Quelle: DLR 13. März 2023.

13. März 2023 – Gerade einmal anderthalb Jahre ist es her, seitdem die Deutsche Raumfahrtagentur im DLR gemeinsam mit der Luxembourg Space Agency (LSA) den Startschuss für den Überflieger-2-Wettbewerb gegeben hatte. Vom 23. August bis zum 15. Oktober 2021 hatten beide Raumfahrtagenturen Studierende dazu aufgerufen, Ideen für eigene Experimente auf der Internationalen Raumstation ISS einzureichen. Nach der Bekanntgabe der Gewinner am 2. Dezember 2021 hatten die Teams ein Jahr Zeit, Ihre Technik zu entwickeln, zu bauen und fit für den Flug ins All zu machen. Am 15. März 2023 ist es dann so weit: Die Gewinnerexperimente werden nun an Bord einer Falcon-9-Rakete des US-amerikanischen Raumfahrtunternehmens SpaceX von Cape Caneveral (Florida) zur Internationalen Raumstation ISS aufbrechen.

„Wir freuen uns sehr, dass wir vier ambitionierte Experimente von engagierten Studentinnen und Studenten aus Deutschland und Luxemburg gemeinsam mit unseren Kollegen aus dem Nachbarland in so kurzer Zeit auf den Weg zur ISS gebracht haben. Mit Überflieger 2 unterstützen wir junge Talente in enger länderübergreifender Zusammenarbeit und zeigen dabei: Raumfahrt kann auch schnell gehen und ist keine Frage des Geschlechts. Denn alle Teams werden von Frauen geleitet“, betont Dr. Walther Pelzer, DLR-Vorstand und Leiter der Deutschen Raumfahrtagentur im DLR. Mit dabei an Bord der Rakete sind „ADDONISS“ von der TU München, „BRAINS“ von der University of Luxembourg, „FARGO“ von der Universität Stuttgart und „Glücksklee“ von der Leibniz Universität Hannover.

Überflieger 2 – junge Teams stemmen eigene Raumfahrtmission
Die Gewinner mussten zunächst ein interdisziplinäres Team aus Studierenden verschiedenster Fachrichtungen zusammenstellen, um alle wissenschaftlichen, technischen und organisatorischen Aspekte der Experimententwicklung abzudecken und so in der Lage zu sein, sowohl ihr Experiment zu entwickeln und zu bauen als auch das Projektmanagement und die Qualifikation für den Weltraum zu bewältigen. Geholfen hat ihnen dabei die yuri GmbH – ein deutsches Weltraum-Start-up aus Meckenbeuren (Baden-Württemberg). „Ein Jahr spannender Arbeit liegt nun hinter den Teams. Sie müssen neben ihrem Studium eine komplette Raumfahrtmission selbst stemmen. Das ist eine große Leistung und erfordert ein gutes Teamwork.

„Nun folgt die Kür mit dem Flug zur ISS und dem Betrieb der Experimente. Auf die Ergebnisse dürfen wir schon jetzt sehr gespannt sein“, freut sich Dr. Julianna Schmitz, Projektleiterin des Überflieger-2-Wettbewerbs bei der Deutschen Raumfahrtagentur im DLR. Wenn die Experimente in ihren 10 x 10 x 20 Zentimeter kleinen Containern auf der Internationalen Raumstation angekommen sind, werden sie von NASA-Astronaut Warren „Woody“ Hoburg oder dem ersten arabischen ISS-Raumfahrer Sultan Alneyadi in Empfang genommen und in das Tango-Lab im US-amerikanischen Destiny-Modul eingebaut.

30 Tage lang werden sie dort voll automatisiert – also ohne astronautische Hilfe – laufen. Programmänderungen sind aber durch Kommandos möglich, die die Teams an die Betreiberfirma SpaceTango übermitteln können. Auch die Experimentdaten bekommen die Teams von der Betreiberfirma übermittelt. Nach dem Ende der Betriebszeit werden die Experimente ausgebaut und kehren in der Dragon-Kapsel CRS-27 im April 2023 wieder zur Erde zurück.

ADDONISS – Gehirnforschung unter Weltraumbedingungen
Unter Weltraumbedingungen laufen in vielen Bereichen Alterungsprozesse deutlich schneller ab. Das hat die bisherige Forschung auf der ISS gezeigt. „Wir wollen uns diese Bedingungen auf der Raumstation nun zunutze machen, um mit unserem Experiment degenerative Erkrankungen des Gehirns – etwa Alzheimer – zu untersuchen. Dazu werden wir versuchen elektrische Signale von neuronalen Zellkulturen unter den dortigen Umgebungsbedingungen zu messen“, erklärt Selina Kanamüller vom Team WARR Space Labs der TU München in ihrem Experiment ADDONISS (Ageing and Degenerative Diseases of Neurons on the ISS).

