Aufgrund des Fortschritts in bemannter Raumfahrt in den letzten 60 Jahren und sich ändernden Missionsanforderungen gibt es heutzutage eine Vielzahl von Lebenserhaltungstechnologien. Die Auswahl der optimalen Lebenserhaltungsarchitek-tur wird von Trade-Off Programmen unterstützt, mit welchen man die überlegene Eignung einer Technologie über eine Alternative bestimmen kann. Der Zugang zu solchen Programmen ist jedoch durch ihren Mangel oder den limitierten Zugang zu ihnen eingeschränkt.
In einer vorherigen Arbeit wurde das Life Support Trade-off Tool (LiSTOT) erstellt, welches dazu gedacht ist, den Benutzer beim Selektieren von optimalen Technologien für vordefinierte Lebenserhaltungsunktionen zu unterstützen. Es kombiniert eine Multi-Criteria Analysis (MCA) mit der Equivalent System Mass (ESM) Metrik und einer vorläufigen dynamischen Simulation, um die Nachteile der statischen ESM Herangehensweise zu kompensieren. LiSTOT war bisher auf den Mars Transit Nutzungsfall eingeschränkt, weswegen das Programm innerhalb dieser Arbeit von neuem aufgesetzt wurde.
LiSTOT wurde durch das Hinzufügen eines Benutzerinterfaces und einer Benutzeranleitung anpassbarer und benutzerfreundlicher gestaltet. Zusätzliche Features wie das Crew Schedule Creation und Environmental Control and Life Support System (ECLSS) Composition Tool wurden implementiert, um detailliertere Trade-Offs zu ermöglichen. Biologische Systeme wurden der Datenbank an Lebenserhaltungs-technologien hinzugefügt, was die Betrachtung von hybriden ECLSS und Biological Life Support Systems erlaubt. Die Sensitivitätsanalyse ermöglicht es dem Benutzer nun, die Attributkritikalitäten der MCA als auch die Robustheit der MCA Resultate zu evaluieren. Ein Resupply Modelling Tool wurde implementiert, das die Möglichkeit eröffnet, die logistischen Anforderungen des ECLSS, welches mit LiSTOT designt worden war, zu modellieren.
LiSTOT wurde am Beispiel der Erstellung eines ECLSS für das Gateway, einer geplanten Raumstation in cislunarer Nähe, genutzt. 27 Lebenserhaltungstechnologien wurden untersucht um eine ultra-verlässliche Lebenserhaltungsarchitektur mit geringen ESM Kosten zu identifizieren, welche anschließend in einem zweiten Designzyklus optimiert wurde. Dadurch konnten fast 10 % der initialen System ESM gespart werden. Die Ergebnisse der Gateway Analyse zeigen, dass ein partiell geschlossenes ECLSS die optimale Lebenserhaltungsarchitektur für das Gateway darstellt, da seine ESM Kosten von 10,630 kg geringer waren, als die ESM eines offenen Systems mit 20,450 kg und die eines geschlossenen ECLSS mit 10,800 kg. Das vorgeschlagene ECLSS enthält sowohl gängige Technologien wie Multi Filtrationsbetten und einen Bosch Reaktor als auch Advanced Life Support Baugruppen wie die Solid Amine Water Desorption Technologie. Die Nützlichkeit des Resupply Modelling Tools wurde in der Analyse der logistischen Anforderungen eines Verbrauchsgüter getriebenen ECLSS gezeigt, wobei die Frachtverteilung ähnlich zu der von Versorgungsflügen zur International Space Station gehalten wurde. Basierend auf den Resultaten dieser Analyse wurde vorgeschlagen, die Anzahl an Missionen, die von einem einzelnen Versorgungsflug bedient werden, zu reduzieren, um die insgesamte Flugkritikalität zu senken. Es ist geplant, das vorgeschlagene Gateway ECLSS in einem Lebenserhaltungssimulationsprogramm zu verifizieren.
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Aufgrund des Fortschritts in bemannter Raumfahrt in den letzten 60 Jahren und sich ändernden Missionsanforderungen gibt es heutzutage eine Vielzahl von Lebenserhaltungstechnologien. Die Auswahl der optimalen Lebenserhaltungsarchitek-tur wird von Trade-Off Programmen unterstützt, mit welchen man die überlegene Eignung einer Technologie über eine Alternative bestimmen kann. Der Zugang zu solchen Programmen ist jedoch durch ihren Mangel oder den limitierten Zugang zu ihnen eingeschränkt.
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