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Die Definition des Raumanzugs von morgen

Wie Star Helix und TECHNIA durch Origami-inspiriertes Design und fortschrittliche Simulation Gelenke für EVA-Anzüge der nächsten Generation entwickeln
“Astronaut in a space suit floating in outer space with a digital overlay of DNA strands and molecular structures, symbolizing advanced biotechnology and innovation in space exploration.

Herausforderung

Entwicklung revolutionärer, luftdichter Handgelenkgelenke auf der Grundlage von Origami-Falttechniken und Einhaltung knapper Finanzierungsfristen. 

Lösung

Umfassende Konstruktionstechnik und advancierte Simulationsdienstleistungen mit 3DEXPERIENCE und Abaqus. 

Ergebnis

Quantitative Analyse von 3 Origami-Designs in 2 Wochen beschleunigte Entwicklung und ermöglichte eine erfolgreiche, evidenzbasierte Finanzierungsanwendung. 

 

Star Helix ist ein interdisziplinäres Forschungs- und Entwicklungsunternehmen mit Sitz in Großbritannien, das sich auf die Anpassung terrestrischer Technologien für Weltraumanwendungen spezialisiert hat. Mit einem starken Netzwerk in Großbritannien, den USA und darüber hinaus konzentriert sich das Unternehmen auf Lebenserhaltungssysteme, Raumanzugkomponenten, Strahlenschutz, mikrobielle Kontrolle und diagnostische Wearables. Star Helix entwickelt innovative, weltraumtaugliche Technologien, indem es bewährte Lösungen aus den Bereichen Biotechnologie, MedTech, Ingenieurwesen und fortschrittliche Materialien adaptiert. Die Zusammenarbeit mit Industrie, Wissenschaft und dem öffentlichen Sektor konzentriert sich auf kompromisslose Zuverlässigkeit in den anspruchsvollsten Umgebungen der wachsenden Weltraumwirtschaft. 

Star Helix hat sich mit TECHNIA zusammengetan, um innovative 3D-druckbare Handgelenkgelenke für EVA- (extravehikuläre Aktivität) und IVA-Anzüge (intravehikuläre Aktivität) der nächsten Generation zu entwickeln. Durch die Nutzung fortschrittlicher Konstruktionstechnik und Simulationstechnologien zielte die Zusammenarbeit darauf ab, bahnbrechende Lösungen für den Einsatz sowohl in der Weltraumforschung als auch in gefährlichen Umgebungen auf der Erde zu liefern.

TECHNIA hat uns mit der bemerkenswerten Bandbreite an Softwarefunktionen sowie der Bereitschaft, neue Ansätze zur Problemlösung zu erkunden, überzeugt. Die Zusammenarbeit mit ihnen war lehrreich, und wir sind beeindruckt von der Freundlichkeit und dem Fachwissen ihrer Mitarbeiter. Wir freuen uns auf die Fortsetzung unserer professionellen Beziehung.“

Dr. Natasha Nicholson, CEO | Star Helix

Star Helix Logo

Überwindung veralteter Designs und Bau flexibler, luftdichter Raumanzuggelenke 

Star Helix stand vor kritischen Herausforderungen bei der Revolutionierung der Raumanzugtechnologie, die seit den 1960er Jahren weitgehend unverändert geblieben war:

  • Aktuelle EVA-Anzüge verwenden veraltete Stahlring- und Kugellagersysteme mit eingeschränkter Mobilität und chronischen Leckageproblemen (zwei Liter Sauerstoff pro Stunde). 
  • Notwendigkeit, luftdichte, strukturell starke, aber flexible und leichte Handgelenkgelenke unter Verwendung innovativer Origami-Falttechniken zu entwickeln, die auf 3D-Druckmaterialien angewendet werden. 
  • Begrenzte interne Konstruktionstechnik, um Finanzierungsorganisationen neuartige Konzepte vorzustellen. 
  • Hoher Termindruck für die Einreichung des ESA BIC (European Space Agency’s Business Incubation Centre) Förderantrags. 
  • Anforderung für quantitative Nachweise zur Unterstützung innovativer Designkonzepte für Weltraum- und terrestrische Anwendungen. 

Fortschrittliche Simulation und Origami-Design-Durchbrüche

TECHNIA lieferte umfassende Konstruktions- und Simulationsdienstleistungen unter Verwendung fortschrittlicher Dassault Systèmes Software:

  • Schnelle zweiwöchige Entwicklungszeitlinie unter Verwendung der 3DEXPERIENCE Plattform. 
  • Geometriemodellierung in SOLIDWORKS im Einklang mit den bestehenden Softwarefunktionen von Star Helix. 
  • Erweiterte Analysekonfiguration mit SIMULIA unter Nutzung des leistungsstarken Abaqus Solvers. 
  • Quantitativer Vergleich von drei verschiedenen Origami-basierten Designs mit einem Basismodell. 
  • Kollaboratives Dashboard auf der 3DEXPERIENCE Plattform für nahtlosen Informationsaustausch. 
  • Physikbasierte Simulationen, die nachweisbare Beweise für Förderanträge liefern. 
  • Professionelle Konstruktionstechnik-Expertise aus verschiedenen Industriesektoren.
  • TECHNIA Ingenieure leiteten die Modellierungs- und Simulationsarbeiten und sorgten für ein optimales Gleichgewicht zwischen struktureller Steifigkeit und Flexibilität für den Träger. 

Sicherung der Finanzierung zur Beschleunigung der Innovation im Raumanzugdesign

Die Partnerschaft lieferte bedeutende Durchbrüche:

  • Identifizierung des optimalen Origami-Musters, das ein überlegenes Gleichgewicht zwischen Steifigkeit und Flexibilität erreicht. 
  • Beschleunigung des Entwicklungsprozesses um viele Monate, wodurch die rechtzeitige Einreichung der Finanzierung ermöglicht wurde. 
  • Bereitstellung quantitativer und visueller Simulationsergebnisse als nachweisbare Beweise für den ESA BIC Antrag. 
  • Schaffung eines deutlich stärkeren Finanzierungsangebots, das durch rigorose physikbasierte Simulationen untermauert wird. 
  • Demonstration des Technologie-Transferpotenzials für terrestrische Anwendungen in gefährlichen Umgebungen. 

Erforschung der Vorteile der sektorübergreifenden Zusammenarbeit

Dieses wirklich kollaborative Projekt demonstrierte die Fähigkeit von TECHNIA, Design- und Simulations- Expertise aus verschiedenen Sektoren einzubringen und durch neue Perspektiven auf die Raumanzuginnovation einen echten Mehrwert zu schaffen. Die realen EVA-Anzugerfahrungen von Star Helix in Kombination mit den technischen Fähigkeiten von TECHNIA sorgten für ein optimales Finanzierungsangebot ohne verpasste Gelegenheiten. 

 

Nebeneinander liegende Fotos einer Person in einer Weltraum-Analogumgebung. Auf der linken Seite eine Nahaufnahme eines Mannes mit einem klaren Raumhelm mit der Aufschrift 'Star Helix' mit einem roten Anzug, der nachdenklich aussieht. Auf der rechten Seite ist derselbe Mann von hinten zu sehen, wie er in einem blauen Anzug durch eine felsige Wüstenlandschaft mit ungewöhnlichen Felsformationen geht und seinen Helm an seiner Seite hält.

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