maxon Story

In viaggio verso il sole

Nel febbraio 2020, Solar Orbiter ha intrapreso la propria missione allo scopo di fornire agli scienziati nuovi dati sul Sole. La ricerca e la progettazione svizzera hanno avuto un importante ruolo nella realizzazione della sonda spaziale che comprende gli azionamenti di maxon.

Nonostante il sole sia responsabile dello sviluppo dei pianeti del nostro sistema solare e nonostante influenzi non solo il meteo ma anche la vita in generale, lo conosciamo veramente poco. Ad esempio, cosa provoca i venti solari? O le eruzioni solari? Quali forze si nascondono dietro la formazione dell'eliosfera, la nuvola di particelle cariche che si estende oltre i confini del nostro sistema solare?

Nel febbraio 2020, l'Agenzia spaziale europea ESA ha lanciato con successo il Solar Orbiter. Si tratta di un progetto congiunto di ESA e dell'agenzia statunitense NASA destinato a rappresentare un'importante pietra miliare nell'esplorazione del sole. La sonda spaziale resterà in viaggio per quasi due anni prima di iniziare a effettuare le misurazioni. Viaggerà a 45 milioni di chilometri dal Sole, più vicino di Mercurio, il pianeta più vicino. A questa distanza, il lato della sonda rivolto al Sole sarà esposto a un calore estremo: più di 500 gradi Celsius. Uno scudo termico proteggerà i preziosi strumenti a bordo della sonda, dotata di otturatori per fornire una vista del sole solo durante le misurazioni.

Lo stesso vale per lo spettrometro-telescopio per l'imaging a raggi X (STIX), il cui scopo consiste nello studio ravvicinato delle eruzioni solari. Questo sistema potrà persino contribuire a prevedere le future eruzioni su vasta scala. STIX è stato sviluppato all'Università di scienze applicate e arte della Svizzera nord-occidentale (FHNW) in collaborazione con diversi partner industriali della Svizzera, tra cui Almatech. Gli azionamenti svizzeri prodotti da maxon fanno parte dei componenti usati nel telescopio a raggi X.

Lo scudo termico del Solar Orbiter ha delle aperture che consentono agli strumenti di osservare il Sole.

Due motori DC appositamente modificati con diametri di 13 mm muovono un attenuatore in alluminio che scorre davanti ai 30 rilevatori di STIX secondo necessità. I microazionamenti sono stati collegati in parallelo e possono essere utilizzati in combinazione o singolarmente. Ciò assicura uno svolgimento senza problemi per l'intera missione destinata a durare cinque anni. Il design si basa su micromotori che verranno utilizzati anche sul rover ExoMars di ESA. I fattori chiave nella selezione degli azionamenti sono stati il peso ridotto, l'efficienza energetica e la resistenza alle vibrazioni.

Con il motore RE 13 DC, maxon dispone di un azionamento collaudato per le applicazioni spaziali in quanto i fratelli maggiori (RE 20 e RE 25) sono già stati utilizzati nelle missioni dei rover della NASA. L'avvolgimento senza ferro e il magnete di alta qualità vantano un'efficienza ben superiore al 90 percento. L'azionamento è stato personalizzato per il progetto Solar Orbiter con una lubrificazione e cavi speciali.

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"Sviluppare un nuovo dispositivo mai costruito prima è stata una vera sfida"

Alla Almatech, quattro ingegneri hanno lavorato costantemente a STIX. “È stata una sfida sviluppare un dispositivo mai costruito prima e testato per verificarne il funzionamento affidabile,” dichiara il senior project manager Fabrice Rottmeier. “Al contempo è stata un'esperienza fantastica ed estremamente motivante far parte di un programma di ricerca scientifica che studia le origini dell'universo e della vita.”

Il peso è un fattore critico per i progetti spaziali e i motori maxon sanno perfettamente farsi valere. Rottmeier afferma: “Grazie ai motori maxon siamo stati in grado di costruire uno scudo con peso inferiore a 200 grammi che resiste senza problemi alle vibrazioni, ad esempio durante il lancio.” La rinomata affidabilità e alta qualità dei motori DC di maxon hanno rappresentato un ulteriore criterio di scelta. Aggiunge: “Il supporto dei loro ingegneri è stato estremamente flessibile ed eccellente.”