Wenn bewährte Systeme an neue Anforderungen stoßen
Das europäische Columbus-Modul an Bord der Internationalen Raumstation (ISS) ist Europas Forschungslabor im Weltraum. Eine eigene Daten- und Kommunikationsinfrastruktur verbindet die wissenschaftlichen Experimente im Orbit mit den Nutzerinnen und Nutzern auf der Erde.
Über viele Jahre erfüllte das bestehende System diese Aufgabe zuverlässig im laufenden Missionsbetrieb. Mit steigenden Anforderungen an Datenmanagement, Wartbarkeit und Weiterentwicklung stieß die Infrastruktur jedoch zunehmend an ihre Grenzen.
Die Modernisierung musste sich nahtlos in den wissenschaftlichen Betrieb integrieren und die Verarbeitung der Experimentaldaten auf eine zeitgemäße technologische Basis stellen. Gleichzeitig galt es, den Wartungsaufwand für die Crew im Orbit zu reduzieren.
Gefragt war eine skalierbare Infrastruktur, die sich weitgehend vom Boden aus konfigurieren, aktualisieren und weiterentwickeln lässt. Sie sollte den langfristigen Betrieb des Columbus-Moduls unterstützen und Forschungsteams die Nutzung erleichtern.
Das Vorgehen
Eine modernisierte Plattform für den Betrieb zwischen All und Boden
CGI realisierte im Konsortium mit Space Application Services die neu gestaltete Columbus Data Management Infrastructure (CDMI) als sichere, cloud-inspirierte Lösung. Im Mittelpunkt stand eine neu organisierte Infrastruktur für Datenübertragung, Speicherung und Fernwartung. Sie ersetzt ein über Jahre genutztes System und schafft die Grundlage dafür, den Betrieb stärker vom Boden aus zu unterstützen.
Ein wichtiger Ansatz war der Einsatz etablierter Technologien. Kommerziell verfügbare Standardsoftware (Commercial off-the-shelf, COTS) wurde so gezielt an die besonderen Anforderungen im Weltraum angepasst, anstatt ausschließlich auf individuelle Spezialentwicklungen zu setzen. Das erleichtert Betrieb, Aktualisierung und Weiterentwicklung der Plattform.
CGI brachte dabei langjährige Erfahrung im Columbus-Kontrollzentrum ein. Diese Erfahrung war für die Modernisierung entscheidend, da sie technische Expertise mit einem tiefen Verständnis der Betriebsabläufe und der Anforderungen wissenschaftlicher Nutzung verband. So entstand eine Infrastruktur, die sich in den laufenden Missionsbetrieb einfügt und zugleich mehr Konfiguration, Wartung und Weiterentwicklung vom Boden aus ermöglicht.
Die Ergebnisse
Weniger Wartungsaufwand, mehr Zeit für Forschung
Mit CDMI lassen sich mehr Aufgaben rund um Konfiguration, Aktualisierung und Wartung der Dateninfrastruktur vom Boden aus durchführen. Das vereinfacht die Weiterentwicklung des Systems und reduziert Tätigkeiten, die unmittelbar im Orbit erforderlich sind. Gleichzeitig unterstützt die Infrastruktur verlässliche Datenwege zwischen den Experimenten im Columbus-Modul und den Forschungsteams auf der Erde.
Darin liegt ein wesentlicher Forschungsnutzen: Je mehr technische Betriebs- und Wartungsaufgaben vom Boden übernommen werden können, desto weniger Zeit muss die Crew im Orbit dafür aufwenden. Die gewonnene Zeit kann für die wissenschaftliche Arbeit an Bord zur Verfügung stehen.
CDMI schafft damit die technische Grundlage für einen langfristig wartbaren und weiterentwickelbaren Betrieb der Dateninfrastruktur. Sie trägt dazu bei, die begrenzte Zeit der Raumfahrerinnen und Raumfahrer stärker für das zu nutzen, wofür Columbus entwickelt wurde: Forschung im Weltraum.