Die Hälfte der Kulturen wird mit einem Mittel versetzt, welches ähnliche Soffwechselstörungen hervorruft wie die Alzheimer-Krankheit. Die Zellkulturen wachsen dabei direkt auf einem Mikrochip, der elektrische Signale und damit die Aktivität der Zellen messen kann. Gleichzeitig wird das Wachstum der Zellen auch von einem miniaturisierten Kamera-Mikroskop beobachtet. „Die Ergebnisse werden wir dann mit Experimenten auf dem Boden vergleichen und so hoffentlich mit unseren Weltraumergebnissen die Alzheimerforschung auf der Erde vorantreiben“, erklärt Selina Kanamüller.

BRAINS – Zellwachstum in Schwerelosigkeit untersuchen
Im Rahmen des BRAINS-Projektes wird das Wachstum von 3D-Zellkultursystemen, sogenannten Organoiden, unter Mikrogravitationsbedingungen an Bord der ISS untersucht. Derzeit versuchen Forschergruppen mit Hilfe von Organoiden das menschliche Mittelhirn möglichst genau nachzuahmen. Wenn sie im Labor kultiviert werden, sind die Zellen dichter gepackt und ihre Größe ist in der Regel auf einen Durchmesser von zwei bis drei Millimeter begrenzt. Das schränkt ihre räumliche Organisation und die Vielfalt der Zellpopulationen ein. „Wir wollen uns die Umgebungsbedingungen auf der Raumstation zunutze machen und die 3D-Zellorganisation der Organoide untersuchen.

Wir erhoffen uns größere und weniger dicht gepackte Organoide, die das physiologische menschliche Gehirn genauer nachahmen“, erklärt Elisa Zuccoli vom Team BRAINS (Biological Research using Artifical Intelligence for Neuroscience in Space) der University of Luxembourg. Nach 30 Tagen auf der ISS wird das Team künstliche Intelligenz für die Analyse von Bildmerkmalen einsetzen, um seine Ergebnisse mit den aktuellen Experimenten am Boden zu vergleichen. Sie gehen davon aus, dass das Wachstum der Mittelhirnorganoide unter Mikrogravitation einen großen Einfluss auf die zukünftige Pharmaindustrie und die regenerative Medizin haben könnte.

FARGO – Bauteile für die Raumfahrt von morgen
Während des ersten Überflieger-Wettbewerbs kam im Jahr 2018 das PAPELL-Experiment auf die ISS. Nun ist das Team des studentischen Vereins KSat e.V. von der Universität Stuttgart zum zweiten Mal dabei. „Wir bringen mit unserem neuen Experiment drei Anwendungen von sogenannten Ferrofluiden auf die Raumstation, um die Reaktion ihrer magnetischen Partikel auf Magnetfelder unter den dortigen Umgebungsbedingungen auf die Probe zu stellen. Wir testen zum Beispiel einen thermischen Flüssigkeitsschalter, der die Übertragung von Wärme zwischen zwei Bauteilen regelt, und einen elektrischen, der einen Stromkreis schließen und öffnen soll.

Außerdem erproben wir ein neuartiges System, bei dem wir durch Verwendung von Ferrofluid die Lageregelung von Kleinsatelliten übernehmen möchten“, erklärt Nicolas Heinz vom Team FARGO (Ferrofluid Application Research Goes Orbital). Allen drei Anwendungen ist gemeinsam, dass sie auf mechanische Teile weitestgehend verzichten, um die Gefahr eines Ausfalls aufgrund von Verschleiß deutlich zu reduzieren. Das Experiment untersucht nun, inwiefern die drei Konzepte in der Schwerelosigkeit funktionieren, um sie zukünftig bei Raumfahrtmissionen einsetzen zu können.

Glücksklee – Pflanzenwachstum auf der ISS unter der Lupe
Für zukünftige Langzeitmissionen im Weltraum müssen die astronautischen Crews auch zu „Selbstversorgern“ werden und Pflanzen als Nahrungsquelle in den Raumfahrzeugen anbauen können. „Allerdings wirkt sich die veränderte Schwerkraft während solcher Missionen auf das Pflanzenwachstum aus. Daher wollen wir auf der Raumstation die Veränderungen in der symbiotischen Beziehung von Klee (Medicago truncatula) und in der Erde lebenden Bakterien (Sinorhizobium melilot) in der Schwerelosigkeit erforschen“, erklärt Pia Bensch vom Team Glücksklee der Leibniz Universität Hannover. Am Boden nisten sich die Bakterien in den Wurzeln des Klees ein. Sie erhalten dabei Nährstoffe von der Pflanze und geben an diese Stickstoff ab, den die Pflanze wiederum zum Wachstum braucht. Doch wie läuft dieser Kreislauf unter diesen extremen Bedingungen ab? Um diese Frage zu beantworten, werden mehrere Kleesetzlinge unter kontrollierten Bedingungen im Experimentcontainer wachsen. Während des Aufenthalts auf der ISS wird das Wachstum von einer Kamera beobachtet. Nach der Rückkehr zur Erde wird der „Weltraum-Klee“ im Labor dann intensiv auf schwerkraftbedingte Veränderungen genetisch untersucht.

