Sind die elektronischen Systeme von Raumfahrzeugen modular aufgebaut, sodass Astronauten im Schadensfall identische Karten austauschen können?

In Mars- Episode 1 finden die Astronauten eine beschädigte elektronische Karte in einem System. Sie beschließen, sie durch eine andere Karte zu ersetzen, die von einem anderen System verwendet wird und die angeblich mit der beschädigten identisch ist. Es legt nahe, dass die Elektronik modular aufgebaut ist und dass die verschiedenen Systeme einen Satz generischer Karten verwenden, um ihre Aufgabe zu erfüllen.

Ist es möglich, ein solches System so zu bauen, dass es im Weltraum realisierbar ist (zuverlässig, mit einem angemessenen Maß an Ersatz und Komplexität)?

Antworten (2)

Das Design für die Reparatur erfolgt normalerweise unter Berücksichtigung der endgültigen Umgebung.

In der Avionik und beim Militär verwenden sie den Begriff LRU, Line Replaceable Unit, für das, was von einer „Frontlinien“-Reparatur erwartet wird. Diese laufen normalerweise auf ein Rack-montiertes Modul von mehreren Litern hinaus, das in ein Rack gesteckt wird. Hier ist eine schnelle Reparatur durch Techniker mit begrenzter Ausbildung unter Feldbedingungen von größter Bedeutung. Die „Second-Line“-Reparatur, die an der Basis durchgeführt wird, beinhaltet das Öffnen der Module und das Auswechseln der Platine. Reparaturen auf Komponentenebene würden an den Hersteller zurückgeschickt. Mir geht es nicht so sehr um die Details, sondern um die Tatsache, dass eine Wartungs- und Reparaturstrategie von Anfang an mitgedacht wurde und Teil der Beschaffungsspezifikation der Ausrüstung ist.

Wenn eine Weltraummission geplant wäre, wäre ein Teil der zu berücksichtigenden Umgebung, dass keine neue Ausrüstung heraufgebracht werden könnte, dass die Techniker in ihren elektronischen Fähigkeiten begrenzt seien, aber dass die Bedingungen sauber seien und die Zeit für eine Reparatur wahrscheinlich nicht wäre von wesentlicher Bedeutung, zumal die Systeme selbst dupliziert würden. Dies bedeutet, dass der Platinentausch wahrscheinlich als die primäre Reparaturstrategie angesehen wird. Um die Anzahl der mitgeführten Ersatzteile zu minimieren, würde dies, wo immer möglich, gemeinsame Platinen erfordern, und dies würde von allen Lieferanten von Systemen für das Projekt verlangt werden.

Ersatzteile würden mitgeführt. Ein System zu kannibalisieren, um ein Board zu bekommen, wäre möglich, aber eine Option des letzten Auswegs. Wenn die Geschichte sie dazu veranlasste, dann hatten sie bereits viele Fehler erlitten und ihre Ersatzteile verbraucht.

Vielen Dank für alle Details, "LRU" hat mich zu interessanten Artikeln darüber geführt.
In manchen industriellen Systemen kann es viele gemeinsame Teile geben. Zum Beispiel... Datenerfassungsmodule (wir nannten sie DAQs) waren weit verbreitet und es gab nur zwei Varianten. Aber 20 wurden in einer Maschine verwendet. Das bedeutete, dass wir die DAQs austauschen und sehen konnten, ob sich der Fehler bewegte. Dies bestätigte, dass das DAQ fehlerhaft war oder ob der Fehler in der spezielleren Ausrüstung lag. Dann könnte das entsprechende Teil ausgetauscht oder zur Reparatur gebracht werden.
Nur eine Präzisierung: LRU steht für „Line-replaceable unit“. Bei luftgestützten Computern versucht man nun, eine einzige Art von Hardware-LRU mit spezifischer Software namens IMA (Integrated Modular Avionics) zu entwickeln. Es begann mit dem Airbus A380. Eine Übersicht über IMA finden Sie hier: scarlettproject.eu/about/Project_Overview.pdf
@zeqL du hast recht, die Zeile ist ersetzbar

Die Notwendigkeit, Gegenstände im Weltraum aufgrund von Verschleiß zu ersetzen, schränkt die Menschen ein, in unserem Sonnensystem zu bleiben. Ich weiß nicht, wie wir Systeme bauen können, die 100.000 Jahre haltbar sind, daher muss das Raumschiff Ausrüstung mitnehmen, um neue Kugellager für die Lüfter im Klimaanlagensystem herzustellen; Irgendwann brauchen die Menschen die Fähigkeiten, um eine weitere Kugellager-Fertigungsmaschine herzustellen.