Výzkumný tým: VŠB-TUO
Představujeme si vesmírný výzkum jako cestu, na které se dělíme o znalosti, technologie a inovace, a přitom stavíme na solidní základně etiky a udržitelnosti. Jsme přesvědčeni, že investice do výzkumu vesmíru na VŠB-TUO přináší hodnotu nejen pro naši instituci a studenty, ale také pro širší společnost a budoucí generace. Naše úsilí v tomto směru je odrazem našeho závazku k excelenci, spolupráci a inovaci v oblasti kosmického výzkumu.
Jedním z klíčových aspektů našeho zapojení je přínos v oblasti umělé inteligence. AI nabízí neuvěřitelný potenciál pro zpracování a analýzu obrovského množství dat generovaných vesmírnými misemi. Využíváme naše odborné znalosti k tomu, aby byla data nejen shromažďována, ale aby z nich byly získány podstatné informace, které mohou vést k novým objevům a inovacím.
Roli VŠB-TUO v oblasti kosmického výzkumu nevidíme jako izolovanou iniciativu. Jsme pevnou součástí širšího ekosystému, kde se propojuje věda, technologie a inovace. Vesmírný výzkum neznamená pouze rozšiřování našich hranic poznání, ale jedná se i o aplikaci nových technologií a postupů, které mohou mít hluboký dopad na životy lidí po celém světě
Nanoroboti
prof. RNDr. Pumera Martin, Ph.D.
Fakulta elektrotechniky a informatiky, výzkumná skupina Advances Nanorobots and Multiscale Robot
Tým pod vedením Martina Pumery pracuje na vývoji mikro a nanorobotů pro léčbu astronautů. Od roku 2020 vyvíjí spolu s firmou SAB Aerospace systém na testování pohybu nanorobotů. Zaměřuje se rovněž na nositelné senzory pro sledování vitálních funkcí astronautů a 3D tisknutelné robotické systémy pro výrobu nástrojů ve vesmíru. Jeho tým se ve spolupráci s JPL/Caltech podílel na vývoji Lab on Chip analyzátoru pro misi na Mars, s potenciálním využitím na Jupiterův měsíc Europa, s cílem detekovat membrány buněk, resp. fatty acids. Analyzátor měl být součástí sondy Cryobot a byl designován na použití na polárních čepičkách Marsu a na Europě. Byl testován v grónských ledovcích a dostal se do Top 10 projektů v selekci NASA (Cryobot, více zde
https://en.wikipedia.org/wiki/Cryobot;
https://www.jpl.nasa.gov/images/pia25314-cryobot-for-ocean-worlds-exploration-illustration ).
Monitoring
prof. Ing. Radek Martinek, Ph.D.
Fakulta elektrotechniky a informatiky, Katedra kybernetiky a biomedicínského inženýrství
Monitorování astronautů během pobytu ve vesmíru představuje výzvu v mnoha oblastech, jelikož je třeba astronauta snímat s co nejmenší zátěží a omezením v pohybu a zároveň zachovat co nejvyšší kvalitu snímání společně s vhodným zpracováním dat a jejich co nejpřesnější a zároveň nejuniverzálnější interpretací. Podle již proběhlých studií jsou některé fyziologické parametry astronautů pobytem v mikrogravitaci a vystavením se stresovým situacím pozměněny, dochází mimo jiné ke změnám v srdeční aktivitě, složení kostní tkáně nebo atrofii svalů. Proto je nezbytné pravidelně či dokonce neustále monitorovat řadu fyziologických parametrů. Běžně používané metody pro monitorování ve zdravotnické péči často nejsou na vesmírné stanici či během letu aplikovatelné, proto musí být vhodně upraveny. Vyvíjejí se specializované monitorovací technologie, jako nositelné senzory upevněné k tělu astronauta pásky na suchý zip nebo senzory integrované do postrojů či oblečení. Velkou část vývoje zaujímají nové metody pro monitorování srdeční funkce založené na balistokardiografii či seismokardiografii, kdy je díky mikrogravitaci možno snímat trojrozměrné signály. Další rychle se rozvíjející a důležitou součástí monitorovacích systémů je aplikace metod založených na umělé inteligenci, které umožňuje komplexní sběr dat a vyhodnocení sledovaných parametrů pro rychlou a přesnou reakci na kritické stavy.