Die Deutsche Physikalische Gesellschaft (DPG) unterstützte Überflieger 2 bei der Auswahl der Experimente und der Bekanntmachung des Projekts. Die technische Umsetzung erfolgt über die Firma yuri GmbH aus Meckenbeuren. Der deutsche Anteil von Überflieger 2 wird finanziert mit Mitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK).

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Quelle: Johannes Gutenberg-Universität Mainz.

26. Januar 2022 – Anfang Dezember 2021 startete das Projekt „Entwicklung eines Lasersystems für Experimente mit Bose-Einstein-Kondensaten auf der Internationalen Raumstation innerhalb der BECCAL-Nutzlast (BECCAL-II)“ unter Beteiligung eines Teams um Prof. Dr. Patrick Windpassinger und Dr. André Wenzlawski von der Johannes Gutenberg-Universität Mainz (JGU). In Zusammenarbeit mit der Humboldt-Universität zu Berlin, dem Ferdinand-Braun-Institut (FBH) und der Universität Hamburg soll in diesem Vorhaben ein Lasersystem für das BECCAL-Experiment zur Untersuchung von ultrakalten Atomen auf der Internationalen Raumstation (ISS) entwickelt werden.

Beim BECCAL-Experiment handelt es sich um eine Multi-Nutzer-Plattform, die zahlreichen nationalen und internationalen Wissenschaftlern für die Verwirklichung ihrer Ideen offenstehen wird. Die Plattform ermöglicht ihnen, eine Vielzahl von Experimenten unter anderem auf den Gebieten der Quantensensorik, der Quanteninformation oder der Quantenoptik durchzuführen.

Transport der BECCAL-Projekte zur ISS für Anfang 2026 geplant
Die ISS erlaubt dabei eine einzigartige Kombination von Schwerelosigkeit, Zugänglichkeit und einer hohen Anzahl von Experimenten. Dies macht unter anderem auch die Durchführung von Hochpräzisionsexperimenten, wie zum Beispiel zum Test des Einstein’schen Äquivalenzprinzips, möglich. „Für die Experimente ist es ideal, wenn auf die Wolke aus ultrakalten Atomen keine Kräfte wirken. Solche Bedingungen ermöglicht die Schwerelosigkeit“, erklärt André Wenzlawski von der Arbeitsgruppe Windpassinger zu dem Vorhaben.

Das BECCAL-Experiment ist ein Nachfolger des CAL-Projektes, das sich seit 2018 an Bord der ISS befindet und seitdem zahlreiche Experimente durchgeführt hat. Dabei soll BECCAL die experimentellen Möglichkeiten speziell auf den Gebieten der Präzisions-Atominterferometrie und der Manipulation der Atome mit verstimmten Lichtfeldern erweitern. Aber auch durch neue technologische Ansätze bei der Präparation des atomaren Ensembles wird eine allgemein bessere Performance angestrebt. Die Nutzlast ist für einen Start Anfang 2026 vorgesehen und soll die CAL-Apparatur im Destiny-Modul der ISS eins zu eins ersetzen.

In dem mit 3,4 Millionen Euro geförderten Teilprojekt will die Gruppe um Patrick Windpassinger, Professor am Institut für Physik der JGU, gemeinsam mit der Universität Hamburg ein zerodurbasiertes Strahlaufteilungs- und Schaltsystem entwickeln, realisieren und innerhalb der BECCAL-Nutzlast zum Einsatz bringen. In diese Entwicklungen fließen die Erkenntnisse von zahlreichen vorangegangenen Experimenten unter Schwerelosigkeit ein, wie beispielsweise MAIUS, QUANTUS oder KALEXUS, an denen die JGU bereits beteiligt war. „Bei diesen Experimenten konnten wir in der Vergangenheit sowohl die technologischen Grundlagen für die Verwirklichung eines solchen, extrem komplexen Experiments legen als auch erste fundamentale Tests zur Durchführbarkeit der angestrebten Experimente vornehmen“, sagt André Wenzlawski.

Die dafür benötigten robusten Lasermodule kommen aus dem FBH, das aktuell 55 der schmalbandigen Laserquellen fertigt. Die Humboldt-Universität zu Berlin koordiniert die Integration dieser Lasermodule zusammen mit dem optischen Strahlaufteilungs- und Schaltsystem in ein kompaktes Gesamtsystem. Die Finanzierung des Projektes erfolgt durch das Raumfahrtmanagement des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) mit Mitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Klimaschutz aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestags.

