Außenbordarbeiten zur Reparatur des Kühlsystems

Voraussichtlich am Freitag und am nächsten Dienstag sollen zwei zusätzliche Außenbordeinsätze durchgeführt werden, um eine defekte Kühlmittelpumpe zu ersetzen. Die Pumpe im Kühlkreislauf A des US-basierten Teils der Internationalen Raumstation war in der Nacht zum Sonntag ausgefallen.

Ein Beitrag von Günther Glatzel. Quelle: NASA, Raumcon. Vertont von Peter Rittinger.

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Die weißen Flächen links und rechts der Module sind die Wärmeabstrahler (Radiatoren). Sie sind ein Teil des Kühlsystems. Das Pumpenmodul befindet sich auf der Steuerbordseite der Gitterstruktur. Das Bild zeigt die ISS von vorn, Steuerbord ist also links.
(Bild: NASA)

Auf der Sonnenseite der Erde herrschen im Licht Temperaturen deutlich über 100°C. Zudem produzieren Menschen und Technik ständig Wärme, die abgeführt werden muss. Dazu gibt es Kühlkreisläufe, welche über ein flüssiges Medium die Wärme aus den Modulen und weiteren technischen Einrichtungen aufnehmen und zu Radiatoren transportieren. Diese Radiatoren sind große Flächen, welche die Wärme auf der schattigen Seite in den Weltraum abstrahlen.

Als in der Nacht zum Sonntag Alarmsignale die Nachtruhe der Raumfahrer unterbrachen, erkannte man schnell, dass die mangelhafte Abfuhr der Wärme die Ursache dafür war. Zunächst wurden einige Geräte stillgelegt, am Folgetag auch eine für solche Fälle vorgesehene Umkonfiguration des Kühlsystems zum Betrieb mit nur einem Kühlkreislauf im US-basierten Segment der Station vorgenommen. Daraufhin konnte auch die Steuerfähigkeit über Lageregelungskreisel komplett wiederhergestellt werden. Die Lageregelung wurde übergangsweise durch Systeme im russischen Segment der ISS unterstützt. Ein defektes Pumpenmodul im Gitterstrukturelement S1, auf der Steuerbordseite der Station, wurde als Ursache für den Ausfall des Kühlkreislaufs identifiziert.

Da das Kühlsystem eines Raumfahrzeugs praktisch ständig arbeitet, sind Wartungs- und Reparaturarbeiten eingeplant. Die Funktionsdauer eines Pumpenmoduls wird mit etwa 100.000 Betriebsstunden angegeben, das wären reichlich 11 Jahre Dauerbetrieb. Das besagte Modul ist nun nach etwa 80.000 Betriebsstunden ausgefallen. Es gibt aber 4 Ersatzeinheiten, von denen eine nun im Verlaufe von zwei Außenbordeinsätzen ausgetauscht werden soll. In einem großen Wasserbecken auf der Erde werden die dazu notwendigen Prozeduren bereits seit Montag durch Sunita Williams, Catherine Coleman, Timothy Kopra und Alvin Drew erprobt. Diese Kollegen der gegenwärtig im All lebenden Raumfahrer werden die Astronauten dann bei ihrem Außenbordeinsatz anleiten und unterstützen.

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Während der Shuttle-Mission STS 118 wurde schon einmal ein Ersatzteil von ESP-2 verwendet, ein Lageregelungsgyroskop (CMG = Control Moment Gyroscope)
(Bild: NASA)

Gegenwärtig sind die beiden Ausstiege für Freitag, den 6. August und Dienstag, den 10. August vorgesehen. Beim ersten Einsatz soll das alte Pumpenmodul abgebaut und durch ein neues ersetzt werden. Dies wird man wohl von der External Stowage Platform 2 (ESP-2) nehmen. Weitere Ersatzmodule befinden sich auf ESP-3 sowie ELC 1 und 2 (Express Logistics Carrier) an der Außenseite der Station. Beim zweiten Ausstieg sollen dann alle mechanischen und elektrischen Anschlüsse vorgenommen werden.

Das Kühlsystem im US-basierten Seqment arbeitet mit Ammoniak. Damit der Innenraum nicht damit kontaminiert wird, sollen sich die Astronauten vor ihrem Wiedereinstieg in das Schleusenmodul Quest von allen Seiten von der Sonne bescheinen lassen, damit man sichergehen kann, dass alles eventuell in Falten der Raumanzüge gelangte Ammoniak verdampft.

Die Raumfahrer an Bord der Station waren bisher in keiner unmittelbaren Gefahr. Allerdings würde der Ausfall eines weiteren Kühlkreislaufs die Situation enorm zuspitzen. Deshalb genießt die Reparatur des ausgefallenen Kühlsystems Priorität vor allen anderen Arbeiten. Da sich aber gegenwärtig 6 Personen an Bord der ISS befinden, können alle notwendigen Routinearbeiten ebenfalls ausgeführt werden. Dazu gehört auch eine Reihe automatisch ablaufender wissenschaftlicher Experimente.

Raumcon:

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