Zwitserse precisiemotoren verplaatsen de waardevolle bodemmonsters van Mars

Op 18 februari zal NASA's Rover Perseverance op Mars landen. Eén van de meest complexe robotsystemen die ooit door de mens is gebouwd, moet de vraag gaan beantwoorden of er ooit leven op de rode planeet is geweest. Er worden verschillende elektroaandrijvingen van maxon gebruikt om de bodemmonsters te nemen en de eerste Marshelikopter aan te sturen. 

De robotarm verplaatst – volledig autonoom – de bodemmonsters naar de volume- en beeldcontrole, vervolgens naar het verzegelstation en uiteindelijk naar de tussenopslag. Afbeelding: NASA/JPL-Caltech

1/3

De spanning stijgt. Zal de Amerikaanse ruimtevaartorganisatie NASA erin slagen haar vijfde rover op Mars te laten landen en zo een begin maken met de reeks missies om bodemmonsters van Mars naar de aarde te brengen? De rover met de naam Perseverance (doorzettingsvermogen) zal – na een reis van meer dan 470 miljoen kilometer – op 18 februari de atmosfeer van de rode planeet binnendringen. 

Als alles volgens plan verloopt, zal "Perseverance" landen in de Jezero-krater, die ooit gevuld was met water, en daar op zoek gaan naar sporen van eerder leven. De rover lijkt op zijn voorganger "Curiosity", maar is uitgerust met modernere meetinstrumenten en -systemen. De rover zal onder andere 30 bodemmonsters nemen die in afzonderlijke containers worden gedaan, worden verzegeld en op Mars worden achtergelaten. Bij volgende missies (waarbij maxon ook betrokken is) worden de monsters dan verzameld en naar de aarde teruggebracht. Dit "Mars Sample Return"-project is verreweg de meest complexe reeks missies in de geschiedenis van de onbemande ruimtevaart. 

Het Jet Propulsion Laboratory (JPL) van NASA is verantwoordelijk voor de "Perseverance". JPL doet een beroep op technologie van motorfabrikant maxon voor het verwerken van de monsters. In de rover bevinden zich tien elektroaandrijvingen. Deze brengen onder andere de robotarm in beweging die de monsters van station naar station verplaatst. Bovendien worden de motoren gebruikt bij het verzegelen en positioneren van de containers. 

De aandrijvingen voeren taken uit die van doorslaggevend belang zijn voor de missie

Net als de meer dan 100 maxon aandrijvingen die tot nu toe op Mars betrouwbaar hun taak hebben verricht, zijn de motoren voor de "Perseverance" gebaseerd op standaard catalogusproducten: negen borstelloze DC-motoren EC 32 flat en één EC 20 flat in combinatie met een planetaire overbrenging GP 22 UP. 

In nauwe samenwerking met de specialisten van JPL hebben ingenieurs van maxon de aandrijvingen in de loop der jaren steeds verder verbeterd en uitvoerig getest. Er hangt immers veel af van het functioneren van de aandrijvingen. Robin Phillips, hoofd van het SpaceLab bij maxon: "We zijn betrokken bij zeer cruciale toepassingen. Als de robotarm, waarop onze BLDC-motoren zijn gemonteerd, niet beweegt of de grijper niet werkt, dan is de missie mislukt."  

maxon heeft ook een bijdrage geleverd aan de eerste Marshelikopter

Aan de onderkant van de rover is de helikopterdrone Ingenuity bevestigd die de eerste vluchten op Mars in de geschiedenis van de ruimtevaart moet uitvoeren. Deze drone werkt op zonne-energie en weegt slechts 1,8 kg. Zes DCX-motoren met borstels en een diameter van 10 millimeter, afkomstig van maxon, regelen de hellingshoek van de rotorbladen en daarmee de vliegrichting. De aandrijvingen hebben een hoge energie-efficiëntie en zijn dynamisch en zeer licht. "We hebben tijdens de ontwikkelingsfase uitgebreide tests uitgevoerd om er zeker van te zijn dat de motoren naar wens functioneren onder de extreme omstandigheden op Mars", aldus Florbela Costa, die als projectleider verantwoordelijk is bij maxon. 

NASA wil dit experiment gebruiken om het concept te testen voor toekomstige dronevluchten. Vliegen op Mars is immers een grote uitdaging. De atmosfeer is er extreem ijl, ongeveer vergelijkbaar met een aardse atmosfeer op 30 kilometer hoogte. De eerste dronevluchten staan gepland voor mei.  

Ruimtevaarttoepassingen maken slechts een klein deel uit van de activiteiten van maxon, maar ze tillen het bedrijf naar een hoger niveau vanwege de hoge eisen die de ruimtevaart stelt. Dit blijkt bijvoorbeeld uit de verhoogde kwaliteitsnormen en nieuwe testmethoden en -procedures, waarvan ook afnemers uit andere sectoren profiteren, zoals de medische technologie. "Bovendien zijn dergelijke ruimtemissies gewoon ongelooflijk fascinerend", beaamt Eugen Elmiger, CEO van de maxon Group. "Ik voel me steeds weer trots en vereerd dat onze aandrijvingen worden gebruikt in deze technisch baanbrekende Marsmissies."