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Las personas detrás de los motores de Marte
Años de colaboración entre maxon y los expertos espaciales del JPL han dado lugar al desarrollo de los motores BLDC que manipulan las valiosas muestras del suelo de Marte durante la misión Perseverance. Conozca a los especialistas de maxon detrás de estos actuadores y descubra qué es lo que les mueve.
¿Hubo alguna vez vida en Marte? Para responder a esta pregunta, la NASA ha enviado su rover Perseverance para recoger las muestras del suelo que más tarde serán traídas a la Tierra. Esta misión es la culminación de un increíble cantidad de preparación, trabajo duro y la tecnología más avanzada.
Dentro del rover, 10 motores de maxon manipulan las valiosas muestras de Marte, que serán depositadas en el Planeta Rojo hasta ser recogidas y trasladadas a la Tierra en una misión futura. Los motores utilizados son nueve motores EC 32 flat y un EC 20 flat en combinación con un reductor planetario GP 22 UP. Además, seis motores DCX 10 son los responsables de controlar los platos cíclicos del helicóptero de Marte, es decir, son los que determinan la dirección de vuelo.
El Planeta Rojo sigue fascinando. El personal de maxon involucrado en estos proyectos da fe de ello. Estas son sus historias:
Denise Hüglin, mecánica de producción en la creación de prototipos
«No podría imaginarme un trabajo mejor», comenta Denise. Esto se debe a que su trabajo en la creación de prototipos nunca se vuelve aburrido, ya se trate de un proyecto aeroespacial, médico o robótico.
Aunque, por supuesto, los motores del espacio son especiales. Todo se vuelve más complejo: los procesos, las pruebas y la documentación. Además, Denise y sus compañeros asumen una enorme responsabilidad. Sin embargo, el equipo es capaz de gestionar la enorme presión, ha trabajado en los proyectos de Marte de la ESA y la NASA durante muchos años y ha crecido juntos hasta convertirse en una pequeña familia.
De aquí proviene la sensación de Denise de que todo funcionará bien en el proyecto de Marte. «Me siento afortunada de poder trabajar en productos que viajan a otros mundos. No muchas personas tienen esta oportunidad».
«Creo que la inspiración no viene de una hoja de papel en blanco. Por eso he reunido en mi estación de trabajo una gran cantidad de motores y componentes interesantes. Uno de estos componentes fue el que me dio la idea clave para el motor sin escobillas que ahora se usa en el rover Perseverance de la NASA. Este vehículo recogerá muestras de Marte y nuestros motores se encargarán de manipularlas. Por ello, son fundamentales para el éxito de la misión. Sí, me siento muy orgulloso de contribuir a algo que ayudará a la humanidad a saber más sobre el sistema solar en el que todos vivimos. Las misiones espaciales son las expediciones de descubrimiento de nuestro tiempo y solo se pueden llevarse a cabo con los más altos estándares técnicos. Nuestros motores de precisión a menudo realizan tareas importantes en tales misiones. Los errores no son una opción, y eso lo hace aún más emocionante. Como director del SpaceLab, siempre estoy en busca de nuevas tecnologías para nuestra empresa. También trabajo para crear un entorno en el que las personas pueden desempeñar su labor con la mayor perfección posible. Por suerte, en maxon mejoramos constantemente en lo que a esto se refiere. Antes nos limitábamos a suministrar los motores con las modificaciones especificadas y los clientes se hacían responsables de lo que pasaba después. Ahora tenemos experiencia en aplicaciones espaciales y hemos implantado procesos de garantía de calidad que cumplen las expectativas de la industria. Los clientes de otros sectores industriales en los que los requisitos pueden ser igual de estrictos, como la medicina, también se benefician de este know-how. Los proyectos espaciales requieren mucha paciencia. Llevo trabajando en esto más de diez años, pero es ahora cuando mis motores están empezando, poco a poco, a utilizarse. El esfuerzo es aún más gratificante cuando todo funciona».
