Nanosatelliten forschen im Weltall

Das schottische Unternehmen Clyde Space erforscht neue Anwendungsmöglichkeiten für Nanosatelliten. Dabei setzt die Firma auf bürstenlose DC-Motoren von maxon motor.

UKube-1 ist die erste britische CubeSat-Mission – und der erste schottische Satellit überhaupt. Seine Reise in den Weltraum fand mit einer russischen Sojus-2-Rakete im Juli 2014 statt. An Bord des Satelliten UKube-1 war ein GPS-Gerät zur Messung des Weltraumwetters in der Plasmasphäre sowie eine Kamera, die Aufnahmen von der Erde macht. Mit Hilfe eines neuartigen Bildsensors werden die Auswirkungen von Strahlung auf technische Geräte erfasst. Ziel ist es herauszufinden, ob durch die Nutzung kosmischer Strahlung die Sicherheit von Kommunikationssatelliten erhöht werden kann.

Nanosatelliten oder CubeSats sind miniaturisierte Satelliten, die in der Weltraumforschung eingesetzt werden. Ein einzelner CubeSat hat eine Grösse von gerade einmal 10 x 10 x 10 cm und wiegt weniger als ein Kilogramm. Die kostengünstigen und praxistauglichen Satelliten wurden für Forschungszwecke entwickelt. Damit eröffnen sich für die Nanosatelliten neue Anwendungsbereiche, beispielsweise die Beobachtung der Erde mit hochauflösenden Kameras, die Übertragung von Daten mit hoher Bandbreite, weltraumwissenschaftliche und astronomische Anwendungen oder die genaue Prüfung neuer Technologien im Orbit. Um die Neigungsregelung für die kleinen CubeSats zu verbessern, arbeitet Clyde Space mit maxon motor zusammen.

Innovative Neigungsregelung entwickelt
Clyde Space und maxon motor haben gemeinsam ein triaxiales Neigungsregelungssystem entwickelt. Es basiert auf einer Drehmomentpositionierung mittels eines Trägheitsrades. Das Rad wird von einem bürstenlosen DC-Motor von maxon angetrieben. Bei Änderung der Drehzahl des Trägheitsrades entsteht ein Reaktionsmoment, das eine Drehung des CubeSat bewirkt. Eine Rotation mit gleichbleibender Drehzahl stabilisiert den Satelliten. Um eine vollständige Neigungsregelung in drei Achsen zu erzielen, werden mehrere Trägheitsräder eingesetzt. Clyde Space suchte nach einer kostengünstigen Lösung und entschied sich für einen bürstenlosen Standardmotor von maxon mit einem Durchmesser von 20 mm. maxon motor modifizierte diesen Antrieb entsprechend der Anwendungsumgebung, lieferte und installierte das Trägheitsrad und sorgte für den Dynamikabgleich der gesamten Baugruppe.

"Die Beteiligung von maxon motor am Projekt war ausschlaggebend für die Entwicklung des Trägheitsantriebs. Wir sind jetzt in der Lage, unseren Kunden eine komplette triaxiale Neigungsregelung auf Basis von Serienkomponenten anzufertigen", erklärt Craig Clark, CEO von Clyde Space. Bei der Wahl der Komponenten war ihm eine hohe Belastbarkeit wichtig: "Wir arbeiten bewusst mit maxon motor zusammen, um sicherzustellen, dass die bürstenlosen DC-Motoren die starken Vibrationen und Stösse beim Raketenstart und die hohe thermische Zyklusbelastung und Strahlung im Orbit überstehen."

 © maxon motor ag

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