As pessoas por detrás dos acionamentos marcianos

Anos de colaboração entre a maxon e os especialistas espaciais do JPL conduziram ao desenvolvimento dos motores BLDC que manuseiam as valiosas amostras de solo em Marte durante a missão Perseverance. Venha conhecer os especialistas da maxon responsáveis por esses atuadores e descubra o que os move.

Existiu vida em Marte? Para responder a esta questão, a NASA enviou o seu rover Perseverance para recolher amostras do solo que serão depois novamente enviadas para Terra. Esta missão é o culminar de uma incrível dose de preparação, trabalho árduo e a mais recente tecnologia.

Dentro do rover, 10 acionamentos maxon manuseiam as valiosas amostras de Marte, que serão depois colocadas no Planeta Vermelho, as quais serão recolhidas e novamente transportadas para Terra numa futura missão. Os acionamentos utilizados são nove motores planos EC 32 e um plano EC 20, combinados com um redutor planetário GP 22 UP. Além disso, seis motores DCX 10 são responsáveis por controlar os swashplates no helicóptero marciano, o que significa que determinam a direção de voo.

O Planeta Vermelho ainda continua a fascinar. Isto é confirmado pelas declarações das pessoas da maxon envolvidas nestes projetos. Apresentamos de seguida as suas histórias:

Denise Hüglin, Mecânica de Produção em Prototipagem
“Não podia ter pedido um emprego melhor”, afirma Denise. Isto deve-se ao facto de o seu trabalho em prototipagem nunca se tornar aborrecido — independentemente de ser para um projeto aeroespacial, médico ou robótico.
Mas, claro, os acionamentos espaciais são algo de especial. Tudo é mais exaustivo: os processos, os testes e a documentação. Além disso, Denise e os seus colegas assumem uma grande responsabilidade. Mas a equipa é capaz de lidar com grande pressão, tem trabalhado nos projetos Mars da AEE e da NASA há vários anos e cresceram juntos tornando-se uma pequena família.
Isto dá a Denise uma sensação boa de que tudo irá funcionar bem em Marte. “Estou grata por ter a possibilidade de trabalhar em produtos que voam para outros mundos. São poucas as pessoas que têm esta oportunidade”.

Robin Phillips, Chefe do SpaceLab
“Acredito que a inspiração não surge de uma folha de papel em branco. Foi por isso que reuni vários componentes e motores interessantes na minha estação de trabalho. Foi um destes componentes que me deu a ideia principal para o acionamento sem escovas que é atualmente utilizado no rover Perseverance da NASA. Este veículo irá recolher amostras em Marte e os nossos motores irão manusear essas amostras. Portanto, são fundamentais para o sucesso da missão. Sim, deixa-me orgulhoso contribuir para algo que irá ajudar a humanidade a aprender mais sobre o sistema solar em que todos nós vivemos. As missões espaciais são as expedições de descoberta do nosso tempo e só podem ser realizadas com os mais elevados padrões técnicos. Os nossos acionamentos de precisão executam tarefas importantes neste tipo de missões. Os erros não são uma opção e é isso que torna tudo tão emocionante. Enquanto Chefe do SpaceLab, estou sempre atento às novas tecnologias para a nossa empresa. Também trabalho no sentido de criar um ambiente para as pessoas que as permita realizar o seu trabalho com a máxima perfeição. Felizmente, na maxon estamos cada vez melhores nesse aspeto. Costumávamos simplesmente fornecer os acionamentos com as modificações específicas e os clientes eram os responsáveis pelo o que acontecia a seguir. Atualmente dispomos da competência e experiência em aplicações espaciais e estabelecemos processos de garantia de qualidade que satisfazem as expectativas da indústria. Os clientes das outras indústrias onde os requisitos podem ser ajustados conforme solicitado, tal como o setor médico, também beneficiam deste know-how. Os projetos espaciais exigem muita paciência. Já faço o meu trabalho há mais de dez anos, mas só agora é que os meus acionamentos estão lentamente a ser utilizados. Isso torna-se ainda mais gratificante quando tudo funciona”.

