L'aerospaziale è sinonimo di tecnologia all'avanguardia. In particolare nel caso delle applicazioni satellitari, l'affidabilità, la durata e l'efficienza sono decisive per il successo (o l'insuccesso) di intere missioni. Sia che si tratti di comunicazione, navigazione, osservazione della Terra, previsioni meteorologiche o ricerche scientifiche, i satelliti svolgono una moltitudine di compiti fondamentali. Ed è proprio qui che entrano in gioco i sistemi di azionamento FAULHABER.
L'era spaziale è iniziata nel 1957 con il lancio dello Sputnik 1. Da allora il settore aerospaziale si è sviluppato rapidamente: il primo allunaggio nel 1969, l'avvento del sistema globale di navigazione GPS a partire dal 2000, le missioni di ricerca senza equipaggio verso Marte, il Sole e oltre: tutte queste imprese dimostrano quanto i satelliti siano diventati la spina dorsale dell'attuale infrastruttura tecnologica. Attualmente più di 13.000 satelliti orbitano intorno alla Terra e questo numero è destinato a crescere in futuro.
Lo spazio ha le sue leggi: durante il lancio di un razzo si generano potenti vibrazioni ed enormi forze di accelerazione, mentre in orbita prevalgono il vuoto, gli sbalzi estremi di temperatura, le intense radiazioni e il degassamento. Allo stesso tempo, ogni grammo conta poiché il peso del carico utile incide direttamente sui costi e sul consumo di carburante. FAULHABER offre soluzioni di azionamento su misura per rispondere esattamente a queste esigenze. I motori compatti e i sistemi completi sono contraddistinti da un'elevata densità di potenza, un ingombro minimo e una robustezza estrema: i prerequisiti ideali per un impiego nello spazio.
Dai motori CC brushless o a spazzole, passando per i motori passo-passo fino agli azionamenti lineari: gli azionamenti FAULHABER offrono una coppia elevata con un peso minimo. In combinazione con encoder, sensori o riduttori, formano sistemi altamente funzionali che consentono di ottenere la massima precisione anche in condizioni di installazione ristrette. Ne è un eccellente esempio il motore passo-passo AM3248. Con i suoi 48 passi per giro e una coppia statica di 85 mNm, questo motore bifase multipolare raggiunge prestazioni impressionanti. Si rivela quindi l'ideale per applicazioni esigenti, come l'allineamento dei pannelli solari sui satelliti. In questo caso i motori FAULHABER garantiscono che i pannelli restino sempre orientati verso il Sole in modo affidabile e preciso, con un'elevata stabilità termica per molti anni.
I satelliti moderni utilizzano un'ampia gamma di sistemi di azionamento che variano a seconda dei compiti e dell'obiettivo della missione. Mentre i grandi propulsori sono impegnati soprattutto nelle correzioni d'orbita e nei cambiamenti di posizione più rilevanti, i motori miniaturizzati e i micromotori ad alta precisione svolgono numerose funzioni secondarie ma non per questo meno importanti. Nonostante le loro dimensioni ridotte, questi azionamenti sono indispensabili per il corretto funzionamento di un satellite.
I microazionamenti vengono utilizzati, ad esempio, per orientare i pannelli solari e garantire così una produzione ottimale di energia solare. Sono inoltre incaricati della regolazione e del posizionamento preciso delle antenne in modo da assicurare una comunicazione stabile con le stazioni terrestri. Inoltre, questi minuscoli motori aiutano ad allineare con precisione gli strumenti ottici, come telecamere, telescopi o sensori. Inoltre, controllano i meccanismi di apertura e dispiegamento delle strutture estendibili ed svolgono compiti di controllo della posizione, ad esempio tramite ruote di reazione o sistemi giroscopici.
Il degassamento indica il rilascio di gas dai materiali quando si trovano nel vuoto dello spazio. Materiali come plastiche, adesivi o rivestimenti possono rilasciare sostanze volatili, ad esempio solventi o umidità. Questo fenomeno può danneggiare componenti delicati dei satelliti, come sensori, sistemi ottici o parti elettroniche. Soprattutto negli spazi di installazione ridotti e in condizioni di vuoto, è essenziale impiegare materiali ottimizzati per ridurre il degassamento. Per questo motivo, i componenti destinati all'impiego nello spazio, come ad esempio i sistemi di azionamento, devono essere approvati in base a standard molto severi.
I satelliti possono essere suddivisi in diverse categorie, a seconda dello scopo, delle dimensioni e delle orbite. I tipi più importanti sono i seguenti:
Il design e l'equipaggiamento variano in funzione della missione, con sistemi di azionamento, sensori e fonti di energia su misura, spesso integrati in spazi estremamente ridotti.
Nello spazio, i satelliti sono esposti a condizioni ambientali estreme, ad esempio:
Tutti i componenti devono quindi essere estremamente robusti, duraturi e resistenti alle radiazioni, sia a livello di struttura generale che in termini di elettronica e sistemi di azionamento in miniatura.
I pannelli solari fungono da fonte di energia per i satelliti, utilizzando celle solari per convertire la luce del sole in energia elettrica. Ciò permette di alimentare tutti i sistemi di bordo, tra cui moduli di comunicazione, sistemi di controllo, sensori ed azionamenti. L'energia in eccesso viene immagazzinata in batterie per garantire la funzionalità del satellite quando questo si trova nell'ombra della Terra.
I satelliti moderni utilizzano pannelli solari che si aprono e si orientano per catturare la maggior quantità possibile di luce solare. Il controllo preciso dei pannelli solari è spesso garantito da sistemi di azionamento miniaturizzati, che devono funzionare in modo affidabile nel vuoto dello spazio.
I satelliti moderni utilizzano una grande varietà di sistemi di azionamento che spaziano dai grandi azionamenti per le correzioni d'orbita fino ai motori in miniatura e micromotori ad alta precisione, incaricati di svolgere compiti secondari ma comunque di grande importanza.
Tra le funzioni dei microazionamenti troviamo:
Poiché questi componenti hanno spesso dimensioni di pochi centimetri, le soluzioni di azionamento devono essere non solo estremamente compatte, ma anche caratterizzate da vibrazioni minime, alta efficienza energetica e lunga durata. Inoltre, devono funzionare in modo affidabile in condizioni come il vuoto spaziale, le temperature estreme e le radiazioni cosmiche.