Zpracování astrofyzikálních dat
prof. Ing. Ivan Zelinka, Ph.D.
Fakulta elektrotechniky a informatiky, Katedra informatiky
V oblasti výzkumu vesmíru a s tím spojených fyzikálních procesů pomocí metod strojového učení má tým zkušenosti ve zpracování a klasifikaci astrofyzikálních dat pocházejících z robotických teleskopů. Na FEI byl řešen i projekt agentury GAČR, který se zabýval algoritmy strojového učení aplikovanými na big data z astrofyzikálních procesů. Výzkumníci publikovali několik článků o použití metod symbolické regrese na tvorbu automatických klasifikátorů spekter Be hvězd (rychle rotující hvězdy). Zaměřili se také na metody strojového učení používané v oblasti vesmírného výzkumu, na astrofyzikální data a jejich vizualizaci. Jako konzultanti se podíleli i na publikaci světoznámého fyzika Otto E. Rösslera o novém náhledu na kosmologii. Výzkumníci mají aktivní kontakty i na astrofyzikální pracoviště v různých zemích a pokračují v již započatém výzkumu.
Potlačování vibrací a energy harvesting
doc. Ing. Miroslav Mahdal, Ph.D.
Fakulta strojní, Katedra automatizační techniky a řízení
Jedním z klíčových témat, která mají zásadní význam pro výzkum vesmíru, je aktivní potlačování vibrací. Mechanická kmitání představují významnou součást všech strojírenských a mechatronických systémů určených pro vesmírné aplikace a ovlivňují jejich výsledné chování. Zvýšené vibrace mohou mít fatální důsledky, ať už z hlediska negativního vlivu na zdraví astronautů, rychlejšího opotřebení vesmírné techniky či nižší životnosti jednotlivých dílů zařízení. U mnoha zařízení jsou vibrace nežádoucí pro jejich správnou funkci - např. vesmírné dalekohledy, citlivé systémy pro skenování povrchů planet či vesmírných těles. V této oblasti již existují rozsáhlé zkušenosti ve využití akčních členů, zejména piezoaktuátorů, k potlačování nežádoucích vibrací.
Dalším významným tématem pro vesmírné aplikace je energy harvesting. Ve vesmírném prostředí, kde jsou omezené zdroje energie, může být klíčové získávání malých množství energie z různých zdrojů - ať už je to energie tepelná, světelná, kinetická či mechanická. Energie může být akumulována v superkapacitátorech nebo akumulátorech a sloužit k napájení nízkopříkonových vesmírných zařízení, jako jsou senzory nebo bezdrátové moduly.
Zpracování velkých dat
prof. Ing. Jan Platoš, Ph.D.
Fakulta elektrotechniky a informatiky, Katedra informatiky
Zpracování velkých dat je klíčovou oblastí pro bezpečný výzkum vesmíru, ať již vzdáleným průzkumem nebo pomocí letů s posádkou i bez ní. Velká data umožňují průběžně sledovat kosmické jevy, jako jsou sluneční erupce či blízké průlety asteroidů, objevovat nové astronomické objekty, jako jsou supernovy, černé díry, exoplanety, optimalizovat trajektorie vesmírných sond, zvolit vhodné cíle pro výzkum a řídit mise efektivněji. V neposlední řadě umožňují sbírat, uchovávat a analyzovat obrovské množství informací z různých částí vesmíru, což nám poskytuje komplexnější a hlubší pohled na vesmírné děje. Analýza velkých dat z vesmíru vyžaduje pokročilé technologie pro sběr, přenos a zpracování dat. Výzkum v oblasti velkých dat přispívá k rozvoji nových technologií, které mohou nalézt uplatnění i mimo vesmírný výzkum.
Optovláknové senzory
doc. Ing. Jan Nedoma, Ph.D.
