瑞士电机深入火星地层内部

maxon参与美国国家航空航天局“洞察号”火星探测任务

再过几天,“洞察号”火星探测器即将登陆火星,它的任务是要解开这颗岩石行星形成的秘密。这次任务要将一个测量探测器钻入火星表面下五米深处。在进行研发时,maxon的工程师们不得不施展浑身解数,为的就是要让电机能达到这次任务的要求。

太空迷如今正抱着紧张与兴奋的心情,因为“洞察号”机器人探测器将于11月26日登陆火星。如果一切顺利,这台定点着陆器将在接下来的两年内执行不同的测量任务,并搜集有关火星和地球形成的重要信息。负责执行这次任务的是美国国家航空航天局喷气推进实验室 (JPL)。

电机将测量钻头钻入地下5米

着陆器上还携带一台来自上瓦尔登州驱动专业公司maxon motor的直流电机。一套紧凑型电机齿轮箱组合,直径仅22 mm,安装在由德国航天局DLR所研发的测量装置HP3内,这台测量装置用于测量火星的温度变化。准确来说,maxon驱动器位于一个被研发人员称为“鼹鼠”的钻头中。这个钻头会自行钻入五米深的地下,方法是借助配备的电机,每钻一圈就会张紧一个弹簧,然后弹簧会大力张开,借此再向下钻击。如此一来,在数周的时间内,“鼹鼠”便能够一点一点钻入地底。

它同时带有一根连有传感器的电缆,可帮助研究人员比如确定火星内部的热状态,由此得出关于火星形成的结论。由于火星和地球同为岩石行星,因此这次获得的科学成果也将可以使我们进一步认识我们所居住的星球。

承受400 g以上的特殊解决方案

火星对于科学技术探测仪器来说,一向是个不太友好的环境。即便如此,已有一百多个maxon驱动器在火星上顺利执行任务。而在目前的“洞察号”任务中,瑞士工程师们正面临更多的挑战。例如,为了让钻头高效地向下钻击,DC电机必须能承受超过400 g的重力加速度,而且次数高达100000次以上。在此之前已经历了数次失败的测试,淘汰了好几个机型,最后发现,正确的解决方案近在眼前:一台标准DCX 22电机经过调整强化后,配备了额外的焊环,并采用焊接轴承以及特殊的短刷。所使用的GP 22 HD齿轮箱则涂有为火星探测任务特制的润滑剂。

  与老友相会

“洞察号”探测器在执行任务期间由两块太阳能面板供电。JPL在此沿用了“凤凰号”任务的设计,借此来节省成本。在展开太阳能面板时,同样使用之前研发的maxon DC电机来驱动:即一台RE 25电机。这款电机机型也应用在美国国家航空航天局“机会号”探测车中,它在火星上执行任务已长达14年了。因此,“洞察号”机器人探测器中同时装有两代maxon驱动器机型,共同为成功达成任务全力以赴。

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