11 autóipari technológia az űrből

Az űrben senki sem hallja a sikolyod, ám nem is ez a legnagyobb baj. Amennyiben nem az extrém hőmérsékletek, a kozmikus sugárzás vagy a gravitáció hiánya, esetenként sokszorosa készít ki, megteszi majd a légzésre alkalmatlan, illetve egyenesen mérgező gázok koncentrációja, a légkör sűrűsége és a nyomás, esetleg egy-egy darab eltévedt űrszemét. A túléléshez tehát a legerősebb és legkönnyebb anyagok, valamint a legmodernebb technológiák szükségesek.

A Vénusz felszínéről például azért vannak értékelhető fotóink, mert a hetvenes-nyolcvanas években az egymás után küldött szovjet űrszondák között akadt néhány olyan is, ami akár egy órát is kibírt a landolás után. A rekorder Venera 13 1982-ben ráadásul a mérnökeit is meglepve 127 percig működött a 457 °C-os környezetben. Ha ez soknak tűnik, gondoljunk bele, hogy egy autó benzinmotorjának égésterében simán mérhetnénk 1500 fokot is attól függetlenül, hogy a környező fém alkatrészek közben hűtve vannak. A hőenergia kezelése legalább olyan fontos az autóiparban, mint a légkörön innen és túl, a közös kutatási pontok pedig így alakultak az évek során:

Fejlett robotkarok

A robotika nagyot ment az utóbbi években, autógyárat pedig már elképzelni sem lehet a komplex robotkarok tánca nélkül. Az egész úgy indult, hogy Kanada már legyártott egy robotizált eszközt nukleáris reaktorai töltésére, minek hatására a NASA kérésére 1975-től belekezdhetett a Canadarm1 fejlesztésébe is.

1981 és 2011 között az Űrsikló-program részeként 90 küldetést teljesített a rendszer, és bár a Canadarm felhasználási köre kissé specifikus, utódai ma hasonló módszerekkel gyorsítják a precíziós autógyártást.

Szénszálas kompozitok

Bár már a 19. században is ismerték néhány fizikális előnyét, az üvegszálas elemeknél jóval hatékonyabb modern szénszálas erősítésű polimereket a repülőgépipar kísérletezte ki a hatvanas években. Konkrétan a britek és a Rolls-Royce. Az űrbe először rakéták részeként került, a motorsport, azon belül a Forma-1 pedig a Lotus és a McLaren innovációval vezette be a nyolcvanas évek elején.

Manapság több módon is készül, és ha épp nem sportautókat tesznek gyorsabbá a magasabb karbontartalommal, hát elektromos autókat varázsolnak egy fokkal könnyebbé. Összességében a CFRP gyártása továbbra is drága mulatság, ám az erős és könnyű szénszálas kompozitok felhasználási köre így is folyamatosan bővül.

Magas terhelésű hőpajzsok

A NASA nem csupán külső és belső hőpajzsokat fejlesztett az űrutazásokhoz és egyéb fellövésekhez, illetve a légkörbe való visszatéréshez, hanem tűzálló és stabil hőszigetelésű öltözeteket, anyagokat is az asztronauták védelmére. Nem csoda, hogy ezekre hamar lecsapott a versenysport is, miközben az Apollo-programból jól ismert arany hővédő fóliázást még bizonyos utcai autókban is megtalálhatjuk.

Aerogél

Mikor már az arany sem elég, jön az eddigi ismereteink szerinti legalacsonyabb sűrűségű szilárd anyag, az Aerogél. Már a harmincas években ismerték. Úgy készül, hogy a félszilárd, vagyis gél állagú anyagokban a folyékony komponenst gázra cserélik, a végeredmény pedig egy könnyű, mégis nagy teherbírású anyag, mely rendkívül jó hőszigetelő is egyben. A NASA többek közt egy aszteroidáról gyűjtött port az aerogéllel, a General Motors pedig az előző Corvette váltóházába tett egy vékony réteget, hogy az olajjal teli alkatrész ne az utasteret fűtse.

Üzemanyagcella

Hidrogén bontásával elektromos áramot előállítani már a tizenkilencedik század első felében is szerettek volna, ám az igazi áttörést a harmincas években egy angol mérnök, majd két évtizeddel később az amerikai General Electric egyik embere értek el.

A NASA ennek hatására a Gemini-programban alkalmazta először a hatvanas években, ma pedig a Toyota, a Hyundai, a BMW és mások is keményen lobbiznak azért, hogy a technológia tömegesen is elterjedhessen az utakon, beleértve a szállítmányozást is.

