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Industrialisierung von Raumfahrttests: Beyond Gravity macht die Validierung von Satellitenmechanismen skalierbar
Um die Serienproduktion eines neuen Satellitenmechanismus zu ermöglichen, muss Beyond Gravity einen kritischen Engpass beseitigen: die Testinfrastruktur. Gemeinsam mit Zühlke entsteht eine skalierbare Testplattform, die Thermal-Vakuum-Tests automatisiert und eine parallele Validierung von bis zu 12 Mechanismen ermöglicht. Das Ergebnis: höhere Testkapazität, stabilere Prozesse und Produktionsskalierung.
Das Projekt auf einen Blick:
Satelliten bestehen aus hochspezialisierten Komponenten, die unter extremen Bedingungen zuverlässig funktionieren müssen. Bevor sie ins All geschickt werden, werden diese Systeme unter Weltraumbedingungen getestet, wie etwa in Vakuumkammern mit starken Temperaturschwankungen.
Um die Serienproduktion eines neuen Satellitenmechanismus zu ermöglichen, modernisiert Beyond Gravity seine bestehende Testinfrastruktur grundlegend.
Gemeinsam mit Zühlke entwickelt das Unternehmen eine neue Generation automatisierter Testsysteme. Aus einer historisch gewachsenen Testumgebung entsteht so eine skalierbare Validierungsplattform, mit der noch mehr Mechanismen gleichzeitig getestet werden können.
Mit wachsender Raumfahrtproduktion muss auch das Testing skalieren
Beyond Gravity entwickelt unter anderem sogenannte Solar Array Drive Mechanisms (SADM). Diese Mechanismen verbinden die Solarflügel mit dem Satellitenkörper, richten die Panels zur Sonne aus und übertragen gleichzeitig elektrische Leistung und Signale zwischen Satellit und Solarflügel.
Bevor diese Mechanismen eingesetzt werden können, müssen sie umfangreiche Tests durchlaufen. Eine der wichtigsten Prüfungen ist der sogenannte Thermal-Vakuum-Test. Dabei wird das Weltraumumfeld simuliert, indem Temperaturzyklen und Vakuumbedingungen erzeugt werden. In dieser Umgebung werden Funktionstests durchgeführt, um Funktion, Signalübertragung und Leistung des Mechanismus zu untersuchen. Diese Tests liefern entscheidende Daten über Leistungsfähigkeit und Zuverlässigkeit der Mechanismen.
In der Vergangenheit hatte Beyond Gravity diese Mechanismen in relativ kleinen Stückzahlen produziert und sie einzeln oder in kleinen Chargen getestet. Mit der Einführung eines neuen Produkts und der strategischen Ausrichtung auf Serienproduktion ändern sich jedoch die Anforderungen deutlich. Zukünftig können daher bis zu zwölf Mechanismen gleichzeitig getestet werden.
Die bestehende Testautomation ist dafür noch nicht ausgelegt, was Wartung und Erweiterung erschwert. Für die geplante Skalierung der Produktion wird die Testinfrastruktur damit zu einem kritischen Engpass.
Von gewachsener Testumgebung zu einer industriellen Plattform
Um diese Herausforderung zu lösen, startet Beyond Gravity gemeinsam mit Zühlke ein Projekt zur Entwicklung einer neuen Testautomationslösung. Zu Beginn analysieren beide Teams die bestehende Umgebung und definieren gemeinsam die Anforderungen an ein zukünftiges System.
Schnell wird klar, dass es nicht nur darum geht, die bestehende Software zu modernisieren. Vielmehr muss das gesamte Testsystem neu gedacht werden. Neben der Softwarearchitektur werden auch zentrale Komponenten der Testhardware überarbeitet oder ersetzt.
Das Ziel ist eine robuste, modulare Plattform, die komplexe Testabläufe zuverlässig steuert und gleichzeitig deutlich höhere Testvolumina unterstützt.
Eine modulare Architektur für komplexe Testkampagnen
Im Zentrum des neuen Systems steht eine zentrale Steuerungseinheit, der sogenannte „Test Master“. Diese Komponente koordiniert den gesamten Testablauf von der Konfiguration über die Durchführung der Testsequenzen bis hin zur Überwachung und Fehlerbehandlung.
Mehrere spezialisierte Module übernehmen dabei unterschiedliche Aufgaben. Sie steuern beispielsweise die Temperatur- und Druckbedingungen in der Vakuumkammer, kontrollieren die Funktion der Testobjekte, erfassen Messdaten und führen automatisierte Auswertungen durch.
Diese modulare Architektur ermöglicht es den Testingenieurinnen und -ingenieuren, komplexe Testprofile flexibel zu konfigurieren und gleichzeitig eine reproduzierbare und zuverlässige Durchführung sicherzustellen.
Auch auf Hardwareebene wird das Testsystem umfassend modernisiert. Messgeräte, Stromversorgungen und Motorsteuerungen werden erneuert und in die neue Systemarchitektur integriert. Dadurch entsteht eine eng verzahnte Software-Hardware-Plattform, die den gesamten Testprozess automatisiert und kontinuierlich überwacht.
Eine zukunftssichere Basis für die Serienproduktion
Mit der neuen Testautomationsplattform verfügt Beyond Gravity über eine skalierbare Infrastruktur für die Validierung seiner Satellitenmechanismen.
Wie beschrieben, kann das Unternehmen die Testkapazität nun deutlich erhöhen. So wird die geplante Serienproduktion des Mechanismus überhaupt erst möglich. Gleichzeitig verbessert die modulare Architektur die Wartbarkeit des Systems und reduziert die Abhängigkeit von älteren Technologien.
Beyond Gravity zeigt sich mit den Ergebnissen sehr zufrieden: Man verfüge nun über eine professionelle Lösung, wo zuvor eine fragmentierte Testumgebung implementiert war. Diese Entwicklung ermögliche es dem Team, einen entscheidenden Beitrag zu einem strategischen Ziel des Unternehmens zu leisten: die Serienproduktion des neuen Mechanismus.
Grundlage für die nächste Generation von Raumfahrtproduktion
Die neue Testautomation ist Teil einer größeren Transformation bei Beyond Gravity. Parallel zum Projekt ist eine neue Reinraum- und Produktionsumgebung realisiert worden, um die industrielle Fertigung der Mechanismen zu ermöglichen.
Gemeinsam mit Zühlke entwickelt Beyond Gravity eine historisch gewachsene Testumgebung zu einer zukunftsfähigen Validierungsplattform weiter.
Damit verfügt das Unternehmen über die technische Grundlage, um komplexe Raumfahrtkomponenten effizient, zuverlässig und im industriellen Maßstab zu testen.
