburst-1 卫星上。这次任务将让 Zenno 展示哪些在 Mira 任务期间无法实现的能力?怎样才算 Supertorquer 成功完成飞行任务?
与我们此前展示的能力相比,Starburst-1 任务实现了显著提升。此次任务搭载的磁体比我们此前发射的系统强大得多,这使我们能够开始测试初步技术演示之外的应用。
一项最重要的新内容是辐射屏蔽。Starburst-1搭载了辐射传感器,使我们能够开始测量强大的超导磁场在多大程度上能够保护航天器免受带电粒子辐射。
对我们而言,成功发射意味着证明这套更强大的系统能在轨道上可靠运行,同时收集有关辐射环境和磁场影响的有用数据。这将帮助我们进一步了解超导磁技术如何在未来航天器上发挥多种作用。
传统航天器通常依靠推进剂系统、反作用飞轮或其他机械技术进行机动和姿态控制。就航天器寿命、质量、可靠性或任务灵活性而言,Supertorquer的最大优势在哪里?
最大的优势在于可靠性、使用寿命和经济性。
许多传统航天器系统依赖机械部件或消耗品,而这些系统最终可能会限制航天器的运行时长。电磁技术的优势在于,我们可以采用不同方式实现其中一些功能,运用磁力,而不是完全依赖传统机械系统或推进剂系统。
对运营方而言,最终目标是让航天器能够在更长时间内持续发挥作用、运行得更加可靠,并降低在整个任务期间维持这些能力所需的成本。随着人们对航天器的预期不断提高——要求它们运行更长时间并执行更复杂的任务——这一点也变得愈发重要。
Zenno也在探索强大的超导磁场能否帮助航天器屏蔽带电粒子辐射。辐射屏蔽作为一项商业应用前景如何?在磁屏蔽能够保护敏感电子设备,乃至最终保护载人航天器上的乘员之前,还有哪些方面需要验证?
辐射屏蔽作为一项商业应用仍处于开发初期,因此我想明确说明,Zenno目前尚无辐射屏蔽产品上市。
但我们正在投入研发,因为我们认为这项技术潜力巨大。辐射是太空环境中的一项根本挑战,既会影响敏感电子设备,也最终会影响在地球保护范围之外活动的人类。如果能够利用强大的超导磁场改变带电粒子的运动方向,就有机会为航天器防护开辟一种新途径。
下一步是在真实的太空环境中验证这项能力。这也是Starburst-1任务意义重大的原因之一:航天器上将搭载辐射传感器,我们可以开始收集数据,了解磁系统与辐射环境之间的相互作用。
我估计,辐射屏蔽有可能在大约5年内发展成为一项商业应用,但从验证其基本物理原理到交付商业产品,仍需要进行大量测试和工程工作。
将超导体从实验室环境带入轨道,会带来截然不同的工程挑战。在热管理、可靠性、能耗以及在太空中维持超导性能方面,最难解决的问题是什么?
将一项技术从实验室带入太空并不容易,因为在严苛受限的环境中,所有环节都必须协同工作并保持可靠。
系统必须经受住发射过程。它必须能够自主运行。它必须高效且能够自我维持。它必须采用极小的外形尺寸,与航天器妥善集成,并满足客户的要求。而且,所有这些硬件都必须按时交付并完成集成。
这其中实际上涉及多个工程阶段的转变。首先,必须将实验室系统转变为能够在太空运行的系统。然后,还要从太空中的技术演示,进一步转变为真正可用的商业产品。第二个转变同样可能困难重重,因为这项技术必须达到客户所期望的可靠性、集成和性能标准。
对我们来说,这意味着不断改进系统,让超导技术不只是能够在轨道上进行演示的技术,也能成为航天器架构中切实可用的一部分。
Zenno目前如何运用人工智能?应用领域是否包括电磁建模、仿真、硬件优化、任务规划、测试,或分析Z01等系统生成的数据?
我们已经开始运用超智能(Super Intelligence (SI))协调卫星群,这是最有趣的应用领域之一。
我们开发了一种由人工智能驱动的算法,用于统筹通过磁相互作用协同运行的卫星编队。可以把它想象成鱼群或鸟群:每个成员各自独立,但它们整体上会像一个系统那样移动和行动。
其设想是,多艘航天器可以利用磁场维持彼此之间的相对关系,同时由 SI 协调整个编队的运行方式。这使得我们有可能利用许多较小的航天器,在太空中建造规模极大的结构或系统,而不必依赖一艘庞大的飞行器。
对我们而言,SI 与电磁技术相辅相成。磁力系统为航天器提供了新的物理交互和协同运行方式,而 SI 则提供了所需的智能,使航天器能够自主协调日益复杂的编队。
随着航天器的自主性日益增强,您认为 AI 将如何与 Supertorquer 等技术协同工作?由 AI 控制的航天器最终能否根据轨道状况、任务目标或附近航天器的情况,动态调整其磁力系统?
当然。我认为,最终航天器上的大多数运行决策都将由 SI 做出。
随着任务日趋复杂、航天器飞得离地球越来越远,由地面人员手动控制每一项决策会变得越来越不切实际。航天器需要能够了解自身环境、判断需要采取什么行动,并自主执行。
这与电磁系统的应用方式自然契合。自主航天器有望根据自身所处环境、任务目标以及与其他航天器交互的需要,调整磁力能力的使用方式。
群体协同的概念就是这一发展方向的一个例子。SI 无需让地面人员逐一控制每艘航天器,而是可以协调多艘航天器的集体行动。随着 SI 和航天器自主性不断提升,我认为,越来越多的决策将转移到航天器上完成。
Z01 利用了地球磁场,但 Zenno 的更广阔愿景还包括运输、辐射屏蔽,以及地球轨道以外的电磁基础设施。当你们进入可用磁场较弱或性质截然不同的环境时,技术路线图会如何调整?
我们预计,越来越多的商业活动将转向更高的地球轨道;这些环境对我们尤其具有吸引力。
随着距离地球越来越远,地球磁场会逐渐减弱;与此同时,我们的磁力系统也在变得强大得多。因此,即使周围环境发生变化,我们仍能继续开发电磁应用。
较高轨道也会给某些传统航天器技术带来挑战,从而为替代方案创造机会。因此,我们的路线图并不局限于利用地球磁场进行稳定控制。我们正在开发功率越来越强的磁力系统,以支持航天器机动、辐射屏蔽和航天器之间的交互等应用。
最终,我们的目标是打造能够在挑战日益严峻的环境中运行的技术,以适应活动范围不断向远离地球的区域扩展。
Zenno 将其长期目标描述为在太空中建设电磁基础设施。除了 Supertorquer,您认为哪些应用有望率先实现商业化?成熟的超导太空基础设施生态系统最终会是什么样子?
有几种应用让我特别期待。
辐射屏蔽就是其中之一。另一种是太空电磁发射,也就是利用磁力系统而非燃料来加速有效载荷。我们已经在着手研究这一设想。
我也认为,Supertorquer 的应用范围将超越卫星稳定控制。随着技术日趋成熟,它可以成为智能航天器群的关键技术,使许多独立航天器协同运行,形成一个规模大得多的系统。卫星机动也是我们预计将继续开发的一个领域。
更宏大的目标不只是打造单一产品。我们希望在太空中开创一个全新的技术层,并最终建设能够利用超导电磁技术所释放潜能的基础设施。
这让我们回到了 Zenno 创立之初的理念:利用太空中已有的能源和资源来完成有用的工作,并在地球之外建设基础设施。未来属于电磁技术。
感谢您带来精彩的访谈。希望了解更多信息的读者,请访问 Zenno Astronautics。