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• ISS Forschung & Forschungseinrichtungen

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Quelle: DLR.

Wie ist das Leben auf die Erde gekommen? Um diese und weitere grundlegende Fragen zur Entstehung von Himmelskörpern in unserem Sonnensystem zu untersuchen, startet die japanisch-deutsche Raumfahrtmission DESTINY+ (Demonstration and Experiment of Space Technology for Interplanetary voyage with Phaethon flyby and dust science) im Jahr 2024 auf eine Reise zum Asteroiden 3200 Phaethon. Dabei wird das deutsche Instrument DDA (DESTINY Dust Analyzer) an Bord der japanischen Raumsonde kosmischen Staub aus der Nähe des Asteroiden sowie aus dem interstellaren Raum untersuchen. Der Kooperationsvertrag für die bilaterale Mission wurde am 11. November 2020 von Dr. Walther Pelzer, Vorstand für das Raumfahrtmanagement im Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) und Dr. Hitoshi Kuninaka, Vice President of JAXA (Japan Aerospace Exploration Agency) im Rahmen eines gemeinsamen Strategiedialogs unterzeichnet.

Der Asteroid Phaeton
„Diese Mission unterstreicht einmal mehr den Nutzen von bilateralen Kooperationen zwischen Partnern auf Augenhöhe, wie es für Deutschland und Japan der Fall ist“, erklärt Dr. Pelzer. „Mit DESTINY+ setzen wir die erfolgreiche Zusammenarbeit bei Missionen wie Hayabusa 2, MMX und Bepi Colombo fort, und wir freuen uns, mit dem Staubteleskop DDA einen wichtigen Beitrag zur Weltraumforschung leisten zu können.“ Mitte 2024 soll die Raumsonde DESTINY+ mit einer EPSILON-S-Trägerrakete vom Uchinoura Space Center in Japan ins All starten und sich auf eine rund vierjährige Reise zum Asteroiden 3200 Phaethon begeben. Der Himmelskörper gilt als der Ursprung der Geminiden, einer Staubwolke, die um die Sonne kreist, und die jedes Jahr im Dezember einen Sternschnuppen-Schauer auf die Erde regnen lässt.

„Phaethon kommt der Sonne mit einem Minimalabstand von rund 21 Millionen Kilometern sehr nahe, sogar näher als der Planet Merkur“, erläutert Carsten Henselowsky, Projektleiter von DESTINY+ im DLR Raumfahrtmanagement. „Dabei heizt sich seine Oberfläche auf eine Temperatur von über 700 Grad Celsius auf, wodurch der Himmelskörper vermehrt Staubpartikel freisetzt. Ziel der Mission ist es, diese Staubteilchen zu untersuchen und festzustellen, ob bei der Entstehung von Leben auf der Erde der Eintrag von extraterrestrischem Material eine Rolle gespielt haben kann.“ Bei ihrem Vorbeiflug wird sich die Raumsonde dem Asteroiden auf eine Distanz von rund 500 Kilometern annähern. Zu diesem Zeitpunkt befindet sich 3200 Phaethon in einer Entfernung von rund 150 Millionen Kilometern zur Sonne.

Deutsches Staubteleskop DDA ist Schlüsselinstrument der Mission
Schlüsselinstrument der Mission ist das deutsche Staubteleskop DDA. Das hochauflösende Massenspektrometer sammelt und analysiert während seiner gesamten Reise zum Himmelskörper sowie in Asteroidennähe kosmische Staubproben. Diese Proben sollen auf ihre chemische und physikalische Zusammensetzung untersucht und deren genaue Herkunft ermittelt werden. Besonders interessant ist dabei der Anteil an organischer Substanz. Wissenschaftler vermuten, dass Kohlenstoff, der Grundbaustein für alle irdischen Lebensformen, mit solche Staubteilchen auf unseren Planeten gelangt ist. Während die Raumsonde am Asteroiden vorbeifliegt, werden zudem eine Teleskop- und eine Multibandkamera die Oberfläche des Himmelkörpers beobachten.

Für Entwicklung, Bau und Start der Raumsonde und den anschließenden Betrieb der Mission ist die JAXA verantwortlich. Das deutsche Instrument DDA wird Federführend vom Institut für Raumfahrtsysteme (IRS) der Universität Stuttgart in Zusammenarbeit mit der Firma von Hoerner & Sulger entwickelt. Gefördert wir DDA vom DLR Raumfahrtmanagement mit Mitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie (BMWi).

