Mission Mars – Technologie für eine andere Welt

Wir haben auf dem Mars keine grünen Männchen gefunden, dafür aber ausgetrocknete Seen und Flussbette. Und die NASA-Missionen entlocken dem Roten Planeten immer mehr Geheimnisse. Stets mit dabei: Verlässliche DC-Motoren des Schweizer Antriebsspezialisten maxon motor.

Die Menschen errichten vielleicht schon in naher Zukunft Siedlungen auf dem Mars. Sie werden gefrorenes Wasser aus dem Boden holen, es als Trinkwasser verwenden und in Gewächshäusern Gemüse anpflanzen. Und wenn es dunkel wird, blicken sie in den Nachthimmel Richtung Erde, wo der Grundstein für ihre Mission einst gelegt worden ist. Ein unrealistisches Szenario? Keineswegs. Die Erforschung des Mars hat in den letzten 20 Jahren riesige Fortschritte erzielt. Und maxon motor mit seinen Präzisionsantrieben hat einen wichtigen Teil dazu beigetragen. In vier Missionen der US-Raumfahrtbehörde NASA schafften es Produkte des Schweizer Unternehmens auf die Marsoberfläche. Die Daten, welche durch diese Projekte gesammelt werden, bringen uns dem Ziel eines bemannten Fluges zum Nachbarplaneten immer näher. Mit jedem Flug gewinnt auch maxon motor wichtige Erkenntnisse: CEO Eugen Elmiger sagt: „Unsere bürstenbehafteten und bürstenlosen DC Motoren sind im Weltraum härtesten Bedingungen ausgesetzt. Extremer Kälte, Hitze, Schlägen, Vibrationen. Dank diesen Erfahrungen können wir unsere Produkte für den Einsatz auf der Erde verbessern.“

Der historische Durchbruch

Noch schicken wir Roboter auf die lange Reise zum Mars. Diese erforschen die karge Landschaft, untersuchen Gesteinsproben und schiessen atemberaubende Fotos.Der erste von ihnen war Sojourner, ein Rover mit sechs Rädern, der am 4. Juli 1997 landete. Ein historischer Moment, denn bis dahin scheiterten alle Versuche, ein Fahrzeug auf den Mars zu schicken. Sojourner war klein und nur 10,5 Kilogramm schwer. Fast drei Monate durchquerte er die sandige Landschaft und sendete Daten und Bilder zurück – viel länger als geplant. Angetrieben wurde das Gefährt von elektrischen maxon DC-Motoren. Die qualitativ hochstehenden Antriebe mit ihren eisenlosen Wicklungen waren an den Rädern angebracht und wurden für die Lenkung sowie die Bedienung der wissenschaftlichen Apparate benötigt. Ganze vier Jahre arbeiteten die maxon Ingenieure mit den NASA-Mitarbeitern zusammen, um das Projekt realisieren zu können. Der erreichte Erfolg begeisterte die ganze Welt. Und seither sind die beiden Begriffe „maxon“ und „Mars“ eng miteinander verbunden. Dabei war das erst der Anfang.

Die Zwillinge auf dem Roten Planeten

Vom Erfolg der Sojourner-Mission angetrieben, plante die NASA schon bald die nächste Reise zum Mars. Diesmal sollten zwei Rover gleichzeitig hochgeschickt werden: die typengleichen Fahrzeuge Spirit und Opportunity. Sie waren bedeutend grösser als ihr Vorgänger (rund 185 Kilogramm schwer) und mit einer ausgereifteren Technik versehen. Die Rover waren in der Lage, Fotos zu schiessen, den Boden abzubürsten und Steine anzubohren. Ihre Mission: Den Nachweis liefern, dass es früher Wasser auf dem Mars gegeben hat und damit vielleicht auch Leben. Die beiden Fahrzeuge übertrafen alle Erwartungen. Drei Monate sollten sie ihren Dienst erfüllen. Aber erst nach sechs Jahren sendete Spirit die letzten Signale zur Erde. Und sein Bruder Opportunity ist sogar noch heute, zehn Jahre nach der Landung, unterwegs und hat inzwischen über 40 Kilometer zurückgelegt. Auch die DC-Motoren von maxon verrichten ihren Dienst zuverlässig – trotz Sandstürmen und Temperaturschwankungen von -120 bis +25 Grad. Pro Rover sind 35 Stück dieser Präzisionsantriebe eingesetzt worden und dabei für den Antrieb der sechs Räder, den Steuerungsmechanismus, den Gesteinsbohrer, den Roboterarm und die Kameras zuständig. Zusätzlich wurden je acht maxon Motoren in den Landeeinheiten verwendet.

