Die Luft- und Raumfahrtbranche löst weiterhin die härtesten Herausforderungen des Weltraums. Ein Team von Ingenieuren und Wissenschaftlern hat eine neue Technologie namens Autodynamic Flexible Circuit entwickelt, die es ermöglichen wird, neue anpassungsfähige und widerstandsfähige Ansätze für Raumrobotik, Satelliten und andere Innovationen für die Weltraumforschung und -operationen zu schaffen. Während herkömmliche Flex-Schaltkreise seit Jahrzehnten in Raumfahrzeugen verwendet werden, bewegen sie sich nicht von selbst. Sie sind entweder statisch oder müssen von externen Kräften bewegt werden. Durch die Kombination einer flexiblen Leiterplatte mit dem von ihr betriebenen Aktuator entstehen neue Optionen und bieten einige Vorteile und ermöglichen die Erkundung neuer Konzepte bei deutlich reduziertem Volumen und Masse. Im Hinblick auf die zunehmende Größe und den Umfang von Weltraummissionen und -architekturen werden agilere und anpassungsfähigere Lösungen, die durch Fortschritte wie den Autodynamic Flexible Circuit ermöglicht werden, für die Zukunft von entscheidender Bedeutung sein.
Der Autodynamic Flexible Circuit ist ein grundlegender Schritt bei der Herangehensweise an die Weltraumrobotik, weg von traditionellen statischen Schaltkreisen mit Gelenkdesigns, die tendenziell schwer, komplex und teuer sind. Während starre und lineare Biege-Schaltkreise in Technologien wie Smartphones, Digitalkameras und sogar Weltraumrobotik zu finden sind, zeichnet sich der Autodynamic Flexible Circuit durch seine Fähigkeit aus, sich selbst zu unterstützen und zu artikulieren, ermöglicht durch Materialien in der Verdrahtung. Der Autodynamic Flexible Circuit kann auf einem Satelliten eingesetzt werden, um ein Formveränderungselement hinzuzufügen, das die Anpassungsfähigkeit erhöht. Dies ermöglicht es ihm, bei Bedarf seine gesamte Form zu ändern, während die Integrität des Flex-Schaltkreises erhalten bleibt. Die Autodynamic Flexible Circuits bestehen aus Standard-Flex-Leiterplatten mit Verstärkungen aus Formgedächtnislegierungsaktuator-Draht, der sich zusammenzieht, wenn Strom durch ihn fließt.
Mit ihrem enormen Anwendungspotenzial ist eine der Herausforderungen des Projekts, die Aerospace-Expertise auf vielversprechendere Wege zu konzentrieren. Der Autodynamic Flexible Circuit hat bei annähernd gleichem Volumen und Masse im Vergleich zu seinen Vorgängern. Seine Fähigkeit, auf Befehl die Form zu ändern, bedeutet auch, dass Raumbediener eine flexiblere Kontrolle über ihre Robotik haben. Indem komplexe Mechanismen durch einfache Systeme aus weit verbreiteten Flex-Schaltkreis- und Formgedächtnislegierungsteilen ersetzt werden, ermöglicht diese Technologie Programmen, schneller zu agieren und kostengünstigere Systeme zu betreiben. Es gibt verschiedene Anwendungsmöglichkeiten für den Autodynamic Flexible Circuit, wie zum Beispiel einen laufenden Roboter mit einem Rückgrat aus Solarzellen und vielen kleinen Beinen, der mit Autodynamic Flexible Circuits gesteuert wird, ähnlich den Saugfüßen eines Seesterns.
Die Nutzung von innovativen Ideen in der Luft- und Raumfahrtbranche und die Erkundung neuer Möglichkeiten, wie der Autodynamic Flexible Circuit in zukünftigen Missionen eingesetzt werden könnte, sind entscheidend für die Weiterentwicklung der Weltraumfähigkeiten einer Nation. Jerry Fuller, Senior Engineering Specialist bei Aerospace, ist davon überzeugt, dass mit dieser Technologie eine neue Klasse von Robotik entstehen könnte, die flach lagert, zu ihren Zielen gelangt und dann mit Anmut und Geschicklichkeit die Aufgaben erfüllt.