Ein Gerät, das als Scheibenwischer arbeitet, um Marsstaub von den Sensoren der Mars-Raumsonde zu entfernen. Bildnachweis: UC3M
In der Vergangenheit, als wir darüber diskutierten, wie sich Staub auf den Sonnenkollektoren der Mars Exploration Rovers, Spirit und Opportunity ansammelt, lauteten die am häufigsten geposteten Kommentare zu diesen Artikeln normalerweise so etwas wie: „Sie hätten einen Scheibenwischer entwickeln sollen Gerät, um den Staub loszuwerden!“ Unsere Leser werden sich freuen, dass nun ein solches Gerät erfunden wurde. Ein Forscherteam hat extrem leichte Wischer entwickelt, mit denen Staub auf Mars-Raumschiffen entfernt werden könnte. Tatsächlich haben die Forscher der Universidad Carlos III in Madrid, Spanien, das Gerät für den Curiosity-Rover entwickelt, aber leider wurde es nicht für die MSL-Mission verwendet. Aber es ist bereit für zukünftige Mars-Lander und -Rover
Während Curiosity keine Sonnenkollektoren hat (es verwendet stattdessen ein länger anhaltendes RTG für die Stromversorgung – einen thermoelektrischen Generator, ein Stromsystem, das Strom aus dem natürlichen Zerfall von Plutonium-238 erzeugt), hat es Sensoren, die betroffen sein können durch Staubansammlung, wie die meteorologische Station Rover Environmental Monitoring Station (REMS).
Das UC3M-Team hat eine Bürste aus Teflonfasern entwickelt, die die UV-Sensoren von REMS reinigen soll.
„In unseren Labors haben wir gezeigt, dass es unter den extremen Bedingungen, die es auf dem Mars aushalten muss, richtig funktioniert“, sagt Luis Enrique Moreno, Professor und Leiter des Projekts, „bei Temperaturen zwischen null Grad und achtzig Grad unter Null“. Celsius und einem hundertmal niedrigeren Atmosphärendruck als der der Erde.“
Da das Gewicht beim Abschuss von Objekten in andere Welten ein Problem ist, verwendeten sie ein sehr leichtes Material für die Wischeraktuatoren aus Formgedächtnislegierungen (SMA), einer sehr leichten Nickel-Titan-Legierung, die eine Bewegung ermöglicht, wenn der Verbundwerkstoff erhitzt wird.
„Der Hauptvorteil besteht darin, dass diese Legierungen ein im Verhältnis zum Gewicht sehr starkes Material ergeben, d. h. ein Faden von weniger als einem Millimeter kann ein Gewicht von 4 bis 5 Kilogramm heben“, sagt Moreno. „Das Problem dieser Mechanismen besteht darin, dass sie, da sie auf thermischen Effekten basieren, nicht so effizient sind wie die Motortechnologie, obwohl sie viel leichter sind, was bei Weltraummissionen ein sehr wichtiger Aspekt ist.“
Diese Gruppe und weitere Forschungsgruppen am UC3M arbeiten derzeit an einem zweiten, aufwändigeren Prototyp auf Basis der SMA-Technologie. Es wird verwendet, um Staub von festen meteorologischen Stationen zu reinigen, die Teil der MEIGA-METNET-Mission, ein vorgeschlagener Mars-Lander, der vom Finnischen Meteorologischen Institut zusammen mit Gruppen aus Russland und Spanien entwickelt wurde, um Atmosphärenbeobachtungen durchzuführen, der aber noch nicht Teil einer offiziellen Mission ist.
Hier ist ein Blick auf die vorgeschlagene einzigartige Landung, die für METNET vorgeschlagen wurde:
„Wir verwenden diese Technologie auch, um die Exoskelette zu entwickeln, die Menschen mit Mobilitätsproblemen helfen, und versuchen, Motoren durch diese Materialien zu ersetzen, um das Gewicht der Geräte zu reduzieren und ihre Agilität zu erhöhen“, sagte Moreno und fügte hinzu, dass diese neue Produkt könnte in Zukunft sogar verwendet werden, um die Gelenke der Handschuhe von Astronauten während EVAs zu verbessern.
Quelle: Universität Carlos III