Odštevanje do začetka ERC projekta

Čas do začetka projekta lahko v grobem razdelimo na štiri dele:

  1. birokracija
  2. kadri
  3. čiščenje starih grehov
  4. mediji

“No Matevž, zdaj se pa tahujše šele začne!” Res zelo vzpodbudne besede za “dan po…”.  Izjava je letela na birokracijo, preko katere moraš, preden se podpiše pogodbo. Reč res ni trivialna, še posebej zame, ki sem bil navajen dela za gospodarstvo v stilu: problem -> rešitev -> €. Zapletlo se je že pri etični presoji – v projektu CABUM se bomo ukvarjali tudi z bakterijami in virusi:

ERC: Kaj pa, če vam pobegnejo?
Matevž: Ja, pa saj niso nevarni za človeka.
ERC: Ja, kaj pa za krompir?
Matevž: Hmmmm…

Če povzamem, birokracija je zapletena. Velik delež sem reševal iz ZDA.  Račun za telefon bi nanesel nekaj več kot 2000€, če ne bi zakupil pavšalne kvote minut. Ampak gre, tudi, če si po duši “samo” preprost inženir.

“Ja, kje boš pa dobil kadre?”

Ta skrb se k sreči ni izkazala za utemeljeno. V zadnjih letih na Fakulteti za strojništvo nihamo med navdušenjem in obupom. Navdušeni smo, ker imajo praktično vsi študenti še pred zaključkom študija obljubljeno službo. Obupani smo, ker imajo službo obljubljeno tudi najboljši študenti, kar pomeni, da se skoraj nihče ne odloči za slabo plačano nadaljevanje študija. K sreči sem imel več kot pol leta časa in našel res dobre ljudi. Mesto v ekipi ERC očitno pomeni nekaj več kot mesto MR.

Kot večji problem se je izkazal prostor, saj fakulteta poka po šivih. Kljub temu, da so nam šli naproti (dobili smo nov laboratorij in eno pisarno),  sem bil prvič primoran zavrniti prošnjo podiplomskega študenta iz tujine, ki se nam je želel za eno leto pridružiti (na svoje stroške).  Enostavno nimam proste pisalne mize zanj.  Mojo, 10 m2 veliko, pisarno si trenutno delimo trije profesorji.

“Kaj bo pa s tvojimi ostalimi projekti?”

V zadnjih mesecih smo zaključevali večji projekt za Evropsko Vesoljsko Agencijo – ESA. Kakšno zvezo pa ima kavitacija z vesoljem? Raketni motorji za gorivo večinoma uporabljajo vodik ali pa kerozin. Poleg goriva morajo s seboj nesti še kisik, ki je potreben za zgorevanje. Gorivo in kisik sta utekočinjena, shranjena v rezervoarjih pri zelo nizki temperaturi, v zgorevalno komoro pa jih črpajo izredno zmogljive črpalke. Črpalka evropske rakete Ariane 5 tehta 200 kg, se zavrti več kot 1000krat na sekundo in proizvede moč 6 MW (toliko kot zmorejo tri lokomotive, ki vozijo med Ljubljano in Mariborom). Seveda se to moč plača. Pri tako ekstremnih pogojih se v črpalki pojavi kavitacija, ki jo dobrih dveh 2 minutah popolnoma uniči. Problem delovanja črpalke je tudi t.i. POGO efekt, ki so ga poimenovali po vzmeteni palici za skakanje. Tlačni valovi povzročijo nekonstanten pretok goriva, posledično pa močne vibracije celotne rakete. POGO je prva v želodcih občutila posadka Apolla 8 pred skoraj točno 50 leti (Borman: “We’re picking up a slight POGO at this point”, z besedo slight je opisal vibracije, ki so menda dosegle ±12g!).

V zadnjih letih trg narekuje večkratno uporabo raketnih motorjev, kar pomeni, da bodo morale biti črpalke sposobne delovati dlje časa. Poseben problem predstavlja tudi njihov ponovni zagon, recimo ob vertikalnem pristanku rakete Falcon 9 ali pa ob utirjenju več satelitov v različne orbite. Za uspešen zagon motorja mora biti le ta izredno hiter.  Črpalka Ariane 5 potrebuje le en sam obrat, da doseže končno hitrost, kar ni težava ob vzletu (raketa pač ne vzleti), je pa težava, ko želimo spremeniti orbito ali pa ob pristanku (ponesrečen pristanek tretjega boosterja rakete Falcon Heavy, februarja 2018).

Razumevanje kavitacije v kriogenskih kapljevinah je ostalo na ravni iz 60’ let, ko so Američani morali priti na Luno. Raziskav na bazični ravni po tem praktično ni bilo. Leta 2011 je prišlo do srečnega naključja, da smo ob istem času razvili hitri brezdotikalni princip merjenja temperatur, da sem delal na Arts et Métiers ParisTech, kjer sem sodeloval s Francosko vesoljsko Agencijo CNES, Slovenija pa je začela s postopnim vključevanjem v ESA. Pridobili smo dva projekta (skupaj sta trajala 6 let), kjer smo raziskovali kavitacijo v tekočem dušiku ter kot prvi izmerili temperature v kavitacijskih oblakih, nadgradili termodinamski model kavitacije, raziskali kavitacijsko erozijo kriogenskih tekočin ter oblikovali kavitacijski model, ki ga lahko uporabimo za napoved razmer v črpalki ob prisotnem POGO efektu. Rezultate našega dela uporabljajo v ESA, CNES, ASI, SAFRAN, za njih pa so se zanimali tudi pri podjetju Aerospace Corp., kjer razvijajo črpalke za Space X.

Žal naša država v zadnjih letih na tem področju ne vidi povezave med znanostjo in industrijo, članstvo Slovenije v ESA si ministrstva podajajo in le upamo lahko, da zgodba o uspehu ne bo enostransko prekinjena.

“Imate čas za kratek interviju? Sem že pred vhodom na fakulteto.”

V zadnjih mesecih sem opravil 30 intervjujev, nastopov in govorov. Vedel sem, da je ERC velika reč, a na tak odziv medijev res nisem bil pripravljen. Verjetno nihče v znanosti ni. Lepo je, ko greš po malico v bližnjo pekarno in ti rečejo: “A vi ste pa tak zaresen znanstvenik?! Sem videl… lepo, lepo…!”.  Po drugi strani sem pa zdaj dokončno ostal brez študentskega popusta!  Kaj hočemo, cena slave!

Selfija z rotorjema črpalk raket Ariane 5 (levo) in Ariane 6 (desno), Arts et Métiers ParisTech.