maxon e il rover Perseverance

Comunicato stampa, 2 luglio 2020: a luglio la NASA invierà il suo quinto rover su Marte. La missione principale consiste nella raccolta di campioni di terreno che verranno successivamente analizzati sulla Terra. Il rover trasporterà anche un elicottero che compirà i primi voli sul Pianeta rosso. I motori di precisione di maxon saranno utilizzati per numerose attività critiche della missione.

Quando si tratta di Marte, i sistemi di azionamento di maxon vengono sempre chiamati in causa. I motori elettrici prodotti in Svizzera vengono utilizzati praticamente in ogni missione robotica di successo da oltre tre decenni. Ce ne sono più di 100 sul Pianeta rosso e presto ce ne saranno altri perché la prossima missione della NASA avrà inizio il 17 luglio. Un razzo Atlas V lancerà il rover Perseverance verso Marte, dove si occuperà della ricerca di segni di vita precedenti sul pianeta. Il suo compito principale è prelevare diversi campioni di terreno, sigillarli in contenitori e depositarli in un punto preciso così che potranno essere riportati sulla Terra in una missione futura. Sul rover verranno utilizzati diversi motori maxon per la movimentazione dei campioni. Sono installati nel braccio prensile robotico che sposta i campioni da una stazione all'altra. I motori maxon vengono impiegati anche per la sigillatura e il deposito dei contenitori dei campioni.

Il Jet Propulsion Laboratory (JPL) della NASA è incaricato della missione e ha chiesto a maxon di produrre dieci azionamenti per il rover. Come per tutte le precedenti missioni su Marte, gli azionamenti si basano su prodotti standard del catalogo maxon con alcune modifiche. Per la prima volta, la NASA utilizza i motori DC brushless: nove EC 32 flat e un EC 20 flat in combinazione con un riduttore planetario GP 22 UP. In stretta collaborazione con gli specialisti JPL, gli ingegneri maxon hanno sviluppato gli azionamenti nel corso degli anni sottoponendoli a test rigorosi per raggiungere i massimi standard di qualità. “Abbiamo imparato molto da questi affascinanti progetti,” dice Robin Phillips, responsabile dello SpaceLab di maxon. “Ora vantiamo una vasta esperienza nelle applicazioni spaziali e abbiamo definito processi di garanzia della qualità che soddisfano le aspettative del settore. I clienti di altri settori, come quello medico che presenta spesso requisiti analoghi, possono approfittare di questo know-how.” Le missioni spaziali pongono le più alte richieste ai sistemi di azionamento. Queste comprendono le vibrazioni durante il lancio del razzo, il vuoto durante il viaggio, gli impatti all'atterraggio e le difficili condizioni sulla superficie di Marte dove le temperature variano tra -125 e +20 °C e la polvere penetra ovunque.

I motori maxon DC controllano l'elicottero che volerà sul terreno marziano

Si prevede che il rover Perseverance atterrerà su Marte il 18 febbraio 2021, ma non sarà solo. Un elicottero-drone chiamato Ingenuity sarà fissato alla parte inferiore del rover. Con un peso di 1,8 chilogrammi, il drone ad energia solare eseguirà diversi voli e scatterà immagini aeree. L'obiettivo principale di questo esperimento è testare il concetto dei futuri droni di questo tipo. Lo specialista degli azionamenti maxon è stato ancora una volta coinvolto nella progettazione di questo dispositivo. Sei motori DCX con spazzole con un diametro di 10 millimetri controllano l'inclinazione delle pale del rotore, determinando così la direzione di volo. Gli azionamenti sono ultra-leggeri, dinamici ed altamente efficienti dal punto di vista energetico. Queste proprietà sono fondamentali perché sull'elicottero di Marte ogni milligrammo conta. Volare su Marte non è semplice: l'atmosfera è estremamente rarefatta, indicativamente simile alle condizioni sulla Terra a un'altitudine di 30 chilometri. L'elicottero-drone ha volato in un ambiente di prova simulato nel laboratorio JPL. Rimane da vedere se si solleverà su Marte. Prima dovranno essere superati altri ostacoli, come il lancio del razzo. “Speriamo che tutto vada bene e che presto vedremo i nostri azionamenti all'opera su Marte,” dice il CEO maxon Eugen Elmiger. “Teniamo le dita incrociate.”

Lo specialista svizzero degli azionamenti

maxon sviluppa e produce motori DC con e senza spazzole. Il portfolio comprende riduttori, encoder, controller e interi sistemi meccatronici. Gli azionamenti maxon vengono utilizzati ogni volta che i requisiti sono particolarmente elevati: ad esempio su Marte, dove i motori maxon alimentano i rover della NASA, nei dispositivi chirurgici portatili, nei robot umanoidi e per le applicazioni industriali ad alta precisione. Per mantenere la propria posizione di leadership in questo mercato, l'azienda investe una quota considerevole delle sue entrate annue in ricerca e sviluppo. A livello mondiale, maxon conta più di 3000 dipendenti presso nove stabilimenti di produzione, ed è rappresentata in oltre 30 Paesi.

A sinistra: l'azionamento EC 32 flat modificato. Nove di questi azionamenti sono utilizzati sul rover Perseverance. Al centro: l'EC 20 flat con il riduttore GP 22 UP. A destra: i motori DCX 10 utilizzati per controllare l'inclinazione delle pale del rotore sull'elicottero che volerà su Marte.

Crediti fotografici: maxon