Filip navrhuje technologie pro vesmírné mise, které mohou posunout naši civilizaci blíže k vesmíru.
Filip Soukup se po střední škole rozhodl studovat na ČVUT, protože mu matematika nedělala problém. Šel tedy cestou nejmenšího odporu a tehdy ho zřejmě ani nenapadlo, že jednou bude součástí nejprestižnějších vesmírných institucí. Dnes se zaměřuje na inovativní technologie, které mohou lidstvu umožnit další prozkoumávání vesmíru.
Jeden z jeho momentálních projektů je chladicí systém pro urychlovač částic ve vědeckém institutu CERN v Ženevě, který by mohl posunout výzkum a technologie do úplně nové dimenze.
V rozhovoru se s námi podělil o to, jak se technologie pro vesmírné mise vyvíjejí, co všechno je potřeba, aby byly úspěšné, a jaký vliv mohou mít jeho nápady na budoucnost.
Filipe, tvoje kariéra je doslova vesmírná. Proč tě lákalo jít právě cestou vesmírných technologií?
Co se týče kariéry, vždycky jsem byl spíš pragmatik než člověk, který se rozhoduje podle emocí. Na strojní fakultu ČVUT v Praze jsem šel víceméně proto, že to byla cesta nejmenšího odporu – matika a fyzika mi nedělaly problém. Když pak přišlo na výběr specializace v inženýrství, zaujal mě tehdy nedávno otevřený program kosmonautiky. Nebyl jsem ale ten typ, co od dětství sleduje živé přenosy startů raket, a na přistání Apolla na Měsíci jsem byl ještě moc malý. Tohle vesmírné nadšení mě původně minulo.
Postupem času jsem si ale vesmírné technologie oblíbil. Mají svá specifika – 90 procent času designuješ něco, co se pošle do vesmíru a už to nikdy neuvidíš ani neopravíš. Právě proto má ale tahle práce tak obrovskou hodnotu. Posouvání hranic a rozšiřování znalostí o našem původu a o vesmíru by měla být taková mini-mise pro každého z nás. A kromě toho nabízí tahle oblast i docela solidní stabilitu na pracovním trhu a dynamické prostředí, kde se člověk jen tak nezačne nudit.
Pracoval jsi na spoustě projektů v různých institucích. Můžeš mi je představit a vysvětlit, co jsi dělal?
No, těch projektů bylo opravdu hodně. Už během vejšky jsem se snažil zapojit do stáží a projektů v průmyslu, protože svět mimo akademickou půdu je prostě úplně jiný. Bakalářku i diplomku jsem psal externě – bakalářku pro GE Aviation, což je americký technologický gigant. Pracoval jsem na topologické optimalizaci jednoho dílu do leteckého motoru. Bakalářka je hlavně o tom, že se student naučí sepsat nápady, dát dohromady plán akcí, něco zanalyzovat a případně ověřit experimentálně nebo numericky v softwaru. No a pak výsledky odprezentovat před panelem profesorů.
Diplomku jsem zaměřil na termální analýzu malé družice, která byla na nízké oběžné dráze. Její mise musela být předčasně ukončena, protože nebyla dostatečně termálně chráněná a doslova se upekla.
Co všechno hraje roli při návrhu termálních systémů pro vesmírné mise?
Jedním z hlavních problémů je tepelná zátěž. Ve vesmíru chybí atmosféra, která by udržovala stabilní teplotu, takže družice dostává pořádnou dávku tepelné radiace, když je na slunci. Naopak ve stínu – třeba když se ocitne za Zemí – teplota může klesnout téměř k absolutní nule. A tenhle cyklus se může opakovat klidně každých 90 minut. My musíme navrhnout systém, který zajistí, že teploty na palubě zůstanou v rozmezí, kde můžou bez problémů fungovat palubní počítače, senzory, antény a veškerý payload.
Díky těmhle zkušenostem jsem se pak dostal do Thales Alenia Space, kde jsem pracoval na několika velkých družicích, které měly několik metrů v průměru. Mým hlavním projektem byl právě návrh termálních systémů, které regulují teplotu a udržují technologii v bezpečí.
Práce tě ale zavedla ještě dál…
Po francouzském Thalesu jsem zamířil do Evropské vesmírné agentury v Nizozemsku, kde jsem koordinoval vývoj malých družic – takzvaných CubeSatů. Tyhle projekty probíhaly na různých univerzitách po celé Evropě a každá mise měla jiný cíl. Některé sloužily k testování nových technologií, třeba efektivnějšího substrátu na solární panely, který by mohl v budoucnu napájet velké mise i generovat elektřinu na Zemi. Jiné se zaměřovaly na výzkum, třeba zkoumání chování bakterií ve stavu beztíže. Společně s kolegy jsme tam také pracovali na misi YPSat, která zaznamenala historicky první start nové evropské rakety Ariane 6.
