Hohe Strahlung und Temperaturen: Lager in Stromversorgung des Mars-Rover

iglidur-Gleitlager behaupten sich bei aggressiven Bedingungen im Strommodul.

Im Rahmen der ExoMars-Mission plante die Europäische Weltraumorganisation (ESA) die geochemischen Eigenschaften des roten Planeten zu analysieren – ein Schwerpunkt hierbei ist die Suche nach Wasser. Dabei entwickelte und fertigte SENER Polen den „Umbilical Release Mechanism“ (URM). Der Mechanismus verbindet den unbemannten Marsrover mit dem Transferfahrzeug – URM sichert seine Stromversorgung nach der Landung auf der Oberfläche des Planeten. Das System muss hohe technische Erwartungen erfüllen: Strahlung, Temperatur, Staub oder Temperaturen bis -80 °C sind nur ein paar Anforderungen, die die Umgebung auf den Mars an die Lösung stellt und auch die verbauten iglidur-Gleitlager problemlos aushalten können müssen.

Steckbrief

  • Was wurde benötigt: iglidur-Gleitlager
  • Anforderungen: Die Gleitlager müssen Marsbedingungen wie hohe Strahlung und Temperaturen nahe dem absoluten Nullpunkt überstehen. Das System muss daneben staub- und wetterfest sowie in der Lage sein, raue Bedingungen vom Start auf der Erde bis zur Landung auf dem Mars zu überstehen.
  • Branche: Aerospace, Raumfahrtindustrie
  • Erfolg für den Kunden: Die iglidur-Lager arbeiten auch bei Temperaturbereichen von -80 °C, benötigen keine externe Schmierung und können auch im Vakuum eingesetzt werden.
ExoMars Mission

Problem

Im Rahmen der ExoMars-Mission, die von der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) geplant wurde, soll nach Spuren vergangener oder gegenwärtiger Leben auf dem Mars gesucht werden. Airbus Defence & Space wurde mit dem Design und den Bau des Rovers betraut und beauftragte im Gegenzug Airbus SENER Poland mit der Herstellung einer mechanisch-elektrischen Verbindung zwischen Rover und Landemodul, die das Fahrzeug nach der Landung und während des Rover-Betriebs auf dem Mars mit Strom versorgt (sogenannter Umbilical Release Mechanism). Das Modul besteht aus einem Basis- und einem Notstromsystem, das extremen Bedingungen, wie hoher Strahlung und Temperaturen nahe dem absoluten Nullpunkt ausgesetzt ist. Das System muss staub- und wetterfest sowie in der Lage sein, raue Bedingungen vom Start auf der Erde bis zur Landung auf dem Mars zu überstehen. Nach der Bereitstellung der Energie wird das System vom Rover getrennt und setzt sich so auf dem Lander ab, dass sich das Fahrzeug ungestört auf der Marsoberfläche bewegen kann.

Lösung

Für die Lager des "Umbilical Release Mechanism“, der die Energieversorgungs des Rovers gewährleistet, entschieden sich die verantwortlichen Konstrukteure von SENER Poland für Gleitlager aus dem Werkstoff iglidur. Sie eignen sich für die aggressiven Umgebungsverhältnisse aus verschiedenen Gründen. So arbeiten sie auch bei Temperaturbereichen von -80 °C und benötigen keinerlei externe Schmierung, da der Werkstoff selbstschmierend ist. Da der ferngesteuerte Rover schlecht gewartet werden kann, war dies ein entscheidender Faktor. Für die Arbeit im Vakuum ist außerdem die Eigenschaft von iglidur wichtig, nur in gerinem Maße Feuchtigkeit aufzunehmen. Auch die niedrigen Reibwerte mit Aluminium sind von Vorteil. Daneben enthalten die iglidur-Gleitlager kein organisches Material und stellen damit keine Quelle biologischer Kontamination während der Mars-Mission dar.
ExoMars Mission