Лекарство с Луны. Как космические миссии и стартапы прокладывают дорогу новым технологиям

Уже в следующем году в рамках миссии британской компании SpaceBit украинский флаг вместе с Union Jack Соединенного Королевства Великобритании и Северной Ирландии может оказаться на Луне, чтобы засвидетельствовать вклад, который украинская наука и предприятия космического сектора внесли в изучение нашего естественного спутника.

Оставить комментарий
Лекарство с Луны. Как космические миссии и стартапы прокладывают дорогу новым технологиям

Уже в следующем году в рамках миссии британской компании SpaceBit украинский флаг вместе с Union Jack Соединенного Королевства Великобритании и Северной Ирландии может оказаться на Луне, чтобы засвидетельствовать вклад, который украинская наука и предприятия космического сектора внесли в изучение нашего естественного спутника.

Украинские предприятия не только изготавливают для миссии отдельные приборы и осуществляют финансовую поддержку. Из украинского титана также будет изготовлен посадочный модуль — deployer, из которого зонд SpaceBit отправится в путешествие по поверхности Луны, а также стандарт с государственным флагом Украины. 

Этот факт немало значит для титановой промышленности Украины, которая в годы независимости застряла на сырьевой фазе развития. Имея порядка 20% разведанных мировых запасов титанового сырья, украинские предприятия практически не реализуют готовые изделия из титана, который за свою легкость и прочность справедливо называют «металлом XXI века».

Издержки специализации

Имея крупнейшую в Евразии сырьевую базу, значительно превосходящую внутренние потребности, во времена СССР участие Украины в титановом переделе ограничивалось производством ильменитового концентрата на Вольногорском горно-металлургическом комбинате в Днепропетровской области и титановой губки на Запорожском титано-магниевом комбинате (ЗТМК). При этом большая часть концентрата и губки шла на дальнейшую переработку в Россию — на Верхнесалдинское металлургическое производственное объединение (сейчас входит в корпорацию ВСМПО-АВИСМА), которое является крупнейшим в мире производителем металлического титана и изделий из него.

Некоторые просветы в сырьевых буднях все же были. Трубы из титановых сплавов, используемые в ракетостроении, атомной энергетике и оборонке (например, на атомных подводных лодках) выпускали цеха № 4 и 5 Никопольского Южнотрубного завода. Но и они не могли работать без российского металла. 

Теплообменник с трубной системой из титанового сплава ВТ1-0 (Фото crism-prometey.ru)

В годы независимости неоднократно поднимался вопрос о создании вертикальной титановой цепочки — от сырья до готовой продукции. Однако дело ограничилось запуском на ЗТМК экспериментального производства слитков и слябов из титана и сплавов мощностью до 1 тыс. тонн в год. Инвестор предприятия — Group DF Дмитрия Фирташа обещала расширить  производство до 12 тыс. тонн. Но в итоге ограничились экспериментом. 

Таким образом, являясь одним из крупнейших экспортеров титанового сырья, Украина не играет практически никакой роли на рынках готовой продукции с более высокой добавочной стоимостью.

Молодые и дерзкие

Помощь пришла, откуда не ждали. В прошлом году корпорация «Велта», построившая Бирзуловский ГОК в Кировоградской области, объявила о создании исследовательского центра, который изучал возможность получения из ильменитового сырья комбината титанового порошка, а затем и металлических изделий из него с помощью проката или 3D-принтинга.  

Процесс, получивший название Titanera, уже запатентован в США и в Украине. По словам гендиректора корпорации «Велта» Андрея Бродского, он в два раза быстрее классического процесса Krolla (который используют на ЗТМК и других предприятиях) и включает четыре этапа, минуя этап изготовления титановой губки. Ранее на своей странице в Facebook Андрей Бродский указал, что для получения титанового порошка используется: 

  1. Гидрометаллургия при максимальной температуре 120°С, которая позволяет получить вещество, получившее название i-Synrutile  с содержанием 99,5% TiO2. Помимо него получаются субпродукты — железооксидные пигменты, лакокрасочный наполнитель, минеральные удобрения, металлургические добавки и др.
  2. Дегидрация и декарбонизация i-Synrutile при температуре 900°С
  3. Прямое восстановление из оксида до металлического титана при температуре до 900С.
  4. Очистка от побочных продуктов реакции.

По словам Бродского, по сравнению с процессом Krolla, достоинством Titanera Process является его меньшая энергоемкость. При традиционной технологии титановый шлак плавится при температуре 2000°С, а здесь речь идет о 1200°С. В производстве не используется опасный и ядовитый хлор. Процесс практически безотходный. Весь сгенерированный СО2 перерабатывается, а побочные субпродукты при их реализации дают возможность снизить стоимость полученного титана примерно в три раза, по сравнению с произведенным традиционным способом. 

В конце прошлого года «Велта» заявила о получении первых 400 кг порошка металлического титана по собственной технологии, а сейчас на базе лабораторного центра строит промышленное производство в Новомосковске (Днепропетровская область), которое, как уверяет разработчик, будет способно производить титановые сплавы Grade 5 и Grade 4. Последний имеет статус «медицинского» и используется в авиационной и химической промышленности. 

