Un concept de răcire a roboţilor care operează pe suprafaţa planetei Venus, unde temperaturile ajung la 460 de grade Celsius, este cea mai nouă propunere de contract primită de gălăţeanul Călin Tarău, de la NASA JPL. Pasionat de trenuleţe electrice, dr. ing. Călin Tarău, absolvent şi fost lector al Facultăţii de Mecanică - specializarea Nave, din cadrul Universităţii "Dunărea de Jos" din Galaţi, creează tehnologii pentru controlul termic al sateliţilor, roboţilor planetari şi al unor nave spaţiale, fiind unul dintre contractorii preferaţi de NASA.
Dr. ing. Călin Tarău, care a susţinut joia trecută, pe 12 aprilie, în faţa studenţilor doctoranzi şi a foştilor colegi, conferinţa cu tema "Spacecraft thermal control", a acceptat să ne acorde un interviu.
- "Spaţiul, ultima frontieră" este replica dintr-un celebru film SF. În ce locuri din spaţiu a ajuns tehnologia pe care aţi creat-o până acum?
- Singurul loc în spaţiu unde tehnologia pe care am produs-o a ajuns deocamdată este Staţia Orbitală Internaţională. În vara lui 2017, am testat, cu dirijare de la sol, două dispozitive pentru control termic.
Totuşi, am lucrat şi lucrez în continuare la tehnologii care vor funcţiona pe Venus, Marte, Lună şi Europa - satelit al lui Jupiter, care promite cel mai mult existenţa unor forme de viaţă microorganică.
- Haideţi să ne întoarcem la începuturi. Când şi cum a început cariera dumneavoastră internaţională?
- În 1999, am venit la New York, cu bursă de doctorat şi am început să lucrez în laboratorul profesorului meu, Volkan Otugen, de la Universitatea Politehnică din New York. Cercetarea făcută, lucrările publicate şi conferinţele au marcat expunerea internaţională pe plan profesional. Toate acestea au continuat la un nivel accelerat când am început să lucrez pentru compania actuală - Advanced Cooling Technologies Inc - ACT, în 2006.
- Cum şi când aţi ajuns să lucraţi pentru NASA?
- Bursa de doctorat a fost finanţată de NASA şi Air Force. Tema de cercetare, însă, a fost NASA. Deci contactul a început odată cu şcoala, în septembrie 1999. În 2006, când am fost angajat de ACT, mi-am început activitatea lucrând la un proiect pentru NASA deja existent în companie. După aceea, am câştigat multe proiecte de cercetare de la NASA. Sistemul de aici este în felul următor: NASA, dar şi alte agenţii ca Departamentul de Apărare (DoD), Departamentul de Energie (DoE), solicită în mod ritmic idei şi soluţii tehnice inovatoare pentru fel de fel de misiuni, mai urgente sau cu bătaie mai lungă. Companiile americane răspund solicitărilor cu propuneri de cercetare bazate pe aceste idei, soluţii, invenţii, strategii… Sistemul este extrem de competiţional. Apoi NASA anunţă câştigătorii de contract. Am câştigat multe contracte în acest fel. De fapt, aşa ne câştigăm existenţa, inovând şi inventând continuu, într-un ritm uneori infernal, pentru NASA, DoD şi DoE. Asta este pâinea noastră şi a altor companii precum cea în care lucrez. Avem aici o vorbă: inventăm, inovăm sau… falimentăm. Am ajuns unul dintre contractorii preferaţi de către NASA. Avem deja zboruri planificate la International Space Station (ISS), unde testăm tehnologii create în condiţii de microgravitaţie. Aceste teste sunt precursoare pentru implementarea tehnologiei create în diverse misiuni reale.
- Povestiţi-mi, vă rog, despre tehnologia creată în cadrul companiei la care lucraţi. În ce constă activitatea dumneavoastră?