Fakulta elektrotechniky a informatiky, Katedra telekomunikační techniky
Optovláknové senzory mohou představovat revoluční průlom v oblasti vesmírných technologií, protože nabízejí celou řadu unikátních benefitů přizpůsobených náročným podmínkám mimo naši planetu. Jejich výjimečná imunita vůči elektromagnetickému rušení založená na absenci metalických částí, elektrická pasivita, miniaturní rozměry, nízká hmotnost v řádech jednotek gramů a schopnost kombinovat teplotní a deformační snímání na jediném optickém vlákně jim dává značnou výhodu v porovnání s konvenčními senzory. V kosmických lodích a družicích mohou optovláknové snímače efektivně monitorovat kritické parametry, od teploty po deformace, což vede k vyšší bezpečnosti a spolehlivosti zařízení. Představují tak nejen stěžejní krok v technologickém vývoji, ale otevírají dveře novým možnostem výzkumu, vývoje a inovací ve vesmírném průmyslu. Jejich význam a potenciál pro budoucí vesmírné mise je nesporný a nepochybně si zaslouží další pozornost od vědecké komunity.
Vesmírná automatizace / robotika
prof. Ing. Jiří Koziorek, Ph.D.
Fakulta elektrotechniky a informatiky, Katedra kybernetiky a biomedicínského inženýrství
Vývoj systémů pro použití při průzkumu vesmíru naráží na klíčové omezení dané tím, že tyto systémy lze obtížně testovat v prostředí, ve kterém budou následně provozovány. Proto je nezbytné využít přístupy založené na modelech a simulacích. Komplexní systémy propojující mechaniku, elektrické komponenty, měřicí a řídicí systémy či softwarové vybavení vyžadují komplexní nástroje pro tvorbu modelů a simulací. Cílem je, aby byly dostatečně pokryty jak fyzikální vlastnosti systému a prostředí, tak další aspekty mechanické, funkční, elektrické či jiné specifické vlastnosti. Vytvořením takto komplexního modelu vznikne tzv. digitální dvojče systému, které je možné využít pro testování a virtuální uvádění do provozu, kdy se lze maximálně přiblížit podmínkám reálného použití. Zároveň je možné digitální dvojče následně aktualizovat pomocí dat z reálného provozu systému a následně provádět testování, experimenty či operace údržby opět nejdříve ve virtuálním prostoru a teprve posléze reálně.
Řídicí systémy
doc. Ing. Petr Šimoník, Ph.D.
Fakulta elektrotechniky a informatiky, Katedra aplikované elektroniky / Mobility Lab
Tým se pod vedením Petra Šimoníka věnuje vývoji inovativních technologií pro oblast automatizovaného řízení vozidel a e-mobilitu. V současné době například ve spolupráci se společností Valeo vyvíjí už třetí generaci tzv. „Drive by Wire Car Interface“, které slouží pro komplexní ovládnutí sériových automobilů pro jejich nasazení jako experimentálních vozidel při vývoji ADAS a vyšších úrovní automatizovaného řízení automobilů umožňující autonomní jízdu. Skupina pracuje také na vývoji nadčasového senzorického systému pro sledování a rozpoznání objektů v provozním prostředí automobilů a užitkových vozidel, včetně provozu ve složitém terénu mimo pozemní komunikace. Se společností Valeo připravuje vývoj automatizovaně naváděného vozidla pro přepravu materiálu a se společností Tatra Trucks vyvíjí vodíkové autonomní nákladní vozidlo. Skupina úspěšně vyvíjí unikátní systémy pro mobilitu a komercializuje svá řešení pro aplikační sféru. Tyto odborné zkušenosti tým využije zejména při vývoji řídicích systémů pro vesmírnou mobilní robotiku a výzkumu řídicích a komunikačních strategií s režimy Fail Operational.
Regulace a legislativa
Ing. Lukáš Peter, Ph.D.
