Leonardo: Arbeiten an Roboterarmen für NASA und ESA Mars Sample Return Missionen

(Di Leonardo)
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Die Robotererkundung des Mars steht im Zentrum der jüngsten internationalen Missionen und sogar in Leonardos Labors werden hochmoderne Robotersysteme untersucht, um die Geheimnisse des Roten Planeten zu entdecken. Im Rahmen der NASA-Kampagne "Mars Sample Return" hat Leonardo in Zusammenarbeit mit der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) einen Vertrag mit Airbus über die fortgeschrittene Studienphase (Advanced B2) des Roboterarms des Sample Fetch Rover ( SFR) der ESA und erhielt Mittel von der ESA, um die Untersuchung des Sample Transfer Arm (STA) für den NASA-Lander fortzusetzen.

Leonardo ist daher auch dank des wichtigen Beitrags der italienischen Weltraumbehörde an der Untersuchung von zwei Elementen der Mission 2026 der Mars Sample Return-Kampagne beteiligt, dem Arm des Rovers und dem des Landers. Für beide ist Leonardo nun damit beschäftigt, ihre jeweiligen Roboter-Probenerfassungs- und Manipulationssysteme zu entwickeln.

Der Roboterarm des SFR-Rovers, dessen Industriekonsortium nach einer ersten Phase des Studierens und Testens von Airbus UK geleitet wird, tritt nun in die fortgeschrittene Phase des Entwurfs und der Entwicklung des ersten Prototyps (Steckbrett) ein, um die hohen Fähigkeiten des Systems zu demonstrieren. Es wird ein Arm mit 6 Freiheitsgraden sein, der bis zu etwa 110 cm verlängert werden kann, und ein Greifer oder eine Zange mit einem Steuerungssystem. Die STA des NASA-Landers ist stattdessen ein komplexerer Arm mit 7 Freiheitsgraden, dessen Ausdehnung 200 cm überschreitet, und tritt nun in die Entwicklungsphase für Steckbretter ein. In diesem Fall ist Leonardo für ein internationales Industriekonsortium verantwortlich, das auch für das Design der Steuerelektronik, Software und des Bildverarbeitungssystems verantwortlich ist.

Beide Arme basieren auf den Erfahrungen bei der Realisierung der von Leonardo entwickelten Modelle DELIAN und DEXARM, die immer noch als Referenzstandards auf dem europäischen Weltraummarkt gelten. Das Unternehmen verfügt auch über fundierte Kenntnisse auf dem Gebiet der Weltraumübungen für Missionen wie Rosetta, ExoMars und Luna-27.

Für MSR wird Leonardo auch über Thales Alenia Space (Joint Venture zwischen Thales 67% und Leonardo 33%) einen Beitrag zum Earth Return Orbiter (ERO) leisten, der für die Bereitstellung des Kommunikationssystems verantwortlich sein wird, das die Übertragung von Daten zwischen der Erde, ERO und ermöglicht Mars. Außerdem wird das Orbit Insertion Module entworfen und die AIT-Phase (Assembly Integration and Test) für das Proto-Flight-Modell der ERO-Sonde verwaltet.

Mars Sample Return (MSR)

Die MSR-Kampagne der ESA und der NASA umfasst drei Missionen, die ab 2020 gestartet werden. Diese Missionen werden zusammenarbeiten, um das ehrgeizige Ziel zu erreichen, 2031 Bodenproben vom Mars auf die Erde zu bringen.

Bei der ersten NASA-Mission „Mars2020“, die im vergangenen Juli gestartet wurde, wird der Perseverance-Rover Material aus dem Marsboden ausheben und sammeln. Durch Ausdauer werden die Gesteins- und Bodenproben in speziellen Behältern versiegelt und an strategischen Orten am Boden freigesetzt, die auf die nächste Mission warten.

Ab 2026 ist der „Sample Retrieval Lander“ die zweite Mission von MSR. Diese Mission besteht wiederum aus drei Elementen: dem NASA-Lander, dem ESA Sample Fetch Rover und dem Mars Ascent Vehicle (MAV). Leonardo ist an der Untersuchung der Waffen für den NASA-Lander und den ESA-Rover beteiligt, die unterschiedliche Eigenschaften und Aufgaben haben werden. Der Rover wird mit Hilfe des Roboterarms Proben am Boden suchen, sammeln und zum NASA-Lander bringen. Der NASA-Lander mit seinem ESA-Arm überträgt die Proben an das MAV, das sie in die Mars-Umlaufbahn bringt.

Schließlich wird die dritte Mission "Earth Return Orbiter" (ERO) in Bezug auf ihre Aufgabe programmiert, den Container mit den Proben in der Umlaufbahn des Mars "on the fly" zu sammeln und zur Erde zu bringen. Leonardo wird durch Thales Alenia Space entscheidende Elemente des Orbiters liefern. Landung in Utah (USA).