Hannah Kleeblatt, ingeniera de calidad de proyectos
En los proyectos espaciales, la ingeniera de calidad Hannah tiene mucho más que hacer que en otras aplicaciones. Redacta complejos planes de inspección y documentación detallada, y otorga aprobaciones después de llevar a cabo inspecciones exhaustivas de productos y documentos. En el caso de los motores de las misiones a Marte, un factor añadido es que los clientes lo examinan todo: pasos de trabajo, materiales y métodos de fabricación. Este es el motivo por el que Hannah describe tales proyectos como una enorme oportunidad para ella y para maxon. El potencial de aprendizaje es enorme. Y, en ocasiones, es necesario adoptar soluciones poco convencionales. Como aquella vez en la que Hannah y sus compañeros inspeccionaron bridas internas de reductores utilizados por la NASA en Marte: milímetro a milímetro, con un endoscopio adquirido en una empresa de productos médicos de la zona.
Dominik Frey, director de proyectos en desarrollo de reductores
Dominik siente una gran atracción por los proyectos espaciales, especialmente debido a sus complejos requisitos. Como director de proyectos, siempre tiene en mente las necesidades del cliente. Al mismo tiempo, coordina todos los departamentos implicados, desde el diseño, la adquisición, el control de la calidad y la producción, para encontrar la solución óptima. Al igual que un explorador espacial, a veces se enfrenta a territorios desconocidos hasta llegar a los límites de lo posible, y más allá. En estas situaciones, aprecia que maxon le brinde la libertad de implicarse en asuntos técnicos y marcar la diferencia. Sus ideas de diseño ya han sido incorporadas en aplicaciones aeroespaciales, por lo que es comprensible que siga con pasión el progreso de la misión a Marte.
Florbela Costa. Directora de proyectos de SpaceLab
«Estoy impaciente por ver cómo el primer helicóptero de la NASA vuela en Marte. Como directora de proyectos técnicos en el departamento aeroespacial, fui responsable de los motores DC utilizados para controlar el helicóptero, en concreto, de los motores de los platos cíclicos. Para mí, los proyectos como este son un sueño hecho realidad. Sobre todo en casos como este, cuando somos capaces de cumplir plazos muy apretados y nuestros productos obtienen resultados positivos en todas las pruebas de calidad. Me siento muy orgullosa de formar parte de una operación tan increíble. Algo así solo puede lograrse con muchas personas trabajando juntas, por supuesto. Mi rol consiste en actuar como enlace entre el cliente y los diferentes departamentos de maxon. Me aseguro de que cumplimos los requisitos en términos de calidad, plazos y costes. Me gusta estar en contacto con todas las personas implicadas en maxon, desde el desarrollo hasta la producción. También me gustan los proyectos espaciales, ya que la industria aeroespacial siempre me ha fascinado. Sus aplicaciones son diferentes a las de otros sectores, principalmente porque sus requisitos de calidad son más exigentes para temas como la resistencia a la vibración y a la temperatura. En consecuencia, todo debe ser analizado y probado. Las piezas que utilizamos en nuestros motores estándar son reevaluadas para garantizar al 100 % que funcionarán correctamente en el espacio o en otros planetas. El esfuerzo es enorme, pero merece la pena».
Dominik Omlin, ingeniero de producción en el departamento aeroespacial
«Cuando fabricamos motores para Marte, prácticamente tenemos que hacer todo a mano. Cada movimiento y cada paso de montaje deben documentarse y realizarse correctamente: no nos podemos permitir errores. Trabajamos con materiales que no se encuentran en cualquier almacén. Siempre tengo en mente que en Marte no hay forma de solucionar un problema. Nuestro motor tiene que funcionar. De lo contrario, toda la misión puede ser un fracaso. Hablamos de cada detalle, decidimos cuáles serán los siguientes pasos y trabajamos con una estricta comprobación doble por parte de una segunda persona. Nuestro equipo de producción especial ensambla motores y combinaciones de motores para aplicaciones aeroespaciales. Pero no solo eso. También gestionamos pedidos del sector médico, de la robótica y de otras industrias. Cada proyecto es diferente, por lo que disponemos de un extenso conocimiento sobre la gama de motores de maxon. Como ingeniero de producción del departamento aeroespacial, desempeño muchas tareas. Esto incluye crear descripciones detalladas de los procesos, producir los motores, formar a los empleados y trabajar en estrecha colaboración con el departamento de ingeniería. A veces me paso varias horas en la sala blanca, donde los motores están protegidos de las partículas. Allí puede concentrarme en mi trabajo. Esto no siempre es fácil cuando tienes a alguien mirándote por encima del hombro, como fue el caso del proyecto Mars 2020. Los especialistas del JPL, nuestro cliente, trabajaron muy estrechamente con nosotros y visitaron nuestra sede central varias veces. Juntos abordamos los desafíos y trabajamos juntos para encontrar soluciones. Sí, estoy orgulloso de ser una pequeña parte de estas misiones espaciales. Veo cómo los clientes se sienten agradecidos por lo que hacemos y esto hace que el trabajo sea aún más gratificante».
