Projektmanagement, 2. Teil - unibw.de · complete list of countries identified in the Special Provision for visibility purposes, the ITT letter of invitation will contain a dedicated

T. Pany

Professur für Satellitennavigation (LRT 9.2)

Institut für Raumfahrttechnik und Weltraumnutzung

Projektmanagement, 2. Teil

ESA-Projektumfeld

22/14/2019

Conference/Workshop/Event 2Projektmanagement

Konkretisierung des 1. Vorlesungsteils und Projektmechanismen am Beispiel der europäischen/deutschen Raumfahrtprogramme

Lernziel 2. Vorlesungsteil

32/14/2019


Aufbau

• ESA-Projektumfeld

• Wie kommt es zu Projekten?

• Darstellung eines Projektes als Ausschreibung

• ESA-Projektantrag

• ESA-Projektdurchführung

• Deutsches Raumfahrtprogramm, Raumfahrtprogramm der Europäischen Kommission

• Beispiele kleinerer und mittlerer Projekte

42/14/2019


Prüfungsvorbereitung [TBC]

Prüfung (2. Vorlesungsteil)

•Durch die Prüfung getestetes Lehrziel:

• Inhaltliches Erfassen und Verstehen des Lehrinhaltes

• Interpretation/Ergänzung der erfassten Inhalte

•Wiedergabe in eigenen Worten

•Schriftliche Prüfung zum Vorlesungsstoff

• Jeder Frage ist eine Punktezahl zugeordnet

•1 Punkte ~ 1 Minute Beantwortungszeit

•Verwendung eines handgeschriebenen Spickzettels DIN A4

Vorbereitung

•Am Ende jedes Foliensatzes finden sich die prüfungsrelevanten Gebiete. Folgende Schritte sollten eine optimale Prüfungsvorbereitung gewährleisten.

•Schritt 1: Zuordnung der prüfungsrelevanten Gebiete zu den entsprechenden Folien

•Schritt 2: Wiederholen/Verstehen der Folien mittels Vorlesungsnotizen

•Schritt 3: Wiedergabe der Inhalte

•Schritt 4: Zusammenfassen der Inhalte auf Spickzettel

Begründete Abweichungen/Ergänzungen zum Folieninhalt sind möglich und wünschenswert.

52/14/2019


European Space Agency (ESA)Geschichte, Mission, Aufbau, Budget

62/14/2019


European Space Agency

• Gründung 1975 in Paris

• Neun Mitgliedsstaaten

• Übereinkommen trat 1980 in Kraft

• Ziel: Koordinierung der europäischen Raumfahrtaktivitäten

• Status

• 22 Mitgliedsstaaten

• Ca. 2200 Mitarbeiter

• Kooperation mit der EU und nationalen Raumfahrtagenturen

• Generaldirektor: Johann-Dietrich Wörner

72/14/2019


ESA-Stakeholder

82/14/2019


ESA-Programme

92/14/2019


Budget nach Arbeitsbereich

https://www.esa.int/About_Us/Welcome_to_ESA/Funding

102/14/2019


Budget nach Mitgliedsstaaten

https://www.esa.int/About_Us/Welcome_to_ESA/Funding

112/14/2019


ESA-Projekt-HierachieProgramme -> Missionen -> Projekte

122/14/2019


ESA-Missionsphasen

Ideenfindung

•Vorschläge der Wissenschaft und Technik werden gesammelt und geprüft

•Freies Vorgehen ohne eigentliche Projektarbeit

Einschätzungsphase

•Max. 4 Vorschläge werden vom wissenschaftlichen Programmkomitee ausgewählt und geprüft

•Vergabe von ESA-Projekten (Studien) an die Industrie

•Missionsdesign, Nutzlastentwurf, wissenschaftlicher Wert, …

•Auswahl der geeignetsten Mission

Definitionsphase

•Bestimmung der Kosten und des Zeitplans

•Erarbeitung der Ausschreibungsunterlagen

•Ausschreibung

•Auswahl eines Industriepartners

Durchführung

•Entwicklung und Durchführung der Mission/des Projektes als ESA-Auftrag an die Industrie