Fakulta materiálově technologická, Centrum pokročilých inovačních technologií
Mise astronauta ve vesmíru není jen cesta plná úžasu a objevů, ale je také spojena s plněním předpisů a legislativních požadavků. Doprovodné experimenty a zařízení hrají klíčovou roli v pokroku vědeckého poznání ve vesmíru i na Zemi, jejich úspěch ale závisí také na zajištění souladu se složitou sítí pravidel, jež se stávají hnací silou nové definice inovací a vedou k přípravě experimentů a zařízení posouvajících hranice vědění. Dosažení úspěchu v této oblasti vyžaduje metodický přístup, kde je prvořadé důkladné porozumění předpisům, pečlivé plánování a průběžné monitorování. Každá činnost i zařízení, které astronauta doprovázejí, musí být ověřeny a musí být prokázána jejich bezpečnost v tak nestandardních podmínkách, jako je vesmír. Dodržování předpisů a regulací také slouží jako kompas, který spojuje naše snažení s etickou odpovědností a respektuje vesmírné okolí. Navíc je to štít, který chrání před nepředvídatelností vesmíru, posiluje úspěch, minimalizujeme rizika pro astronauty i vesmírné prostředí, ale především určuje směr kreativity poskytováním strukturovaného rámce pro inovace a především podporuje vývoj špičkových experimentů a zařízení.
Technologie OCT pro monitorování stavu konstrukcí ve vesmíru
prof. Carlos Marques
Fakulta elektrotechniky a informatiky, CICECO - Aveiro Ústav materiálů, Katedra fyziky, Univerzita Aveiro - Portugalsko
OCT (optická koherentní tomografie) se stala jednou z nejoblíbenějších a nejvýznamnějších technik v klinické praxi jako neinvazivní měření. OCT umožňuje trojrozměrnou vizualizaci vzorku a využívá viditelné a infračervené světlo, které proniká pod povrch vzorku. Ačkoli se používá především v biomedicínských oborech (oční, kožní, endoskopické), lze ji podobně použít k nedestruktivnímu testování, v oblasti konzervace umění, kontroly kvality a forenzních věd, stejně jako k nedestruktivní a bezkontaktní detekci defektů uvnitř náběžných hran nátěrů lopatek větrných turbín. Stejnou technologii lze použít i pro kontrolu vesmírných konstrukcí jako přenosná a chytrá zařízení, která umožňují monitorování stavu konstrukce a případných trhlin ve vesmírných konstrukcích.
Systém pro měření hladiny paliva v letadlech a vesmírných plavidlech a detekce úniku vodíku v plavidlech
Optické systémy jsou odolné vůči elektromagnetickému rušení a jsou vhodnou volbou pro výbušná prostředí v kombinaci s dobrými možnostmi z hlediska spolehlivosti a udržovatelnosti. Systémy pro měření hladiny paliva, které se používají například v letadlech, tak mohou být sofistikované a bezpečné s využitím optických systémů, jako jsou optické vláknové snímací systémy s více body pro přesné měření hladiny paliva. Podobně je vodík považován za ideální čisté a účinné palivo. V současné době se kapalný vodík široce používá v leteckém průmyslu. Jakmile palladiová (Pd) vrstva absorbuje vodík, můžeme mít optická řešení založená na optických vláknech funkcionalizovaných vrstvami nanomateriálu Pd podél vlákna k detekci a monitorování v reálném čase úniků vodíku v nádobách, které jsou v takových nádobách zabudovány kompozitními materiály.
Ekonomická návratnost vesmírných projektů
Ing. Petr Gurný, Ph.D.
Ekonomická fakulta, Katedra financí
Realizace vesmírných projektů s sebou nese značné finanční náklady, které jsou ovšem dle historických zkušeností doprovázeny neoddiskutovatelnými budoucími finančními přínosy. Přestože kalkulace zmíněných nákladů není jednoduchá, z hlediska finančního plánování nepředstavuje závažnější problém. Výzvou ovšem zůstává odhad budoucích finančních přínosů, a to zejména z důvodu velké míry nejistoty. Délka realizace a značná variabilita tohoto typů projektu pak vede k nutnosti ocenění potenciálních budoucích manažerských zásahů, tedy k odhadu hodnoty flexibility. Otevírá se zde proto cesta pro využití pokročilejších nástrojů finančního modelování, jako je metodika reálných opcí nebo stochastických a fuzzy proměnných. Zmíněné vstupy pak lze transformovat do laicky interpretovatelných kritérií hodnocení, jako je například doba návratnosti nebo čistá současná hodnota projektu. Klíčovým krokem je pak dále rozšíření hodnocení vesmírných projektů o environmetální a sociální dopady s cílem dlouhodobě udržitelného rozvoje.