Vertragsunterzeichnung beim DLR-JAXA-Strategiedialog
Unterzeichnet wurde der deutsch-japanische Kooperationsvertrag zur Mission DESTINY+ während des jährlich tagenden DLR-JAXA-Strategiedialogs unter Teilnahme von Prof. Anke Kaysser-Pyzalla, DLR-Vorstandsvorsitzende, Dr. Walther Pelzer, sowie Prof. Hansjörg Dittus, DLR-Vorstandsmitglied für Raumfahrtforschung und -technologie. Thematisiert wurde in der Online-Konferenz die ganze Breite der mittlerweile über 60 gemeinsamen Kooperationen mit Blick auf eine weitere Intensivierung der erfolgreichen Zusammenarbeit. Im Februar 2016 hatten DLR und JAXA zuletzt ein umfangreiches gemeinsames Strategieabkommen in Tokio unterzeichnet.

Ziel beider Partner ist es, ihre Luft- und Raumfahrtprogramme stärker aufeinander abzustimmen und ihre Kompetenzen zu bündeln. Ein wichtiges Thema ist dabei die Erforschung unseres Sonnensystems. Beispielsweise stellte das DLR gemeinsam mit französischen Partnern den Asteroidenlander MASCOT, der im Rahmen der JAXA-Mission Hayabusa 2 auf dem Asteroiden Ryugu im Herbst 2018 landete. Für den 6. Dezember 2020 ist die Landung einer Kapsel der JAXA mit Proben von Ryugu in Australien geplant. Zukünftig arbeiten DLR und JAXA unter anderem im Rahmen der Mission Mars Moon Explorer (MMX) zur Erforschung der Marsmonde Phobos und Deimos zusammen. Deutschland und Japan nutzen darüber hinaus die Internationale Raumstation ISS intensiv, um Fragen der Medizin, Materialentwicklung und Grundlagenforschung zu beantworten.

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• DESTINY+ auf Epsilon 2022

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Quelle: DLR.

24. Oktober 2019 – Junge Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler wollen den Geheimnissen der Atmosphäre und der Planetenbildung auf die Spur kommen: Am 23. Oktober 2019 startete um 6:33 Uhr mitteleuropäischer Sommerzeit der Stratosphärenballon BEXUS 29 mit Experimenten von Studierendenteams aus mehreren europäischen Ländern vom Raumfahrtzentrum Esrange in Nordschweden. Bei seinem dreistündigen Flug erreichte er eine Höhe von 26 Kilometern. Bereits am 25. Oktober soll mit BEXUS 28 der zweite Ballon der Kampagne folgen. Vier der insgesamt neun Studierendenteams der BEXUS-Mission des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) und der schwedischen Raumfahrtbehörde SNSA stammen von deutschen Hochschulen.

BEXUS 29: Atmosphärenphysik und Planetenforschung
Das Team TANOS (Thermal Atmospheric Neutron Observation System) untersuchte den Fluss von thermalen Neutronen in der Atmosphäre. Die Studierenden der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel entwickelten dafür einen Detektor auf Basis einer Gadoliniumfolie, mit der man den Fluss thermaler Neutronen in der Atmosphäre messen kann. Bisher gibt es nur wenige Verfahren, die es ermöglichen, thermale Neutronen zu messen. Diese entstehen durch Interaktion von kosmischer Strahlung mit Partikeln in der Atmosphäre als sogenannte sekundäre Neutronen. Diese Neutronen sind relativ langsam, weisen eine geringe Energie auf und lassen sich vor allem in der Stratosphäre in einer Höhe von 20 Kilometern finden.

Das Experiment IROCS (Influence of Radiation On Charged Spheres) ging der Frage nach, wie sich aus interstellarem Staub ein Planet bilden kann. Es konzentrierte sich dabei auf die physikalischen Prozesse, die bei Teilchen mit einer Größe im Zentimeter- bis Dezimeterbereich für deren Zusammenklumpen (Aggregation) verantwortlich sind. Das Team der Universität Duisburg-Essen entwickelte das Experiment, um solche geladenen Teilchen und deren Aggregation in der Stratosphäre zu untersuchen. In Schwerelosigkeitsexperimenten auf der Internationalen Raumstation ISS und im Fallturm hatten die Nachwuchswissenschaftler bereits Partikel und deren Ladung nach Kollisionen analysiert. Mit dem Experiment IROCS betrachten die Sutdierenden nun den Einfluss der kosmischen Strahlung auf die Ladung und damit die Aggregation von kollisionsbedingten, geladenen Partikeln während des Fluges in Abhängigkeit von der Flughöhe. Die Nachwuchswissenschaftlerinnen und -wissenschaftler erhoffen sich dadurch ein besseres Verständnis der Enstehung von Planeten.

Mit an Bord von BEXUS 29 war auch das Experiment des Teams SHADE (SDR Helix Antenna Deployment Experiment) der Universität Thessaloniki aus Griechenland, das einen Entfaltungs- und Anzeigemechanismus für eine Helix-Antenne für die Satellitenkommunikation testete. Das Team R2C2 der Luleå University of Technology in Schweden wollte mehr darüber erfahren, was die Radartechnologie und spezielle Materialien für die Navigation von Höhenforschungsballons leisten können.

