A Világegyetem lenyűgöző világa - Esküvő a tisztatérben

A Világegyetem lenyűgöző világa - Esküvő a tisztatérben

Űrhajós Prof. Dr. Ulrich Walter a Cleanzone Kongress főelőadója

Ő látta a Földet az űrből, ma a következő generációt küldi az űrbe: Dr. Ulrich Walter, űrhajós és repüléstechnológiai professzor, a Cleanzone Kongresszus főelőadója Frankfurt am Mainban. Az új tudásplatform a Cleanzone mellett indul, amely a nemzetközi tisztatértechnológiai szakkiállítás október 24-25-én 2012-ben.

Első napján, a Kongresszus főelőadása „Tiszta Szoba, Tiszta Űr – Tisztatértechnológia az űrmissziókban” címmel Prof. Dr. Walter az űrben végzett munkáról, a tisztatérben való házasságkötésről és a tisztaság létfontosságú szerepéről a laborban beszél: „A tisztaság a siker kulcsa az űrben. Ez vonatkozik mind a tudományos eredményekre, mind az életben maradásra az űrállomáson” – mondja a tapasztalt űrhajós. 1993-ban a D2-misszióval utazott az űrbe, mint hasznos teher specialistája. Ma a müncheni Technische Universitätön kutat és tanít, valamint műholdakat épít aktuális űrkutatási projektekhez.

Házasságkötés és kémelhárítás a tisztatérben: Interjú Prof. Dr. Ulrich Walterrel

Ő a főelőadó a Cleanzone Kongresszuson. Miről fog beszélni Frankfurtban?
A tisztatértechnológia központi szerepet játszik a személyzettel ellátott és nélküli űrutazásban. Az űrben minden 100%-osan tiszta kell legyen, különben élet és küldetés kerül veszélybe. Éppen ezért beszélek a tisztatér alkalmazási területeiről az űrkutatásban, azok különleges követelményeiről – és természetesen az űr csodálatáról is.

Mely területeken érinti a tisztatértechnológia az űrkutatást?
Alapvetően mindenben, mert az űrállomás egyszerűen egy nagy tisztatér. A legkisebb csavartól a belső berendezésig minden alkatrésznek legalább részecskementesnek, de inkább sterilnek kell lennie. A különböző követelmények szerint különböző osztályú tisztatérben dolgozunk. Különösen magasak az elvárások az optikában. Például a Hubble-űrteleszkópnál a nagy felbontás miatt lencséket és házakat részecskementesen kellett tartani a gyártás, az összeszerelés és a működtetés során, ami a teleszkóp mérete miatt nagy kihívás volt.

A kutatásban a tisztatér második nagyon fontos funkciója a hozzáférés ellenőrzése. Nemcsak pontosan ellenőrizzük és dokumentáljuk, ki lép be a laborba, hanem rendkívül szigorú hozzáférési jogosultságokat alkalmazunk. Ez megakadályozza, hogy illetéktelenek hozzáférjenek titkos információkhoz. A tisztatér így kémelhárítási eszközként is szolgál.

Milyen szerepet játszott a tisztatértechnológia, amikor 1993-ban tudományos űrhajósként dolgozott a D2-misszión az űrben?
Felelős voltam a payloadért, azaz a korabeli Spacelab űrlaboratóriumért a Space Shuttle rakodóterében. Valószínűleg több időt töltöttem a tisztaterekben az előkészületek során, mint azon kívül, mert a kísérleti berendezéseket és a Spacelabot, amelyeken edzettünk, a misszió előtt tisztaterekben építették és tárolták. A Spacelab Bremenben, az EADS Astriumnál állt, amit sokan még DASA néven ismernek. A kísérleti berendezéseket, amelyeket a Spacelabba szereltek, nemzetközi kutatóintézetek építették és tesztelték. Általában helyben edzettem velük. A repülés előtt minden berendezést Bremenbe szállítottak, ahol összekeverték a űrlaborkészülékkel, azaz integrálták. Fontos: ebben az egész folyamatban – az építéstől a tesztelésen és szállításon át a házasságkötésig – az egyes alkatrészeket mindig tisztatéri körülmények között kell tartani.

