maxon Story
Erster Mars-Helikopter fliegt mit Schweizer DC-Motoren
Die US-Weltraumbehörde NASA entsendet 2020 einen neuen Rover zum Roten Planeten. Mit dabei: ein kleiner Helikopter, der die ersten Luftaufnahmen vom Mars macht. Die Rotorblätter werden von robusten DC-Motoren gesteuert.
Die US-Weltraumbehörde NASA hat bekannt gegeben, dass ihr Jet Propulsion Laboratory (JPL) bei der bevorstehenden Mars-Rover-Mission 2020 einen Helikopter auf den Roten Planeten schicken wird. Er wird, an der Unterseite des Rovers befestigt, im Februar 2021 auf dem Mars landen. Während der ersten 30 Tage der Mission wird er mehrere autonome, bis zu 90 Sekunden andauernde Flüge unternehmen. Zum ersten Mal erhalten wir Flugaufnahmen vom Mars! Die Mars-Helikopter-Technologie legt damit den Grundstein für viele weitere, nachfolgende Forschungs- und Erkundungsmissionen zum Mars. Ähnliche Roboter könnten nachfolgenden Rovern als «fliegendes Auge» dienen, die Umgebung erkunden und die beste Route für den Rover festlegen.
Energieeffiziente Bauteile für extreme Bedingungen
Ein enormer Konstruktionsaufwand war nötig, damit der kleine Helikopter abheben kann. Die Luft auf dem Mars ist extrem dünn und vergleichbar mit den Bedingungen auf der Erde in einer Höhe von 30 Kilometern. Bezieht man noch die geringere Anziehungskraft des Mars mit ein, muss der Helikopter besonders leicht sein (1.8 Kilogramm) und kann nur mit sehr kleinen Batterien ausgestattet werden. Aus diesem Grund müssen die verwendeten Bauteile äusserst energieeffizient sein, eine Anforderung, die auch für die DC-Motoren von maxon gilt. Die Antriebe aus der Schweiz haben sich bereits in vielen vorangegangenen Marsmissionen bewährt und kommen auch in dem Helikopter von JPL zum Einsatz. Sechs DCX-Präzisionsmikromotoren mit einem Durchmesser von 10 Millimetern bewegen die Taumelscheibe, wodurch sie die Neigung der Rotorblätter und somit die Flugrichtung des Helikopters steuern.
Das Antriebssystem des Helikopters wurde von AeroVironment im Auftrag von JPL entwickelt und konstruiert. Die maxon Ingenieur:innen arbeiteten eng mit den weltweit als Koriphäen im Bau von Mikrofluggeräten geltenden Fachleuten von AeroVironment zusammen. NASAs Freigabe des Helikopterprogramms für die Marsmission 2020 nach einem Jahr Entwicklungszeit spornt den Schweizer Antriebsspezialisten zusätzlich an. «Teil eines weiteren, bahnbrechenden Marsprojekts zu sein, macht uns unglaublich stolz und glücklich», sagt Eugen Elmiger, CEO von maxon motor.
Messung der Marstemperatur mit Hilfe eines DC-Motors
Der Mars-Helikopter ist eines von mehreren Marsprojekten, an denen maxon derzeit beteiligt ist: Zum Beispiel am ExoMars Rover der Europäischen Weltraumorganisation – mit mehr als 50 Antrieben, die in den Rädern, dem Bohrkopf, der Analyseeinheit und dem Kameramast verbaut sind. Auch diese Mission ist für 2020 geplant. Deutlich früher, nämlich am 26. November 2018, beginnt NASAs InSight-Sonde damit, die seismische Aktivität und Kerntemperatur des Roten Planeten zu analysieren. Dabei rammt ein leistungsfähiger und robuster DC-Motor von maxon einen Mechanismus ähnlich einer Pfahlramme fast fünf Meter tief in den Marsboden.
Bildrechte
NASA/JPL-Caltech, maxon motor