132/14/2019


ESA-Projektarten

Kleinprojekte

• Studien, technologische Vorentwicklung einer Raumfahrtkomponente, Anwendungen

• Cubesat, ISS-Versuche, …

Großprojekte

• Payload, Satelliten, Großkomponenten (European Service Modul), …

Missionen

• Spezifische Missionen der Erdbeobachtung, Planetenforschung, Astronomie, …

Großprogramme

• Navigation (=Galileo)

• Erdbeobachtung (=Copernicus)

• Wissenschaft (=Cosmic Vision)

142/14/2019


ESA-TRL

TRL … Technological Readiness Level der Einsatzfähigkeit von Raumfahrtelementen

•TRL 1: Beobachtung und Beschreibung des Funktionsprinzips

•TRL 2: Beschreibung der Anwendung einer Technologie

•TRL 3: Nachweis der Funktionstüchtigkeit einer Technologie

•TRL 4: Versuchsaufbau im Labor

•TRL 5: Versuchsaufbau in Einsatzumgebung

•TRL 6: Prototyp in Einsatzumgebung

•TRL 7: Prototyp im Einsatz

•TRL 8: Qualifiziertes System mit Nachweis der Funktionstüchtigkeit im Einsatzbereich

•TRL 9: Qualifiziertes System mit Nachweis des erfolgreichen Einsatzes

Projekt haben im allgemeinen das Ziel, den TRL einer Komponente/eines Bereiches zu erhöhen.

152/14/2019


ESA-Missionsphasen

• Missionen der Raumfahrt werden in Phasen eingeteilt:

• Ein Projekt (=Business arrangement) kann sich innerhalb einer Phase befinden oder mehrere Phasen umfassen.

162/14/2019


Missionsphasen

172/14/2019


ProjektentstehungWie entstehen Projekte? Wie wird dieser Prozess gestaltet?

182/14/2019


Wie schafft man ein Großprogramm?

• Neue und umsetzbare Idee

• Klares Konzept

• Interessant für Stakeholder

• Beispiel:• J. Wörner: „Das Dorf am Mond“ als Beispiel eines

möglichen Großprogrammes, welches zurzeit in der Entstehung ist.

• Andere Konzepte vorhanden, Musk und Bezos

• Anderer Großprogramme wie ISS, Galileo folgen ähnlichen Mechanismen

192/14/2019


Moon Village: Vision

202/14/2019


Moon Village: Motivation

212/14/2019


Moon Village: Umsetzung

222/14/2019



232/14/2019



242/14/2019


Moon Village: Beschlussfassung?

252/14/2019


Beispiele für laufende ProgrammeESA-Projekte in Definitionsphase im Rahmen des Programmes „Cosmic Vision“

262/14/2019


ESA Cosmic Vision

• Wissenschaftsprogramm der ESA zur Klärung der fundamentalen Fragen

• zur Planetenentstehung

• Entstehung von Leben

• Aufbau und Funktionsweise des Universums und des Sonnensystems

• Gültig von 2015-2025 (Vorläufer: Horizon 2000)

• S-Klasse Missionen < 50 MEUR

• M-Klasse Missionen < 500 MEUR

• L-Klasse Missionen

272/14/2019


Cosmic Vision, Beispiel M-Klasse Missionen

• M1, Solar Orbiter, a heliophysics mission to make close-up observations of the Sun; launch planned for February 2020.

• M2, Euclid, a visible to near-infrared space telescope to study dark energy and dark matter; launch planned for June 2022.

• M3, PLATO, a mission to search for exoplanets and measure stellar oscillations. Selected on 19 February 2014, its launch is planned for 2026.

• M4, ARIEL (Atmospheric Remote-Sensing Infrared Exoplanet Large-survey), a space observatory which will observe transits of nearby exoplanets to determine their chemical composition and physical conditions. The mission was selected by ESA on 20 March 2018 as fourth medium-class science mission, to be launched in mid-2028.

