Výzkumný tým: VUT

Vysoké učení technické v Brně (VUT) soustavně dosahuje uznávaných výsledků v oblastech, jako je vývoj: senzorů, satelitních komunikačních systémů, přístrojů pro aplikace ve vesmíru, technologií a aplikací v oblastech kybernetické bezpečnosti a umělé inteligence, stejně jako v oblasti výzkumů sluneční korony, zpracování satelitních dat, zpracování obrazu a vesmírné fotografie.

Vedoucí postavení VUT zaujímá například ve výzkumu kosmické tribologie, oboru, ve kterém má tým profesora Hartla již úspěšně implementované aplikace ve vesmírných projektech. Kosmická tribologie se zaměřuje na vývoj technických řešení zajišťujících spolehlivost funkcí pohyblivých částí zařízení ve vesmíru, jako jsou kosmické lodě, satelity či vesmírné stanice. Tento obor zahrnuje například zajištění spolehlivého vysouvání slunečních panelů, antén, zajištění spolehlivé funkce robotických ramen, včetně jejich mazání. Mechanická selhání těchto komponent v extrémních podmínkách vesmíru, například v důsledku přetížení nebo vibrací, mohou vést ke zmaření obrovských investic a značného lidského úsilí.

Technologie habitatů pro extrémní podmínky a pilotované vesmírné lety představují další významný výzkumný směr VUT. Průlomovým momentem tohoto výzkumu bylo vytvoření samočinně rozvinutelného habitatu, vyvinutého týmem Dr. Šáleného a Dr. Douleho a poskytnutí prvního prototypu tohoto habitatu pro Space Studies Program 2012,který pořádala International Space University na Florida Institute of Technology v USA. Aktuálně se v této oblasti VUT zaměřuje na výzkum technologií pro měření a vyhodnocování kognitivních a fyziologických reakcí lidského organismu. Výzkum byl prováděn například v rámci projektu ESA SPARK ICARUS ARMOR, jehož se účastnil i český záložní astronaut Aleš Svoboda. Byla v něm použita zcela nové baterie kognitivních testů vyvinutá na University of Pennsylvania pro vysoce výkonné astronauty NASA. Zásadním příspěvkem českého výzkumného týmu bylo začlenění jedinečného senzoru pro měření intenzity pocení, vyvinutého týmem profesora Hubálka a aplikace inovátorského přístupu analýzy malých datových sad s využitím metod kvantifikace nejistoty s podporou umělé inteligence od týmu firmy UptimAI s.r.o., kterou založil a vede Dr. Kubíček, absolvent VUT.

Koordinace aktivit univerzity v oblasti výzkum vesmíru, Výzkum technologií s významným interdisciplinárním přesahem

Ing. Vratislav Šálený, Ph.D

Fakulta strojního inženýrství, Energetický ústav

Aktivně se věnuji výzkumu a vývoji technologií určených pro vesmírné aplikace od roku 2010. Mým hlavním odborným zaměřením jsou technologie habitatů pro extrémní prostředí, inovativní kapalinové raketové motory a propojení umělé inteligence s analýzou malých datových sad. Zkušenosti získané z komerčních výzkumných a vývojových projektů pro Evropskou kosmickou agenturu a její klíčové průmyslové partnery, jako jsou Avio S.p.A., Sener Aeroespacial S.A., Thales Alenia Space UK Limited a další, jsem připraven věnovat ve prospěch univerzitních vesmírných projektů. S ohledem na mou bohatou podnikatelskou historii před nástupem na univerzitu přikládám velký důraz na ekonomické, právní a obchodní aspekty projektových spoluprací mezi všemi zainteresovanými stranami. Mezi projekty, na kterých jsem se významně podílel, patří například: S.H.E.E. - Self-deployable habitat for extreme enviroments, EU FP7 Project No. 312747, International Space University; VEGA-E Upper Stage Engine and LPM Valves Design, Contract No. C116193 ,Avio S.p.A.; ICARUS ARMOR, ESA Spark Funding Contract No. 2022-ESA-TCCZ-001, UptimAI s.r.o.

