Kolonisten in der Kreisbahn - wissenschaft.de
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Kolonisten in der Kreisbahn

„Startschuß für die Internationale Raumstation. Noch nie waren sich die Technologie-Giganten der Erde so einig. Bis zum Jahr 2003 soll der gemeinsame Aufbau der Station 400 Kilometer über der Erde beendet sein – ein „“Milliarden-Puzzle“ für die Forschung.“

Ende August soll vom russischen Raumfahrtbahnhof Baikonur mit einer Proton-Rakete das erste Segment für die Internationale Raumstation ISS starten. Die NASA hat das gewaltige Projekt geplant, Kanada, Japan und Europa sind daran beteiligt. Rußland wird nach mehrmaligen Verzögerungen nun endlich den Startschuß geben. Der europäischen Beteiligung gingen langwierige Geburtswehen voraus, erst kürzlich gab der ESA-Ministerrat grünes Licht .

Dieses Projekt ist das erste in der Raumfahrt, das nicht in einem nationalen Alleingang unternommen wird – für einen allein wäre es unbezahlbar. Der europäische Teil der Raumstation, das Modul „Columbus“, ist die Eintrittskarte Europas in dieses gigantische Gemeinschaftsprojekt.

Sie ist das größte wissenschaftliche und technologische Programm, das jemals in internationaler Zusammenarbeit begonnen wurde. Die Verträge wurden nach vielen Problemen Anfang dieses Jahres unterschrieben. Für seinen „Grundbesitz-Anteil“ auf der Raumstation muß Europa rund 5,5 Milliarden Mark auf den Tisch legen. Gut angelegtes Geld, heißt es bei der europäischen Raumfahrtagentur ESA – gerechnet auf zehn Jahre. So lange soll die Raumstation mindestens ihren Dienst versehen – aufgeteilt auf zehn Teilnehmerstaaten scheint das Vorhaben denn auch gar nicht so teuer. Mit 50 Milliarden Dollar Gesamtkosten eine letztlich preiswerte Immobilie im All. Die Beteiligung an diesem Unternehmen wird sich für Europa auszahlen, meint der Generaldirektor der ESA, Antonio Rodota: „Wichtig ist eine gute Planung für die wissenschaftliche Nutzung der Station. Wir haben die Wissenschaftler in Europa gefragt, ob und mit welchen wissenschaftlichen Experimenten sie in der Raumstation arbeiten wollen. Wir bekamen über 100 Zusagen für Experimente im Columbus-Modul, und ebenso viele Experimentatoren sind an Forschungen außerhalb der Station interessiert. Viele Bewerber mußten wir sogar mit einer Absage enttäuschen: Columbus ist ausgebucht.“

Die Internationale Raumstation wird ein vollständig ausgerüstetes Institut im Weltraum sein. Sie dient als Labor für wissenschaftliche und technologische Forschung unter den Bedingungen der Schwerelosigkeit, für Medizin ebenso wie für Materialwissenschaften. Auch der Mensch selbst wird – wie bislang schon in der bemannten Raumfahrt – Objekt der medizinischen Forschung sein, ohne störende Schwerkraft. Astronomische wie intensive Erdbeobachtung wird es geben. Militärisch genutzt, wie oft befürchtet, wird die Station nicht. Noch etwas wird es nicht geben: „Made in space“. Die ständig bemannte Raumstation wird keine Fabrik, sondern allein eine riesige Forschungsplattform sein. Grundlagenforschung soll hier betrieben werden – verkaufbare Produkte daraus müssen auf der Erde fabriziert werden.

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Schon wird weitergedacht: die Raumstation als Reparatur-Dock für Satelliten, als Sprungbrett zu neuen Flügen zum Mond oder zum Mars. Space-Port – der Raumschiff-Hafen im All. Erstmals gibt es eine weltweite friedliche Kooperation in der Raumfahrt. „Die Raumstation bringt völlig neue Technologien beim Bau der Labors und der Oberstufen der Raketen, die für den Transport notwendig sind“, erklärt Jörg Feustel-Büechl, Direktor für bemannte Raumfahrt bei der ESA. „Wir werden überaus wertvolle Erfahrungen sammeln, sowohl beim Bau als auch beim langfristigen Betrieb der Station. Das Projekt übersteigt die Komplexität der Mir-Station bei weitem. Und im politischen Bereich arbeiten zum ersten Mal Ost und West zusammen – ein kaum zu überschätzender Wert dieser Station.“