Ekonomické strategie pro financování vesmírného výzkumu a turistiky
doc. Ing. Aleš Melecký, Ph.D.
Ekonomická fakulta, Katedra ekonomie
V oblasti vesmírného výzkumu a turistiky se otevírají možnosti pro revoluční ekonomické strategie. Schopnost získávat finanční prostředky může hrát klíčovou roli při hledání a využívání nových zdrojů financování vesmírných projektů. Analyzováním přímých a nepřímých efektů vesmírných projektů lze odhalit skrytý potenciál pro získání veřejné i soukromé podpory, což umožní přístup k budoucím příjmům, které mohou pokrýt počáteční investice a zároveň položit základy dlouhodobě udržitelného kosmického průmyslu. Zkoumáním možností, jak provozovat vesmírnou turistiku ziskově a podmínek, za kterých se takové podnikání vyplatí, jsou klíčové pro rozvoj ekonomického modelu vesmírné turistiky.
Partikulární hmoty a zpracování surovin
prof. Ing. Jan Nečas, Ph.D.
Hornicko-geologická fakulta, Katedra hornického inženýrství a bezpečnosti
Díky pokročilým technologiím a klesajícím nákladům se kosmické cesty stávají stále dostupnějšími soukromému sektoru. Mnozí analytici vidí v komerčním rozvoji kosmického průmyslu potenciál pro budoucí využití surovinových zdrojů na Měsíci, Marsu a asteroidech. Ačkoli to může znít jako vize budoucnosti, téměř fantazie, některé kroky k tomuto cíli již byly učiněny.
Získání, zpracování, skladování a doprava surovin v mimozemských podmínkách představuje výzvu pro současný výzkum v oblasti procesního inženýrství. Odlišné gravitační a atmosférické podmínky mimo Zemi mohou ovlivnit funkčnost a spolehlivost dopravních a procesních zařízení. Znalosti mechaniky partikulárních hmot na Zemi jsou doplňovány zjednodušováním modelů a empirickými daty, avšak tento přístup nelze automaticky aplikovat v nových prostředích. Nastává prostor pro vytváření nových lokálně platných zákonitostí. Tato výzva je klíčová jak pro současnou základní vědu v partikulárních hmotách, tak pro aplikace v oblasti inženýrství mechanických procesů, zejména procesů pracujících se surovinami.
Náš tým disponuje dlouhodobými zkušenostmi v oblasti návrhu a optimalizace systémů pracujících se sypkými hmotami. Tyto zkušenosti jsou výsledkem aplikovaného výzkumu a spolupráce s průmyslovými partnery, stejně jako se základním výzkumem, který se zaměřuje na chování a charakterizaci těchto materiálů. Při své práci tým využívá numerického modelování pomocí DEM simulací, které umožňují virtuální testování a inovaci konstrukčních celků za různých podmínek. Pracovní skupina je součástí Working Party on Mechanics of Particulate Solids Evropské federace chemického inženýrství (EFCE), což jednak zajišťuje vyváženou mezinárodní spolupráci, tak přenos informací a poznatků mezi zeměmi EU a a neposlední řadě i kritický přístup partnerů k předkládaným poznatkům.
Výzkum kosmického záření pomocí pixelových detektorů Timepix
doc. Ing. Carlos Granja, Ph.D.
