Ingenieure, die Augmented-Reality-Headsets tragen, testen die Platzierung eines Gerüstdesigns, bevor es gebaut wird, um die genaue Passform im größten Reinraum des Goddard Space Flight Center der NASA in Greenbelt, Md. sicherzustellen (Bildnachweis: NASA)
Ingenieure der NASA setzen auf Augmented Reality (AR), um Raumfahrzeuge effizienter und genauer zu bauen.
Das Team des Weltraumteleskops Roman hat bereits mit der Anwendung dieser Technologie begonnen, während es an dem Observatorium der nächsten Generation arbeitet – dem nächsten großen Auge am Himmel nach dem großen Erfolg des James Webb Weltraumteleskops. Roman wird derzeit im Goddard Space Flight Center der NASA in Greenbelt, Maryland, zusammengebaut, und die Behörde erklärte, dass AR bereits Tage an Arbeit eingespart hat. Aufgaben, die normalerweise mehrere Ingenieure und Techniker erfordern würden, konnten mit deutlich weniger Aufwand erledigt werden.
Mit Augmented-Reality-Headsets und fortschrittlichen Messtechniken war das NASA-Team in der Lage, digitale Modelle der Komponenten des Teleskops in die reale Welt zu projizieren. Auf diese Weise können sie die Teile mit einer Genauigkeit von bis zu einem Tausendstel Zoll ausrichten und mögliche Interferenzen erkennen, bevor eine manuelle Montage erfolgt.
„Wir waren in der Lage, Sensoren, Befestigungsschnittstellen und andere Raumfahrzeug-Hardware im 3D-Raum schneller und genauer zu platzieren als mit früheren Techniken“, sagte Ron Glenn, ein Ingenieur der NASA Goddard, in einer Pressemitteilung. „Das könnte ein großer Vorteil für die Kosten und den Zeitplan eines jeden Programms sein.“
Dies könnte ein Wendepunkt sein, denn der Bau eines Raumschiffs ist keine leichte Aufgabe. Diese Strukturen müssen leicht sein und dennoch extremen Bedingungen standhalten; sie müssen zahlreiche komplexe Systeme enthalten und dennoch über Komponenten verfügen, die sich nahtlos zusammenfügen lassen. Die Beschaffung dieser Art von Maschinen erfordert umfangreiche theoretische Überlegungen, strenge Tests und oft auch eine Menge Geld. Sogar die Herstellung wird dadurch erheblich komplizierter – man denke nur daran, wie eine leichte Abweichung an einem der Spiegel des Hubble-Weltraumteleskops vor dessen Start im Jahr 1990 die NASA dazu veranlasste, eine ganze Mission ins Leben zu rufen, bei der Astronauten den Fehler in der Erdumlaufbahn beheben mussten.
Darüber hinaus bedeutet die virtuelle Natur von Augmented Reality auch, dass Informationen für jeden, der mit der AR verbunden ist, leicht zugänglich sind. So kann beispielsweise ein Ingenieur vor Ort schnell auf wichtige Informationen zugreifen, von großen strukturellen Richtlinien bis hin zu Drehmomentangaben für einzelne Schrauben – alles über verschiedene Handgesten zugänglich.
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Es gibt auch den zusätzlichen Vorteil, dass die Techniker an anderen Standorten virtuell von ihrem Standort aus Beiträge liefern können. „Partner an anderen Standorten können direkt aus der Sicht der Techniker zusammenarbeiten“, erklärt Aaron Sanford, ein weiterer Ingenieur, der an dem Projekt arbeitet. „Die Verwendung von QR-Codes für die Speicherung von Metadaten und die Übertragung von Dokumenten erhöht die Effizienz zusätzlich, da sie einen schnellen Zugriff auf relevante Informationen ermöglichen, die direkt zur Hand sind. Die Entwicklung von AR-Techniken für Reverse Engineering und fortgeschrittene Strukturen eröffnet viele Möglichkeiten, z. B. für Schulung und Dokumentation.“
Aber die Vorteile gehen über die reine Zeitersparnis hinaus, wobei Glenn betont, dass das Team mit AR mehr erreichen konnte, als sie ursprünglich erwartet hatten. „Das ursprüngliche Projektziel war es, verbesserte Montagelösungen unter Verwendung von AR zu entwickeln und herauszufinden, ob wir kostspielige Fertigungszeit einsparen können“, sagte er. „Wir haben festgestellt, dass das Team so viel mehr erreichen konnte.“