- După cum şi numele companiei spune, profilul nostru este în domeniul termic şi al dinamicii fluidelor (sunt fundamental legate). Totuşi, nu aş elimina partea de analiză structurală a ceea ce facem aici. Bazat pe această expertiză, noi dezvoltăm tehnologii pentru controlul termic al sateliţilor, roboţilor planetari şi al unor nave spaţiale care se preconizează să zboare cu diverse misiuni spre Venus sau spre Marte sau spre planetele gazoase cu unii sateliţi de-ai lor - Europa, Titan, Enceladus.
Toate vehiculele spaţiale au putere instalată la bord pentru funcţionarea instrumentelor de bord. Această putere provine de la baterii, radioizotopi sau/şi de la Soare. Această putere, în final, trebuie rejectată în spaţiu sub formă de căldură reziduală, pentru a menţine instrumentele electronice la temperatura nominală de funcţionare. Noi, prin dispozitivele noastre (în general bi-fazice), colectăm căldura de la electronice şi o trimitem la radiatoare, pentru rejectarea în spaţiu.
Pentru roboţii planetari, sistemele create de noi rejectează căldura reziduală pe timp de zi (când sursa rece este… caldă) şi protejează componentele de la îngheţ pe timp de noapte (când sursa rece este prea rece; de exemplu, noaptea lunară în craterul Shakelton durează 14 zile terestre, iar temperaturile coboară la minus 170 de grade Celsius, datorită lipsei de atmosferă).
Se preconizează folosirea energiei nucleare în spaţiu, atât pentru propulsie, cât şi pentru operaţiile pe suprafeţele diferitelor planete. Lucrăm la proiectul kilopower (cu NASA Glenn) unde dezvoltăm un generator nuclear de energie pentru spaţiu. Noi dezvoltăm sistemele termice care aduc căldura de la reactor la convertoare şi, de asemenea, care preiau căldura reziduală (port conversie) şi o rejectează în spaţiu.
Unele dintre tehnologiile noastre au acumulat până acum peste 24 milioane de ore de funcţionare pe orbită (cumulate, bineînţeles), pe un număr mare de sateliţi.
Rolul meu este predominant tehnic. Mă ocup cu proiectare, analiză, modelare matematică, simulare, testare… Însă cea mai importantă şi dătătoare de satisfacţie activitate pe care o desfăşor este generarea de idei şi soluţii tehnice pe baza cărora câştigăm contractele de cercetare.
- Pentru ce misiuni aţi produs tehnologie?
- Am lucrat foarte mult pentru Advanced Stirling Radioisotope Generator (ASRG), implementând un sistem de redirecţionare a căldurii emanate de radioisotop. În 2015, programul a fost oprit temporar, din datorită altor priorităţi. Acum s-a reluat.
Începând cu 2009, am lucrat la un sistem de asistare termică a unui "Lander" pentru Venus. Am investit patru ani de cercetare continuă, ca, până la urmă, misiunea să fie abandonată. În prezent, am o propunere de contract la NASA JPL, pentru un concept de răcire a roboţilor care operează pe suprafaţa planetei Venus, unde temperaturile sunt în jur de 460 de grade Celsius. Sunt foarte optimist în câştigarea acestui contract, deoarece NASA deja ştie despre conceptul propus şi este de acord cu el. Începând cu vara lui 2017, am început să lucrez pentru misiunea Europa Clipper, pentru instrumentul MISE (Mapping Imaging Spectrometer for Europa) - la sistemul de rejecţie a căldurii reziduale pe care răcitorul criogenic o extrage de la instrumentele optice. Această activitate continuă până în 2020. Kilopower este un alt program important, la care lucrez de mai mulţi ani. Aici am dezvoltat echipamentele termice de transport a căldurii de la reactorul nuclear la convertoare şi de la convertoare la radiatoare, pentru rejecţia în spaţiu. De asemenea, chiar zilele acestea, am început un contract cu NASA Marshall, în care trebuie să dezvoltăm un sistem de rejecţie a căldurii de la un Lander lunar, care va fi pe Lună în 2020. Misiunea va dura o zi. Interesant este faptul că proprietarul acestui Lander nu este NASA, ci o companie privată (Astrobotic). NASA este doar mediator.
