Von Mondlandung bis Alltag im All

Mara Hofacker,

Miniaturantriebe für den Einsatz im Weltraum

50 Jahre ist es jetzt her, dass Apollo 11 auf dem Mond landete und der erste Mensch den Erdtrabanten betrat. Seitdem hat sich einiges getan.

Gibt es auf dem Mars Erdbeben? Und wie sind seine inneren Schichten aufgebaut? Diese Fragen soll das Seismic Experiment for Interior Structure (SEIS) der Marssonde InSight klären. © Sodern Ariane Group 2018

Mittlerweile ist der Weltraum zum Arbeitsplatz und Aufenthaltsraum für den Menschen geworden und Themen wie Weltraum-Tourismus, eine permanente Mondstation oder eine bemannte Marsmission sind aktuell. Der technische Fortschritt der letzten Jahrzehnte hat diese Entwicklung ermöglicht und auch die Antriebstechnik hat dazu beigetragen. Leichte und kompakte Faulhaber-Miniaturantriebe haben bei vielen Raumfahrt- und Forschungsprojekten unter harten Weltraumbedingungen immer wieder ihre Zuverlässigkeit und Positioniergenauigkeit bewiesen. Die Antriebe sind vakuumtauglich und widerstehen höchsten mechanischen Belastungen. Ihre Komponenten sind optimal aufeinander abgestimmt und erreichen so eine sehr hohe Effizienz.

An Bord der ISS schwebt der kugelförmige Roboter mit der Größe und Form eines Medizinballs trotz seiner fünf Kilo Gewicht schwerelos im Raum. © Airbus Space

Sechs Schrittmotoren mit Planetengetriebe sind beispielsweise zurzeit im sensibelsten Seismometer (Bild 1), das je gebaut wurde (SEIS) auf dem Mars im Einsatz und versuchen zu klären, ob der rote Planet bebt. Bei den seismologischen Messungen haben sie gleich zwei Aufgaben: Sie bringen die Messmechanik in Balance und gleichen auftretende Spannungskräfte aus, die aufgrund starker jahreszeitlicher Temperaturschwankungen entstehen. Auch an Bord der internationalen Raumstation ISS sind die kleinen Antriebe aus Schönaich zu finden. Bürstenlose DC-Motoren erlauben CIMON (Bild 2), einem künstlichen Assistenten für Astronauten, sich an Bord frei zu bewegen. Bei der nächsten Mars-Mission im Jahr 2020 sind Schrittmotoren in hochauflösenden Kamerasystemen verbaut. Die kleinen Antriebe mit nur 10 Millimetern Durchmesser positionieren die Objektive für gestochen scharfe Aufnahmen der Marsoberfläche. Auch zukünftig werden die kompakten Miniaturantriebe zur Weiterentwicklung der Weltraumforschung und Raumfahrt beitragen. Eine Möglichkeit, um die Kosten bei kommerziellen Raketenstarts in Grenzen zu halten, besteht zum Beispiel darin, die Treibstoffverbrennung und damit den Verbrauch zu optimieren. Ein speziell entwickeltes Treibstoff-Trimmventil garantiert hierbei optimale Leistungen. Angetrieben wird es von robusten und zuverlässigen Faulhaber-Servomotoren. Der Bedarf an weltraumtauglichen Antriebssystemen, die vor allem zuverlässig, langlebig, klein und leicht sein müssen, steigt also ständig.

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Vor 50 Jahren hätte sich das kaum jemand vorstellen können. MPS (seinerzeit als RMB und inzwischen Teil der Faulhaber Group), hat 1969 als Partner der Apollo-11-Mission Geschichte geschrieben, da deren Kugellager Teil der von den Astronauten verwendeten Lebenserhaltungsausrüstung war.

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