L'aérospatiale est synonyme de technologie de pointe. Dans le cas des applications satellitaires en particulier, la fiabilité, la durabilité et l'efficacité sont décisives pour le succès, ou l'échec, de missions entières. Qu'il s'agisse de communication, de navigation, d'observation de la Terre, de prévisions météorologiques ou de recherches scientifiques, les satellites remplissent une multitude de tâches primordiales. Et c'est précisément là que les systèmes d’entraînement de FAULHABER entrent en jeu.
L'ère spatiale a débuté en 1957 avec le lancement de Spoutnik 1. Depuis lors, le développement de l'aérospatiale a été très rapide avec le premier atterrissage sur la Lune en 1969, le système mondial de navigation GPS à partir de l’an 2000 ou les missions de recherche sans équipage vers Mars, le Soleil et au-delà. Tous ces événements montrent la place prépondérante qu'occupent les satellites dans la technologie moderne. Plus de 13 000 satellites se trouvent actuellement en orbite autour de la Terre et ce nombre est appelé à augmenter à l'avenir.
L'espace obéit à ses propres lois : de puissantes vibrations et d'énormes forces d'accélération se produisent lors du lancement d'une fusée, tandis que le vide, les changements extrêmes de température ainsi que le rayonnement intense et le dégazage prévalent en orbite. En même temps, chaque gramme compte, car le poids de la charge utile a un impact direct sur les coûts et la consommation de carburant. FAULHABER propose des solutions d'entraînement sur mesure pour répondre précisément à ces exigences. Les moteurs compacts et les systèmes complets se caractérisent par une densité de puissance élevée, un encombrement minimal et une robustesse extrême, soit les conditions idéales pour un déploiement dans l'espace.
Qu'il s'agisse de moteurs C.C. à balais ou sans balais, de moteurs pas à pas ou d'entraînements linéaires, les entraînements FAULHABER fournissent un couple élevé pour un poids minimal. Associés à des codeurs, des capteurs ou des réducteurs, ils constituent des systèmes hautement fonctionnels qui permettent d'obtenir une précision maximale, même dans des conditions d'installation restreintes. Le moteur pas à pas AM3248 en est un excellent exemple. Avec ses 48 pas par tour et un couple de maintien de 85 mNm, ce moteur biphasé multipolaire affiche des performances impressionnantes. Il s'avère donc idéal pour les applications exigeantes, telles que l'alignement des panneaux solaires sur les satellites. Les moteurs FAULHABER garantissent ici que les panneaux restent toujours alignés sur le soleil, de manière fiable, précise et avec une grande stabilité thermique pendant de nombreuses années.
Les satellites modernes utilisent un large éventail de systèmes d'entraînement, qui varient en fonction de la tâche et de l'objectif de la mission. Alors que les grands propulseurs sont principalement chargés des corrections d'orbite et des changements de position importants, les moteurs miniatures et micromoteurs de haute précision remplissent de nombreuses fonctions secondaires, mais essentielles. Malgré leur petite taille, ces entraînements sont indispensables au bon fonctionnement d'un satellite.
Les micro-entraînements sont utilisés, par exemple, pour aligner les panneaux solaires afin d'assurer une production optimale d'énergie solaire. Ils sont aussi chargés de l'ajustement et du positionnement précis des antennes pour permettre une communication stable avec les stations au sol. De plus, ces minuscules moteurs servent à aligner avec précision les instruments optiques, tels que les caméras, les télescopes ou les capteurs. Ils commandent également les mécanismes de déploiement et de pliage des structures déployables et assurent le contrôle de position, par exemple à l'aide de roues à réaction ou de systèmes gyroscopiques.
Le dégazage est la libération de gaz par des matériaux dans le vide spatial. Des matériaux (p. ex. plastiques, adhésifs ou revêtements) émettent des composés volatils, comme des solvants ou de l'humidité. Ce phénomène risque d'endommager les composants sensibles des satellites, tels que les capteurs, l'optique ou les pièces électroniques. Dans les espaces d'installation confinés et dans des conditions de vide, il est particulièrement important d'utiliser des matériaux optimisés pour le dégazage. Les composants développés pour l'utilisation dans l'espace, p. ex. les systèmes d'entraînement, doivent donc respecter des normes strictes.
Les satellites peuvent être répartis en différentes catégories, en fonction de leurs objectifs, tailles et orbites. Les principaux types sont les suivants :
La conception et l'équipement varient en fonction de la mission, avec des systèmes d'entraînement, des capteurs et des sources d'énergie sur mesure, souvent intégrés dans des espaces extrêmement restreints.
Dans l'espace, les satellites sont exposés à des conditions ambiantes extrêmes, par exemple :
Tous les composants doivent donc être extrêmement robustes, durables et résistants au rayonnement, tant au niveau de la structure générale, que de l'électronique et des entraînements miniatures.
Les panneaux solaires constituent une source d'énergie pour les satellites. Ils utilisent des cellules solaires pour convertir la lumière du soleil en énergie électrique. Cela permet d'alimenter tous les systèmes embarqués, p. ex. les modules de communication, les systèmes de commande, les capteurs et les entraînements. L'énergie excédentaire est stockée dans des batteries afin de maintenir le fonctionnement du satellite lorsque celui-ci se trouve dans l'ombre de la Terre.
Les satellites modernes utilisent des panneaux solaires déployables et orientables qui captent le plus de lumière solaire possible. Le suivi précis des panneaux solaires est souvent assuré par des systèmes d'entraînement miniatures qui doivent fonctionner de manière fiable dans le vide spatial.
Les satellites modernes utilisent une grande variété de systèmes d'entraînement différents, allant des grands propulseurs pour les corrections d'orbite jusqu'aux moteurs miniatures et micromoteurs de haute précision qui sont chargés d'effectuer des tâches secondaires, mais tout aussi importantes.
Les micro-entraînements remplissent notamment les fonctions suivantes :
Étant donné que ces composants ne mesurent souvent que quelques centimètres, les solutions d'entraînement doivent non seulement être extrêmement compactes, mais aussi présenter un minimum de vibrations, être économes en énergie et durables. De plus, elles doivent fonctionner de manière fiable dans des conditions telles que le vide spatial, les températures extrêmes et le rayonnement cosmique.