Hannah Kleeblatt, Engenheira de Qualidade — Projetos
Nos projetos espaciais, a Engenheira de Qualidade Hannah tem ainda mais trabalho do que noutras aplicações. Escreve planos de inspeção complexos, documentação detalhada e concede aprovações após conduzir exaustivas inspeções dos produtos e dos documentos. No caso dos acionamentos para as missões a Marte, um outro aspeto é o facto de os clientes examinarem tudo: etapas de trabalho, materiais e métodos de fabrico. É por isto que Hannah descreve tais projetos como uma enorme oportunidade para ela e para a maxon. O potencial de aprendizagem é gigante. E por vezes têm de ser adotadas soluções não convencionais. Como na ocasião em que Hannah e os seus colegas inspecionaram flanges de engrenagens internas para os redutores NASA Mars — milímetro por milímetro, com um endoscópio que adquiriram a uma empresa médica vizinha.

Dominik Frey, Gestor de Projetos — Desenvolvimento de Redutores
Dominik tem uma forte atração por projetos espaciais, especialmente devido aos seus requisitos complexos. Como gestor de projetos, tem sempre as necessidades do cliente em consideração. Ao mesmo tempo, coordena todos os departamentos envolvidos — desde o design, à aquisição, passando pelo controlo de qualidade e produção — para encontrar a solução ideal. Tal como um investigador espacial, por vezes entra em território desconhecido, desafiando todos os limites do possível. Nessas situações, Dominik aprecia o facto de a maxon lhe dar liberdade para se envolver nas questões técnicas e fazer a diferença. As suas ideias de design já foram aplicadas em aplicações espaciais — por isso é compreensível que ele acompanhe com paixão o progresso das missões a Marte.

Florbela Costa. Gestora de Projetos da SpaceLab
“Mal posso esperar para que o primeiro helicóptero da NASA voe até Marte. Como gestora de projetos técnicos no setor aeroespacial, fui responsável pelos motores DC utilizados para controlar o helicóptero, no respetivo swashplate, para ser exata. Para mim, projetos como este são um sonho tornado realidade. Especialmente em casos como este, quando somos capazes de cumprir os prazos apertados e os nossos produtos obtêm resultados positivos em todos os testes de qualificação. Deixa-me muito orgulhosa fazer parte de uma operação incrível como esta. Algo assim só pode ser realizado pelo trabalho conjunto de várias pessoas, naturalmente. Na minha função, sou um elo de ligação entre o cliente e os vários departamentos na maxon. Certifico-me de que cumprimos os requisitos — em termos de qualidade, prazos e custos. Gosto de estar em contacto com todas as pessoas envolvidas na maxon, desde o desenvolvimento à produção. Também gosto de projetos espaciais, pois a indústria aeroespacial sempre me fascinou. São diferentes de outras aplicações, sobretudo devido aos requisitos de qualidade geralmente superiores para coisas como resistência a vibração e temperatura. Consequentemente, tudo tem de ser analisado e testado. As peças utilizadas nos nossos motores padrão são reavaliadas para garantir o seu absoluto funcionamento no espaço ou outros planetas. Dá muito trabalho, mas vale a pena”.

Dominik Omlin, Engenheiro de Produto Aeroespacial
“Ao fabricar motores para Marte, praticamente tudo tem de ser realizado manualmente. Cada movimento e cada passo de montagem tem de ser documentado e tem de estar correto — não há margem para erro. Trabalhamos com materiais que não são possíveis obter num armazém. Tenho consciência de que em Marte não há como reparar coisas. O nosso acionamento tem de funcionar, caso contrário, toda a missão pode falhar. Portanto, falamos uns com os outros sobre tudo, discutimos os próximos passos e trabalhamos com uma dupla verificação rigorosa por uma segunda pessoa. A nossa equipa na Produção Especial monta as combinações de motor e acionamento para aplicações espaciais. Mas não só. Também tratamos de encomendas para o setor médico, robótica e outras indústrias. Cada projeto é diferente, por isso temos um amplo conhecimento da gama de motores da maxon. Como engenheiro de produção aeroespacial, as minhas tarefas são várias. Estas incluem a criação de descrições de processos detalhadas, produção dos acionamentos, formação de funcionários e estreita colaboração com o departamento de engenharia. Por vezes, passo várias horas na sala limpa, onde os motores estão protegidos contra partículas. Consigo concentrar-me no trabalho lá. Nem sempre é fácil quando tens alguém sempre atento ao teu trabalho — o que foi o caso para o projeto Mars 2020. Os especialistas do JPL, o nosso cliente, trabalharam estreitamente connosco e visitaram a nossa sede principal várias vezes. Discutimos os desafios com eles e trabalhámos em conjunto para encontrar soluções. Sim, sinto-mo orgulhoso em desempenhar uma pequena parte nestas missões espaciais. Consigo perceber como os clientes estão muito gratos pelo que fazemos. Isso torna o trabalho ainda mais satisfatório”.

