Ein Beitrag von Thomas Weyrauch. Quelle: NanoRacks, NASA, Orbital ATK, Spire Global, Thales Alenia Space, ZARM.

Die von Orbital ATK zusammengebaute 42,5 Meter hohe Rakete mit dem ebenfalls von Orbital ATK gebauten Transporter mit einer Startmasse von 6.173 Kilogramm an der Spitze begann ihren Flug von der Rampe 0A der Wallops Flight Facility auf Wallops Island im US-amerikanischen Bundesstaat Virginia. Sie hob um 1:45 Uhr MESZ am 18. Oktober 2016 (23:45 Uhr UTC 17. Oktober) ab.

Mix and match
Die Antares 230 nutzte in der ersten Stufe zwei Kerosin mit flüssigem Sauerstoff verbrennende RD-181-Triebwerke von NPO Energomash (НПО Энергомаш) aus Russland, deren Grundkonstruktion auf einen Entwurf von Juschnoje in der Ukraine zurückgeht, der einstmals für einen Flüssigkeitsbooster für die sowjetische Schwerlastrakete Energija entwickelt worden war. Die Triebwerke lieferten einen nominalen Startschub von zusammen rund 392 Tonnen. In der zweiten Stufe kam ein Feststoffmotor des Typs Castor 30XL zum Einsatz, den Orbital ATK in seinem Werk in Magna im US-Bundesstaat Utah gebaut hatte. Er lieferte rund 30 Tonnen Schub und verbrannte modifiziertes TP-H8299, das Hydroxyl-terminiertes Polybutadien (HTPB) enthält und 20 Prozent Aluminium.

Zum ersten Mal saß ein Cygnus-Transporter auf einer Antares-230-Rakete. Ursprünglich hätte Orbital ATK den Orbit-Einschuss der Cygnus-Transporter ausschließlich mit Hilfe eigener Raketen vornehmen wollen, musste sich nach einem kapitalen Fehlstart seiner Antares-130-Rakete am 28. Oktober 2014 jedoch nach einem Transportdienstleister umsehen, um den von der US-amerikanischen Luft- und Raumfahrtagentur (NASA) erhaltenen Auftrag mit dem Titel Commercial Resupply Services-1 (CRS-1) weiter umsetzen zu können.

Bevor Orbital ATK den jetzt erfolgreichen Flug absolvieren konnte, griff man im Dezember 2015 (Cygnus OA-4) und März 2016 (Cygnus OA-6) zweimal auf Raketen des US-amerikanischen Startanbieters United Launch Alliance (ULA) zurück. Die entsprechenden Atlas-Projektile benutzen in ihren ersten Stufen übrigens ebenfalls Triebwerke aus Russland (RD-180) und flogen von der Luftwaffenbasis Cape Canaveral aus.

Der jetzt gestartete Transporter wird auch als Raumschiff Alan Poindexter (S.S. Alan Poindexter) bezeichnet. Damit soll an den 2012 verstorbenen US-amerikanischen Astronauten Alan Goodwin Poindexter erinnert werden, der als Pilot und Kommandant Missionen im Space Shuttle (STS-122 – Anlieferung Columbus und STS-131 – Flug mit Logistkmodul Leonardo) absolviert und an Bord der ISS gearbeitet hatte.

Mehr Platz, mehr Leistung
Der Transporter fliegt zum dritten Mal in seiner vergrößerten und verbesserten Variante. Er ermöglichte eine größere Zuladung von Transportgut, weist ein gegenüber der kleineren Bauform um rund 25 Prozent größeres Volumen seines druckbeaufschlagten, von der ISS nach dem Ankoppeln zugänglichen Frachtraums auf. Der druckbeaufschlagte Frachtraum, Pressurized Cargo Module (PCM) genannt, wurde vom französisch-italienischen Luft- und Raumfahrtkonzern Thales Alenia Space in Turin in Italien hergestellt. Die verbesserte Transportervariante besitzt außerdem neu-konstruierte Treibstofftanks und Solarzellenausleger.

