ETH-Forscher entwickeln einen Elektroantrieb für Satelliten

Forscher der ETH Zürich und eines ETH-Spin-offs haben für Satelliten einen Elektroantrieb entwickelt, der magnetisch gelagert ist. Damit sind um 20 Mal höhere Umdrehungen möglich als mit bisherigen Modellen. Mit dem neuartigen magnetgelagerten Reaktionsradantrieb können mehr als 150'000 Umdrehungen pro Minute erreicht werden, wie die ETH Zürich am Freitag mitteilte. Reaktionsräder werden in Satelliten verwendet, um deren Lage zu verändern. Bisher sind die Rotoren und Reaktionsräder meist auf Kugellagern gelagert, die sich allerdings relativ rasch abnutzen. Um den mechanischen Abrieb zu minimieren, werden solche Antriebe mit lediglich 6000 Umdrehungen pro Minute betrieben. Zudem müssen sie in einem hermetisch abgeschlossenen Gehäuse in einer Niederdruckatmosphäre aus Stickstoff aufbewahrt werden, damit das Material nicht oxidiert und sich das Schmiermittel nicht verflüchtigt. Auch sind die Kügelchen eines Kugellagers nicht genau identisch, was die Punkt-Genauigkeit beeinträchtigt.

Aufgrund dieser Nachteile haben die Forscher der ETH Zürich und des ETH-Spin-offs deshalb ein neues magnetisch gelagertes elektrisches Antriebssystem entwickelt. Ein erster Prototyp wurde im Juni dieses Jahres an einem internationalen Symposium vorgestellt. Die Resultate wurden wissenschaftlich publiziert. Da der Rotor in einem Magnetfeld schwebt, kann der Prototyp mit mehr als 150'000 Umdrehungen pro Minute betrieben werden. Zudem konnte das Antriebssystem verkleinert werden, da es trotz kleinerer Abmessungen den gleichen Drehimpuls hat wie ein grösserer Antrieb. Auch können mit der magnetischen Lagerung Vibrationen vermieden werden. Da dieses System nicht geschmiert werden muss, lässt es sich auch in einem Vakuum betreiben, was es für den Einsatz im All prädestiniert. Zudem tritt im Gegensatz zum Kugellager beim Anlaufen kein Reibungswiderstand auf. Der Prototyp ist nicht käuflich. Dennoch gebe es bereits erste Interessenten, darunter die europäische Weltraumbehörde ESA, heisst es weiter.