Discovery soll am 12. März zur ISS starten

Auf der abschließenden Flugbereitschaftsprüfung (Flight Readiness Review) wurde der angestrebte Startzeitpunkt der Mission STS 119 festgelegt und anschließend bekannt gegeben. Die Raumfähre Discovery soll am 12. März, 2:20 Uhr MEZ von Cape Canaveral aus zu ihrem 36. Flug starten. Ziel ist die Internationale Raumstation, an der das vierte und letzte Gittersegment mit Solarzellenpaneelen installiert werden soll. Außerdem werden Versorgungsgüter und Ersatzteile zur Station transportiert und umfangreiche Außenbordarbeiten ausgeführt.

Ein Beitrag von Günther Glatzel. Quelle: NASA.

Auf der Konferenz der Führungsebene des bemannten US-Raumfahrtprogramms zur Entscheidung zum 28. Flug einer US-Raumfähre zur ISS wurden alle Argumente besonders gründlich geprüft. Dabei wurde das System um das Flusssteuerungsventil zur Rückführung von Wasserstoff in den entsprechenden Tank als zunächst nicht ganz ausgereift bezeichnet. Mit den mittlerweile vorgenommenen Überprüfungen und Veränderungen gilt es jetzt aber als sicher. Damit standen alle Signale für den 125. Shuttle-Flug auf Grün.

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Die Besatzung der Discovery
(Bild: NASA)

Die Besatzung der Discovery besteht aus dem Kommandanten Lee Archambault, dem Piloten Tony Antonelli, den Missionsspezialisten Joseph Acaba, John Phillips, Steve Swanson und Richard Arnold sowie dem zukünftigen Mitglied der ISS-Expeditionen 18 und 19, Koichi Wakata. Damit wird erstmals ein Japaner Teil der Raumstationsbesatzung. Während seiner Dienstzeit soll diese auf 6 Personen aufgestockt werden, wodurch sich die Zeit, die für wissenschaftliche Untersuchungen verwendet werden kann, deutlich erhöht.

Hauptnutzlast ist das siebente Element der Hauptgitterstruktur der Raumstation und das vierte mit großen Solarzellenauslegern. Es trägt die Bezeichnung ITS-S6, was für Integrated Truss Structure – Starboard 6 steht. In normaler Flugrichtung bildet es den Abschluss der Gitterstruktur auf der Steuerbordseite. Während das Shuttle angedockt ist, fliegt die Station aber, zum Schutz des empfindlichen Hitzeschutzes der Raumfähre, in umgekehrter Lage.

Vollständig ausgefahren haben die Solarzellenflächen von S6 eine Spannweite von 73,15 m und eine Breite von 11,58 m. Das Modul hat eine Gesamtmasse von etwa 15,8 t und seine 65.600 Solarzellen liefern theoretisch etwa 65 kW Leistung, davon aber nur einen Teil für die Station. Außerdem muss man berücksichtigen, dass die ISS im Erdschatten keine Energie von den Solarzellen beziehen kann. Im Mittel stehen von allen vier Solarzellenmodulen der Integrated Truss Structure etwa 100 kW für den Betrieb der Station einschließlich Solarzellenanlage und wissenschaftliche Experimente zur Verfügung.

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Blick auf die Spitze eines Solarzellenelements
(Bild: NASA)

Jede Solarzellenfläche (Solar Array Wing) besteht aus einem faltbaren Gittermast, zwei faltbaren Solarzellenpaneelen und Spanndrähten zum Ausfahren oder Zurückziehen der Paneele. Zur Ausrüstung des Moduls gehören auch Einrichtungen zur Steuerung der Paneele, zur Stabilisierung und Speicherung elektrischer Energie sowie zur Kühlung sämtlicher Anlagen. Der elektrische Strom gelangt über 82 Leitungen pro Paneel zu drei Ladesystemen mit je zwei Nickel-Metallhydrid-Batterien. Die Spannung wird auf etwa 160 V geregelt. Befindet sich die Station auf der Tagseite der Erde, so werden die Solarzellenflächen so gedreht, dass sie der Sonne eine maximale Fläche zuwenden. Die Ausrichtung der Flügel geschieht durch Schrittmotoren mit einer Genauigkeit von 1°. Es kann gleichzeitig Strom für die Steuerung, die Kühleinrichtungen und die Station bereitgestellt werden. Außerdem werden die Batterien geladen (maximal 3 x 8,4 kW pro Solarzellenfläche). Auf der Nachtseite liefern allein die Batterien elektrische Leistung (maximal 3 x 6,6 kW pro Solarzellenfläche). Jede Batterie besteht aus 38 Einzelzellen, hat mit 38.000 Lade-Entlade-Zyklen eine projektierte Lebensdauer von 6,5 Jahren und wiegt (auf der Erde) etwa 187 kg.