Was dort im Weltraum gebaut werden soll, ist riesig. Auf ein Fußballfeld gelegt, würde die Raumstation an allen Seiten über das Feld hinausragen. Sie macht mit ihrem knapp 80 Meter langen filigranen Traggerüst – dem Rückgrat – auf den ersten Blick einen unaufgeräumten Eindruck: eine Ansammlung von Sonnensegeln zur Energieversor-gung, tonnenförmigen Labor-Modulen, Radiatoren zur Wärmeableitung und Antennenmasten. Doch im luftleeren Raum des Alls muß die Station nicht windschnittig sein, man ordnet die Module so an, wie es mechanisch optimal ist. Die Tonnenform ist hierbei besonders günstig, was das Verhältnis Volumen zu Außenhaut betrifft – eine Kugel wäre noch günstiger, aber das Arbeiten darin schwierig.

ISS wird die Erde in 335 bis 460 Kilometer Höhe in weniger als 90 Minuten einmal umrunden, mit einer Geschwindigkeit von rund 29000 Kilometer in der Stunde über Grund. Im Endausbau wird die Raumstation aus sechs Modulen für die wissenschaftlichen Arbeiten bestehen. Drei davon stellt die russische Raumfahrtagentur – darunter das Zentrum der Station (FGB) auf der Basis von Mir, das jetzt als erstes gestartet wird – und je ein Modul die USA, Japan und Europa. Dazu kommen noch Andock-Module, ein Stau-Modul (die „Lagerhalle“) und ein sogenanntes Lebenserhaltungsmodul für die Versorgung der Station. Die NASA wird außerdem eine Wohneinheit anschließen, die vier Astronauten Platz bietet. Drei Manipulator-Arme – der europäische soll schon bei der Montage helfen – werden die Außenbord- und Ladearbeiten unterstützen.

Neben den russischen Proton-, Sojus- und Zenit-Trägerraketen und den unbemannten Progress-Transportern wird – nachdem sich Europa von einem eigenen bemannten Trägersystem verabschiedet hat – das Shuttle das wichtigste Transportfahrzeug für Astronauten zur Raumstation sein.

Ariane-5 wird – ihre größte Aufgabe in diesem Projekt – statt eines Euro-Shuttles unbemannte Transportfahrzeuge (ATV – Automatische Transfer-Vehikel) zur Raumstation bringen. Das sind 2,5 Meter lange Transportbehälter, die für die Raumstation außer der Materialversorgung (bis zu neun Tonnen Fracht) noch eine weitere wichtige Aufgabe erfüllen sollen: Sie können bis zu sechs Monaten an der Station angedockt bleiben und aufgrund ihres großen Treibstoffvorrats durch Zünden der Triebwerke in regelmäßigen Abständen (Reboost) die Raumstation auf ihrer Umlaufbahn in rund 400 Kilometer Höhe halten. Ariane-5 soll auch das Columbus-Modul in die Umlaufbahn bringen. Das COF (Columbus Orbital Facility) ist mit 7 Meter Länge und 4,5 Meter Durchmesser (Startgewicht: 12,4 Tonnen) nur noch halb so groß wie ursprünglich geplant. Zum Vergleich: Japans Modul bringt es auf stolze 14 Meter.

Um auf dem immer kleiner werdenden Raum im Columbus-Modul zumindest den größten Teil der ursprünglich geplanten Arbeiten durchführen zu können, haben sich die Ingenieure einen Trick einfallen lassen: zwei zusätzliche kleine Außenplattformen, auf denen externe Experimente stationiert werden können, zum Beispiel Teleskope oder Kameras für die Erd- und Himmelsbeobachtung oder Technologie-Experimente.

Im August soll nun der Startschuß fallen. Danach werden Astro- und Kosmonauten 1500 Stunden für Montagearbeiten im All aufbringen, um tonnenförmige Module, Verbindungsknoten zwischen diesen Modulen und den Laboratorien, Solaranlagen zur Energieversorgung und die Kommunikationseinrichtungen zusammenzubauen. Fünf Jahre sind für den Ausbau dieses Vorpostens im All geplant. Beteiligt sind Hunderte von Unternehmen in Europa, in den USA, in Japan, Rußland und Kanada. Für Europa ist die DASA, die Daimler-Benz-Aerospace, Hauptauftragnehmer. Sie leitet ein Konsortium von 41 Firmen in 14 Ländern.

