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Antriebe fliegen mit NASA-Rover zum Mars

Antriebe fliegen mit NASA-Rover zum Mars

Die NASA sendet ihren fünften Rover zum Mars. Er soll Bodenproben sammeln, die später auf der Erde analysiert werden. Präzisionsmotoren sind dabei gleich für mehrere missionskritische Aufgaben zuständig. Die Antriebssysteme von Maxon sind vom Mars nicht wegzudenken. In praktisch allen erfolgreichen Robotermissionen der letzten drei Jahrzehnte kamen Elektromotoren aus der Schweiz zum Einsatz. Inzwischen befinden sich mehr als 100 Stück auf dem Roten Planeten und es dürften bald mehr werden. Denn am 22. Juli öffnet sich das Zeitfenster für die nächste Mission der NASA. Diese schickt mit einer Atlas V Rakete den Rover Perseverance zum Mars, mit dessen Hilfe Spuren von ehemaligen Leben gefunden werden sollen. Seine wichtigste Aufgabe besteht allerdings darin, mehrere Bodenproben zu nehmen, diese in Behältern zu versiegeln und gezielt zu platzieren, damit sie von einer späteren Mission zur Erde zurückgebracht werden können. Für die Handhabung der Proben im Innern des Rovers werden mehrere Motoren von Maxon eingesetzt. Sie sind unter anderem im Roboterarm verbaut, der die Proben von Station zu Station navigiert. Auch bei der Versiegelung der Probenbehälter und deren Platzierung kommen Maxon Motoren zum Einsatz.

Das Jet Propulsion Laboratory (JPL) der NASA, das die Mission durchführt, hat zehn Antriebe für den Rover bei Maxon in Auftrag gegeben. Diese basieren auf Standard-Katalogprodukten – wie bei fast allen bisherigen Mars-Missionen, wurden aber modifiziert. Zum ersten Mal sind bürstenlose DC-Motoren gewählt worden: Neun EC 32 flat und ein EC 20 flat in Kombination mit einem Planetengetriebe GP 22 UP. Die Maxon Ingenieure haben in enger Zusammenarbeit mit den Spezialisten von JPL die Antriebe über mehrere Jahre erarbeitet und ausführlich getestet, um höchste Qualitätsstandards zu erreichen. Denn Weltraummissionen stellen höchste Ansprüche an die Antriebssysteme: Vibrationen während des Raketenstarts, Vakuum auf der Reise, Schläge bei der Landung und schließlich harsche Bedingungen auf der Oberfläche des Mars, wo die Temperaturen zwischen -125 und +20 °C schwanken und überall Staub eindringt.

Der Perseverance Rover wird voraussichtlich am 18. Februar 2021 auf dem Mars landen – aber nicht alleine. An der Unterseite des Gefährts montiert ist eine Helikopter-Drohne namens Ingenuity. Diese wiegt 1,8 kg, ist solarbetrieben und wird einige, kurze Flüge absolvieren, sowie Luftbilder schießen. Mit diesem Experiment soll in erster Linie das Konzept für weitere solche Drohnen getestet werden. Auch in diesem Gerät ist der Antriebsspezialist Maxon involviert. Sechs bürstenbehaftete DCX-Motoren mit einem Durchmesser von 10 mm steuern die Neigung der Rotorblätter und somit die Flugrichtung. Die Antriebe sind sehr leicht, dynamisch und besitzen eine hohe Energieeffizienz. Diese Eigenschaften sind entscheidend, da beim Mars-Helikopter jedes Gramm zählt, schließlich ist Fliegen auf dem Mars nicht einfach. Die Atmosphäre ist extrem dünn, in etwa vergleichbar mit den Bedingungen, die hier auf 30 km Höhe herrschen. In einer simulierten Testumgebung im JPL Labor ist die Helikopter-Drohne bereits geflogen. Ob sie auch auf dem Mars abhebt, wird sich zeigen. Zuerst müssen andere Hindernisse wie der Raketenstart überwunden werden.

Textquelle: maxon motor ag
Bildquelle: NASA/JPL-Caltech

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Veröffentlicht von

Inga Ronsdorf

Redakteurin DER KONSTRUKTEUR – Mich fasziniert es immer wieder, technische Lösungen zu erleben und zu verstehen, denn so kann ich den Puls der Technik hautnah spüren und unsere Leser fachlich kompetent informieren.

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