Laut Orbital ATK hatte der Cygnus-Frachter den Start sehr gut überstanden und gelangte rund neun Minuten nach dem Abheben auf einen rund 51,6 Grad gegen den Erdäquator geneigten Orbit in Höhen zwischen 214 und 368 Kilometern über der Erde, was auf eine mehr als ausreichende Leistung der neuen Rakete hindeutet. Es bestand eine stabile Kommunikationsverbindung, die beiden Orbital ATK UltraFlex-Solarzellenausleger wurden erfolgreich entfaltet.

Nach Herstellung der Betriebsbereitschaft musste der Transporter eine Reihe von Bahnanpassungsmanövern durchführen. Dafür wurde ein Teil der 800 Kilogramm umfassenden Treibstoffvorräte an Bord verbraucht. Nach einigen Einsätzen des von IHI mit Sitz in Tokio, Japan, gebauten Haupttriebwerks vom Typ BT-4 erreichte Cygnus OA-5 am 20. Oktober einen 392 x 402 Kilometer Orbit. Vor einem Aufschließen zur ISS war für den Zeitraum der Ankunft der Sojus-MS 02 ein Sicherheitsabstand einzuhalten. Nach der Ankunft der Besatzungsmitglieder Sergei Nikolajewitsch Ryschikow, Andrei Iwanowitsch Borissenko und Robert Shane Kimbrough der Expedition 49 bzw. 50 konnte der Transporter den Anflug auf die Station fortsetzen.

Angeflogen, angepackt und angekoppelt
Aus etwa 4.000 Kilometer Entfernung wurde der Abstand des Transporters zur ISS zunächst auf 1.600 Kilometer am 21. Oktober und dann etwa 550 Kilometer am 22. Oktober verringert. Am 23. Oktober schließlich begann der Endanflug, nachdem in einem Abstand von 28 Kilometern zur Station eine spezielle Kommunikationsverbindung zwischen Cygnus OA-5 und der ISS hergestellt worden war. Über Positionen in 1,4 Kilometern, 1000 und 250 Metern erreichte der Transporter eine in rund 30 Metern Abstand.

Um 13:07 Uhr MESZ am 23. Oktober 2016 (11:07 Uhr UTC) erfolgte die Freigabe zur Einnahme einer Position neben der Station in Reichweite des rund 18 Meter langen Canadarm 2 genannten Roboterarms. Die NASA-Astonautin Kate Rubins steuerte dann den auch als SSRMS für Space Station Remote Manipulator System bezeichneten Roboterarm aus der Station und führte ihn behutsam an den Transporter heran. Um 13:28 Uhr MESZ (11:28 Uhr UTC) konnte sie den Kontakt zwischen dem Arm und dem entsprechenden Interface an Cygnus OA-5 herstellen.

Der Nadir-Andockport am Modul Unity (alias Node 1), bezeichnungsgerecht Richtung Erde zeigend, war der für Cygnus OA-5 vorgesehene. Mit dem Roboterarm wurde der Transporter also in die entsprechende Lage bugsiert und an die Kopplungsschnittstelle des Andockports herangeführt. Um 16:53 Uhr MESZ am 23. Oktober 2016 (13:53 Uhr UTC) waren Transporter und Station schließlich fest verbunden.

Unter den vom Transporter angelieferten Gütern befinden sich 498 Kilogramm Material für wissenschaftliche Experimente, 585 Kilogramm Nachschub zur Versorgung der Besatzung der ISS, 1.023 Kilogramm Ausrüstung zur Verwendung bei Außeneinsätzen, 5 Kilogramm Computertechnik sowie 42 Kilogramm Hardware aus Russland.

Schwan mit Mitfliegern
Außen an Cygnus OA-5 montiert ist eine Vorrichtung von der NanoRacks LLC aus Webster im US-Bundesstaat Texas zum Aussetzen von Kleinsatelliten. Die NanoRacks CubeSat Deployer – External (NRCSD-E) genannte Vorrichtung sitzt am Segment 5 des Cygnus-Servicemoduls (SM). In ihr befördert werden vier drei Standard-Cubesat-Einheiten (3U) große Kleinsatelliten für eine Satellitenkonstellation namens Lemur 2. Laut Orbital ATK beträgt die Gesamtmasse der außen transportierten Hardware mit Deployer und Satelliten 83 Kilogramm.

