用於收集太空碎片

乾旋® 在火箭中

技術資料：

**需要什麼：**從地球軌道收集太空碎片的火箭模組
**要求：**高扭力、低轉速、摩擦& 磨損、快速& 生產成本低、重量輕、安裝空間小
**使用的產品：**乾式旋轉® 不鏽鋼螺紋主軸、由 iglidur® J260 製成的 3D 列印導螺桿螺帽、NEMA 11 步進馬達、Tribo 膠帶
成功的客戶 Lars Flemnitz，電機工程學生，UB-Space 專案的接近開關："我們測試了幾個驅動系統。兩組導螺桿驅動器並聯使用，在這裡效果最好。"

在太空中自由墜落 - 使用 igus 的驅動元件®

學生研發探空火箭 REXUS 21 的實驗
有超過 30,000 個物體以太空碎片的形式繞著地球運轉，對衛星構成危險。在 UB-Space 專案中，來自不來梅大學和不來梅應用科學大學的六名學生正在為"收集" 這些垃圾再次創造條件。為此，他們甚至將一個火箭模組送入太空。火箭上的驅動和滑動元件來自 igus® 。

這些元件可確保良好的電視接收效果，並透過 GPS 訊號確保駕駛員安全抵達目的地：超過 1000 顆衛星環繞地球運行。然而，由於載人和不載人太空旅行者已在軌道上運行了數十年，目前地球軌道上有超過 30,000 個被視為"太空碎片的物體" 。這些物體以平均每小時 25,000 公里的速度移動，一旦撞擊就會釋放出相當大的破壞性能量，因此對使用中的衛星構成危險。

任務："收集" 太空碎片
如何"收集" 並處理這些零件已經在太空研究中討論。但首先要知道這些零件是如何在太空中移動的。

這個問題是 UB-Space 專案的焦點，該專案是由不來梅大學不同學科的六名學生所成立。團隊領導 Maren Hülsmann："到目前為止，兩個模組互相溝通時已經可以停靠。然而，太空碎片是所謂的「不合作物體」，太空船必須辨認、接近並抓住這些物體。"

這需要複雜的數學計算 - Maren Hülsmann 和她的團隊同事 Amina Zaghdane 正在研究技術數學 - 但您也需要收集參考值和測試資料。而這正是 UB-Space 的任務。

與探空火箭一起進入太空
六名學生正在進行非常真實且複雜的太空實驗，這要歸功於德國與瑞典合作的 REXUS/BEXUS 計畫。縮寫代表"Rocket Experiments for University Students" 或"Balloon Experiments for University Students" 。學生團隊可向該計劃提交研究任務。評審團負責審核提案，在每一輪專案中，有四個隊伍會獲得火箭的一個部分，用簡單的話來說，就是在其中放置他們的研究裝置。這四個模組被放置在探空火箭中，每年一次從瑞典北部的基律納太空中心發射到太空中。

UB-Space 背後的構想：火箭模組會釋放測試體進入熱層，並使用感應器和數台攝影機記錄這個"自由落体裝置的位置和移動" 。Maren Hülsmann："我們從 FFU 在太空中的真實移動接收影像和位置資料。到目前為止，只有模擬元件在空間中的移動。"

在分析實驗時又需要進行複雜的計算，因為每個火箭都會不斷繞著自己的軸線旋轉，以補償不平衡。

針對特殊環境條件進行設計
在火箭發射前的十二個月，專案團隊都非常忙碌。在 UB-Space，對學習海洋工程並設計模組機械的 Oliver Dorn 來說尤其如此。太空特有的限制："能源消耗受系統限制，重量和安裝空間也一樣，而且空氣摩擦產生的溫度高達 200 °C。" 在這些條件下，該如何設計將測試機體運出火箭的驅動器？很快就明白了，首先要吹掉火箭中的一個襟翼。然後延伸出一個包含"Free Falling Unit" 的單元。Lars Flemnitz，電子工程學生，UB-Space 項目的接近開關："我們測試了幾種推進系統。在這裡，並行使用的兩個螺桿驅動器效果最好。"

驅動器和支架來自 igus® 程式
主軸驅動器來自 igus® 的 drylin® 方案。不銹鋼主軸的延伸路徑為 150 公釐。它們由 NEMA 11 步進馬達驅動，以 3 cm/s 的高扭力低速運轉。FFU 所在的支架連接著導螺桿螺帽，而導螺桿螺帽是由三重纖維 iglidur® J260 印刷而成。這是 igus® 所提供的六種不同 3D 列印長絲之一。它們的共通點是對摩擦和磨損進行了優化，即使是複雜的幾何形狀，也可以快速、低成本地生產原型或小批量的特殊零件。UB-Space 還從 igus® 採購了支架的其他部件。

一個幾乎看不見的組件也來自 igus® 結構套件，這在這裡至關重要。Oliver Dorn："測試本體 (FFU) 安放在用 Tribo-Tape 固定的支架中。

內襯。" 在 igus® 計劃中，這種由 iglidur® 製成的滑動薄膜具有非常低的摩擦係數，是比較新的產品。它可確保裝置在擋板打開和驅動器伸展後滑出固定器並離開火箭。