Pak jsem se přesunul na Nový Zéland, kde jsem spolupracoval s Robinson Research Institutem a University of Canterbury na vývoji moderního elektrického plazmového raketového pohonu pro družice. Fungoval na principu supravodivých magnetů, což je fascinující technologie. Supravodivost umožňuje vést elektrický proud téměř bez odporu, díky čemuž mohou supravodivé magnety dosahovat extrémně vysokých hodnot magnetické indukce. K tomu je ale potřeba ochladit materiály na velmi nízké, kryogenní teploty – kolem 80 kelvinů, tedy zhruba -193 °C.
Nakonec jsem se přestěhoval do Ženevy, kde jsem začal pracovat pro CERN.
Který z projektů tě zatím nejvíce bavil a proč?
Každý projekt byl v něčem specifický, nicméně, já hodně rád montuju věci dohromady a toho se mi nejvíc dostává právě v CERNu. Je to kombinace výkresů, modelů, výpočtů a hlavně špinavých rukou.
Co tě nejvíc překvapilo na práci v CERNu? Bylo tam něco, co sis předtím nedokázal představit?
Na práci v mezinárodním prostředí jsem byl zvyklý a žádné velké překvapení se nekonalo, ale to, s jakou lehkostí tu člověk může probírat veškeré záhady vesmíru v restauraci a za 10 minut být v jednom z nejdražších technologických zařízení světa, bude vždycky flex. Asi něco jako když jsem v ESA kantýně potkal astronauty.
Jak ses k práci na vesmírných projektech dostal? Jak se vůbec kluk z české vysoké školy dostane do Evropské kosmické agentury?
Dostat se do těchto organizací není snadné, ale my Češi máme jednu výhodu – Česká republika je členským státem jak v CERNu, tak v ESA, což znamená, že mladým absolventům a studentům se tu otevírají zajímavé příležitosti.
Tyto organizace navíc často porovnávají finanční příspěvek jednotlivých zemí s podílem zaměstnanců z daného státu. A protože my Češi do těchto institucí přispíváme víc, než kolik v nich reálně pracuje lidí z Česka, jsme takzvaně under-represented. V praxi to znamená, že když se při pohovoru rozhoduje mezi vámi a například Španělem, máte větší šanci, že dají přednost vám.
Na čem teď momentálně pracuješ?
CERN, neboli Evropská organizace pro jaderný výzkum, se zabývá částicovou fyzikou – ale není to jen o vědě. Je to obrovský inženýrský a technologický projekt. Pro mě osobně představuje největší kryogenní zařízení na světě, takovou Mekku termálních inženýrů.
Současný hadronový urychlovač (LHC) se nachází 27 kilometrů pod zemí ve francouzských a švýcarských horách. Ukázalo se, že jeho rozšíření na 100 km by vědcům otevřelo nové možnosti pro zkoumání dosud neprobádaných jevů částicové fyziky. Tento projekt ale přináší obrovské inženýrské výzvy, jednou z nich je chlazení magnetů a urychlovacích dutin, které akcelerují protony téměř na rychlost světla, aby se následně srazily. Tyto srážky jsou poté analyzovány v obrovských detektorech vědci z celého světa.
A právě u tak velkého projektu je nutné optimalizovat i spotřebu helia, které je drahé a jeho zásoby jsou omezené. To je moje práce – podílím se na vývoji a konstrukci demonstrátoru, který by měl prokázat, že 100km dlouhé potrubí nesoucí supravodivé magnety, detektory a další komponenty lze efektivně a bezpečně chladit téměř k absolutní nule (4,5 Kelvin) s nižší spotřebou helia.
Co byl zatím největší „wow“ moment ve tvé kariéře? Něco, co tě fakt dostalo?
To je dobrá otázka. Přijde mi, že čím víc člověk ve svém oboru ví, tím méně ho něco překvapí. Ale třeba rozšíření znalostí o supratekutosti helia a jeho vlastnostech pro mě bylo totálně WOW.
Najednou všechno, co se člověk učil na vejšce o mechanice tekutin, přestalo platit a rázem se otevřel „kvantový svět“ – což je dneska takový buzzword. Znamená to například, že kapalina může sama od sebe vylézat po stěnách nádoby nebo prosakovat i skrz materiál, na kterém nejsou žádné praskliny. Nebo to, že v tomhle stavu nemá skoro žádnou viskozitu, takže proudí bez tření. A také je to excelentní tepelný vodič – asi 100krát lepší než stávající nejlepší tepelný vodič, kterým je diamant.
Švédsko, Nizozemsko, Belgie, Čína, Nový Zéland… Jaké to bylo studovat na tolik místech po celém světě? Kde tě to bavilo nejvíc?
Bylo to skvělé. Každá zkušenost byla jiná. Člověk si postupně tvoří obrázek o společnosti nejen na úrovni města, regionu nebo státu, ale v širším kontextu Evropy a světa. Naučíte se vnímat kulturní rozdíly – třeba mezi Švédem a Čechem, nebo mezi Číňanem a Čechem. Nový Zéland je asi nejkrásnější místo pro život. Lidé jsou tam neuvěřitelně chill, přívětiví a milí. Můžete žít ve vanu, surfovat, snowboardovat, hikovat – a to všechno s pocitem svobody a čistoty. Jen je to doslova na druhé straně planety a daleko od rodiny.