Experimente für die Atmosphären- und Klimaforschung auf BEXUS 28
Am 25. Oktober soll mit BEXUS 28 der zweite Forschungsballon der Kampagne starten. Mit dabei sind die Experimente von zwei Studierendenteams der Technischen Universität Dresden.

Das Team Gamma-Volantis der Technischen Universität Dresden will unter realen Bedingungen neuartige miniaturisierte Sensoren für Ozon und relative Luftfeuchte während des Flugs in der Stratosphäre testen. Während der Mission wird die Zusammensetzungen von verschiedenen Schichten der Atmosphäre gemessen. Ziel ist es, die dynamische Ozonverteilung in der Atmosphäre besser überwachen zu können, die einen großen Einfluss auf das Klima der Erde hat. Außerdem können solche Ozonsensoren in der Medizin und der Ozonüberwachung verwendet werden.

Das Team OOXYGEN (Organic Oxygen Sensor Reference Experiment), ebenfalls von der TU Dresden, konzentriert sich mit seinem Experiment auf die Messung und damit die detaillierte Beobachtung von Sauerstoff in der Atmosphäre. Während des Fluges wird die Sauerstoffkonzentration gemessen und ein sogenanntes Konzentrationsprofil erstellt. Der hierfür verwendete neuartige Sensor ist einfacher und kostengünstiger und daher auch interessant für technische Anwendungen wie bei Verbrennungsprozessen in Automobilen oder in Kraftwerken.

Das Team DESTINY (Detection of Earthquakes through a Stratospheric Infrasound study) der École Polytechnique in Frankreich untersucht mittels Infraschallmessung seismische Vorgänge der Erde in der Stratosphäre. Von der Luleå University of Technology in Schweden testet das Team IRISC (InfraRed Imaging of astronomical targets with a Stabilized Camera) ein Nahinfrarot-Teleskop für astronomische Messungen mit Statosphärenballons.

REXUS/BEXUS ermöglicht Studierenden die Forschung unter Weltraumbedingungen
Das deutsch-schwedische Programm REXUS/BEXUS (Raketen-/Ballon-Experimente für Universitäts-Studenten) ermöglicht Studierenden, eigene praktische Erfahrungen bei der Vorbereitung und Durchführung von Raumfahrtprojekten zu gewinnen. Jeweils die Hälfte der Raketen- und Ballon-Nutzlasten stehen Studenten deutscher Universitäten und Hochschulen zur Verfügung. Die schwedische Raumfahrtagentur SNSA hat den schwedischen Anteil für Studierende der übrigen Mitgliedsstaaten der Europäischen Weltraumorganisation ESA geöffnet.

Jeweils die Hälfte der Ballon-Nutzlasten steht für Experimente von Studierenden deutscher Universitäten und Hochschulen zur Verfügung. Die schwedische Raumfahrtagentur SNSA hat ihren Anteil auch für Studierende der übrigen ESA-Mitgliedsstaaten geöffnet. Die deutschen Studententeams erhalten technische und logistische Unterstützung vom Zentrum für Angewandte Raumfahrttechnik und Mikrogravitation (ZARM) in Bremen. Die Flüge werden von EuroLaunch, einem Joint Venture der Mobilen Raketenbasis des DLR (MORABA) und dem Esrange Space Center des schwedischen Raumfahrtunternehmens SSC, durchgeführt.

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Quelle: DLR.

Ein neuartiges Experiment, der Photobioreaktor, verspricht einen großen Schritt in Richtung eines geschlossenen Kreislaufs. In dem Versuch wandeln Algen auf der ISS verbrauchte Luft mittels Photosynthese in Sauerstoff und essbare Biomasse um. Die Entwicklung des Experiments wurde vom Institut für Raumfahrtsysteme der Universität Stuttgart und dem Raumfahrtmanagement des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) initiiert, die Versuchseinrichtung hat Airbus Defence and Space in Friedrichshafen gebaut. Das Photobioreaktor-Experiment auf der ISS wird erstmalig den Zusammenschluss eines neuartigen biologischen Luftaufbereitungssystems mit Algen und eines physikalisch-chemischen Systems demonstrieren. Dies ist wichtig für zukünftige Basisstationen auf dem Mond oder Mars.

Am Samstag, 4. Mai 2019, begab sich der Photobioreaktor an Bord einer Falcon-9-Rakete des US-Unternehmens SpaceX auf den Weg zur Internationalen Raumstation. Der Start vom Raketenstartplatz SLC-40 auf dem Gelände der Cape Canaveral Air Force Station war der reguläre 17. Frachtflug eines Dragon-Raumtransporters. Der Start war ursprünglich für den 16. November vergangenen Jahres vorgesehen. Der für den 1. Mai geplante Starttermin wurde wegen Problemen mit der Stromversorgung auf der Raumstation abgesagt. Auch der Start am 3. Mai konnte nicht stattfinden, Ursache war eine Störung an der SpaceX-Landeplattform.

