AIV (Assembly, Integration and Verification)

Nach der Entwicklungs- und Designphase werden die einzelnen Komponenten und Subsysteme von BayernSat zusammengefügt. Diese Integration findet in den Räumlichkeiten des Lehrstuhls für Raumfahrttechnik statt.
Sobald die erste Hardware zur Verfügung steht, wird diese auf Herz und Nieren überprüft, ob sie den harten Anforderungen einer Raumfahrtmission genügen. Diese Verifikation umfasst sowohl Tests mit echter Hardware, als auch Analysen von Designs mit Hilfe von Berechnungen und Simulationen, wie zum Beispiel die Finite Element Analyse bei der Struktur für BayernSat.
In Bild 1 ist die Entwicklung der Satellitenstruktur als Beispiel für den Verifikationsablauf dargestellt.

Bild 1: Verifikationsablauf für die Struktur

BayernSat wird mit einer 2-Modell-Philosophie gebaut. Das heißt, es wird ein Struktur-/Thermalmodell das in ein Ingenieurmodell mündet und ein endgültiges Flugmodell geben. Alle Qualifikationstests werden am Ingenieurmodell durchgeführt. Das Flugmodell wird zum Abschluss nur Abnahmetest über sich ergehen lassen, die einerseits mögliche Baufehler aufdecken soll, sowie einen Nachweis geben, dass der Satellit den Start überlebt. Diese abschließenden Tests werden voraussichtlich bei der Firma IABG durchgeführt, die über die nötigen Einrichtungen verfügen.
Den insgesamt langwierigsten Test stellt der Integrierte Systemtest dar. Hierzu wird zuerst eine komplette Simulation des Satelliten inklusive seiner Umwelt in der Erdumlaufbahn in Software modelliert. Einzelne Software-Module, die Subsysteme des Satelliten simulieren, werden nun Schritt für Schritt durch echte Hardware ersetzt und in einem Hardware-in-the-Loop Test auf ihre Funktionstüchtigkeit überprüft. Hierbei spielt auch die Verifikation der On-board Software, die später die Kontrolle des Satelliten übernimmt eine große Rolle. Mit der Zeit sind alle einzelnen Komponenten des Satelliten miteinander verbunden und können in ihrem Zusammenspiel getestet werden. Das dabei entstehende Gebilde nennt man auch einen Flat-Satellite (siehe Bild 2), da die Komponenten noch nicht im Flugmodell integriert sind.

Bild 2: Flat-Satellite

Die empfindlichen Komponenten des Satelliten müssen unter sehr sauberen und klimatisierten Bedingungen gehandhabt werden. Hierzu wird am Lehrstuhl für Raumfahrttechnik ein entsprechender Reinraum eingerichtet.
Folgende Anforderungen sind bisher an diesen Reinraum gestellt:

• Reinraum Klasse 100.000 (US Federal Standard 209e)
• Flexibles Design, das für zukünftige Projekte angepasst werden kann
• Der Reinraum muss in einen vorhandenen Raum des Lehrstuhls passen
• Der Reinraum darf nicht zu kostspielig werden.

In einer Studie werden zur zeit drei Konzepte untersucht.
Das erste Konzept sieht die Nutzung der vorhandenen Gebäude-Klimaanlage vor, um die nötige Reinraumklasse zu erreichen. Hierzu sind kleinere Umbauten des vorhandenen Raumes notwendig.
Im zweiten Konzept werden die Vorgaben durch eine Kabine oder ein Zelt, welches innerhalb des vorhandenen Raumes aufgebaut wird, erreicht. Oberhalb der Kabine/Zelt sitzen Filtereinheiten (Filter Fan Unit, FFU), die diese Kabine/Zelt mit gefilterter Luft füllen (siehe Bild 3 und 4).

Bild 3: Integrationsraum mit Reinraumkabine und zwei FFU (grün)

Bild 4: Reinraumzelt aus einer Aluminiumstruktur, Plastikwänden und zwei FFU

Das dritte Konzept ähnelt dem ersten. Der Unterschied liegt in einem zusätzlichen Flow-Tower, der größere Änderungen an der Gebäude-Klimaanlage vermeidet. Der Flow-Tower saugt die Luft innerhalb des Reinraumes von unten an und bläst sie gefiltert wieder aus (siehe Bild 5 und 6). Mit der Zeit wird die Luft innerhalb des Raumes gereinigt und die gewünschte Reinraumklasse erreicht. Auch hier sind kleinere Änderungen am vorhandenen Raum notwendig.

Bild 5: Flow-Tower mit Einlass am unteren und Auslass am oberen Ende	Bild 6: Flow-Tower innerhalb des Reinraumes mit Luftkreislauf (saubere Luft blau, verschmutzte Luft rot)

	Zusatzmaterial AIV
	Project: Cleanroom for BayernSat