Die Kernstation soll bereits Anfang nächsten Jahres zunächst mit drei Astronauten – zwei Russen und einem Amerikaner – besetzt werden, die im russischen Versorgungsmodul (FGB) leben und arbeiten. Im Jahr 2002 wird der europäische Teil, das Columbus-Modul, angedockt werden. 2003 wird der Endausbau beendet sein, der Routinebetrieb beginnt.

Sechs oder sieben Raumfahrer werden ständig in der Raumstation leben. Sie bleiben für jeweils drei Monate an Bord. Dabei sollen, so die Planung, pro Jahr zwei Astronauten von der ESA gestellt werden. Europa, das heißt die ESA, ist dann jedenfalls nicht wie in den Anfängen der europäischen Raumfahrt nur der Junior-Partner der NASA, sondern ein Partner mit gleichen Rechten, obwohl der Anteil mit acht Prozent der Gesamtkosten relativ gering ist. Den Löwenanteil – zwei Drittel – bezahlen die USA, 20 Prozent Rußland, Japan hält wie Europa acht und Kanada zwei Prozent. Columbus, das ATV und Ariane-5 sind der Beitrag Europas zum internationalen Raumstationprogramm. Europa muß sich, so Feustel-Büechl, einen angemessenen Platz in den globalen Kooperationsstrukturen in der Raumfahrt sichern – und zwar über das reine Transportgeschäft mit der Ariane hinaus angesichts der Festigung der internationalen Zusammenarbeit vor allem durch die Einbindung Rußlands. „Wenn wir an diesen Entwicklungen nicht teilnehmen, können wir eines Tages unseren Raumfahrtladen schließen, weil dann andere die Geschäfte machen werden.“

Die ISS – ein gigantisches Milliarden-Puzzle. Werden die beteiligten Nationen dieses Puzzle schaffen, dann ist die Raumstation zumindest ein Beweis dafür, daß der Mensch in seinem Forscherdrang immer noch neue Grenzen überschreiten kann, im Weltraum und auf der Erde. Das ist nicht wenig – und wahrscheinlich mehr als buchhalterisches, kleinliches Nachrechnen, was diese Mission am Ende an praktischem Nutzen bringt.

Steckbrief der ISS

Der Fahrplan

Ende August 1998 Das von den Russen gebaute Service-Modul (FGB) wird mit einer Proton-Rakete als Zentralteil der Station auf die Umlaufbahn gebracht.

September 1998 Die Raumfähre Endeavour bringt den amerikanischen Verbindungsknoten mit sechs Luken zur Station. Der Zusammenbau beginnt.

Februar 1999 Transport einer russischen Service-Einheit

März/April 1999 Das erste Team, zwei Russen und ein Amerikaner, nimmt die Arbeit auf.

Juni 1999 Die ersten Solar-Paneele für die Energieversorgung werden installiert.

Bis Juli 2000 Ein US-Labor, der kanadische Roboterarm und weitere Modul-Teile folgen.

Dezember 2000 Eine integrierte Energieversorgung und eine universelle Andockvorrichtung sind vorgesehen.

2001 Integration weiterer Energieversorgungssysteme und Module

2002 Das europäische Forschungs-Modul Columbus wird angedockt, der erste Unbemannte Transportbehälter (ATV) fliegt zur Station.

2003 Mit mindestens 18 Flügen von Raumfähren sowie sieben Raketenstarts wird der Bau der Raumstation abgeschlossen.

Die Daten

Labormodule: 6 Mannschaft: 6 bis 7 Bahnhöhe: 335 bis 460 km Bahnneigung: 51,6° Umlaufzeit: 90 Minuten Länge: 108,4 Meter Breite: 4,1 Meter Masse: 415 Tonnen Volumen: 1200 Kubikmeter elektr. Leistung: 110 Kilowatt Partner: USA, Rußland, Europa, Japan, Kanada

Infos im Internet

Zur Raumstation:

http://station.nasa.gov/core.html

http://www.kp.dlr.de/DGLR/rs/eurobet.html

Gerd-Peter Schulze

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