Raumgleiter Einmal Weltraum und zurück

Redakteur: Dipl.-Ing. (FH) Monika Zwettler

Das US-amerikanische Unternehmen Sierra Nevada Corporation, ein für seine innovativen und agilen Technologielösungen bekannter Systemintegrator und Anbieter elektronischer Systeme, entwickelt den neuen Weltraumgleiter Dream Chaser. Das Unternehmen setzt dabei auf Lösungen von Siemens PLM Software und konnte die Projektzeit bereits um 20 % verkürzen.

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Der Dream Chaser der Sierra Nevada Corporation ist bereit für das Weltall.
Der Dream Chaser der Sierra Nevada Corporation ist bereit für das Weltall.
(Bild: NASA)

Der Dream Chaser kann mehr als nur Astronauten und Fracht in die niedrige Erdumlaufbahn (Low-Earth Orbit, LEO) transportieren. In einzigartiger Weise kann der Raumgleiter als unabhängige, wissenschaftliche Plattform fungieren, Logistikaufgaben übernehmen und als orbitales Service-Raumfahrzeug eingesetzt werden, mit dem Gegenstände im All gefunden, stationiert, repariert, ausgetauscht oder montiert werden können. Der Dream Chaser ist ein wiederverwendbares Weltraumtaxi. Er hat einen sicheren, schadstofffreien Hybridantrieb an Bord und kann wiederverwendet werden. Er soll mindestens 25 Mal einsetzbar sein und auf einer konventionellen Landebahn horizontal landen können.

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Alle drei Wochen ein Raumfahrzeug

Eigentümer, Entwickler und Hauptbetreiber des neuen Weltraumgleiters Dream Chaser ist die Sierra Nevada Corporation (SNC). SNC Space Systems bringt durchschnittlich alle drei Wochen ein Raumfahrzeug in die Umlaufbahn. Bei diesem Projekt arbeitet SNC mit einem „Dream Team“ zusammen, das sich aus vielen Weltklasse-Partnern der Luft- und Raumfahrtbranche, Universitäten und allen zehn Zentren der US-amerikanischen Weltraumbehörde NASA zusammensetzt. Mit im Dream Team sind auch die Europäische Weltraumorganisation ESA, das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt DLR und die japanische Weltraumagentur Jaxa. Die Zusammenarbeit zwischen SNC und dem „Dream Team“-Mitglied Siemens PLM Software erweitert zusätzlich die Internationalität des Dream Teams.

Die Strategie

Wegen der gigantischen Kosten in der Raumfahrtindustrie ist die Strategie des Raumfahrt- und Technologiepioniers SNC, auf vorhandene Erfahrungen aufzubauen und dadurch den Entwicklungsprozess zu beschleunigen und die Kosten einzudämmen. Ausgangsbasis war der NASA-Vorgänger HL-20-Raumgleiter, von dem SNC mit einer langjährigen Entwicklungshistorie, deutlichen Konstruktionsverbesserungen und zahlreichen Tests profitieren konnte.

HL-20 war von der NASA einst als Rettungsmodul für die Internationale Raumstation ISS vorgesehen, mit horizontaler Landung des Raumfahrzeugs auf herkömmlichen Landebahnen. SNC kombinierte das Konzept des Raumgleiters mit dem der Trägerrakete Atlas V der United Launch Alliance, bei deren Entwicklung ebenfalls PLM-Software von Siemens eingesetzt wurde. Damit konnte SNC sowohl den Zeitaufwand im Entwicklungsprozess des Dream Chasers verkürzen wie auch die Kosten senken.

Das Ergebnis

Der Dream Chaser, ein wiederverwendbares und optional von einem Piloten gesteuertes Raumfahrzeug, bringt bis zu sieben Astronauten wie auch Fracht in die niedrige Erdumlaufbahn (LEO). Zudem kann er Satelliten in die Erdumlaufbahn bringen und reparieren, frei fliegende Experimente in der Mikroschwerkraft durchführen sowie Weltraumschrott beseitigen.

Kürzere Entwicklungszeiten und niedrigere Kosten

Kürzere Entwicklungszeiten und niedrigere Kosten sind in der Luft- und Raumfahrtbranche ausschlaggebend

für den Wettbewerbsvorteil von Unternehmen. Da diese Faktoren der Schlüssel zum weltweiten Erfolg sind, kamen für das Dream Team im Dream Chaser-Projekt nur Unternehmen mit den modernsten Technologien in Frage. Damit das gesamte Dream Team bei diesem komplexen Produkt in einer Multi-CAD-Umgebung erfolgreich arbeiten konnte, entschied sich SNC für die Product Lifecycle Management-Software (PLM) von Siemens. Diese hatte sich bereits bei der Entwicklung der Atlas-V-Rakete und des Mars-Rover Curiosity bewährt. Zudem konnten so unterschiedliche Ansätze des Computer Aided Designs (CAD) in ein System einfließen.

Mit der integrierten Produktdesign-, Entwicklungs- und Fertigungssoftware konnten die Ingenieure komplexe Konstruktionsdatenmodelle 20 Prozent schneller laden und bearbeiten, sodass sich die Entwicklungszeit des Dream Chaser-Programms verkürzte.

Höchste Sicherheit durch Simulation

John Curry, ehemaliger Direktor für das Space Shuttle und Raumstationsflüge, der heute das integrierte Systemdesign-, Entwicklungs-, Prüf-und Evaluierungsprogramm für den Dream Chaser leitet, ist der Meinung, dass die simulationsgestützte Konstruktion für höhere Sicherheit sorgt. „Wir wollen Menschen zehn Mal sicherer und zu einem Zwanzigstel der bisherigen Kosten ins Weltall bringen“, sagt er. „Und Rapid Prototyping mithilfe von Simulationen bringt uns hier schneller ans Ziel.“ (mz)

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