Schaefflers lagerløsning muliggjør forskning i Antarktis under ekstreme forhold

05.04.2022 | Arlandastad

• Schaeffler er utnevnt til foretrukket teknologipartner i et viktig internasjonalt vitenskapelig forskningsprosjekt for måling av astrofysiske partikler i Antarktis
• I samarbeid med Uppsala universitet i Sverige hjelper Schaeffler med utvikling av vindturbiner for å generere strøm til forskningsutstyret i et miljø der Schaefflers lagre er helt nødvendige for turbinens ytelse og prosjektets resultater
• Kunngjør planer om å utvide prosjektet til Grønland, der temperaturene kan synke helt ned i -65 grader celsius, med støtte fra Schaeffler

Den globale bil- og industrileverandøren Schaeffler fortsetter samarbeidet med Uppsala Universitet i Sverige i forbindelse med innovative internasjonale vitenskapelige forskningsprosjektet ARIANNA (Antarctic Ross Ice-Shelf Antenna Neutrino Array). Forskningen skjer i vanskelige temperaturer, der det overordnede målet er å etablere en detektor for måling av ultrahøyenergiske astrofysiske partikler – såkalte «nøytrinoer». Nøytrinoer er en av de mest utbredte og grunnleggende ingredienser i universet og produseres gjennom de kjernefysiske fusjonsprosesser som gir solen og stjernene energi. Nøytrinoer er usynlige og nesten masseløse partikler og svært kompliserte å studere. Schaefflers lagre med ultralav friksjon gjør det mulig for vindturbiner å drive og gi strøm til forskningsutstyret. Schaeffler ble valgt som foretrukket teknologipartner av Uppsala universitet for det opprinnelige prosjektet i 2016, og deretter for det kommende forlengelsesprosjektet som finner sted på Grønland sommeren 2022.

I 2016 startet Schaeffler et samarbeid med Uppsala universitet i Sverige i forbindelse med et nyskapende internasjonalt vitenskapelig forskningsprosjekt, ledet av tre professorer med ansvar for hvert sitt område: Prof. Hans Bernhoff, med ansvar for utvikling av vindturbinen, Prof. Allan Hallgren, initiativtaker til vindturbinprosjektet, og Prof. Steve Barwick, University of California, Irvine, som ledet ARIANNA-prosjektet. Teamet ønsker å forske på nøytrinoer og påbegynte utviklingen av detektorenheten, som trenger kontinuerlig strømtilførsel og må kunne fungere under svært ekstreme forhold med temperaturer ned til minus 50 grader celsius. Avsidesliggende Moore's Bay på Ross Ice Shelf, en av verdens største brehyller like utenfor kysten av Antarktis, ble valgt fordi den hadde de riktige forutsetninger for å forske på nøytrinoer.

Banebrytende forskning under ekstremt kalde forhold

Schaeffler ble kontaktet for å bidra til utviklingen av vindturbinene som ble brukt til å levere strøm til forskningsutstyret. Turbinene måtte være i stand til å drives under Antarktis' svært ekstreme værforhold. Med variabel vind var minimal friksjon avgjørende for turbinens ytelse og prosjektets resultater, siden ethvert effektivitetstap ville bli kritisk. Schaeffler ble valgt som foretrukket teknologipartner for lagerløsningene inne i vindturbinene – gjennom forsyning av kulelagre med ultralav friksjon og dype spor. Turbinene, som ble bygget ved Uppsala universitet, bruker en spesiell type kulelagre med dype spor og keramiske kuler. Spesiallageret, som bare produseres i små kvanta for spesifikke behov, kunne fungere uten olje og fett og unike pakninger med svært lav friksjon og for håndtering av ekstrem kulde. «Vi er stolte av å ha vært en del av denne viktige forskningen siden 2016. Det viser tydelig at produktene våre er konstruert for å imøtekomme selv de strengeste krav» Erik Askensjö, administrerende direktør i Schaeffler Nordic.

Strukturen viste seg solid, og lagrene fungerte perfekt helt ned i -50 grader celsius. Vindturbinprosjektet er et samarbeid mellom Uppsala universitet i Sverige og StandUp for Energy. ARIANNA-prosjektet støttes av US National Science Foundation og av det svenske forskningsrådet. Det overordnede målet med prosjektet var å etablere en detektor for måling av astrofysiske partikler med ultrahøy energi. «Vi er svært godt fornøyd med støtten og utstyret fra Schaeffler. Uten dette spesielle lavfriksjonslageret fra Schaeffler hadde det ikke vært mulig å gjennomføre prosjektet, og samarbeidet har vært et stort bidrag til forskningens suksess, sier prof. Hans Bernhoff.

For tiden pågår en intensiv design- og testfase som skal fullføres innen utgangen av april. For Grønland-toppen bygges det nå en ny, større og mer solid utgave av detektoren, med samme type, men større, lagre fra Schaeffler, for å oppfylle de enda strengere kravene under disse tøffe forholdene, der temperaturen kan nå helt ned i -65 grader celsius og vindene varierer stort, noe som betyr at de også kan være svært trege. «For denne prosjektforlengelsen er vi igjen valgt til foretrukket teknologipartner, med høy utviklings- og produksjonskompetanse for lagre, noe som er svært positivt», sier Erik Askensjö.

Om forskningsprosjektet ARIANNA

For å kunne måle astrofysiske partikler med ultrahøy energi ble detektoren plassert på det enorme Ross Ice Shelf, der den oppnår optimal effektivitet. ARIANNA-prosjektet studerer nøytrinoer som samhandler i den 600 meter tykke isen som dekker denne delen av Rosshavet. Når et nøytrino med svært høye energier samhandler med et atom i isen, kan det sendes ut en kort radiofrekvenspuls, som deretter kan påvises. Etter hvert som fysikere øker forståelsen for hvor og hvordan ekstremt høyenergiske nøytrinoer produseres, kan de forstå prosessene som skjer i de ekstreme astronomiske objektene der de mest intense energiomdannelsene skjer. Nøytrinoens unike egenskap tilrettelegger for innsikt som ikke kan oppnås med andre typer partikler og stråling. Observasjon av disse nøytrinoene vil gi informasjon for grunnleggende spørsmål om utviklingen av universet vårt. Nettopp derfor er ARIANNA-prosjektet viktig for Schaeffler, siden selskapet alltid har vært en innovatør og det ligger i selskapets DNA å tenke ett skritt foran. For Schaeffler betyr det å være mer innovativ at vi bryter ny mark, og ARIANNA-prosjektet er et perfekt eksempel på det.