Opportunitys tolles Geburtstagsgeschenk

Opportunity macht den Wissenschaftlern auf der Erde trotz einigen altersbedingten Störungen immer noch viel Freude. Pünktlich zu seinem zehnjährigen Jubiläum fand er im Januar 2014 Wasserspuren in den untersuchten Gesteinsschichten des Endeavour Kraters. Mehr noch: die Daten zeigen, dass dort vor mehreren Milliarden Jahren wohl ein See existiert hat mit durchaus guten Voraussetzungen für Lebensformen.

Die Suche nach dem verborgenen Eis

Eis gibt es dagegen nach wie vor auf dem Mars, etwa an den beiden Polkappen. Die Forscher sind zudem davon ausgegangen, dass auch in den anderen Regionen Eis vorhanden ist – unter der Oberfläche. Um dies zu belegen, schickte man Phoenix. Dieser landete 2008 auf dem Mars und war, im Gegensatz zu seinen Vorgängern, eine fix stationierte Raumsonde. Er lieferte schon nach kurzer Zeit den gewünschten Beweis, in dem er eine Marsprobe erhitzte und darin Wasserdampf nachwies. Diese Entdeckung führte auch in Sachseln bei maxon motor zu Freudensprüngen. Denn erneut war der Schweizer Motorenspezialist als Partner bei der NASA-Mission dabei und lieferte neun Präzisionsantriebe der RE-Reihe. Diese bürstenbehafteten Motoren mit speziellen Kugellagern wurden bei Phoenix für die Ausrichtung der Solarpanels verwendet.

Ein neuer Star auf dem Mars

Doch die Forscher wollten und konnten sich nicht auf den bisherigen Erfolgen ausruhen. Sie nahmen ein weiteres waghalsiges Projekt in Angriff und planten, erneut einen Rover zum Mars zu schicken. Dieser sprengte alle bisher gekannten Massstäbe. Curiosity, der neue Star der Rovertruppe, war 900 Kilogramm schwer und hatte die Dimensionen eines Kleinwagens. Im August 2012 landete er auf dem Roten Planeten, ausgestattet mit einem Roboterarm sowie einem Chromatografen und einem Spektrometer zur Analyse der Gesteins- und Erdproben – stetig auf der Suche nach Hinweisen auf früheres Leben. Radionuklidbatterien sorgen dabei für eine zuverlässige Energieversorgung und in den elektromechanischen Gelenken kommen maxon MR-Encoder zum Einsatz. Sie sind für die Steuerung der Motoren verantwortlich. Inzwischen hat Curiosity nicht nur seine Radspuren im roten Sand hinterlassen, sondern viele wertvolle Daten gesammelt, die den Wissenschaftlern neue Erkenntnisse über den Mars liefern. Er entdeckte zum Beispiel so genannte Bausteine des Lebens unter der Marsoberfläche, also Elemente wie Wasserstoff, Sauerstoff und Kohlenstoff. Ein starker Hinweis darauf, dass unser Nachbarplanet früher die Voraussetzungen für Leben erfüllt hat. Zudem schoss Curiosity Landschaftsbilder in bestechender Auflösung, die dem Betrachter das Gefühl geben, selber auf dem Mars zu stehen. Ein Gefühl, das in naher Zukunft durchaus Wirklichkeit werden könnte. Denn auch wenn es noch einige Hindernisse bis zum ersten bemannten Flug zu Mars gibt, haben die bisherigen NASA- Rover den Weg doch schon etwas geebnet.

Das Marsabenteuer geht weiter!

Die Europäische Weltraumorganisation ESA plant gemeinsam mit der russischen Roskosmos eine eigene Marsmission. 2016 soll unter dem Namen ExoMars eine Sonde auf die Reise zum Nachbarplaneten geschickt werden, zwei Jahre später folgt ein Mars-Rover. Dieser wird wohl etwas kleiner als Curiosity sein aber über eine Bohreinheit verfügen, mit der er Gesteinsproben aus zwei Metern Tiefe hochholen kann. Die Proben werden dann sofort im Rover analysiert. maxon motor ist auch bei dieser Mission als Partner dabei und wird Präzisionsantriebe der DCX-Reihe für den ExoMars Rover liefern.

 © maxon motor ag

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