本次的探测车任务和每个电机的任务都非常明确。毫无疑问的是，打算在火星上使用的设备也必须满足 无比严苛的条件。如果2020年的任务按计划进行的 话，ESA建造的探测车在着陆之后，就会开始搜索火 星表面过去或现在的生物活动。这不仅需要使用岩芯 钻机来获取土壤样品，还需要使用广泛的科学数据包进行分析。同时，ExoMars微量气体轨道器将留在轨 道上，以帮助探测车与地面进行通信，并确保可以将收集到的数据和测量结果带回地球。
图像和防尘效果得到改进
火星的环境条件要求每件设备都能提供无与伦比的性能。在启动阶段，探测车将在0.00636巴的大气压下 工作，这在地球上相当于35公里高度的压力。而且这个星球的温度波动范围介于+20°C到-120°C之间。
除此之外，探测车所掀起的尘埃预计会对其高精度测 量和分析仪器的运行可靠性产生负面影响，这也是全 景摄像机要悬挂在高于地面的桅杆上的原因所在。伦 敦南部Mullard空间科学实验室的机械和热工工程师 Jonathan Jones解释说：“这样做当然可以保护镜 头，但悬挂于这种较高的位置还有一个重要的优势， 那就是我们能够获得更好的全景图像。”
借助于广角摄像机前方的滤光片，MSSL创建了一 个系统，可以在2020年任务期间以不同的波长拍摄照 片，并使用它们生成不同内容的图像。Jones说：“我 们的计划是每天向地球发送十个图像。”当然，乍听起来可能非常简单，但仔细想想的话，这实际上是一 个非常宏大的目标。首先，摄像头要为一张图像生成 三张照片。然后，将这些照片发送到地球并彼此叠加以形成实际图像。而且，由于这两个星球之间无线电 通信的低数据带宽所带来的局限性，使得每天发送的 图像不可能超过十张。
步进电机定位镜头滤光片
每个轮子上有十一个滤光片，Pancam WAC可以在 各种光线条件下拍摄各种各样的照片。这些滤光轮在两个WAC前面旋转，并且必须准确定位才能获得清晰 的图像。为了驱动旋转滤光片系统，MSSL使用了两款 FAULHABER PRECIstep系列步进电机。这两个装置已 经出色通过了目前正在进行的耐久性测试。
在开发全景摄像机的过程中，MSSL的工程师们希望电机不仅要能够提供可靠和精确的定位性能，而 且还要非常紧凑。步进电机是满足这些要求的自然 之选，因为它们不仅能够以每转1280步的分辨率精 确定位物体，而且不需要单独的反馈系统，同时还 比传统的伺服电机更坚固和更易于使用。高分辨率摄像头的聚焦机制由FAULHABER PRECIstep步进电机驱动。这种电机能够精确地适应外部应用领域， 且不需要耗时、繁琐地进行调整。“这是光学应用 的完美解决方案，因为即使没有电流，电机也可以 保持镜头位置，这要归功于其残余扭矩。而且，开环控制系统可以消除抖动效应，从而获得非常清晰的图像。”FAULHABER PRECIstep SA销售经理Sébastien Vaneberg解释道。这家瑞士公司是FAULHABER Group的分支机构，专注于微型步进电机的研发生 产。“简而言之，它是一款简单而强大的驱动器， 具有出色的性能，非常适合严苛的太空环境。”
微型电机获准在火星上使用
在PanCam的每个摄像头中，每个驱动器的直径只有10毫米。步进电机每转计数为20步，并与 齿轮比为64:1的同直径精密变速箱相结合。除此之外，FAULHABER还与MSSL密切合作，进一步定制 两个驱动器的工程设计，以满足在火星表面使用的规格要求。由此做出的改变包括固体润滑剂和定制烧结轴承。“简而言之，电机需要能够在火星上运行，”Jonathan Jones在总结FAULHABER驱动器需 要满足的要求时说道。
为了确保在着陆后万无一失，Mullard空间科学实 验室目前正在测试环境中对全景摄像机中的组件进行测试。测试条件甚至比火星上的条件更加苛刻。定位 驱动器必须完成5,000个定位周期 - 当然，温度波动范围在-130摄氏度到50摄氏度之间。Jonathan Jones高兴地报告说：“虽然测试仍在进行当中，但这款电机的表现真的非常出色。”在这些驱动器的开发过程 中，市场上的其他产品都与FAULHABER的产品相去 甚远。而且，FAULHABER已经是欧洲空间局(ESA)的 长期合作伙伴。欧洲空间局(ESA)和俄罗斯联邦航天 局共同负责在2020年发射ExoMars探测车。
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