Menü
Technology Review

Europäisches ISS-Versorgungsraumschiff ist startklar

vorlesen Drucken Kommentare lesen 87 Beiträge

Dieser Sensor leistet die Hauptarbeit beim Andocken an die Raumstation – die Abweichung darf nicht mehr als zehn Zentimeter betragen.

(Bild: Ingo Wagner)

Die Reise beginnt für "Johannes Kepler" im Mai. Die erste Etappe führt den Weltraumtransporter jedoch noch nicht ins All, sondern zunächst über den Atlantik nach Kourou in Französisch-Guayana, wo er auf dem europäischen Weltraumbahnhof für seine eigentliche Aufgabe vorbereitet wird: den Flug zur Internationalen Raumstation (ISS), die in etwa 350 Kilometer Höhe die Erde umkreist. Der Start ist für Mitte Dezember vorgesehen. Bei EADS Astrium nahm man den bevorstehenden Abschied aus Europa aber zum Anlass, die Presse schon jetzt in das Werk Bremen einzuladen. Dort konnten die Journalisten noch einmal einen Blick auf das Raumschiff werfen, das Olivier de la Bourdonnaye, ATV-Programmmanager bei EADS Astrium, mit den Worten pries, es sei das "am weitesten entwickelte Vehikel, das je in Europa entworfen und gebaut wurde".

Das nach dem deutschen Astronomen und Zeitgenossen Galileo Galileis benannte Frachtraumschiff ist das zweite ATV (Automated Transfer Vehicle), das zur Internationalen Raumstation (ISS) fliegt. Das erste brachte im März 2008 Ausrüstungsgüter zum Forschungskomplex im Orbit und war auf den Namen "Jules Verne" getauft. Die Namen sind alles andere als unwichtig: Sie bringen die Rangfolge der Nationen in der europäischen Raumfahrt zum Ausdruck und sind daher entsprechend umkämpft. An der Spitze steht demnach Frankreich, gefolgt von Deutschland. Das dritte ATV trägt den Namen des italienischen Physikers und Raumfahrtpioniers Eduardo Amaldi (1908-1989). Über ATV-4 und -5, die bis 2015 auf jeden Fall noch fliegen sollen, dürfte hinter den Kulissen bereits heftig gerungen werden.

Der Integrated Cargo Carrier (ICC) ist der eigentliche Frachtraum des ATV. Er wird erst in Kourou mit der Antriebs- und Kontrolleinheit verbunden, weil die Montagehalle in Bremen dafür zu niedrig ist.

(Bild: Ingo Wagner)

Neben dem Weltraumlabor "Columbus", das im Februar 2008 an die ISS andockte, sind die ATVs Europas wichtigster Beitrag zum multinationalen Raumfahrtprojekt. Der reibungslose Erstflug von "Jules Verne" ließ das internationale Ansehen der europäischen Raumfahrt deutlich steigen. Und so gaben sich die Vertreter von EADS Astrium, der europäischen Weltraumorganisation (ESA) und dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) auch jetzt bei der Präsentation des ATV-2 "Johannes Kepler" wenig Mühe, ihren Stolz zu verbergen.

Es ist ja auch nicht so, dass sich die Ingenieure auf ihren Lorbeeren ausgeruht hätten. 130 Verbesserungsvorschläge seien nach der gründlichen Analyse der ersten ATV-Mission formuliert worden, sagt Nico Dettmann, Leiter des ATV-Produktionsprogramms bei der ESA. Daraus gingen 30 technische Veränderungen hervor, die beim ATV-2 umgesetzt wurden. Diese Veränderungen betreffen nicht nur das eigentliche ATV, sondern auch Einrichtungen am Boden oder die Organisation der Arbeitsabläufe. Sie sind auch nicht unbedingt Reaktionen auf Unzulänglichkeiten des ATV-1, sondern sind teilweise durch Änderungen an der Raumstation erzwungen, die in der Zwischenzeit vorgenommen wurden.