Milyen különleges feltételeket kell ma a tisztatereknek az űrkutatásban?
A mai űrbeli kutatólabor a Nemzetközi Űrállomás (ISS). Ez legalább 2020-ig, több mint 20 évig fog működni. Ez idő alatt nem porszívóznak, nem takarítanak a műszerek vagy a rackek mögött. Az ISS atmoszférájának olyan tisztának kell lennie, hogy a tisztítás feleslegessé váljon. Mivel az űrhajós, akárcsak minden ember, nedvességet és szerves vegyületeket lélegez ki és juttat az ISS-be, fennáll a penészedés veszélye. Ezért az űrállomásokat nemcsak pormentesnek, hanem kórokozómentesnek is kell tartani. Ha ez nem biztosított, rövid idő után már nem lesz használható.

Hogyan különbözik a tisztatér az űrben a földihez képest?
Az űrkutatásban használt tisztaterek nem különböznek lényegesen más iparágak tisztatérjeitől – talán két tényezőben igen: egyrészt az űrállomás zárt rendszer. Ez azt jelenti, hogy nem lehet, mint a Földön, folyamatosan friss, szűrt levegőt beszívni. Ennek megfelelően az ISS-ben használt anyagoknak nem szabad kipuffogniuk, vagy bármilyen szagokat fejleszteniük. Ez megnehezítené az űrhajósok munkáját. Ezért például az ISS-en sokkal több fémből készült felület található, mint műanyagból. Másrészt a műholdak akár tíz méter hosszúak, és a Földön teljesen, függőlegesen kell őket tisztaterekben gyártani. A szükséges térmagasság kihívást jelent ebben a folyamatban.

Mi a legnagyobb kihívás az emberek számára az űrben végzett munka során?
Az egyik legnagyobb probléma az űrhajósok számára a pszichológiai terhelés. Hónapokon keresztül egy teljesen steril, technikai környezetben, szűk helyen dolgoznak, növények nélkül, változatosság nélkül. Ez stresszt okoz. Ezért az űrhajósokat nemcsak képzettség, tudás és fizikai alkalmasság szerint választják ki, hanem személyes tulajdonságaik és pszichológiai stabilitásuk alapján is.

Hogyan biztosítják a higiénét a Shuttle-ben?
Mivel az egész űrállomás – az alvó- és munkaterületek egyaránt – tisztatér-rendszer, minden rendkívül jól szervezett és tökéletesített: a steril csomagolt ruházattól a főtt, csomagolt ételeken át. Néhány terület könnyebben ellenőrizhető, mások kevésbé. A víz kezelése például veszélyes, mert a szabadon lebegő cseppek nem kerülhetnek az elektronikába vagy a berendezésekbe. A mindennapi dolgok, például a borotválkozás is kihívás. Erre például speciális hajborotvát fejlesztettek ki, amely közvetlenül felszívja a szőrszálakat.

Az Müncheni Műszaki Egyetemen kutat, és ott hallgatóival műholdakat épít. Milyen tisztatér osztályokat használ?
Mivel olyan műholdakat építünk, amelyek nem tartalmaznak érzékeny optikai műszereket, ISO 6-os tisztatér osztályt használunk.

Hogyan változott a tisztatér szerepe 1993-as űrutazása óta?
25 éve foglalkozom a tisztatértechnológiával, de az alapelv kevéssé változott. A fejlődés inkább a részletekben rejlik. Például ma már következetesebben alkalmazzák a megnövelt belső nyomást a laborokban a szennyezések elkerülése érdekében, valamint a feszültségingadozások elkerülését elektronikus alkatrészeken a levegő nedvességtartalmával, vezető padlóanyagokkal és közvetlen testföldeléssel.

Milyen kihívásokkal kell szembenéznie a tisztatértechnológiának a jövőben?
A tisztaterek ma már olyan jók, hogy tökéletesen tudunk dolgozni bennük. Természetesen mindig van lehetőség a fejlődésre – például a komfort növelése terén. Mert ha az űrhajósok hónapokat töltenek szűk helyen, zöld és friss levegő nélkül, akkor a legkisebb javítás is aranyat ér.

Mik a legfontosabb feladatok az űrkutatásban?
A legnagyobb kihívás jelenleg a források hatékonyabb kezelése a zárt folyamatokban az űrállomáson. Ez logikus, mert minden, amit az űrben felhasználunk, a Földről jön. A kérdések: Hogyan regenerálhatom hatékonyabban a felhasznált levegőt? És hogyan alakítsam át a szennyvizet, beleértve a WC-ét, még hatékonyabban ivóvízzé? Itt innovációkra van szükség.