Kathrin Tschersich, Chefe de Montagem de Amostras de Projeto
Kathrin valoriza muito o facto de, no seu trabalho, um dia nunca ser como qualquer outro. Com a sua equipa de montagem de amostras de projeto, Kathrin faz redutores individuais ou sistemas que consistem em motor, redutor, codificador e muito mais. Há sempre desafios, independentemente de se tratar de um projeto para aplicação espacial, tecnologia médica ou uso industrial. Mas de uma perspetiva técnica e organizacional, a sua equipa nunca aprendeu tanto como durante o projeto rover Mars da Agência Espacial Europeia (AEE), para o qual a maxon está a fornecer unidades de acionamento completas. “Os projetos espaciais mostram-me que apenas é possível crescer quando saímos da nossa zona de conforto. Enche-me de orgulho saber que produtos que passaram pelas minhas mãos estarão, um dia, a ser utilizados em Marte”.

Aiko Stenzel, Engenheiro de Design Aeroespacial
“Durante os últimos sete anos, tive o privilégio de construir motores DC com escovas para várias missões a Marte. Tudo começou com o projeto ExoMars para a AEE, onde fui responsável por 13 acionamentos diferentes. Estes incluíam a inovadora roda motriz no rover, que é capaz de elevar as suas rodas em terreno rochoso. Para isso, desenvolvemos um novo travão de binário de retenção puramente magnético. A ideia é parar o rover de deslizar nos declives. No entanto, o projeto mais emocionante até agora foi o helicóptero marciano para a NASA. Tive a oportunidade de desenvolver um acionamento DCX 10 maxon para o controlo das pás do rotor. Seis destes pequenos motores de corrente contínua foram necessários. O maior desafio foi o extremo requisito do peso. Tivemos de retirar cada décimo de grama que pudemos, para que o helicóptero pudesse voar na atmosfera fina de Marte. Foi espetacular termos conseguido encontrar uma solução com potência suficiente para ajustar as pás do rotor, apesar da redução de peso — e que pudesse também lidar com todas as vibrações e flutuações de temperatura. A principal diferença entre os acionamentos espaciais e os acionamentos da Terra é que desafiamos todos os limites do possível na engenharia, nos materiais e nos processos. Por exemplo, desenvolvemos um processo de endurecimento especial para a manutenção de veios, para os tornar mais robustos. Além disso, há sempre muita documentação necessária: listas detalhadas de materiais, especificações de peso, cálculos do centro de gravidade, cálculos de superfície para peças plásticas, etc. Acho ótimo que muitos outros clientes também possam beneficiar da nossa experiência no setor espacial. Por exemplo, desenvolvemos técnicas de soldadura especiais para os acionamentos de Marte, que estão atualmente a ser utilizados na nossa produção comercial padrão. O catálogo da maxon irá brevemente incluir os travões de imobilização magnéticos que desenvolvemos para o ExoMars. Espetacular, não é?”

Thilo Pfaff, Engenheiro de Produção — Acionamentos
No que diz respeito aos acionamentos de precisão para a indústria aeroespacial, a interação perfeita de processos de trabalho, sistemas, materiais operacionais, equipamento e recursos humanos clara e exaustivamente documentados é a chave para o sucesso. O objetivo é manter a produção tão eficiente e fiável quanto possível. Este é o mundo em que, como engenheiro de produção, Thilo se sente em casa. Thilo ocupa-se de todos os fatores necessários para uma produção sem problemas e assegura que as respetivas normas são cumpridas. Os colegas da montagem sabem como são as diferentes etapas de trabalho e ao que têm de prestar especial atenção — por exemplo, no que diz respeito à segurança ou durante a construção dos acionamentos. Thilo adora quando pode explicar aos seus colegas o motivo pelo qual uma norma, as etapas de um processo ou as medidas preventivas são importantes e o que está por detrás delas. O facto de estar a contribuir para uma missão a Marte bem-sucedida alimenta ainda mais a sua paixão pelo trabalho.

Mars2020

Saiba mais sobre o contributo da maxon na atual missão Perseverance da NASA: mars.maxonworld.com