Orion-Raumsonde der nächsten Generation in Produktion für die zukünftigen Artemis-Missionen der NASA zum Mars

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(NASA) – In den nächsten zehn Jahren wird die Orion-Raumsonde der NASA Astronauten auf Artemis-Missionen zum Mond befördern, um die Vorbereitungen für bemannte Missionen zum Mars zu unterstützen.

Die Arbeiten an der Raumsonde für Artemis I stehen kurz vor dem Abschluss, Artemis II ist weit fortgeschritten und die NASA macht Fortschritte bei den Fahrzeugen für Missionen darüber hinaus.

Die Agentur hat vor kurzem die Schweißarbeiten am Druckbehälter Artemis III Orion abgeschlossen, dem zugrunde liegenden Rahmen der luftdichten Kapsel für Astronauten, dem sogenannten Crew-Modul. Diese Struktur ist die erste größere Hardware in der Produktionsphase von Orion mit dem Hauptauftragnehmer Lockheed Martin.

„Die NASA verlagert ihren Fokus von der Entwicklungsphase auf die Produktionsphase der Orion-Raumsonde, um eine langfristige Präsenz auf und um den Mond zu ermöglichen“, sagte Cathy Koerner, Orion-Programmmanagerin.

In der Entwicklungsphase – Design, Entwicklung, Test und Evaluierung (DDT & E) genannt – werden die Anforderungen von Orion definiert, das Design überprüft und verfeinert und das Raumfahrzeug und seine Systeme werden strengen Tests unterzogen.

„Alle intensiven Tests, die wir durchgeführt haben, haben das Design der Orion-Struktur bewiesen“, sagte Stu McClung, Stabschef von Orion für Programm, Planung und Kontrolle. „Eine gut verstandene und definierte Struktur gibt uns große Zuversicht, in die Produktionsphase überzugehen. “

Jede Komponente von Orion wurde seit der Einführung von DDT & E umfangreichen Tests unterzogen, um Orion auf diesen Übergang vorzubereiten.

Dazu gehört Exploration Flight Test-1, der erste Testflug von Orion im Jahr 2014, der seine Weltraumfähigkeit in einer hohen Erdumlaufbahn demonstrierte und den Hitzeschild des Raumfahrzeugs beim Eintritt in die Erdatmosphäre und Kapselbergungssysteme testete.

Die NASA hat auch die Tests des Orion Parachute Systems sowie des Launch Abort Systems mit zwei Flugtests, die als Pad Abort-1 und Ascent Abort-2 bekannt sind, erfolgreich abgeschlossen.

Tests simulierter Weltraumumgebungen haben auch bestätigt, dass die Systeme von Orion während der Artemis-Missionen, neben unzähligen anderen Tests des Raumfahrzeugs, wie beabsichtigt funktionieren.

Die DDT & E-Phase endet offiziell mit der Artemis II-Mission, dem ersten bemannten Testflug. Während von Artemis I und II keine strukturellen Änderungen am Fahrzeug erwartet werden, können Missionsergebnisse zu geringfügigen Änderungen oder Verbesserungen in späteren Versionen führen.

Orion Europäisches Servicemodul

„Während wir fliegen, werden wir die Raumsonde nach Bedarf lernen und an Missionen anpassen“, sagte Paul Marshall, stellvertretender Direktor des Orion-Programms. Dies könnte die Modifikation von Besatzungssystemen oder Besatzungsschnittstellen umfassen, um Astronauten zu helfen, zukünftige Missionen so einfach wie möglich durchzuführen.

In der Produktionsphase werden die Ingenieure Verbesserungen am Design von Orion vornehmen, um sicherzustellen, dass Herstellung und Montage so effizient wie möglich sind.

Eine der vielen Verbesserungen bestand darin, die Anzahl der geschweißten Teile zu reduzieren, aus denen der Druckbehälter von Orion besteht.

Das ursprüngliche Design des Druckbehälters bestand aus 33 geschweißten Teilen, die für Artemis I und höher auf sieben reduziert wurden, um die Verarbeitung zu verbessern und über 700 Pfund Übergewicht einzusparen.

Mit diesen sieben kürzlich abgeschlossenen Schweißnähten am Druckbehälter Artemis III in der Michoud-Montageeinrichtung der NASA in New Orleans – und den strukturellen Änderungen und Tests, die abgeschlossen wurden – beginnt eine effizientere und stromlinienförmigere Produktionslinie für Raumfahrzeuge.

Im Rahmen des an Lockheed Martin vergebenen Orion Production and Operation Contract (OPOC) hat sich die NASA verpflichtet, mindestens sechs und maximal 12 Orion-Raumfahrzeuge zu bestellen.

Die Agentur hat 2019 drei Orion-Raumschiffe für die Missionen Artemis III bis V bestellt und plant, im Geschäftsjahr 2022 drei weitere Orion-Kapseln für die Missionen Artemis VI bis VIII zu bestellen.

„Unsere Strategie für den Übergang von Design und Entwicklung in die Produktion konzentriert sich auf die Optimierung, indem wir Änderungen in verschiedenen Bereichen vornehmen, um einen effizienteren Ablauf zu erreichen“, sagte Kelly DeFazio, Programmdirektorin für den Produktionsbetrieb bei Lockheed Martin.

Hier sind einige Beispiele für die Produktionsoptimierung von Orion:

Ändern Sie die Organisationsstruktur der Mitarbeiter von einer großen integrierten Produktteamstruktur mit Fokus auf Design, Entwicklung und Qualifizierung zu kleineren, multifunktionalen Arbeitsteams mit Fokus auf Produktionsdurchsatz und Produktqualität.

Integrieren Sie Systeme, um Einschränkungen im Produktionsfluss zu erkennen und zu beheben, und nutzen Sie intelligente Tools wie Augmented Reality in der Produktion.

Die Eröffnung des Spacecraft, Test, Assembly and Resource (STAR) Centers von Lockheed Martin in Titusville, Florida, Anfang des Sommers, um die Produktionskapazitäten zu rationalisieren.

Wiederverwendung von Orion-Crew-Modulen und hochwertigen Systemen in Kombination mit der Möglichkeit, Hardware und Komponenten in großen Mengen zu kaufen, was zu erheblichen Kostensenkungen im Vergleich zu Raumfahrzeugen beiträgt, die unter DDT & E hergestellt werden.

„Unser Produktionsplan aktiviert einzigartige Produktionseffizienzen, die sicherstellen, dass wir die gewünschte Missionsrate erreichen und gleichzeitig Kostensenkungen vorantreiben“, sagte Marshall.

Diese Einsparungen geben der NASA mehr Ressourcen, um in die Entwicklung der Elemente zu investieren, die für die Fortsetzung der Mondforschungskampagne in den kommenden Jahren erforderlich sind, fügte er hinzu.

„Der Übergang zur Produktion bietet die Möglichkeit, die Mitarbeiter von Orion neu auf die Definition, Umsetzung und Durchführung der Explorationsmissionen zu konzentrieren, für die Orion entwickelt wurde“, sagte Marshall.

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