Die Algen, die im Inneren des Photobioreaktors leben, gehören zur Algenspezies Chlorella vulgaris. Sie ist sehr robust und auf der Erde sehr gut erforscht. Die kleinen aquatischen Lebewesen in den Reaktoren nutzen für die Produktion von Sauerstoff das Prinzip der Photosynthese und verlangen dafür nur Licht und etwas Nährlösung. Eine weitere Stärke der grünlichen Süsswasseralge ist, dass sie als Nahrung geeignet ist. Die Weiterverarbeitung der entstehenden Biomasse wird in dem aktuellen Experiment zwar nicht untersucht, wäre aber grundsätzlich möglich. Dann müssten auf Raumfahrtmissionen weniger Lebensmittel mitgeführt beziehungsweise nachgeliefert werden, was wiederum die Geschlossenheit und Nachhaltigkeit des Systems weiter erhöht. Etwa 30 Prozent der Astronautennahrung könnten aufgrund des hohen Proteingehalts durch Algenbiomasse ersetzt werden.

„Mit der erstmaligen Demonstration des hybriden Ansatzes sind wir ganz vorne mit dabei, wenn es um die Zukunft von Lebenserhaltungssystemen geht. Der Einsatz dieser Systeme ist natürlich vor allem für planetare Basisstationen oder sehr lange Missionen interessant. Aber wenn man nicht heute die Grundlagen legt, werden diese Technologien nicht zur Verfügung stehen, wenn man sie braucht“, sagt Dr. Oliver Angerer, Gruppenleiter für Exploration und Projektleiter für den Photobioreaktor im DLR Raumfahrmanagement.

Photobioreaktor bildet mit der physikalisch-chemischen Luftwiederaufbereitungsanlage ein Hybridsystem
Ein halbes Jahr soll der Photobioreaktor auf der Raumstation an der Produktion von Atemluft mitarbeiten. Dabei wird er vom Advanced Closed-Loop System (ACLS) unterstützt. Diese von Airbus in Friedrichshafen gebaute physikalisch-chemische Luftwiederaufbereitungsanlage befindet sich seit September 2018 auf der ISS, sie wurde mit einem japanischen HTV-Frachter transportiert und im US-amerikanischen Destiny-Labor installiert.

Airbus hat die etwa zwei Meter hohe und einen Meter breite Anlage als Technologiedemonstrator gebaut. Gleichwohl bleibt sie bis auf Weiteres Teil des Lebenserhaltungssystems der ISS und erzeugt Sauerstoff für die Astronauten. Das ACLS verwendet einen Teil des Kohlenstoffdioxids aus der Kabinenluft, um daraus Methan und Wasser zu gewinnen. Das Wasser, das in diesem so genannten Sabatier-Prozess entsteht, wird dann wieder dem Elektrolyseprozess zur Sauerstoffgewinnung zugeführt. Dies erhöht die Effizienz des Gesamtsystems und vermindert den Bedarf an Wasserlieferungen von der Erde.

Das ACLS kann allerdings nicht das gesamte Kohlenstoffdioxid aus der Atemluft für die Wassergewinnung nutzen. Einen Teil der Restmenge verarbeiten die Algen im Photobioreaktor zu Sauerstoff und ergänzen so die Leistung des ACLS. Auf diese Weise entsteht aus dem Zusammenspiel dieses biologischen Systems mit dem auf chemisch-physikalischer Basis arbeitenden ACLS ein Hybridsystem, PBR@ACLS genannt.

Damit wird erstmals die Arbeitsweise eines hybriden Lebenserhaltungssystems unter echten Weltraumbedingungen demonstriert.

Der Beitrag des Photobioreaktors zur Sauerstofferzeugung reicht bei Weitem nicht, um den Tagesbedarf eines Menschen zu decken ‒ den Wissenschaftlern geht es aktuell darum, die Funktionsweise eines derartigen Hybridsystems unter Beweis zu stellen. In der Zukunft könnten Reaktoren weitaus größer und so konstruiert sein, dass sie beispielsweise Bestandteile der inneren Wände eines Weltraum-Habitats etwa auf dem Mond oder Mars sind.

Hybridsysteme wie der PBR@ACLS-Photobioreaktor helfen aber nicht nur dabei, Langzeitmissionen zu verwirklichen. Sie können auch die Nachhaltigkeit auf der Erde steigern, indem sie Ressourcen sparen und zurückgewinnen. Hier kann die Raumfahrt von unserem Ökosystem lernen. Umgekehrt ist das System ein weiteres Beispiel dafür, wie Entwicklungen aus der Raumfahrt Techniken zum Erhalt des Lebensraums Erde liefern. Denkbare Anwendungen sind die Luftaufbereitung in geschlossenen Räumen oder der Abbau von Kohlenstoffdioxid.