Vysokorychlostní komunikační technologie

doc. Ing. Tomáš Götthans, Ph.D

Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií, Ústav radioelektroniky

V reakci na vzrůstající požadavky na vysokorychlostní komunikační technologie se výzkum a vývoj v oblasti vysokofrekvenčních komunikačních systémů ukazuje být zásadním prvkem pro zajištění úspěchu vesmírných misí. V rámci spolupráce s mým vědeckým týmem se specializuji na detailní analýzu a vývoj vysokofrekvenčních obvodů, antén, metod zpracování signálů a radarové technologie, specificky uzpůsobené pro využití v prostředí vesmíru.

Náš výzkum je cíleně zaměřen na inovativní návrhy a optimalizaci vysokofrekvenčních obvodů pro široké spektrum aplikací, včetně rádiových přenosů, radarových systémů a satelitní komunikace.

Naše úsilí vyústilo ve spolupráci na několika výzkumných a vývojových projektech pro Evropskou vesmírnou agenturu (ESA), včetně vývoje kompaktního bi-směrného zesilovače pro bezpilotní letadla, vytvoření plně adaptivního RF linearizéru pro vysokovýkonné zesilovače, konstrukce rádiového přijímače a vysílače pro bezpilotní letadla operujících v L-pásmu či projektu MakerSpace. Spolupracujeme například s Observatoire de Paris na vývoji radiového spektrometru, který je navržen pro práci v pásmu milimetrových vln a je schopen detekovat přítomnost molekul kyslíku.

V rámci angažmá na Vysokém učení technickém v Brně jsem přispěl k založení magisterského studijního programu Space Apps, který poskytuje studentům unikátní příležitost specializovat se na systémové inženýrství aplikované ve vesmírných projektech.

Mikrosenzory a chytrá elektronika

Prof. Ing. Jaromír Hubálek, Ph.D

CEITEC VUT

Chytrá řešení využívající moderní mikroelektronické senzory na čipech jsou velmi rozšířená právě v mobilní či nositelné elektronice. Vývoj nových senzorů, které zatím nebyly využity v oblastech monitorování aktivit a zdraví člověka je naší oblastí zájmu. Máme vlastní systém, který pracuje s dostupnými nositelnými senzory požívané v telemedicíně, ale také vyvíjíme senzory, které dosud na trhu neexistují a které testujeme společně s těmi již existujícími. Vytváříme tak komplexní systém, který může sbírat parametry, které dosud nemohly být z člověka snímány. Máme již za sebou studie u sportovců při fyzickém stresu a prováděli jsme i testy při kognitivním a teplotním stresu pro projekt ESA SPARK ICARUS ARMOR, kterých se účastnil také budoucí kosmonaut Aleš Svoboda.

Kosmická a vakuová tribologie

Prof. Ing. Martin Hartl, Ph.D

Fakulta strojního inženýrství, Ústav konstruování

S narůstající složitostí, ambicemi a délkou kosmických misí a spolu s extrémními podmínkami prostředí se stává výzkum a vývoj pohybových mechanismů klíčovým aspektem k zajištění úspěchu vesmírných letů. Ve spolupráci se svým vědeckým týmem se věnuji analýze a vývoji tribologických komponent a mechanismů vhodných pro použití v kosmickém prostředí. Naše práce je zaměřena na výzkum interakcí mezi pohybujícími se povrchy u různých součástí, jako např. kol, převodů, aktuátorů, ložisek, motorů apod. Interakce povrchů studujeme na všech úrovních – od atomů až po celé sestavy. Hlavním cílem našeho výzkumu je pochopení chování maziv v podmínkách vakua a při extrémních teplotách a následná optimalizace s cílem minimalizovat třecí ztráty a zároveň maximalizovat trvanlivost a spolehlivost těchto komponent. Podíleli jsme na výzkumných a vývojových projektech pro ESA (Lubricant Evaporation Control in Space Environment), Honeywell (Rotary Actuator for Space Applications, Pointing Assembly for Optical Intersatellite Communication), Frentech Aerospace (Automated Application of Lubricant for Space Tribological Components), and Thales Alenia Space (TVAC Testing Campaign of Potentiometer for Geostationary Communication Satellite).