Leichtbau-Spezialist bei erster europäischer Jupiter-Mission an Bord

Leichtbau-Spezialist bei erster europäischer Jupiter-Mission an Bord

Ein Segment des JMAG-Auslegers während der zerstörungsfreien Prüfung. (Quelle: INVENT)

Das auf Faserverbundleichtbau in Luft- und Raumfahrtprojekten spezialisierte Unternehmen Invent hat für das Kalibriersystem des Magnetometers für die europäische Raumfahrtmission JUICE zwei etwa 6 m2 große, filigrane Strukturrahmen aus CFK entwickelt. Für den 11 m langen Ausleger, auf dem das hochempfindliche Messegerät außerhalb der Sonde montiert ist, hat das Unternehmen außerdem im Unterauftrag der Sener Aerospacial den zylindrischen CFK-Arm hergestellt und getestet.

Die Strukturrahmen für das Kalibriersystem (JACS) umfassen dessen Luftspulen. Diese sind mit Kupferdraht umwickelt und erzeugen gezielt ein Magnetfeld. Die Entwickler mussten hier zu einer Struktur finden, die dem sehr unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten zwischen Kupfer und dem CFK gerecht wird.

„Entscheidend ist hier das richtige Verhältnis von Steifigkeit und Gewicht des Rahmens. Besonders herausfordernd waren dabei die sehr unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten zwischen dem Kupfer und dem CFK.“
(Dr. Fabian Preller, JUICE-Projektleiter bei Invent)

Die Lösung liegt in leichten und nachgiebigen Elemente an allen Ecken. Diese lassen zwar Kontraktionen der Kupferspule zu, jedoch keine Schwingungen, zum Beispiel beim Start der Rakete. Um die Spulen auch bei hohen Temperaturen festzuhalten, sind diese Elemente vorgespannt.

Insgesamt wiegen die zwei Rahmen mit den integrierten Spulen weniger als 8 kg, die CFK-Struktur liegt bei etwa 2,5 kg pro Rahmen. Neben dem Magnetometer enthält die Sonde zehn weitere wissenschaftliche Messinstrumente.

Bild oben: Das Magnetometer Alignment Calibration System (JACS) auf seinem Transportrahmen. (Quelle: Invent)


Quelle und weitere Infos: Invent, Springer Professional

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