Motores para temperaturas antárticas de hasta -125°C

El telescopio de “Dome C” en la Antártida está ininterrumpidamente en servicio. Y ello en condiciones atmosféricas de las más duras en nuestro planeta.

La estación de investigación “Station Concordia” (conocida como Dome C) se encuentra en la parte oriental de la Antártida a 3200 m sobre el nivel del mar en uno de los lugares más fríos de la tierra. En 2010 se registró ahí un descenso récord de temperatura de hasta –84,6 °C. En ese mismo lugar inhóspito es donde el Laboratorio Universitario de Astrofísica de Niza (LUAN) tiene desde hace años un telescopio en funcionamiento las 24 horas al día, los siete días de la semana.

El telescopio está montado sobre una estructura motorizada (llamada montura) del tipo 3600GTO de la empresa Astro-Physics. Esta empresa estadounidense desarrolla y produce monturas de telescopios de alta precisión, con una dilatada experiencia en los más diversos ámbitos de aplicación. Así, desde principios del 2000 encontramos varias unidades de las series 900GTO y 1200GTO en servicio ininterrumpido en la Antártida. El régimen de funcionamiento continuo y exento de fallos es aquí de vital importancia, toda vez que los trabajos de mantenimiento son extremadamente complicados y peligrosos. Las bajas temperaturas y el viento extremo hacen que los trabajos de mantenimiento al aire libre sean casi imposibles y sencillamente irrealizables en los seis meses que dura la noche polar. Esto obliga a que todo el sistema sea capaz de funcionar de forma continua, sin sacudidas y de manera estable las 24 horas del día durante al menos seis meses.

Puede deducirse fácilmente que el reductor es uno de los componentes más relevantes de la montura de un telescopio. Pues para poder orientarlo de forma fija a un determinado cuerpo astronómico en el firmamento, el telescopio deberá moverse continuamente sin sacudidas y de manera estable. Si este seguimiento falla, el objeto saldrá rápidamente del campo de visión del telescopio y no podrá registrarse de manera ininterrumpida. Para “fijar” el objeto en el campo de visión, la montura de unos 250 kg de peso deberá moverse automáaticamente siguiendo al objeto.

El Sr. Wally Piorkowski, científico y Director de Producción de Astro-Physics, nos relata su experiencia: “Por su larga vida útil y ausencia de fallos, Astro-Physics usa únicamente motores maxon motor para sus monturas de telescopio.” Los lubricantes utilizados en los rodamientos están formulados de manera óptima para las extremas temperaturas antárticas que reinan en la estación Dome C. Una vez instalados, no es necesario volver a lubricar los motores maxon, lo que de todas formas sería prácticamente imposible en estas condiciones ambientales. Los motores tienen bobinados sin hierro e imanes de neodimio para obtener altos niveles de potencia en un volumen mínimo. Para la conmutación de los motores se usan escobillas de grafito o de metal noble. Su curva característica lineal hace que su implementación en la montura del telescopio no sea complicada.

En cada montura hay dos ejes:
Un eje, el eje de ascensión recta (azimut), está paralelo al eje terrestre y permite el movimiento del telescopio sobre el ecuador terrestre. Hablando estrictamente, el motor se mueve en el sentido opuesto a la rotación de la tierra, de forma que el objeto astronómico parece estar fijo en el cielo. El reductor es un componente específicamente desarrollado por Astro-Physics. El segundo eje, el eje de declinación, se halla en ángulo recto respecto al eje de ascensión recta y mueve el telescopio intermitentemente en la distancia angular del objeto al ecuador del firmamento. Los motores de ambos ejes están equipados con encoders de 3 canales del tipo HEDS 5540.

Esta disposición de los ejes a 90° hace posible la orientación en la dirección que se quiera.

“Para nuestras monturas pequeñas usamos motores A-max de maxon y para monturas de telescopios como la de Dome C usamos motores RE 25 de maxon”, comenta el Sr. Piorkowski. El RE 25 ofrece el mayor par de fuerza y la mayor densidad de potencia de su clase. “Un criterio igualmente importante a favor de los motores de maxon es el hecho de que carecen de par magnético de detención”, acota. Como par de detención se conoce el tirón que se produce en la mayoría de los motores con componentes con hierro. Por el contrario, los motores maxon tienen un núcleo sin hierro y garantizan una marcha exenta de par de detención, incluso a bajas velocidades, lo que es un requisito fundamental para utilizarlos en la montura de un telescopio.

“Frecuentemente las monturas se suministran aparte del telescopio”, nos comenta el Sr. Piorkowski. “Así, hay por ejemplo asociaciones astronómicas, escuelas, institutos, etc. que compran el telescopio independientemente de la montura y luego los ensamblan.” Las monturas 3600GTO y 3600GTOPE de Astro-Physics se usan en multitud de domicilios, universidades, institutos de investigación y centros educativos, asociaciones astronómicas, organizaciones comunitarias o empresas de tecnología solar.

 © maxon motor ag

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