Am lucrat şi continui să lucrez la multe programe pentru diverşi sateliţi, de asemenea, multe programe pentru companii private ca Space X, Bigalow, Tyvac şi altele. Chiar recent am încheiat un proiect cu Bigalow, unde am dezvoltat planuri preliminare pentru un sistem de climatizare a unui… hotel pe orbită. Nebunie mare!
- Care este cel mai important şi provocator proiect la care aţi lucrat?
- Proiectul pentru Venus a fost şi este cel mai interesant şi provocator. Contextul pe aceasta planetă este extraordinar de nefavorabil. Este un fel de iad greu de imaginat: temperaturile sunt de 460 grade Celsius, presiunea de 92 atmosfere, iar atmosfera este compusă din CO2 şi, mai sus de sol, nori de acid sulfuric. Învăţăm de la Venus despre trecutul pământului, dar, şi mai important, învăţăm despre… viitorul Pământului. Un exemplu de încălzire globală mai bun nu cred că ştiu. Sper să continui cercetarea pentru supravieţuirea de o zi pe Venus a acestui "Lander", bazat pe conceptul de refrigerare pe care l-am propus de curând.
- Ce vă mai leagă, după atâţia ani, de Galaţi şi de România?
- De Galaţi şi de România? Mă leagă… totul! Rudele, prietenii, colegii, locurile, locuri minunate, obiceiurile, limba, amintirile… SUFLETUL. Nu m-am împăcat niciodată cu ideea că nu mai sunt acolo şi probabil nu voi mai fi mult timp. Adaptarea sufletească la aceste locuri (în SUA) a fost un proces deosebit de anevoios şi… întârziat. Sunt multe lucruri interioare despre care aş putea să comentez pentru mult, mult timp, dar aş deveni patetic. Am fost fericit acasă, dar tentaţia oportunităţii de a lucra la un anumit nivel, a unei anumite satisfacţii profesionale a înclinat (cu puţin doar) balanţa în luarea deciziei de a pleca… dar am promis că mă voi întoarce în patru ani, după ce termin doctoratul. Nu m-am ţinut de cuvânt. Vâltoarea activităţilor profesionale mi-a schimbat gândurile, încetul cu încetul, într-un mod... pervers aş zice. Lucruri importante care acum mă reţin aici, în SUA, sunt familia - copiii sunt născuţi aici - şi profesiunea, dar îmi este atât de dor de tot ce am enumerat la început! Nu am văzut aici locuri mai frumoase - în percepţia mea - decât munţii noştri. Şi am umblat în toate statele şi oraşele lor, la conferinţe şi vizite, dar nu, nu am văzut încă!!! Poate ar trebui să spun nu, nu am "perceput" încă… ceva să-mi placă, să mă atragă mai mult. Nu… Nu încă!
În 2016, am fost la o conferinţă la Viena şi am alergat pe malul Dunării în fiecare seară… De ce? Ca să miros Dunărea, să simt Dunărea, să mă simt ca acasă. M-am simţit acasă! Eram totuşi la Viena, dar eu mă simţeam acasă datorită Dunării cu soundul şi mirosul ei. Am şi înotat în Dunăre… aşa ca să le fac pe toate ca acasă. Am vrut numai să dau un exemplu de sentimentalism copilăros… dar relevant şi abundent în trăirile mele aici, în SUA.
- Cum şi unde vă vedeţi peste zece de ani?