Als gravierendste Fehlfunktion beim Flug vom ATV-1 "Jules Verne" nannte Dettmann ein Versagen der Druckregelung im Antriebssystem, das jedoch automatisch erkannt und durch ein Reservesystem aufgefangen wurde. Nach einer Analyse des Fehlers konnte das betroffene System noch am gleichen Tag wieder in Betrieb genommen werden. Das ATV-2 "Johannes Kepler" wurde jedoch mit veränderten Druckreglern ausgestattet.

Das ATV "Jules Verne" nähert sich der Raumstation ISS.

(Bild: ESA)

Die wichtigen Systeme sind beim ATV dreifach vorhanden. Eine solche "doppelte Redundanz" ist bei unbemannten Raumfahrzeugen eigentlich nicht üblich. Da das ATV aber an die bemannte Raumstation andockt, ist es nach den Sicherheitskriterien für bemannte Raumfahrt ausgelegt.

Sicherheit und Genauigkeit seien die treibenden Kräfte bei der Entwicklung gewesen, sagt de la Bourdonnaye. Insbesondere der vollautomatische Andockvorgang erfolgt mit äußerster Vorsicht und in mehreren Etappen. Wenn sich das ATV bis auf 30 Kilometer angenähert hat und sich noch auf einer 5 Kilometer niedrigeren Umlaufbahn als die ISS befindet, wird der direkte Funkkontakt zur Raumstation hergestellt. Bei 3,5 Kilometer Entfernung wird ein erster Stopp mit Sicherheitsprüfung durchgeführt, dann noch einmal bei 249 Meter Entfernung, wenn auf die Nahbereichssensoren umgeschaltet wird. In 19 Meter Entfernung wird geprüft, ob die optische Zielmarkierung auf dem ATV korrekt erkannt wird. Jetzt wird die Geschwindigkeit relativ zur ISS von 50 auf 7 Zentimeter pro Sekunde reduziert. Das ATV weicht weniger als 10 Zentimeter vom vorgesehen Zielpunkt ab, bei "Jules Verne" betrug die Abweichung sogar lediglich 1,7 Zentimeter. Der Andockvorgang erfolgt vollkommen automatisch, kann von der Crew der ISS aber jederzeit abgebrochen werden.

Zu den Verbesserungen bei "Johannes Kepler" zählt auch die Möglichkeit, in letzter Minute noch begrenzte Mengen von Ausrüstung zu laden. Damit lässt sich zum Beispiel auf kurzfristig aufgetretenen Bedarf auf der ISS reagieren. Bis zu 28 Cargo Transfer Bags (CTBs) mit einer Gesamtmasse von maximal 700 Kilogramm können noch kurz vor dem Start im ATV verstaut werden.

Ein besonderer Vorzug des ATV zeigt sich aber erst, wenn es entladen ist: Es ist dann der ruhigste Bereich der Raumstation, in der ansonsten ein ständiger Lärmpegel von etwa 60 dB herrscht. Zwei russische Kosmonauten sollen sich daher mal zur Nachtruhe ins ATV zurückgezogen haben. Das war natürlich nicht erlaubt, unter anderem weil das ATV nicht für den nötigen Strahlungsschutz ausgelegt ist. Aber wer hätte sie daran hindern sollen?

Um für eine Standpauke mal eben zur ISS zu fliegen, bräuchte man ein geeignetes Raumschiff. Das ließe sich auf Grundlage des ATV durchaus entwickeln. Überlegungen und erste Studien dazu gibt es auch bereits. Der erste Schritt könnte darin bestehen, das ATV rückkehrfähig zu machen, um Fracht auch von der ISS zur Erde transportieren zu können. Bislang wird das ATV abgekoppelt, nachdem es seine Aufgaben erfüllt hat, und verglüht in der Atmosphäre. Auf der Tagung der europäischen Raumfahrtminister im November 2008 wurde beschlossen, die Untersuchungen zu Wiedereintrittstechnologien, die für die sichere Rückkehr notwendig sind, fortzusetzen, zunächst bis 2011. Wie es aber danach weitergehen soll und ob Europa jemals ein eigenes Raumschiff für menschliche Passagiere entwickeln wird, ist nach wie vor offen. (pmz)