Navigations- und Forschungssatelliten
The Grand Tour: Venus, Jupiter & Saturn - Sonde: CASSINI-HUYGENS (Instrument: CDA)
Gestartet am 15. Oktober 1997 ist die Sonde bereits seit 18 Jahren im Weltall unterwegs. Nach mehreren "Swing by"- Manöver um Venus, Erde und Jupiter schwenkte Cassini am 1. Juli 2004 in die Umlaufbahn um den Saturn ein. Mit an Bord ist der Cosmic Dust Analyser (CDA) für die simultane Messung von elektrischer Ladung, Geschwindigkeit, Flugrichtung, Masse und chemische Zusammensetzung der einzelnen Staubpartikeln - insbesondere in der Umgebung von Jupiter und Saturn. Die stark eingeschränkte Eigenrotation der Sonde macht ein hochpräzises ausrichten des CDA notwendig: Der empfindliche Aufbau ist durch einen hochauf-lösenden Drehtisch des Ingenieurbüros Pahl in München mit der Sonde verbunden und wird von einem Phytron-Präzisions-Schrittmotor (32mm ø) mit Getriebe (1000:1) angetrieben. Der Motor ist für die Reduktion des Magnetischen Streufeldes mit einer speziellen Magnetkonfiguration und Mu-Metall-Schirmung ausgestattet. Eine für diesen Einsatz optimierte Ansteuerungselektronik betreibt den Motor mit Strömen zwischen 150 und 300 mA mit einem Verbrauch von 2-5 Watt sehr energiesparend.
Das System musste Startbeschleunigungen von 15 g und akustischen Belastungen von bis zu 150 dB widerstehen. Die Sonde wird in den nächsten Monaten die Saturn-Ringe untersuchen und dann nach 20 Jahren im Dienst voraussichtlich am 15. September 2017 mit dem Eintritt der Sonde in die Saturn-Atmosphäre ihre wissenschaftliche Mission beenden.
Vesta & Ceres – Sonde: DAWN (Instrument: Framing Cameras)
Seit dem 27.09.2007 ist die Raumsonde DAWN auf der Reise durch unser Sonnensystem. Nach ihrem Zwischenaufenthalt im Orbit des Asteroiden Vesta (2011-2012) hat sich DAWN nun an den CERES angenähert. Das an Bord befindliche deutsche Kamerasystem dient sowohl zur Navigation, als auch zur Kartierung der Asteroidenoberfläche. Die Abgetastete Wellenbandbreite ermöglicht Schlussfolger-ungen über die Zusammensetzung und Beschaffenheit des Asteroiden.
Durch ambitionierte, wissenschaftliche Missionen wie DAWN gelingt es der Wissenschaft das All mit seinen extremen Umgebungsbedingungen zu erobern – Dass DAWN auch nach 8 Jahren im Weltall hochauflösende Bilder zur Erde schickt, ist den Entwicklern der Framing Cameras zu verdanken. Die Mitarbeiter des Max-Planck-Instituts für Sonnensystemforschung (MPS) leiteten die Entwicklung und kooperierten dabei mit dem deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) und dem Institut für Datentechnik und Kommunikationsnetze (IDA, TU Braunschweig). Sie setzten dabei auf hochwertige, weltraumgeeignete Komponenten. Neben der Elektronik gilt das insbesondere für mechanische Elemente und elektrische Antriebe, die auch nach extremer Vibrationsbelastung beim Raketenstart und großen Temperaturschwankungen zuverlässig arbeiten müssen.
VSS Space Präzisions-Schrittmotoren der Firma Phytron (25mm ø, 200-schrittig) justieren die Filterräder der beiden an Bord befindlichen Kameras und treiben den spindelgetriebenen Mechanismus der Klappe an, die das empfindliche Kameraobjektiv vor Verschmutzung und Beschädigung schützt.
Sollte der Motor oder die Ansteuerungselektronik im Laufe der Mission Schaden erleiden, kann die Klappe durch das Durchschmelzen eines Halteseils permanent geöffnet werden. Das robuste Funktionsprinzip von Schrittmotoren und ihrer Ansteuerungselektronik machen einen Ausfall höchst unwahrscheinlich.
