Von Analog zu LCD: Wie sich Space-Shuttle-Glaskanzeln entwickelten

Von Analog zu LCD: Wie sich Space-Shuttle-Glaskanzeln entwickelten

Im letzten Teil unserer Glaskanzel-Serie untersuchen wir die Reise der Display-Technologie in SpaceX's Crew Dragon und seinen Vorgängern.

Im Verlauf dieser Serie haben wir die Grundlagen von Touchscreen-Displays und deren Anwendung in der F/A-18 Super Hornet erforscht. Dieser Teil gipfelt in einem tiefen Einblick in das digitale „Glaskanzel“-Konzept, das Raumfahrt-Interfaces revolutioniert hat – von analogen Anzeigen zu LCD-Panels und Touchscreens.

Die „Glaskanzel“

Im Gegensatz zur F-18 stehen Raumfahrtmissionen keinen Bedrohungen durch feindliche Flugzeuge oder Bodenziele gegenüber. Dennoch verlangte die Komplexität der Raumschiffsysteme ein saubereres, intuitiveres Cockpit. Die Space Shuttle Atlantis war eine der ersten, die ein Glaskanzel-Layout übernahmen, mit integrierten digitalen Displays, die Flugdaten vereinfachten und die Pilotenarbeitslast reduzierten.

Meine erste Begegnung mit einer Glaskanzel ereignete sich während eines Besuchs im NASA Johnson Space Center in Houston. Ich traf den ehemaligen Astronauten Dr. Lee Morin – jetzt Leiter des NASA Crew Interface Rapid Prototype Lab (RPL) für das Orion-Programm –, der die Rolle des RPL erklärte, schnelles, iteratives Feedback zwischen Crew, Auftragnehmern und NASA-Partnern zu liefern.

Abbildung 5. Dr. Lee Morin erklärt das Drei-Bildschirm-Glaskanzel-Design für Orion (Bild von Loretta Taranovich)

Abbildung 6. Morin diskutiert optimale Display-Distanz und -Winkel für Astronauten (Bild von Loretta Taranovich)

In den 1970ern beherbergten Verkehrsflugzeuge typischerweise über 100 Instrumente und Bedienelemente, die das Sichtfeld des Piloten verstellten. Das NASA Langley Research Center arbeitete mit Industriepartnern zusammen, um eine Glaskanzel zu entwerfen, die die Pilotenarbeitslast in kritischen Phasen reduziert und das Situationsbewusstsein verbessert. Boeing lieferte erfahrene Ingenieure, während Rockwell Collins die Hardware lieferte – ein Balanceakt zwischen fortschrittlichen Computersystemen und Human Factors.

Abbildung 7. Orions Computersystem und Glaskanzel nach dem Vorbild der Boeing 777, einer bewährten Flugzeugplattform, die Kosteneffizienz und Sicherheit gewährleistet (Bild mit freundlicher Genehmigung der NASA)

SpaceX's Crew Dragon Steuerung

SpaceX's Crew Dragon führte eine robuste Touchscreen-Schnittstelle ein, die frühe Bedenken bezüglich Touchscreens im Weltraum adressierte. Enge Zusammenarbeit mit Astronauten leitete die ergonomische Platzierung der Bedienelemente und das taktile Feedback der Displays. Demo-2-Astronauten arbeiteten eng mit SpaceX-Ingenieuren zusammen, um das Touch-Input-System zu verfeinern, zuverlässigen Betrieb zu gewährleisten und das Risiko versehentlicher Eingaben zu minimieren.

Astronaut Matthew Dominick hob diese kollaborative Kultur im All About Circuits/Moore's Lobby Podcast hervor und bemerkte, wie „die kommerziellen Jungs das CAD/Design-Team direkt neben die Fabrikhalle setzen“, um Design in Echtzeit zu iterieren.

Diese Fortschritte markieren eine neue Ära in der Raumfahrt, die Astronautensicherheit und betriebliche Effizienz priorisiert, während die Menschheit zur Internationalen Raumstation und darüber hinaus vordringt.

Titelbild: Das Cockpit der Space Shuttle Discovery, mit freundlicher Genehmigung der NASA.