• A call for M5 mission proposals was announced in April 2016. In May 2018, a shortlist of three candidate missions was announced for a proposed launch date in 2032:

https://en.wikipedia.org/wiki/Solar_Orbiter

https://en.wikipedia.org/wiki/Heliophysics

https://en.wikipedia.org/wiki/Euclid_(spacecraft)

https://en.wikipedia.org/wiki/PLATO_(spacecraft)

https://en.wikipedia.org/wiki/Exoplanets

https://en.wikipedia.org/wiki/Asteroseismology

https://en.wikipedia.org/wiki/ARIEL

https://en.wikipedia.org/wiki/Transit_(astronomy)

https://en.wikipedia.org/wiki/Exoplanet

282/14/2019


Projekte in Definitionsphase

Jahr Bezeichnung Beschreibung

2019 ERAEuropäischer Roboterarm, der 2019 am russischen Modul der ISS angebracht werden soll.

2019 CHEOPSDas Cheops Weltraumteleskop soll die Haupteigenschaften bereits entdeckter Exoplaneten feststellen.

2020 Solar Orbiter

Der Solar Orbiter soll der Sonne bis auf 45 Sonnenradien nahekommen und dabei Aufnahmen der Sonnenatmosphäre mit einer Auflösung von 100 km pro Pixel liefern. Auch die Polarregionen der Sonne, die von der Erde nicht sichtbar sind, sollen studiert werden.

2020 ExoMars Rover

Ein Mars-Rover im Rahmen des Aurora-Programms; Finanzierung im Dezember 2005 genehmigt.

2021 EarthCARE

Mit der EarthCARE Mission sollen Daten über die Wechselwirkungen zwischen Strahlungs-, Aerosol- und Wolkenbildungsprozessen gesammelt werden. Damit werden genauere Wetter- und Klimamodelle ermöglicht. Die Mission wird gemeinsam mit der japanischen Weltraumagentur JAXA durchgeführt.

2021 MTG Die dritte Generation der erfolgreichen Meteosat-Satelliten.

2021 JWSTDas James-Webb-Weltraumteleskop wird von der NASA in Zusammenarbeit mit der ESA als Nachfolger des Hubble-Teleskops entwickelt.

2022 EuclidEuclid soll die Beschleunigung der Expansion des Alls messen um so Rückschlüsse auf die Dunkle Energie und Materie ziehen zu können.

https://de.wikipedia.org/wiki/European_Robotic_Arm

https://de.wikipedia.org/wiki/CHEOPS_(Weltraumteleskop)

https://de.wikipedia.org/wiki/Solar_Orbiter

https://de.wikipedia.org/wiki/Sonne

https://de.wikipedia.org/wiki/ExoMars_Rover

https://de.wikipedia.org/wiki/Aurora_(ESA)

https://de.wikipedia.org/wiki/EarthCARE

https://de.wikipedia.org/wiki/Aerosol

https://de.wikipedia.org/wiki/Japan_Aerospace_Exploration_Agency

https://de.wikipedia.org/wiki/Meteosat

https://de.wikipedia.org/wiki/Meteosat

https://de.wikipedia.org/wiki/James_Webb_Space_Telescope

https://de.wikipedia.org/wiki/Euclid_(Weltraumteleskop)

292/14/2019


Projekte in Definitionsphase

Jahr Bezeichnung Beschreibung

2022 EuclidEuclid soll die Beschleunigung der Expansion des Alls messen um so Rückschlüsse auf die Dunkle Energie und Materie ziehen zu können.[74]

2022 BiomassZur Bestimmung der Biomasse, die in den Wäldern steckt, zur Untersuchung des Kohlenstoffkreislaufs auf der Erde.

2022 JUICE

Mission zu den Jupitermonden Europa, Kallisto und Ganymed. Ein Orbiter der nach zwei Europa und einem Kallisto Vorbeiflug in einen Orbit um Ganymed eintreten soll. Europäischer Teil der Europa Jupiter System Mission/Laplace aus der die NASA ausgestiegen ist.

2026 PLATOPLAnetary Transits and Oscillations of stars (PLATO) wird eine Sonde zur Auffindung und Untersuchung extrasolarer Planeten mit einem Schwerpunkt auf erdähnliche Planeten in der habitablen Zone um sonnenähnliche Sterne.