- Cred că voi fi în SUA, făcând ceea ce fac şi acum. Sunt fericit din acest punct de vedere şi nu aş vrea să se schimbe nimic. Îmi place atât de mult ceea ce fac, încât am devenit notoriu în a refuza avansări în funcţie, cu sarcini manageriale. Stau tehnic, pentru că este ceea ce îmi place. Ştiu şi recunosc că este un lux sau, de ce nu, o binecuvântare să poţi face ceea ce îţi place... şi numai ceea ce îţi place. De aceea, ştiu că nu este puţin ceea ce îmi doresc. Apreciez ceea ce am. Sunt recunoscător dascălilor mei de la Galaţi şi… norocului pe care l-am avut.
Potrivit lui Călin Tarău, această fotografie este realizată înainte de închiderea camerei de vacuum pentru începerea testelor la sol a ceea ce s-a trimis în spaţiu (la ISS). Laboratorul este NASA Johnson în Huston.
Cine este Călin Tarău
Călin Tarău este inginer şef la Aerospace Product Group, în cadrul Advanced Cooling Technologies, Inc. Lancaster, SUA, principal investigator în 12 proiecte finanţate de NASA.
S-a născut pe 31 mai 1963, la Galaţi. A învăţat la Şcoala Generală Nr. 23, apoi a urmat Liceul Industrial de Construcţii de Maşini şi Facultatea de Mecanică, secţia Nave, din cadrul Universităţii "Dunărea de Jos" din Galaţi. După absolvirea facultăţii, în 1988, a lucrat timp de doi ani la Navrom Brăila, apoi s-a întors la Universitate, unde a fost cadru didactic până în 1999, când a plecat de pe poziţia de lector, cu o bursă doctorală, la Institutul Politehnic din New York. Şi-a dat doctoratul în 2004, dar nu a rămas în învăţământul superior, ci a optat pentru cercetare, ajungând să lucreze pentru NASA. "Am studiat navele, am ajuns să fac aerospaţialitate, dar mie, de fapt, mi-au plăcut trenurile! Trenuleţele electrice! Am avut o mare pasiune", ne-a mărturisit Călin Tarău, recunoscând că are şi o colecţie de trenuleţe electrice. Dacă tot veni vorba de pasiuni, trebuie spus că gălăţeanul a cântat rock cu propriul band. În ceea ce priveşte sportul, numele lui apare pe site-ul american de futnet (tenis cu piciorul).
"Îmi aminteşte de ilustrul profesor Adrian Bejan"
"Profesorul Călin Tarău face parte dintr-o listă de aur a Facultăţii de Mecanică, alături de mulţi performeri în inginerie. Călin este un om performant. Şi este performant în trei direcţii: în ştiinţă, în muzică şi în sport. Muzică, da, pentru că are o diplomă la chitară bas, luată în 1998, la nivel naţional în România! Călin Tarău a fost un atlet de performanţă în lotul naţional. Este genul de om care a performat în toate domeniile şi-mi aminteşte de ilustrul profesor Adrian Bejan, care era şi el performant în toate! El face parte din categoria celor care nu confundă performanţa cu masca ei. Este un performer şi, ajungând în America, a avut condiţii să-şi manifeste talentul, competenţa şi aşa mai departe. Călin Tarău este legat afectiv de Galaţi şi de Universitatea "Dunărea de Jos". Faptul că a ajuns în America este chiar o întâmplare, dar el sufleteşte este la Galaţi şi noi ţinem o legătură virtuală permanentă", ne-a declarat prof. dr. ing. Gabriel Andrei, prodecanul Facultăţii de Inginerie, fost coleg de departament cu Călin Tarău.
"Încă de când era student în anii III-IV, a fost pentru şcoala noastră o lumină! Cu adevărat, o lumină! Tatăl lui, domnul Tarău, mi-a fost mie profesor şi avea o calitate rară: lucra cu toţi împreună şi îi ajuta şi îndruma pe toţi cei din jurul lui!", ne-a mărturisit prof. univ. dr. Nicolae Oancea, participant la conferinţa "Spacecraft thermal control", găzduită de Şcoala doctorală de Inginerie Mecanică şi Industrială din Universitatea "Dunărea de Jos" din Galaţi.