Ergonomikus ülések

Erről aztán lehet vitatkozni, hiszen a Volvo mellett számos egyéb márka dolgozik azon ortopédusok egész hadát alkalmazva, hogy autóikban a lehető legidálisabb üléspozíciót ajánlhassák mind kényelmi, mind biztonsági szempontból. A NASA ezzel szemben arról szeret beszélni, hogy az évtizedeken át végzett kísérletezés után a Nissan velük együtt tervezte a 2013-as Altima első üléseit, majd azóta más beltereket is. Az eredményt sajnos nehezen értékelhetnénk, hiszen sem az Altimát, sem hasonlóan felszerelt társait nem forgalmazzák Európában.

NACA-csatornák

A National Advisory Committee for Aeronautics, vagyis a „Nemzeti Repülésügyi Tanácsadó Testület” a NASA elődje volt az aerodinamikai fejlesztések és az űrkutatás terén. Az immár ikonikus NACA-csatornát alacsony légellenállású légbeömlőnek tervezték, és bár a levegőben nem vált be igazán, a földön annál inkább. A Ferrari F40 Pininfarina-tervezte karosszériáján például rögtön hatot is láthatunk, és a versenysportban is bevetett megoldás.

Nanorészecskés kenőanyagok

Mivel az űrben limitált a pótalkatrészek száma és már önmagában a szerelhetőség is, a NASA sokat fektetett a kerámia-alapú nanorészecskéket tartalmazó kenőanyagok fejlesztésébe külső partnerek bevonásával. A technológia lényege, hogy az esetleges belső felületi sérüléseket az anyag fokozatosan kitölti, így a súrlódási pontokon helyreáll az eredeti teljesítmény, az adott alkatrész pedig tovább bírja a használatot. Az autóipar hamarabb kezdte használni, mint a légierő.

GPS

A GPS az amerikai kormány műhold-alapú rádióhullámos helymeghatározó rendszere. A hetvenes években fejlesztették ki a hidegháborús honvédelmi csomag részeként, ma pedig már a United States Space Force felel a kezeléséért. Sorozatgyártású autóba rendes GPS-alapú navigációs rendszert először a Mazda tett 1990-ben.

A Eunos Cosmo coupé beltere osztrák bőrrel bevont ülésekkel, francia szilfából Milánóban faragott műszerfallal és opcionális GPS-navigációval célozta meg a tehetősebb vásárlókat. Azokat, akiket nem zavart a GPS-modul kitüremkedése a tetőn.

Lidar

A lézeres helymeghatározást a műholdak követésére fejlesztették ki a hatvanas években, majd 1971-ben a NASA használta az Apollo-15 keretein belül a Hold feltérképezésére, illetve az időjárás meghatározására.

A látható, valamint az ibolyántúli és az infravörös spektrum szélén is mérni, vagyis látni képes Lidar elengedhetetlen az automata biztonsági, illetve a teljes önvezetés támogató rendszerek részeként is, ezért már ma is találkozhatunk vele számos normál autóban.

Mesterséges intelligencia

Az AI-t szinte magyarázni sem kell. Az űrben nagyon fontos az automatizálás, miközben talajszinten is egyre több adatot kell valós időben kezelni. Az információ tengeréből jó döntéseknek kell születniük, mert ha a digitális agy nem működik megbízhatóan, az önvezető rendszerek sem válhatnak tömeges valósággá. A felhasználási kör ennél jóval tágasabb, de autóipari szempontból ez, illetve az általános útvonaltervezés a lényeg.

Keréknyomás szenzor

Miközben a TPMS-technológiát, tehát az elektromos keréknyomás monitorozást a NASA is megrendelte az Űrsiklók továbbfejlesztéséhez, utcai autóba először a Porsche tette már 1986-ban. Igaz, a Porsche 959-ből csak 345 darab készült, többek közt olyan embereknek, mint Bill Gates. Frissíteni nem kell, elromlani persze képes, de ami biztos, hogy az Egyesült Államokban 2007 óta kötelező minden új autóban, míg 2015-től már Dél-Koreában is alapkövetelmény.

Ezekből az alkotóelemekből kis fantáziával már össze lehet állítani egy komplett autót, hisz van szénszálas váz, szenzoros kerék és kényelmes ülés is. Az üzemanyagcellás hajtás ugyan azt feltételezi, hogy hőpajzsokra aligha lenne szükség, ám maradjunk annyiban, hogy a Marsra jutni még azokkal is keményebb dió lesz.

Még szerencse, hogy vannak olyan kiváló mérnökök és gépészek, akik azon dolgoznak, hogy a NASA és az űrhajózás előrébb jusson. Ráadásul egy nívós csapatba magyarok is bekerülhetnek, aminek egy (képzelt) forgatókönyvét megnézhetjük a most készülő Marsra magyar! sorozatban, amely május 2-től lesz elérhető az Indexen.

Támogatott tartalom

Marsra magyar! május 2-ától, csak az Indexen.