Die für Spire Global aus San Francisco in Florida in den USA gebauten Satelliten Lemur 2 Nr. 14 bis Lemur 2 Nr. 17 sollen der Überwachung des Schiffsverkehrs auf den Weltmeeren und der Wetterbeobachtung unter Nutzung von GPS-Signalen dienen und besitzen eines Masse von jeweils rund 4 Kilogramm. STRATOS heißen die Systeme zur Analyse der Veränderungen von GPS-Signalen beim Gang durch die Erdatmosphäre zum Zwecke der Wettervorhersage an Bord der Kleinstsatelliten. SENSE ist der Name der Technik zur Beobachtung des Schiffsverkehrs.

Die NanoRacks LLC hat außerdem eine interne Nutzlast an Bord von Cygnus OA-5. Das Blackbox genannte spindformatige Rack ist als Experimentierplattform gedacht und bietet Platz für Einbauten im Format von maximal 18 Standard-Cubesat-Einheiten (18U).

Feuer an Bord vor feurigem Wiedereintritt
Die aktuelle Planung sieht vor, dass Cygnus OA-5 bis zum 18. November 2016 mit der ISS verbunden sein soll. Nach der Abkopplung des dann unter anderem mit voraussichtlich 1.687 Kilogramm Material und Stationsabfällen beladenen Transporter will man das Spacecraft Fire Experiment 2 (Saffire-2) abwickeln.

Saffire-2 dient der Erforschung von Verlauf und Folgen eines Brandes an Bord eines Raumfahrzeugs. Dabei will man mit dem etwa 53 auf 90 auf 133 Zentimeter großen Versuchsaufbau Tests vornehmen, die man auf Grund des Risikos nicht an Bord eines bemannten Fahrzeugs ausführen möchte. An Bord von Raumfahrzeugen verlaufen Brände anders als auf der Erdoberfläche. Bei der typischen Zusammensetzung und Umwälzung der Atmosphäre in einem Raumfahrzeug oder einer Raumstation können Brände langsamer verlaufen, aber gleichzeitig höhere Temperaturen erreichen.

Die bei Saffire-2 bei rund 21 Volumenprozent Sauerstoff zu entzündenden Materialproben messen rund 5 auf 29 Zentimeter. Neun verschiedene Proben will man testen. Zwei von ihnen bestehen aus Acrylglas (Polymethylmethacrylat, PMMA). Zwei weitere setzen sich aus einer Mischung aus Baumwolle und Glasfasern zusammen. Vier Proben bestehen aus unterschiedlich dickem polyaramidverstärkten Gummi. Das Zentrum für angewandte Raumfahrttechnologie und Mikrogravitation (ZARM) der Universität Bremen steuerte eine Acrylglasprobe mit strukturierter Oberfläche bei.

Saffire-2 wird erst zum Einsatz kommen, wenn der Cygnus-Transporter die ISS wieder verlassen hat und sich in einem sicheren Abstand zur Station befindet. Später erfolgt dann der laut Plan zerstörerische Wiedereintritt in die Erdatmosphäre über dem Pazifik.

Cygnus OA-5 ist katalogisiert mit der NORAD-Nr. 41.818 und als COSPAR-Objekt 2016-062A.

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• Cygnus CRS Orb-5 auf Antares 230

Der Beitrag Cygnus OA-5: Feuriger Start, feuriges Ende erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Thomas Weyrauch. Quelle: NASA, Orbital ATK, ULA.

Die von der United Launch Alliance (ULA) vermarktete Rakete mit dem von Orbital ATK gebauten Transporter an der Spitze hob um 4:05 Uhr MEZ von der Startrampe 41 der Luftwaffenbasis Cape Canaveral (Cape Canaveral Air Force Station, CCAFS) im US-amerikanischen Bundesstaat Florida zu Beginn eines 30 Minuten langen Startfensters ab. Eingesetzt wurde die Rakete mit der Baunummer AV-064.