Kathrin Tschersich, directora del proyecto de obtención de muestras
Kathrin valora especialmente el hecho de que, en su trabajo, ningún día es igual a otro. Con su equipo del proyecto de obtención de muestras, crea reductores o sistemas compuestos por motor, reductor y encoder, y muchas más cosas. Siempre hay desafíos, ya se trate de un proyecto para una aplicación aeroespacial, tecnología médica o uso industrial. Pero, desde una perspectiva técnica y organizativa, su equipo nunca había aprendido tanto como durante el proyecto del rover de Marte de la Agencia Espacial Europea (ESA), para el que maxon suministra unidades motrices completas. «Los proyectos espaciales me han enseñado que solo es posible crecer si sales de tu propia zona de confort. Me llena de orgullo saber que muchos productos que han pasado por mis manos funcionarán algún día en Marte».
Aiko Stenzel, ingeniero de diseño aeroespacial
«Durante los últimos siete años he tenido el privilegio de construir motores DC con escobillas para varias misiones a Marte. Todo empezó con el proyecto ExoMars de la ESA, en el que fui responsable de 13 motores. Entre ellos se encontraba el innovador motor de rueda del rover, que puede elevar sus ruedas sobre terreno rocoso. Para ello desarrollamos un freno de par de arranque puramente magnético. La idea es evitar que el rover ruede pendiente abajo. Sin embargo, el proyecto más emocionante hasta ahora ha sido el helicóptero de Marte para la NASA. Tuve la oportunidad de desarrollar un motor DCX 10 de maxon para controlar las palas del rotor. Se requerían seis de estos pequeños motores de corriente continua. El principal reto fue el requisito de peso, tremendamente estricto. Tuvimos que eliminar cada todo decigramo que fuera posible para permitir que el helicóptero volara en la atmósfera de baja densidad de Marte. Es genial que lográramos encontrar una solución con potencia suficiente para ajustar las palas del rotor, a pesar de la reducción de peso, y que pudiera además soportar las vibraciones y las fluctuaciones de temperatura. La diferencia principal de los motores espaciales respecto a los terrestres es que traspasamos los límites de lo posible: en la ingeniería, los materiales y los procesos. Por ejemplo, creamos un proceso especial de templado para fabricar ejes más resistentes. Además de esto, también se requiere mucha documentación: listas detalladas de materiales, especificaciones de peso, cálculos del centro de gravedad, cálculos del área de la superficie de piezas de plástico, etc. Es positivo que muchos otros clientes puedan beneficiarse de nuestras experiencias en el sector aeroespacial. Por ejemplo, hemos desarrollado técnicas de soldadura especiales para los motores de Marte que ahora también se están utilizando en nuestra producción comercial estándar. El catálogo de maxon pronto incluirá los frenos de retención magnéticos que diseñamos para ExoMars. Esto es genial, ¿verdad?»
Thilo Pfaff, ingeniero de producción de motores
Cuando de lo que se trata es de motores de precisión para la industria aeroespacial, la clave del éxito consiste en la perfecta interacción de sistemas, materiales operativos, equipamiento, recursos humanos y procesos de trabajo documentados de forma clara y exhaustiva. El objetivo es mantener hacer que la producción sea lo más eficiente y fiable posible. Este es el mundo en el que Thilo, como ingeniero de producción, se siente como en casa. Él se ocupa de todos los factores requeridos para que la producción funcione sin problemas y para que se cumplan los respectivos estándares. Los compañeros en el departamento de montaje saben cómo funciona cada paso y a qué deben prestar especial atención, por ejemplo en lo relativo a la seguridad o la construcción de los motores. A Thilo le encanta explicarles a sus compañeros por qué un estándar, los pasos de proceso o las medida de precaución son tan importantes y qué hay detrás de todo esto. El hecho de estar contribuyendo al éxito de una misión a Marte aviva aún más la pasión por su trabajo.
Mars2020
Más información sobre la contribución de maxon a la misión actual de la NASA Perseverance: mars.maxonworld.com