Из лаборатории в космос

В конце прошлого месяца Андрей Бродский оказался в компании основателя и СЕО британской компании Spacebit Павла Танасюка, замминистра экономики Михаила Лева, ректора DTEK Academy Валерии Заболотной и других участников пресс конференции, на которой было объявлено о высадке в следующем году на Луне первой роботизированной миссии Spacebit, в которой будут участвовать и украинские предприятия. 

Spacebit разрабатывает маленьких паукообразных роботов, которым на Луне предстоит исследовать лавовые трубки — пещеры, где в перспективе можно было бы разместить первые поселения и технику. А титан, произведенный по методу Titanera, будет использоваться в процесс производства техники для экспедиции. 

Конечно, такой выбор — не случаен. Титан оказался одним из немногих металлов, способным выдержать суровые условия эксплуатации в космосе. Из него была изготовлена капсула Юрия Гагарина. Первые космические корабли США — Mercury Gemini были почти полностью изготовлены из титана, а корабли серии Apollon содержали порядка 60 тонн титановых агрегатов и деталей. 

Сравнение космический кораблей Mercury Gemini (Фото flickr.com)

Правда, многие специалисты с опаской подходят к применению в ракетостроении и космонавтике элементов из новых материалов. Так, экс-гендиректор ЗТМК Виталий Кучук считает, что старожилы отрасли будут категорически отрицать возможность применения титана, изготовленного по технологии Titanera, в ракетостроении и аэрокосмической отрасли. Но сейчас появляется множество стартапов и космической «пионерии», которые, возможно, найдут авангардные решения для использования такого металла. Как при любом применении новых материалов начинать надо с самого простого и переходить к более сложному. Но даже вне космической отрасли недорогому титану найдется множество применений. 

Тот же академик Борис Патон был горячим сторонником применения титана в судостроении. Он считал, что титановые изделия будут идеально защищать от коррозии корпуса судов. Поэтому их можно было бы активно использовать в ходе строительства морского космодрома и другой надводной космической инфраструктуры, о которой говорят в последнее время.  

Кроме того, титановые детали находят идеальное применение в капсульной концепции автопрома, предполагающей, что один и тот же автомобиль по желанию владельца может менять внешний вид, превращаясь из пикапа в седан, кабриолет и наоборот. 

Будущее за дешевым украинским титаном?

Сейчас в мире предпринимаются попытки модернизировать и упростить процесс производства титана и изделий из него. Так, в прошлом году было заявлено о возможности строительства в Австралии завода по производству металлического титана способом, разработанным австралийской Australian Strategic Materials и корейской Zirconium Technology Corporation. Так что украинская «Велта» в этом не одинока.  

Для Украины, имеющей огромные запасы титансодержащего сырья, новые технологии дают возможность преодолеть сырьевую зависимость и стать пионером более активного внедрения титана, который за свою легкость, прочность и другие качества получил название «металла XXI века». А для космической отрасли это означает удешевление вывода на орбиту полезной нагрузки, а значит и большая доступность космических технологий. Выигрыш для имиджа страны и бюджета от этого будет колоссальный.   

Титан (Фото interfax.com.ua)

С Виталием Кучуком согласен и основатель ООО «Аддитивные лазерные технологии Украины» Сергей Аджамский. По его мнению, в наших реалиях именно стартапы сыграют ключевую роль в продвижении новых материалов и развитии ракетно-космической техники. 

Хочете повідомити важливу новину? Пишіть у Telegram-bot.

А також підписуйтесь на наш Telegram-канал — dev.ua: IT України.

Читайте также

Энтузиасты из Днепра создали невидимый бортовой компьютер для защиты велосипедов от кражи
Энтузиасты из Днепра создали невидимый бортовой компьютер для защиты велосипедов от кражи
Энтузиасты из Днепра создали невидимый бортовой компьютер для защиты велосипедов от кражи
Облачный сервис для коллективного редактирования музыкальных треков привлек $400 000. Как работает украинский музыкальный стартап
Облачный сервис для коллективного редактирования музыкальных треков привлек $400 000. Как работает украинский музыкальный стартап
Облачный сервис для коллективного редактирования музыкальных треков привлек $400 000. Как работает украинский музыкальный стартап
Житель Днепра создал онлайн-платформу для изучения китайского языка по  уникальному методу. Как она работает?
Житель Днепра создал онлайн-платформу для изучения китайского языка по уникальному методу. Как она работает?
Житель Днепра создал онлайн-платформу для изучения китайского языка по уникальному методу. Как она работает?
Не имея особых знаний по программированию, житель Днепра Игорь Будиленко создал первую русскоязычную онлайн-платформу по изучению китайского языка и не собирается на этом останавливаться. В планах преподавателя расширение языкового меню и курсы FrontEnd.  
1 комментарий
Владелец VR-стартапа Augmented Pixels ищет офисы в Киеве и Одессе
Владелец VR-стартапа Augmented Pixels ищет офисы в Киеве и Одессе
Владелец VR-стартапа Augmented Pixels ищет офисы в Киеве и Одессе

Обсуждение

Комментариев пока нет.