Západní Evropa nabízí vysokou životní úroveň, ale člověk se v tom kapitalistickém kole může snadno ztratit – a „vyhrát“ hlavní cenu za burn-out v rekordním čase. Na severu Evropy mají zase skvělý work-life balance a nádhernou přírodu, ale taky zoufale málo slunce.
A Švýcarsko? To vypadá jako ten sweet spot mezi vším, co jsem zatím zažil. Ale jsem tu pořád poměrně nový, tak uvidíme.
Už ve 28 letech máš za sebou raketovou kariéru. Jaký mindset ti pomohl dostat se tam, kde jsi dnes?
Být otevřený příležitostem a nebát se do nich skočit. Proaktivita je klíčová – hlásit se do programů, oslovovat lidi, kteří můžou pomoct, a prostě si jít za svým. Zároveň je důležité být k lidem milý a vážit si toho, čeho už člověk dosáhl. Pořád si ale uvědomuji, že jsem teprve na začátku a jsem zvědavý, kam mě osud zavede.
Která země nebo místo tě zatím nejvíc fascinovalo, ať už vědecky nebo osobně?
Osobně mě nejvíc fascinovala místa s úplně odlišnou kulturou a jazykem. Člověk si často neuvědomí, jak moc jsme ovlivnění západními médii, dokud nestráví měsíc v Indii nebo rok v Číně. Tamní realita je úplně jiná – žádné hollywoodské filmy, jiná jídla, úplně odlišné zvyky. Třeba plivání na zem nebo jezení rukama jsou tam naprosto normální věci.
Vědecky pro mě byla nejvíc naplňující práce v ESA. Být v centru dění a podílet se na high-tech projektech, jako jsou vesmírné solární elektrárny, mise na Měsíc a Mars nebo vývoj nových raket, je prostě neskutečné.
Je něco, na čem by ses rád pracovně někdy v budoucnu podílel?
Momentálně bych byl nejspokojenější, kdyby naše technologie chlazení pro FCC (Future Circular Collider) v CERNu – ten 100 kilometrů dlouhý – byla úspěšná a použitelná. Pak bych popřípadě mohl zůstat v CERNu a podílet se na její implementaci na celý urychlovač. A také bych si rád postavil dřevěný domek s partnerkou, kde bychom mohli farmařit a já budovat rukama náš vlastní ráj. Samozřejmě s trochou „smart“ funkcí.
Jaký máš kariérní sen?
Hmm, myslím, že tím, jak jsem vystřídal tolik organizací, už mám dostatek zkušeností pro solidní CV. Teď je pro mě důležitější najít projekt, který mi bude dávat smysl, ve který budu věřit a který budu chtít budovat, jako můj vlastní. Možná bych chtěl v budoucnu zkusit vlastní startup zaměřený na space nebo thermal technologie. Ale uvědomuji si, že to je práce 24/7, takže to zatím nechávám volně plynout. A kdo ví, třeba mě díky tomuto článku někdo osloví a něco rozjedeme.
Děláš na technologiích, které mohou posunout lidstvo dál do vesmíru. Jak reálně vidíš budoucnost meziplanetárního cestování?
Asi tak, jak to viděl Stephen Hawking. Je to víceméně nevyhnutelné. Lidstvo se momentálně vyvíjí tak rychle, že naše DNA stíhá reagovat jen s velkým zpožděním. S rozvojem technologií a chamtivostí některých lidí se ale otevírá i riziko jejich zneužití k páchání škody. Vesmír je sám o sobě pro život poměrně nepřátelský – radiace, sluneční erupce, meteoroidy… A právě proto je podle mě klíčové se zajímat o meziplanetární cestování, které už je na dosah. Z hlediska vesmírného času, kdy události probíhají v řádech tisíců až milionů let, je vlastně jedno, zda toho dosáhne naše generace, nebo ta další.
Máš vůbec někdy čas vypnout? Jak relaxuje člověk, který se zabývá tak šíleně komplexními věcmi?
Myslím, že to zvládám celkem dobře, vlastně až moc dobře občas. Kombinuju práci s cestováním, poznáváním nových lidí, což mi přijde jako skvělý způsob, jak se pořád učit a zůstávat otevřený novým věcem. S rodinou se snažím být co nejvíc, navštěvuji je aspoň každých pár měsíců. S partnerkou milujeme výlety do hor, k moři, festivaly, kina – prostě taková normální pohoda. Nejsem robot, a rozhodně se nebudím v noci s nočními můrami o výměnících tepla.
Co bys poradil někomu, kdo chce pracovat na podobných projektech jako ty, ale neví, kde začít?
Tak univerzitní vzdělání je v tomto oboru dost často nezbytné – takže se vzdělávat v tom, co člověka opravdu zajímá. Spousta organizací má „entry“ programy pro absolventy i zkušené profesionály. Nebát se změnit prostředí a odstěhovat se za projektem, co vás zajímá, pokud je to nutné. A pokud má někdo zájem přímo o ESA a CERN, dejte vědět.
