Internationaler Standard für Kopplungssysteme

Ein internationaler Standard für Kopplungssysteme hat einen ersten Meilenstein geschafft. Festgelegt wurden zunächst überwiegend mechanische Parameter.

Ein Beitrag von Günther Glatzel. Quelle: NASA, internationaldockingstandard.com.

Dazu gehören Größe und Form der Führungsflächen, Lage und Aufbau der Kopplungsteile, Dichtungen und Führungsstifte sowie der dazu passenden Gegenstücke. Ebenfalls festgelegt sind minimale und maximale Kräfte sowie zu haltende Drücke.
Im Jahre 2009 hatten sich Experten verschiedener Weltraumagenturen auf die Erarbeitung eines derartigen Standardsystems geeinigt und mit der Arbeit begonnen. Die erste “Revision” wurde am 21. September abgeschlossen und Mitte dieser Woche veröffentlicht. An der Ausarbeitung beteiligt sind die kanadische Raumfahrtagentur CSA, ESA, NASA und Roskosmos sowie eine spezielle Vereinigung japanischer Institutionen (MEXT) unter Abstimmung der JAXA.

Unterteilt ist das Gesamtsystem in eine Vorrichtung zur Herstellung eines ersten festen Kontakts zwischen den beiden Raumflugkörpern (Soft Capture System, SCS) und den eigentlichen Kopplungsmechanismen, die zwischen den beiden Fahrzeugen einen hermetisch dichten und mechanisch stabilen Verbund herstellen.

NASA
APAS am Übergangsteil einer US-Raumfähre. Deutlich zu erkennen sind die sphärischen Trapezen entsprechenden Führungsflächen sowie die verschiebbaren Befestigungen des oberen Teils mit dem eigentlichen Kopplungsring.
(Bild: NASA)

Ersteres System besteht aus einem im ausgefahrenen Zustand in alle Richtungen geringfügig verschieb- und verwindbaren Kopplungsring mit drei Führungsflächen, die spärische Trapeze darstellen. Diese treffen auf gleich geformte Gegenstücke am Kopplungsring des Rendezvouspartners und sollen garantieren, dass beide Kopplungsringe in richtiger Position zueinander stehen, bevor das Hard Docking beginnt. Praktisch entspricht das System in vielen grundlegenden Positionen dem russischen APAS, welches bereits seit Jahrzehnten erfolgreich international eingesetzt wird. Neben drei mechanischen Verriegelungen soll es aber die Möglichkeit geben, Magnetschlösser zu verwenden.

Wenn die Bewegungen beider Kopplungspartner gegeneinander abgeklungen sind, wird der obere Kontaktbereich an den eigentlichen Kopplungsring herangezogen. Zwölf doppelte Hakenpaare greifen schließlich ineinander und sichern die mechanische Stabilität durch einen Andruck von mehreren Tonnen. Zwei innenliegende Dichtungsringe (1.273 mm sowie 1.304 mm Durchmesser) sorgen dafür, dass die Verbindung auch hermetisch undurchlässig wird. Zusätzlich gibt es Kontakt- und Drucksensoren. Der innere Tunnel zur Verbindung der beiden Raumfahrzeuge soll dabei einen Durchmesser von 1.255 mm haben.

Sinn des Standards ist eine Zusammenarbeit im Rahmen des weiteren Betriebs der Internationalen Raumstation sowie für zukünftige Missionen zum Mond, für Rettungseinsätze und (weitere) internationale Kooperationen. Für die ISS befinden sich gegenwärtig mehrere neue Raumschiffe in Entwicklung, die Fracht und Personen transportieren sollen.

Weitere Festlegungen bezüglich der Position von Anschlüssen für beispielsweise Daten- oder Energieleitungen sind möglich und könnten im Verlauf der zukünftigen Arbeit der Kommission integriert werden.

Passend dazu gab die NASA bekannt, in den Jahren 2014 und 2016 mittels HTV zwei Common Docking Adapter zur ISS transportieren zu lassen. Diese sollen dem neuen Standard entsprechen und am Modul Harmony installiert werden. An diesen Adaptern sollen dann Raumschiffe wie die US-Entwicklung Orion (Low Impact Docking System), kommerzielle Fracht- oder Personenschiffe sowie ein mögliches ESA-Fahrzeug andocken können.

Raumcon:

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