Die Atlas-V flog dabei (zum 32. Mal) in der 401-Konfiguration, die Nutzlast war also unter einer Nutzlastverkleidung aus Kompositmaterial mit vier Metern Durchmesser untergebracht (4), es kamen keine Feststoffbooster zur Anwendung (0), und die Centaur-Oberstufe war mit einem Triebwerk ausgerüstet (1).

Zum zweiten Mal saß ein Cygnus-Transporter auf einer Atlas-V-Rakete. Ursprünglich hätte Orbital ATK den Orbit-Einschuss der Cygnus-Transporter ausschließlich mit Hilfe eigener Raketen vornehmen wollen, musste sich nach einem kapitalen Fehlstart seiner Antares-Rakete am 28. Oktober 2014 jedoch nach einem Transportdienstleister umsehen, um den von der US-amerikanischen Luft- und Raumfahrtagentur (NASA) erhaltenen Auftrag mit dem Titel Commercial Resupply Services-1 (CRS-1) umzusetzen.

Laut Orbital ATK hat der Cygnus-Frachter den Start sehr gut überstanden und arbeitet aktuell auf seinem rund 51,6 Grad gegen den Erdäquator geneigten Orbit in rund 232 Kilometern über der Erde so, wie es für diese frühe Flugphase vorgesehen ist. Es besteht eine stabile Kommunikationsverbindung, die beiden Solarzellenausleger sind entfaltet.

Voraussichtlich am kommenden Samstag, den 26. März 2016 wird der Transporter im Rahmen seiner OA-6 genannten Mission die Internationale Raumstation (International Space Station, ISS) erreichen und rund 3,6 Tonnen Fracht anliefern. An Bord der Station sollen insbesondere die Expeditionen 47 und 48 mit der wissenschaftlichen Nutzlast des Transporters arbeiten.

Mit dem Spacecraft Fire Experiment 1 (Saffire-1) steht eine neuartige Möglichkeit zur Verfügung, Verlauf und Folgen eines Brandes an Bord eines Raumfahrzeugs zu erforschen. Dabei können auch Untersuchungen vorgenommen werden, die man auf Grund des Risikos nicht an Bord eines bemannten Fahrzeugs ausführen möchte. Saffire-1 wird deshalb erst zum Einsatz kommen, wenn der Cygnus-Transporter die ISS wieder verlassen hat und sich in einem sicheren Abstand zur Station befindet.

Mit Meteor wird man zum ersten Mal von einer Plattform im All aus Meteore beim Eintreten in die Erdatmosphäre beobachten können.

Mit Strata-1 soll das Verhalten und die Bewegung von Regolith unter dem Einfluss von Mikrogravitation untersucht werden. Unter anderem hofft man auf Antworten auf die Fragen, wie leicht oder wie aufwändig sich ein Raumfahrzeug in Regolith verankern lässt und wie Regolith mit den Materialien, aus denen Raumfahrzeuge, Raumanzüge und andere Gegenstände hergestellt sind, wechselwirkt.

Mit dem Gecko Gripper möchte man die Nützlichkeit und Wirksamkeit einer Greifeinrichtung unter Weltraumbedingungen überprüfen. Die Konstruktion des Gecko Gripper wurde vom Haften eines Geckos auch an Oberflächen jeder Orientierung inspiriert.

Mit der Additive Manufacturing Facility (AMF) wird an Bord der ISS eine weitere Anlage für den 3D-Druck zur Verfügung stehen.

Geplant ist, dass der NASA-Astronaut und Commander der Expedition 47 Timothy Kopra mit dem Canadarm 2 genannten Roboterarm der Station den Cygnus-Transporter an der dafür vorgesehenen mechanischen Schnittstelle greift, damit er anschließend an einen geeigneten Kopplungsport herangeführt werden kann. Der Astronaut Timothy Peake der Europäischen Raumfahrtagentur (ESA) hat den Vorgang zu überwachen, um dem amerikanischen Kollegen gegebenenfalls zur Hand zu gehen.

Der Transporter fliegt zum zweiten mal in seiner vergrößerten und verbesserten Variante. Er ermöglichte eine größere Zuladung von Transportgut, weist ein gegenüber der kleineren Bauform um rund 25 Prozent größeres Volumen seines druck-beaufschlagten, von der ISS nach dem Ankoppeln zugänglichen Frachtraums auf, und erhielt neu-konstruierte Treibstofftanks und Solarzellenausleger.

