Digitales Erfassen von Astronautenanzügen mit Artec 3D-Scannern

Kürzlich haben Artec Mitarbeiter NPP Zvezda besucht, ein einzigartiges Unternehmen in Russland, welches individuelle Lebenserhaltungssysteme für Piloten und Astronauten produziert. Die Aufgabe war einen Sokol-KV-2 Raumanzug zu scannen, den Astronauten tragen, wenn sie der Gefahr des Druckablassens gegenüberstehen. Diese Anzüge sind sehr leicht (ca. 8,5 kg). Sie werden seit 1979 verwendet und bisher gab es noch keine Situation, in der sie versagt haben. Ein Artec MHT Scanner wurden verwendet um eine dreidimensionale Kopie des Anzugs zu erhalten.

Hier erfahren Sie Schritt für Schritt, wie das Modell entstand:

1. Ein Mitarbeiter trug den Raumanzug (der Anzug ist funktionsfähig und wurde zuvor 6 Monate im Weltraum verwendet) und setzte sich in eine spezielle Vorrichtung welche einen schockabsorbierenden Sitz nachahmt. Alles war so angeordnet, dass die Körperhaltung des Astronaut während des Abflugs, der Landung und anderen risikoreichen Situationen möglichst nah nachgebildet wurde.
2. Der Raumanzug wurde mit Luft aufgeblasen bis der passende Druck erreicht war. Dann war es Zeit mit dem Scannen zu beginnen! Ein MHT Scanner wurde genutzt um den Raumanzug zu digitalisieren. Dieser spezielle Scanner wurde designt um mittelgroße Objekte genau zu scannen und gleichzeitig Farbe zu digitalisieren. Für weitere Berechnungen ist die Genauigkeit beim Scannen von großer Wichtigkeit. Ist dies nicht präzise, könnte ein Astronaut der Gefahr des Druckablassens ausgesetzt sein, während er im Weltraum ist.
3. Der Anzug wurde innerhalb von 10 Minuten gescannt und alles lief reibungslos ab. Der Mann der den Anzug trug, musste in einer bestimmten Position verharren und durfte sich nicht bewegen. Als der Vorgang beendet war und die Luft aus dem Anzug gelassen wurde, sagte der „Zvezda” Mitarbeiter der gescannt wurde „Hallo Erdlinge“, was alle zum schmunzeln brachte. Das 3D Modell, dass mit Hilfe der Artec Scanner und der Artec Studio Software entstanden ist, wird in einem dreidimensionalen Modell eines Raumschiffs genutzt, was dann verwendet wird, um ein neues Raumschiff zu designen. Die „Zvezda” Mitarbeiter denken, dass die 3D Technologie ohne Zweifel eine wichtige Rolle in der Entwicklung der Weltraumindustrie spielt.

Einer der beteiligten Ingenieure sagte: „Was wir auf dem Papier und den Blaupausen nicht sehen konnten, können wir mit Hilfe der dreidimensionalen Technologie erkennen. Mit 3D Modellen zu arbeiten ist eine große Hilfe, wenn man einen neuen Raumanzug designt. Er kann an einen anderen Stuhl angepasst, gedreht und Winkel können veränder werden – dies ist alles möglich mit Hilfe des entstandenen 3D Modells.“

Die „Zvezda” Mitarbeiter denken nun darüber nach, 3D Scanner auch für andere Aufgaben einzusetzen. Zum Beispiel kann man mit Hilfe dieser Technologie maßangefertigte Sitze im Raumschiff erstellen (die auf den Körper jedes Astronauten abgestimmt sind). Diese Sitze so komfortabel wie möglich zu machen ist eine wichtige Aufgabe, da dort die Astronauten die meiste Zeit verbringen. Sind sie komfortabler, könnten Astronauten länger Zeit im Weltraum bleiben.

Derzeit verwendet die Produktionsabteilung eine ältere Technologie, die an die der orthopädischen Industrie erinnert. Zunächst wird ein Abdruck des Rückens des Astronauten angefertigt und dann zu einem Spezialisten geschickt, welcher den Sitz mit Hilfe von Handmessgeräten erstellt. Die geforderte Genauigkeit wird dabei allerdings selten erreicht. Die Entwickler und Ingenieure denken außerdem darüber nach, den Scanner zu nutzen um einen Softshell Anzug zu digitalisieren. Diese Anzüge, die derzeit entwickelt werden, ermöglichen dem Träger größere Mobilität der Arme und Hände, was ihnen erlaubt, eine Reihe von kleinen Instrumenten zu bedienen.

Das Artec Team ist stolz an diesem aufregenden Projekt teilgenommen zu haben und hofft, von Forschungsorganisationen zu erfahren, wie die 3D Technologie noch in der Raumfahrtindustrie verwendet werden kann.