Digitale Zwillinge: Der Schlüssel zur Erschließung des Cislunaren Raums

LONDON (IT BOLTWISE) – Die Erschließung des cislunaren Raums, der Bereich zwischen Erde und Mond, steht im Fokus zahlreicher Raumfahrtunternehmen und Regierungen weltweit. Die Integration dieser Bemühungen in eine digitale Umgebung könnte entscheidend für den Erfolg und die Nachhaltigkeit dieser Unternehmungen sein.

Die Zukunft der Raumfahrtwirtschaft verspricht eine intensive Investition und Aktivität im cislunaren Raum, einem Bereich, der sich über 550.000 km jenseits der Erdoberfläche erstreckt. Der Erfolg dieser Unternehmungen hängt maßgeblich davon ab, wie gut sie in digitale Umgebungen integriert werden können. Interoperabilität zwischen den verschiedenen Raumfahrtfähigkeiten, einschließlich einer Vielzahl von Infrastrukturschichten, ist entscheidend für die nachhaltige Entwicklung im cislunaren Raum.

Ein Weg, um langfristige Interoperabilität zu fördern, besteht darin, dass alle Akteure der Raumfahrtbranche gemeinsame digitale Entwicklungsumgebungen nutzen, um ihre Fähigkeiten zu entwerfen, zu integrieren und kontinuierlich weiterzuentwickeln. Die Aerospace Corporation arbeitet an einem digitalen Werkzeugkasten, der den Raum zwischen Erde und Mond simuliert. Dieses Werkzeug, bekannt als Aerospace Cislunar Modeling Environment (ACME), soll von Partnern aus Regierung, Wirtschaft und Wissenschaft genutzt werden, um Missionskonzepte und wissenschaftliches Verständnis voranzutreiben.

Die Fähigkeit, gesamte Lebenszyklen von Raumfahrtsystemen durch Modellierung und Simulation in einer digitalen Umgebung zu navigieren, hat die Art und Weise beschleunigt, wie Raumfahrtbetreiber die Architekturen und Missionsdesigns der Zukunft umgestalten. Digitale Werkzeuge, einschließlich digitaler Zwillinge, die die physische und virtuelle Welt verbinden, sind dabei von entscheidender Bedeutung. Diese digitalen Zwillinge spiegeln die Veränderungen ihrer realen Gegenstücke wider und ermöglichen es Wissenschaftlern und Ingenieuren, schneller, effizienter und kostengünstiger in operativen Umgebungen zu modellieren, zu simulieren und zu testen.

ACME wird als unternehmensweites Modellierungsumfeld Aerospace dabei unterstützen, einen digitalen Zwilling der Mondumgebung zu entwickeln. Dies bietet eine Plattform für die Zusammenarbeit verschiedener Organisationen, um hybride Architekturen zu entwickeln, die sowohl der Regierung als auch der kommerziellen Raumfahrt zugutekommen. Durch Echtzeit-Datenaustausch, Versionskontrolle und Simulationsfähigkeiten können Organisationen Systeminteraktionen virtuell testen, Konflikte identifizieren und Designs optimieren.

Der Mond, als unmittelbares Ziel für bemannte Raumfahrt, kommerzielle Innovation und wirtschaftliche Entwicklung, bietet einen überzeugenden Testfall dafür, wie digitale Zwillinge die US-amerikanische Führungsrolle in diesem Bereich unterstützen könnten. Ingenieure könnten digitale Umgebungen nutzen, um die physischen Herausforderungen der Mondoberfläche und des Regoliths zu modellieren und zu simulieren, was die Entwicklung kritischer Lösungen für Energie, Mobilität, Kommunikation und Mensch-System-Interaktionen verbessert.

Obwohl die Raumfahrtbranche noch einige Schritte von der Entwicklung eines echten digitalen Zwillings des Mondes entfernt ist, der die geplanten Aktivitäten der gesamten Raumfahrtgemeinschaft im cislunaren Raum umfassend darstellt, sind die Bemühungen im Gange, digitale Entwicklungsumgebungen für geplante oder bereits im cislunaren Raum operierende Assets zu nutzen. ACME, ursprünglich zur Unterstützung der Artemis-Kampagne der NASA und der Tests der US Space Force rund um den Mond entwickelt, dient als Prototyp-Sandbox für das sich entwickelnde cislunare Ökosystem.

Die Aerospace Corporation spielt eine Schlüsselrolle dabei, wichtige Interessengruppen der nationalen Raumfahrtgemeinschaft zusammenzubringen, um innerhalb einer gemeinsamen digitalen Entwicklungsumgebung und eines Marktplatzes zu koordinieren. Diese Bemühungen haben bereits Interesse von akademischen Institutionen wie der Purdue University, dem MIT, der Texas A&M und der Georgia Tech geweckt, die an der Entwicklung einer gemeinsamen cislunaren Forschungsinfrastruktur in einer gemeinsamen Entwicklungsumgebung interessiert sind.

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