Fakulta elektrotechniky a informatiky, Katedra fyziky
Polovodičové pixelové detektory Timepix umožňují precizní měření a vizualizaci jednotlivých ionizujících částic s maximální citlivostí poskytující podrobné informace o jejich energii, poloze, času a směru příletu. Jednotlivé složky záření lze rozlišit ve stejném detektoru. K rozšířenému využití slouží multidetektorové uspořádání v formě velkoplošných zobrazovačů a částicových teleskopů. Detektory vybavené čipem CERN Timepix/Timepix3 ASIC jsou řízeny pomocí miniaturizované elektroniky a tvoří kompaktní online radiační kameru (výrobce spinoff firma Advacam Praha). Inovativní metody detekce záření poskytují unikátní data s vysokým rozlišením umožňující spektrometrii a směrové zmapování jednotlivých částic v komplexních radiačních polích. Technologie může být konfigurována a upravena pro širokou škálu vědeckých experimentů i pro průmyslová řešení na oběžné dráze. Oblasti využití zahrnují mapování kosmického záření v otevřeném prostoru, výzkum kosmického počasí, monitorování radiace na palubě družic, radiační ochranu a stínění, precizní dozimetrii kosmické posádky a studium radiačních účinků na elektroniku a součásti družic. Implementace ve vesmíru zahrnují zařízení již umístěná na orbitě na palubách družic (OneWeb, Cubesat VZLUSAT-2) a na palubě Mezinárodní vesmírné stanice (ISS – moduly NASA). Pracuje se rovněž na přípravě astrofyzikálního experimentu na nepilotované sondě Space Rider od Evropské kosmické agentury (ESA) a na zařízení pro budoucí stanici Gateway na oběžné dráze Měsíce (NASA, ESA, JAXA). Výzkum a aplikace probíhají ve spolupráci s firmou Advacam.
Výrobní technologie
prof. Ing. Robert Čep, Ph.D.
Fakulta strojní, Katedra obrábění, montáže a strojírenské metrologie
Vzhledem k velikosti vesmíru, vzdálenosti planet a měsíců a také vzhledem k odlišným podmínkám a gravitaci oproti Zemi se veškerá výroba a opravy strojů a přístrojů budou chovat odlišně. Dodávky surovin na opravy a údržbu strojů dobývajících vesmír budou velmi nákladné a časově náročně, skladování velkého množství dílů a materiálu téměř nemožné. Bude potřeba aplikovat nové postupy, vyvíjet stroje a technologie, které dokážou využít suroviny pro zpracování a výrobu dostupných ve vesmíru. Bude nutné aplikovat recyklaci veškerých materiálů použitých při výstavbě a její použití při opravách a rekonstrukci. Standardní technologie používané na zemi se budou chovat odlišně a je nutné zjistit odlišnosti. Výzkum může spolupracovat a navazovat na práci týmu prof. Nečase při využití a zpracování nerostných surovin dostupných na cizích planetách.
Aditivní technologie
prof. Ing. et Ing. Mgr. Jana Petrů, Ph.D.
Fakulta strojní, Katedra obrábění, montáže a strojírenské metrologie
Aditivní technologie představují revoluční posun v možnostech výroby pro kosmický průmysl a mohou být výrazně nápomocny při osidlování vesmíru. Těžiště výzkumných směrů se soustředí na výzkum pokročilých materiálů a zkoumání jejich vlastností, optimalizace procesů aditivní výroby v extrémních podmínkách kosmického prostředí, testování a validaci dílů přizpůsobenou specifikům kosmických misí s novými standardy. Výhody aditivních technologií sahají daleko za hranice klasické výroby. Díky nim můžeme snižovat hmotnost součástí, aniž bychom ohrozili jejich únosnost. Možnost prototypování s ověřením funkčnosti designu na míru před reálným nasazením zrychluje vývoj a minimalizuje rizika s tím spojená. Navíc, s perspektivou výroby náhradních dílů přímo na místě, například z dostupných materiálů na Marsu, se dramaticky zvyšuje autonomie a efektivita budoucích misí. Tyto technologie, materiály a procesy slibují nejen efektivní řešení, ale i zcela nové možnosti, jak lépe porozumět vesmíru a posunout hranice lidského poznání.
Nekonvenční technologie
prof. Ing. Sergej Hloch, Ph.D.