2028 ARIELmit dem Weltraumobservatorium Ariel, akronym für Atmospheric Remote‐sensingInfrared Exoplanet Large‐survey mission, sollen vier Jahre lang rund 1.000 extrasolare Planeten beobachtet und speziell deren Atmosphäre untersucht werden

2031 ATHENADiese Mission soll den Nachfolger der XMM-Newton-Mission darstellen. Sie besteht aus zwei in Formation fliegenden Elementen, dem Detektor und dem Spiegel. Es soll sich damit auf die Suche nach den ersten Schwarzen Löchern begeben.

2034 LISA

Mit diesen Detektoren sollen Gravitationswellen nachgewiesen werden. Dazu wird der Abstand zwischen drei in Formationsflug fliegenden Detektoren präzise gemessen. Dieser Abstand soll sich durch ankommende Gravitationswellen verändern.

https://de.wikipedia.org/wiki/Euclid_(Weltraumteleskop)

https://de.wikipedia.org/wiki/Europ%C3%A4ische_Weltraumorganisation#cite_note-74

https://de.wikipedia.org/wiki/Biomass

https://de.wikipedia.org/wiki/JUICE_(Raumsonde)

https://de.wikipedia.org/wiki/Europa_(Mond)

https://de.wikipedia.org/wiki/Kallisto_(Mond)

https://de.wikipedia.org/wiki/Ganymed_(Mond)

https://de.wikipedia.org/wiki/Europa_Jupiter_System_Mission

https://de.wikipedia.org/wiki/PLATO

https://de.wikipedia.org/wiki/Habitable_Zone

https://de.wikipedia.org/wiki/Sonne

https://de.wikipedia.org/wiki/ARIEL_(Weltraumteleskop)

https://de.wikipedia.org/wiki/Advanced_Telescope_for_High-Energy_Astrophysics

https://de.wikipedia.org/wiki/Schwarzes_Loch

https://de.wikipedia.org/wiki/Laser_Interferometer_Space_Antenna

https://de.wikipedia.org/wiki/Gravitationswelle

302/14/2019


ESA-EMITSElektronisches Ausschreibungssystem der ESA

Darstellung von Business-Arrangements (=Projekten) innerhalb von EMITS

312/14/2019


ESA EMITS (Electronic Mail Invitation to Tender System)• Ausschreibungsportal der ESA

• EMITS (http://emits.sso.esa.int) is the system used by the Agency for publishing Invitations To Tender (ITTs) and information about the ESA procurement process.

• Inkludiert Ausschreibungen von ESA-Auftragnehmern

322/14/2019


Beispiel: Chemical Propellant Propulsion Subsystem (PLATO Mission, OHB)

The Chemical Propellant Propulsion Subsystem (CPPS) is intended to provide the correction of orbital parameters (insertion and maintenance), regular satellite maintenance (reaction wheel offloading) and attitude control in safe mode. It consists of all necessary hardware elements (e.g. tanks, thrusters, valves…) to perform this task. The responsibility for the propulsion subsystem includes the detailed design of the consolidated CPPS configuration, analysis (e.g. pressure drop, input to thermal and plume analysis) and verification on subsystem level as well as the procurement and subcontractor management of the hardware suppliers (incl. tools and GSE). The propulsion system shall be implemented as monopropellant system in blow-down mode. The subsystem responsible company shall integrate and verify the subsystem on the Central Module which is provided by the Prime. Notwithstanding the complete list of countries identified in the Special Provision for visibility purposes, the ITT letter of invitation will contain a dedicated set of geographical return requirements/targets to be considered.

2/14/2019


Wesentliche Ausschreibungsunterlagen:

• Anschreiben mit Kerndaten

• Aufgabenbeschreibung

• Vertragsmuster


342/14/2019



352/14/2019



362/14/2019



372/14/2019



382/14/2019



392/14/2019


Prüfungsrelevante Gebiete

• Charakterisierung der ESA-Stakeholder, Budget und Bereiche

• Unterscheidung: Großprogramme/Missionen/Projekte

• Phasen einer Mission

• TRL

• Aufbau einer Ausschreibung auf EMITS und wesentliche Inhalte einer Ausschreibung

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