Das Kühlsystem besteht aus Kühlkörpern mit Kühlrippen, die direkten Kontakt zu den Wärme erzeugenden Teilen haben, mehreren Kühlkreisläufen mit Ammoniak als Kühlmittel, elektrischen Pumpen und einem Radiator, der theoretisch 14 kW Abstrahlungsleistung besitzt. Alle Anlagen haben zusammen einen Leistungsbedarf von mehr als 6 kW, der somit nicht für eine Nutzung in der Raumstation zur Verfügung steht.

Alles in allem handelt es sich eher um ein kleines Kraftwerk als um eine gewöhnliche Solaranlage zur Stromerzeugung. Die komplexen Systeme werden durch mehrere Computer gesteuert, im Laufe des Betriebs der Raumstation gewartet und bei Notwendigkeit ausgetauscht. Das Energiemodul S6 kostete etwa 1,2 Milliarden US-Dollar. Mit diesem letzten Energiemodul wächst die Spannweite der gesamten Station auf ihre endgültige Größe von 108 Metern.

Weitere Fracht ist ein Ersatzsystem für die ausgefallene Destillationsanlage des im November 2008 installierten Wasser-Recycling-Systems. Außerdem werden natürlich Versorgungsgüter, Ersatzteile, Nahrungsmittel und Wasser geliefert.

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Astronaut Arnold beim Training
(Bild: NASA)

Während der Mission sind vier Außenbordeinsätze geplant. Dabei werden Swanson, Arnold und Acaba unter anderem das Gittersegment sichern, elektrische, Daten- und Kühlmittelleitungen verbinden, Vorbereitungen für den Austausch von Batterien beim bereits mehr als 8 Jahre im Einsatz befindlichen Gittersegment P6 treffen, mehrere externe Halterungen für Außennutzlasten, zumeist Experimente, einsatzbereit machen, einen CETA-Karren auf der zentralen Schiene der Gitterstruktur an seinen zukünftigen Einsatzort bringen sowie Wartungsarbeiten am Manipulatorarm der Raumstation und an dessen „menschenähnlicher“ Erweiterung Dextre vornehmen. Der Batteriewechsel soll später von diesem Roboter vorgenommen werden.

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Der Roboter Dextre
(Bild: NASA)

Besonderheiten der Mission gibt es natürlich auch. So verwendet die Discovery den Stack, bestehend aus den beiden Feststoffraketen (Boostern) und dem externen Tank (ET), der Ende letzten Jahres eigentlich für den Hubble-Wartungsflug der Atlantis zusammengestellt wurde. Nach dessen Verschiebung auf voraussichtlich Mai dieses Jahres entschloss man sich dazu, den Stack, dessen Montage am 12. Mai 2008 begann, gleich für die Mission STS 119 zu übernehmen. Am 14. Januar wurden Discovery nebst Raketenkomplex und Startplattform auf einem riesigen Transportfahrzeug (Crawler) zur Startrampe 39A des Startgeländes Cape Canaveral gefahren.

Bei der Montage des Solarzellensegments wird S6 zunächst mit Hilfe des Stationsmanipulators Canadarm2 aus der Ladebucht der Raumfähre gehievt und an den Shuttle-Manipulator übergeben. Dann bewegt sich Canadarm2, gesteuert aus dem Inneren der Station, zum Montageort und übernimmt dort die wertvolle Fracht wieder vom Shuttle-Roboterarm.

Geplant ist ein 14-tägiger Flug. Koichi Wakata wird Sandy Magnus als Mitglied der Stammbesatzung der Internationalen Raumstation ablösen. Die amerikanische Astronautin kehrt dann nach etwa 130 Tagen im All zur Erde zurück.

Raumcon:

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