Voraussichtlich bis Ende Mai 2016 wird der Transporter an der ISS verweilen. Nach der Abkopplung sind vom dann unter anderem mit rund 2 Tonnen Stationsabfällen beladenen Transporter zunächst fünf Kleinstsatelliten, sogenannte Cubesats, auszusetzen, bevor das bereits beschriebene Experiment Saffire-1 abgewickelt werden kann.

Danach erfolgt laut Plan der zerstörerische Wiedereintritt in die Erdatmosphäre über dem Pazifik. Auch dabei wird ein wichtiges Experiment in Betrieb sein: Erneut ist ein Aufzeichnungsgerät für die bei einem zerstörerischen Wiedereintritt ablaufenden Ereignisse und herrschenden Zustände im All, ein sogenannter Reentry Breakup Recorder (REBR). Gemäß seiner Auslegung kann dieser einen feurigen Wiedereintritt überstehen und anschließend nützliche Daten senden.

Cygnus OA-6 wird voraussichtlich katalogisiert mit der NORAD-Nr. 41.393 und als COSPAR-Objekt 2016-019A.

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• OA-6 Cygnus CRS Orb-6 auf Atlas V 401

Der Beitrag Atlas bringt erneut einen Schwan auf Trab erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Günther Glatzel. Quelle: Aviation Week. Vertont von Peter Rittinger.

Damals berichteten wir von einer Anomalie, die etwa 1 Minute und 19 Sekunden nach dem Abheben zu erkennen war und bei der Triebwerk Nummer 1 abgeschaltet wurde. Trotzdem erreichte das Raumschiff einen Erdorbit und wenig später auch die Internationale Raumstation. Die Falcon-9-Trägerrakete ist so konstruiert, dass sie einen Triebwerksausfall durch eine längere Brenndauer der anderen Triebwerke weitgehend kompensieren kann.

Wie nun in einem gemeinsamen Bericht von SpaceX und NASA festgestellt wurde, hatte man bei besagtem Triebwerk das Galvanisieren an einer Stelle der Brennkammer wiederholen müssen. Offenbar ist dies aber keineswegs außergewöhnlich. Alle vom Triebwerk später empfangenen Daten weisen darauf hin, dass es an dieser Stelle während des Starts zu einem Bruch oder Riss kam. Die austretenden heißen Gase schnitten ein Loch in die Treibstoffzuleitung, wodurch der Druck in der Brennkammer rapide einbrach. Daraufhin schaltete die Automatik das Triebwerk ab.

Wie im Bericht erwähnt wird, hat das Triebwerk, wie auch alle anderen, eine Reihe von Tests erfolgreich absolviert, im Verlaufe derer es verschiedenen Umweltbedingungen bzgl. Druck und Temperatur ausgesetzt war. Diese hätten vermutlich den Materialfehler im Metall bzw. in der Vergütung verschlimmert. Bei keinem der Tests lag das Triebwerk außerhalb der festgelegten Parameter, in der Summe könne man allerdings erkennen, dass das Triebwerk insgesamt von der Norm abwich.

Der Bericht war bereits im Februar fertiggestellt worden, die Ursachen wurden am 14.02. 2013 vor einer Untersuchungskommission diskutiert. Öffentlich gemacht wurde er erst jetzt, da zuvor noch geprüft werden musste, welche Informationen einer besonderen Geheimhaltung unterliegen.

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• Diskussion im Thema Falcon 9
• Falcon 9 / Dragon CRS 1

Der Beitrag Fehlerursache für Triebwerksversagen bei Dragon CRS 1 erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Günther Glatzel. Quelle: NASA.

Dies geschah gegen 12.57 Uhr MESZ. Jetzt wird das Raumschiff an die korrekte Kopplungsposition am unteren Port des Knotenmoduls Harmony geschwenkt, wo es durch mehrere Bolzen mit der Station verbunden werden soll.

