Software für die Weltraumforschung
Bei der Entwicklung des James-Webb-Weltraumteleskops kam eine Reihe von Software-Tools zum Einsatz. Der neue Weggefährte des Hubble-Weltraumteleskops soll im Weltraum weitere Geheimnisse des Universums enthüllen.
Die einzigartigen IC-Entwurfs- und ‑Prüfwerkzeuge von Siemens trugen wesentlich dazu bei, dass wir die sehr anspruchsvollen Spezifikationen und den äußerst engen Zeitplan einhalten konnten.Dr. Lanny Lewyn, Gründer von Lewyn Consulting Incorporated (LCI)
Herausforderungen ohne Ende
Denken Sie einmal an Ihr letztes Konstruktionsprojekt zurück. Gab es dabei höchste technische Anforderungen, die damals kaum erfüllbar schienen? Dann stellen Sie sich jetzt eine Konstruktion vor, die in der rauen Umgebung des Weltraums Bestand haben muss. Ein System, das über ein Jahrzehnt lang mit Strom versorgt werden und einwandfrei funktionieren muss, weil es keine Möglichkeiten für Servicemaßnahmen gibt.
Und das war nur eine der Herausforderungen für die Ingenieure bei der Entwicklung der nächsten Teleskopgeneration als Nachfolger für das Hubble-Weltraumteleskop (HST): des James-Webb-Weltraumteleskops (JWST). Es soll erheblich weiter durch die Wolken der dunklen Materie des außergalaktischen Universums blicken. Weiter zurück in der Zeit – bis zur Epoche des „ersten Lichts“ und zur Geburt der allerersten Sterne. Und es soll die Suche nach Leben auf Planeten außerhalb unseres Sonnensystems (Exoplaneten) unterstützen.
Software ist entscheidend
Siemens ist maßgeblich daran beteiligt, das JWST zum Leben zu erwecken. Das Integrated Science Instrument Module (ISIM) im Teleskop enthält eine komplexe Kombination von Sensoren, Kameras und Elektronik.
Während des gesamten Projekts – vom einfachsten Spezial-IC bis hin zur multiphysikalischen Gesamtsimulation der vier wissenschaftlichen Instrumente im ISIM – wurde die Software umfassend eingesetzt.
- Die Tanner Design Suite (mit eingebauter Calibre-Integration) wurde zur Entwicklung des kritischen Analog-Digital-Wandlerarrays (ADC) genutzt, das die analogen Bilder des James-Webb-Kamerasystems in digitale Bilddaten umwandelt, die zur Erde gesandt werden können. Dieses Array ist Teil eines ASIC, das Teledyne Technologies mit Unterstützung von Lewyn Consulting Incorporated (LCI) für drei der vier optischen Instrumente liefert.
- Am Space Research Center der University of Leicester in Großbritannien kamen beim Entwurf, bei der Simulation und bei der Fertigung des MIRI-Moduls NX und Teamcenter zum Einsatz.
- Für die elektronischen Verbindungen zwischen den Geräten wurde die Software Capital eingesetzt.
- Und zu guter Letzt unterstützte der Einsatz von Femap die NASA dabei, die Leistung der Komponenten des James-Webb-Weltraumteleskops zu simulieren. Die Software wurde eingesetzt, um alle Solver-Informationen für die thermische und strukturelle Analyse der am James-Webb-Teleskop montierten Instrumentenmodule zusammenzuführen.
Übrigens wird das Zeitalter des Universums (seit dem „Urknall“) auf etwa 13,82 Milliarden Jahre geschätzt. Und wenn irgendwo da draußen Leben ist? Es gibt noch so viele Geheimnisse im Universum. Vielleicht kann das JWST dabei helfen, einige von ihnen zu enthüllen.
Juli 2019
aktualisiert Dezember 2021