Fakulta strojní, Katedra obrábění, montáže a strojírenské metrologie
Vysoká škola báňská – Technická univerzita Ostrava vnímala možnosti skrze okna vesmíru dokořán a s nadšením přijímá uchopit vizi spojenou s potenciálem nekonvenčních technologií pro výrobu v podmínkách nízké a nulové gravitace. Jednou z otevřených možností je využití 3D tisku, který umožňuje výrobu různých struktur. Nezbytným využitím je zahrnutí výroby pomocného spotřebního materiálu na vzorky, výrobu ručních nástrojů, výrobu náhradních součástek, zdravotnických pomůcek a nástrojů pro průzkum asteroidů nebo hornin na mimozemských planetách. Poslední možnost otevírá cestku k efektivnějším a rychlejším průzkumným analýzám, či těžbu potřebných surovin. Směrodajným motivem je zodpovědné využívaní extra terestriálních zdrojů s cílem zabezpečit nulovou produkci odpadu z výroby a pokud možno úplnou recyklaci nepoužitelných součástek. Udržitelnost a soběstačnost, efektivní využití energie je klíčový atribut pro údržbu a chod kritické logistiky na palubě meziplanetárních misí, vzhledem na omezenou dostupnost zdrojů. Z hlediska existujícího výzkumného potenciálu aktuálně zkoumané procesy mohou zahrnovat 3D tisk materiálů, hybridní 3D tis pro kovy či kompozitní materiály. Tyto procesy by se výrazně odchylovaly od pozemských technik, pokud jde o přizpůsobení se různým materiálům, které mají být zpracovány, podmínkám nízké a nulové gravitace, kompaktnosti a kontrolních mechanismech při odstraňování odpadních materiálů.
Konstrukční a materiálové řešení pro budoucí lunární výstavbu
doc. Ing. Petr Konečný, Ph.D.
Fakulta stavební, Katedra stavební mechaniky
Výzkum vesmíru zahrnuje kolonizaci planet a měsíců. Měsíc a planeta Mars jsou nám nejblíže. Založení měsíční základny a následné kolonie bude vyžadovat značné úsilí v oblasti stavebnictví a mezi oborové spolupráci. Zpočátku bude na Měsíci v daném okamžiku přítomen pouze omezený počet astronautů. Nedostatek pracovních sil, extrémní podmínky a potřeba využití zdrojů in situ (in situ resource utilization - ISRU) budou nutit astronauty k rozsáhlému využívání plně automatizovaných stavebních metod. V průběhu let byla navržena různá řešení automatizované nebo dokonce autonomní výstavby lunárních (nebo marťanských) základen. Před zahájením výstavby na Měsíci je však třeba provést ještě řadu výzkumů týkajících se vhodných technologií a stavebních materiálů.
Jednou ze slibných strategií pro osídlení je využití pokročilých kompozitních konstrukcí z materiálu podobného betonu nebo geopolymeru vytvořeného pomocí ISRU. Výstavba lunární základny zahrnuje řešení dvou důležitých aspektů: složení materiálu a konstrukční návrh. Výzkumný tým doc. prof. Konečného na této problematice spolupracuje s partnerskými výzkumnými týmy vedenými prof. Katzerem (UWM Olsztyn, Polsko), doc. prof. Sewerynem (CBK PAN Varšava, Polsko) a Dr. Miarkou (IPM AS Brno).
Kvantové výpočty
prof. RNDr. Marek Lampart, Ph.D.
Fakulta elektrotechniky a informatiky, Katedra aplikované matematiky
Tým vedený Markem Lampartem, vedoucím Laboratoře kvantových výpočtů na IT4Innovations, se zaměřuje na vývoj kvantových algoritmů pro řešení široké škály výpočetních úloh, kde kvantové výpočty budou poskytovat výraznou výhodu oproti klasickým metodám. Naše výzkumné aktivity zahrnují optimalizační problémy, detekci anomálií v atmosférických datech—například identifikaci metanových kapes—a další výpočetně náročné úlohy, kde kvantové metody mohou přinést průlomové výsledky. Kromě toho naše laboratoř hraje klíčovou roli v rozvoji aplikací kvantového počítání pro průmysl, přispívajíc k nejmodernějším studiím, které propojují oblasti kvantových technologií a průmyslových inovací.