An Bord des Versorgungsraumschiffes befinden sich inklusive Verpackungsmaterials 905 kg Fracht, darunter Nahrungsmittel, Experimentiermaterial, Verbrauchsgüter, Bekleidung, Ersatzteile und Ausrüstungsgegenstände. Dragon CRS 1 soll bis zum 28. Oktober 2012 an der Station angekoppelt bleiben.

Auf dem Rückweg wird Fracht zurück zur Erde transportiert. Dazu zählen vor allem Ergebnisse wissenschaftlicher Forschungen in der Schwerelosigkeit, so Urin- und Blutproben, die auf der Erde genauer untersucht werden sollen. Zu den medizinischen Forschungen gehören Studien zur Entwicklung des Immunsystems sowie zum Muskel- und Knochenabbau.

Dragon war vorgestern an Bord einer Falcon-9-Trägerrakete gestartet worden. Während des Starts wurde Triebwerk 1 aufgrund einer Anomalie automatisch abgeschaltet. Durch den Druckverlust an dieser Stelle waren daraufhin einige Teile der Außenverkleidung abgebrochen und in Richtung Meeresoberfläche gefallen. Die Bordelektronik hatte aber automatisch einen neuen Kurs berechnet und die übrigen Triebwerke etwas länger laufen lassen. Damit erreichte das Raumschiff trotz des Zwischenfalls eine geeignete Bahn, um seine Mission erfolgreich durchführen zu können.

In der Vergangenheit waren derartige Abschaltungen mit Brennzeitverlängerungen für die übrigen Triebwerke bereits bei der Saturn-5-Trägerrakete sowie beim Space Transportation System (STS) vorgekommen.

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• Dragon-CRS-1-Thema ab 10. Oktober 2012

Der Beitrag Dragon CRS 1 an ISS angekommen erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

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

Dies verkündete die NASA nach Feststellung der Flugbereitschaft sowie Abstimmung mit den ISS-Partnern. An Bord der Kapsel sollen sich etwa 450 kg Fracht befinden, darunter Materialien für die Durchführung von Experimenten während der ISS-Expedition 33. Auf dem Rückweg werden dann etwa 330 kg wissenschaftliche Materialien sowie 230 kg nicht mehr benötigter Stations-Hardware zur Erde transportiert.

Das Experimentiermaterial betrifft vor allem pflanzliche Zellbiologie, Human-Biotechnologie und verschiedene Materialuntersuchungen. So werden bei Micro 6 die Auswirkungen der Schwerelosigkeit auf Hefekulturen der Gattung Candida albicans erforscht. Dieser Pilz kommt auf Schleimhäuten und auf der Haut des Menschen und vieler Warmblüter vor und kann Krankheiten auslösen.

Beim Experiment Resist Tubule hingegen wird untersucht, wie die Schwerelosigkeit die Bildung von Zellwänden der Pflanze Arabidopsis beeinflusst. Auf der Erde müssen Pflanzen etwa 50% ihrer Energie dafür aufbringen, um eine der Schwerkraft entgegenwirkende Struktur zu bilden. Beide Experimente sollen nach dem mehrwöchigen Flug Ende Oktober wieder zur Erde transportiert werden.

Im Mai hatte SpaceX einen ersten Demonstrationsflug eines kompletten Dragon-Raumschiffes bereits dazu genutzt, die Internationale Raumstation anzufliegen. Nach mehreren Halte- und Abbruchmanövern hatte Dragon unter der ISS Stellung bezogen und war mittels des Stationsmanipulators Canadarm2 „eingefangen“ und angekoppelt worden. Nach erfolgreicher Mission kehrte die Kapsel zur Erde zurück und wasserte im Pazifischen Ozean.

Wie heute bekannt wurde, hat der Landedemonstrator Grasshopper, der für erste Versuche, die Erststufe der Falcon-9-Rakete nach erfolgreichem Start auf der Erde landen zu lassen, verwendet wird, einen ersten kleinen Hopser absolviert.

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• Falcon 9 / Dragon CRS 1

Der Beitrag Erster regulärer Dragon-Flug zur ISS am 8. Oktober erschien zuerst auf Raumfahrer.net.