Az innovációkról: sok technológia az űrkutatásból más iparágakba kerül. Hogyan van ez a tisztatértechnológiával?
Az űrkutatás inkább felhasználó, mint vezető szereplő ezen a téren. A meglévő technológiát használjuk, csak kevés módosítással. Vannak azonban olyan területek, ahol a követelmények olyan magasak, hogy kihívást jelentenek az iparágnak, különösen a űrteleszkópok építésében és a nagyobb tisztaterek esetében.

A Müncheni Műszaki Egyetem honlapján figyelmeztetnek: „De vigyázz: tapasztalatból tudjuk, hogy ennek a széles képzettségnek köszönhetően nemcsak a légi- és űrkutatás ajánlataival számolhat!” Hol látja legnagyobb lehetőséget végzős hallgatói számára?
Valóban, végzős hallgatóink több mint fele nem az űrkutatásban dolgozik. Csak kb. 20%-uk a légi közlekedésben, ugyanennyien pedig az űrkutatásban maradnak. Ennek az az egyszerű oka, hogy az űrkutatás egy kiváló átfogó technológia. Itt minden modern eszköz és módszer alkalmazásra kerül: mechatronika, beágyazott rendszerek, szoftverek, legmodernebb mérőműszerek, hiperspektrális szenzorok, optikai műszerek, hardware in the loop, projektmenedzsment, rendszertechnika és természetesen a tisztatértechnológia. Ezekkel a képességekkel minden iparág szívesen fogadja az embert, és kiváló ajánlatokat kap például az autóiparban dolgozó cégektől. Délnyugat-Bajorországban sokan a BMW-hez és az Audiba mennek, ahol már ma is sokat dolgoznak tisztaterekben a fejlesztés és kutatás során.

Végül egy kérdés: Mikor repülünk a Marsra?
2046 novemberében. Ez az időpont azért fix, mert csak minden 15. évben adódik ideális repülési ablak, amikor a Mars és a Föld különösen kedvező helyzetben van egymáshoz képest. A szükséges technológiák alapvetően már ma rendelkezésre állnak, így már most elindulhatnánk. Azonban a küldetés egyszerűen túl drága és bizonytalan lenne, mivel nem minden technológia van még kipróbálva. 2031 túl közel van, mert előtte a Holdra kell mennünk, hogy ott teszteljük őket. De 2046-ban eljön a pillanat: az április/májusban startoló küldetés után, 200 napos utazás után novemberben elérjük a vörös bolygót. Ígérem.

Cleanzone – Szakkiállítás és Kongresszus
A frankfurti Cleanzone szakmai kongresszus egy új, ágazat- és országok közötti tudásplatform a tisztatértechnológiában, amely tudományosan megalapozott és gyártófüggetlen ismereteket nyújt a felhasználóknak, nemzetközi szakértőktől. Előadók között szerepel többek között Koos Agricola (ICCCS Nemzetközi Szennyezésellenőrző Társaságok Szövetsége), Dr. Udo Gommel (Fraunhofer IPA), Conor Murray (3dimension Cleanroom és az Ír Tisztatér Társaság elnöke), Joachim Ludwig (Colandis), Gabriele Schmeer-Lioe (Textil- és Feldolgozástechnikai Intézet Denkendorf), valamint Florian Dittel (Dittel Engineering).

A kongresszus egyidejűleg a Cleanzone-nal kerül megrendezésre. Az új szakkiállítás minden olyan vállalatot és ágazatot céloz meg, amely már használ tisztatértechnológiát vagy most tervezi ennek bevezetését. A látogatók között szerepelnek döntéshozók a vegyipar, az orvostudomány, a gyógyszeripar, az élelmiszeripar, a nano-, optikai- és lézertechnológia, mikroelektronika, autóipar, légi- és űrkutatás területeiről. Kiállítóként mutatkoznak be tisztatér- és technológia gyártók, építőelemek és fogyóanyagok, többek között olyan cégek, mint a BSR, CAS Clean-Air-Service, Colandis, Decontam, Dycem, Hydroflex, Kimberly-Clark, PPS Pfennig, Weiss és a WISAG.