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Kollmorgen sale sul rover Perseverance: nessuna paura degli ambienti più estremi

16 Apr 2021
Esperti di Kollmorgen
Kollmorgen sale sul rover Perseverance: nessuna paura degli ambienti più estremi

Dalla superficie di Marte alle profondità dell'oceano, dal nucleo terrestre al centro del corpo umano: i sistemi di motion di Kollmorgen non si fanno spaventare dagli ambienti più estremi.

Per la maggior parte delle applicazioni i motori svolgono la loro funzione in condizioni ambientali normali. E sebbene un guasto possa rappresentare un inconveniente o comportare costosi tempi di inattività, raramente causa un errore catastrofico e irreversibile dell'applicazione. Esistono tuttavia applicazioni specializzate e ad alto rischio in cui l'ambiente è estremo e i guasti non rappresentano un'opzione possibile. Le esplorazioni spaziali sono l'esempio più calzante.

Come si può dissipare il calore generato da strumenti, sistemi elettronici di comando e fonti di alimentazione in assenza di gravità? Dall'altra parte, come si può garantire un funzionamento affidabile dei sistemi di motion quando le temperature ambiente si avvicinano allo zero assoluto? Come evitare il degassamento dei materiali, accelerato dall'assenza di gravità e potenzialmente contaminante per i componenti sensibili e gli esperimenti? Come garantire che i materiali tollerino le intense radiazioni provenienti dallo spazio e dalla fonte di energia al plutonio del veicolo stesso?

Sei decenni e centinaia di motori nello spazio

Il rover Perseverance ha appena iniziato la sua missione della durata di almeno un anno marziano (687 giorni terrestri), si spera anche molto di più, per esplorare la superficie del pianeta rosso. Si tratta forse dell'impresa tecnica più futuristica mai tentata e non è che l'ultima di una lunga serie di eccezionali viaggi nello spazio che Kollmorgen ha contribuito a rendere possibili.

Kollmorgen fornisce motori per i programmi NASA fin dall'epoca delle missioni Gemini a metà degli anni '60, nonchè in occasione degli allunaggi delle missioni Apollo, per la stazione spaziale Skylab, i satelliti GPS, così importanti nella vita e negli scambi commerciali odierni, i sistemi di guida dei razzi Titan, il satellite per orbita terrestre bassa riutilizzabile (Space Shuttle) e molto altro ancora. I motori Kollmorgen sono parte integrante dei programmi per Marte a partire da Viking 1, il primo modulo di terra a portare a termine con successo la propria missione, per proseguire con i rover Spirit, Opportunity e Curiosity, fino al più recente Perseverance. In quasi sei decenni abbiamo lanciato nello spazio centinaia di motori.

Il cuore del sistema

La realizzazione di un progetto come Perseverance è davvero un lavoro di squadra e siamo orgogliosi di farne parte. Tra i numerosi contributi che abbiamo dato ai progetti NASA vi è un motore frameless ad azionamento diretto della serie RBE che aziona la pompa di gestione termica, essenziale per il Perseverance, che raffredda tutti i sistemi elettronici e gli strumenti a bordo del rover. I tecnici NASA lo chiamano con affetto “il cuore del sistema”.

I motori della serie RBE sono ideali per questo scopo dal momento che la configurazione frameless può essere integrata direttamente nell'applicazione, usando gli stessi cuscinetti per supportare sia il carico che il rotore e ridurre al minimo volume, peso e complessità. La serie RBE progettata congiuntamente include inoltre materiali in grado di sopportare le rigidissime condizioni presenti nello spazio. Una speciale modifica permette anche di installare un sistema di raffreddamento a liquido unico nel suo genere per il motore, progettato per prestazioni affidabili e a lungo termine nelle condizioni più estreme.

RBE

Al momento collaboriamo direttamente con il Jet Propulsion Laboratory della NASA per ottimizzare questo motore RBE progettato congiuntamente per l'uso a lungo termine sul satellite orbitale Europa Clipper, programmato per il lancio nel 2024 con arrivo nell'orbita di Giove nel 2030, dove studierà Europa e altre lune di Giove. Il nostro motore comanderà la pompa dell'importante sistema di gestione termica del satellite orbitale e si prevede che venga utilizzato per i 12 anni della missione.

Qual è il tuo ambiente estremo?

Fornire motori per missioni spaziali può apparire strano, ma progettare e costruire sistemi di motion per ambienti estremi rappresenta la normalità per Kollmorgen. Pensaci. Gli ambienti estremi, dove l'errore non è un'opzione possibile, non si trovano solo nello spazio o sulla superficie di Marte. Sono sopra di noi, sotto di noi e intorno a noi.

  • I sistemi di motion di Kollmorgen contribuiscono al controllo dei voli, che si tratti di aerei commerciali o missili ipersonici.
  • Li trovi nelle linee di produzione di alimenti e bevande, con soluzioni igieniche volte a sopportare i lavaggi quotidiani che potrebbero facilmente compromettere motori meno performanti.
  • Li trovi nelle apparecchiature mediche, da robot chirurgici a scanner ad alta risoluzione per tomografia computerizzata e dispositivi impiantabili, ad esempio dispositivi di assistenza al ventricolo sinistro che mantengono letteralmente in vita le persone garantendone la salute per lungo tempo.
  • Li trovi nelle profondità della crosta terrestre, dove sopportano temperature e pressioni estreme, sostanze corrosive e atmosfere pericolose normalmente presenti nella produzione di gas e petrolio.
  • Comandano e controllano i robot utilizzati per rimuovere e riposizionare in sicurezza le barre di combustibile delle centrali nucleari.
  • I sistemi di motion di Kollmorgen comandano e guidano anche i veicoli sottomarini, dal sommergibile Jason Jr. che ha esplorato il relitto del Titanic a veicoli progettati per gli abissi più profondi raggiungibili dagli umani e dai mezzi meccanici.

E sono solo alcuni dei programmi non classificati che siamo autorizzati a menzionare. La tua applicazione non è nell'elenco? Non importa. Kollmorgen dispone della tecnologia, della gamma di prodotti, del know-how di progettazione condivisa, dell'ampia competenza settoriale e del coinvolgimento necessari per aiutarti a risolvere praticamente qualsiasi sfida di motion.

La tua missione non deve necessariamente riguardare la ricerca di prove dell'esistenza di vita extraterrestre. Se cerchi motion preciso, affidabile e perfettamente regolato, su cui puoi contare per prestazioni in qualsiasi condizione, siamo pronti ad aiutarti a progettare l'eccezionale.

E allora cominciamo. Contattaci

Info sull'autore

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Questo blog è il risultato della collaborazione di un team di esperti di motion & automation in Kollmorgen, tra cui ingegneri, addetti al servizio clienti ed esperti di progettazione. In qualsiasi fase del vostro progetto vi troviate, noi siamo qui per aiutarvi.

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