Die NASA hat ein neues Verfahren entwickelt, um Schock- und Vibrationsanalysen für Raketen und Raumfahrzeuge zu verbessern. Dies geschieht im Rahmen des Launch Services Program Office am Kennedy Space Center in Florida. Ziel ist es, die Sicherheit von Missionen zu erhöhen, indem potenzielle Schwachstellen frühzeitig identifiziert werden.
Standardisierte Modellierung für extreme Bedingungen
Ingenieure der Dynamic Environments Group nutzen eine kommerzielle Software für Finite-Elemente-Modellierung, um die Auswirkungen von Vibrationen, Schocks und anderen physikalischen Kräften auf Raketen und Raumfahrzeuge zu simulieren. Diese Methode ermöglicht es, das Verhalten der Hardware unter extremen Bedingungen vorherzusagen, noch bevor sie gebaut wird. Dadurch können Risiken frühzeitig erkannt und behoben werden.
Brian Beaver, Leiter der Flight Analysis Division, erklärt: „Dieses computergestützte Verfahren hilft dabei, Schwachstellen und potenzielle Ausfallrisiken frühzeitig zu identifizieren, sodass das Team entsprechende Maßnahmen ergreifen kann.“ Die Software wurde kürzlich erstmals eingesetzt, um eine Rakete eines kommerziellen Anbieters für eine NASA-Mission zu zertifizieren. Dabei konnte das Team zusätzliche Erkenntnisse zu Schockbelastungen während des Transports gewinnen.
Effizienzsteigerung durch neue Softwaretools
Traditionell basierten Schock- und Vibrationsanalysen auf Erfahrungswerten und Skalierungen früherer Daten. Diese Methode war zwar effektiv, erforderte jedoch viel manuelle Arbeit und Ingenieursurteil. Die neue Software bietet eine standardisierte Vorlage, die den Prozess beschleunigt und präziser macht. Alex Hardt, Luft- und Raumfahrtingenieur bei der NASA, betont: „Wir verwenden ein Tool, das seit Jahrzehnten existiert, aber bisher nicht in diesem Bereich eingesetzt wurde. Damit eröffnen wir neue Möglichkeiten in der Dynamikanalyse.“
Die Finite-Elemente-Analyse zerlegt komplexe Strukturen in kleinere Komponenten, um das Verhalten unter spezifischen Kräften oder Startbedingungen genau vorherzusagen. Dies ist entscheidend, da Probleme nach dem Start kaum behoben werden können. Die Software hat bereits Monate an Arbeitszeit eingespart, indem sie eigenständige Analysen ermöglicht und Risiken aufdeckt, die zuvor nicht berücksichtigt wurden.
Das Launch Services Program Office der NASA ist für Starts von Raketen verantwortlich, die Raumfahrzeuge wie Wettersatelliten, Mars-Rover und Weltraumteleskope ins All bringen. Durch den Einsatz neuer Tools wie dieser Software wird die Erfolgswahrscheinlichkeit jeder Mission weiter erhöht.
- Quelle: NASA