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Ein Beitrag von Ralf Möllenbeck. Quelle: NASA, Raumfahrer.net.

Anatoli Iwanischin, Dan Burbank und Anton Schkaplerow begannen in der vorangegangenen Woche mit Wartungs- und Kontrollaufgaben. So wurden im russischen Segment die Öffnungen und Staubfilter der Luftumwälzungsanlage gereinigt, sowie die STTS-Audio-Systeme im Swesda-Modul gewartet. Im US-Teil der Station erfolgten Prüfungen der Trinkwasserqualität mit dem TOCA-Hardware-Kit. TOCA (Total Organic Carbon Analyzer) ist ein Gerät zur Prüfung der Reinheit des Wassers in der Wasser-Recycling-Anlage (WPA). Weiter erfolgte ein fünfstündiger Lauf von AQM (Air Quality Monitor) zur Überprüfung der Stationsluft. Anatoli Iwanischin absolvierte im Swesda-Modul eine Sitzung der russischen Verhaltensbewertung mit dem Namen MBI-20 Tipologija (Typologie). Dabei sollen die körperlichen und geistigen Fähigkeiten von Personen getestet werden, unter Stress zu arbeiten und zu kommunizieren. Ein Elektroenzephalogramm misst und registriert die elektrische Tätigkeit des Gehirns eines Besatzungsmitgliedes.

Vorbereitend auf den Zusammenbau und die Aufstellung des Amin-Swingbed-Systems im Destiny-Laboratorium konfigurierte Dan Burbank Verbindungen des VES/VRS (Vacuum Exhaust System / Vacuum Resource System). Das Amin-Swingbed-System ist ein Prototyp der Kohlendioxid- und Feuchtigkeitskontrolltechnologie, die im Orion MPCV (Multi Purpose Crew Vehicle) zur Anwendung kommen soll. Orion ist das nächste bemannte US-Raumfahrzeug, dass Raumfahrer über die niedrige Erdumlaufbahn hinaus transportieren soll. Beim Aufbau der Komponenten wurden jedoch einige Probleme mit den Anschlüssen festgestellt, so dass die Geräte wieder verstaut wurden, bis die Techniker am Boden eine Lösung der Probleme erarbeitet haben. Eine Vorstufe des Systems kam bereits bei verlängerten Space-Shuttle-Missionen in Form des RCRS (Regenerative Carbon Dioxide Removal System) zum Einsatz. Am Tag darauf wechselte Dan Burbank eine Brennstoffflasche im Experimentalschrank für Verbrennungsexperimente (CIR = Combustion Integrated Rack) des Destiny-Moduls.

In der zweiten Wochenhälfte fanden Tests des japanischen Robotic-Arms JEMRMS (Japanese Experiment Module Remote Manipulator System) am Kibo-Labormodul statt. Eine Reihe von Bewegungstests sollten hier sicherstellen, dass die Kontrolle des 10 Meter langen Arms auch von der Bodenstation aus möglich ist. Mit dem Demo-1-Test wurden Drehbewegungen des Nutzlastgreifers, auch End-Effector genannt, geprobt, bei dem Demo-2-Test erfolgten Längsbewegungen des gesamten Arms. Am 9. Dezember 20:50 Uhr erfolgte die nächste planmäßige Bahnanhebung des Orbitalkomplexes. Die zwei KD-Triebwerke des ODU-Systems (Integriertes Antriebssystem) des Swesda-Moduls arbeiteten 82 Sekunden und erhöhten mit einem Δv = 1,33 m/s die mittlere Umlaufbahn um 2,36 Kilometer auf insgesamt 393,2 Kilometer. Einen Tag darauf fand ein weiterer Test des CUCU (COTS UHF Communications Unit) im Harmony-Modul für den Dragon-Demoflug im Februar statt. Ziel war es hier, die Kommunikation des CUCU und den ISS-Antennen im S-Bandbereich mit einer möglichst niedrigen Bit-Fehlerrate nachzuweisen.

Der Beginn dieser Woche stand ganz im Zeichen der medizinischen Selbstversorgung der Crew. Anton Schkaplerow prüfte im russischen Segment die Medikamentenvorräte auf Vollständigkeit und Haltbarkeitsdatum. Ebenso wurden die Bestände an Nahrungsergänzungsmitteln, Salz, Vitamin C, usw. abgerufen. Im Anschluss daran machte er sich, unterstützt von Kommandant Dan Burbank, mit dem „Crew Medical Restraint System“ in seiner Funktion als medizinischer Offizier CMO (Crew Medical Officer) vertraut. Das CMRS ist eine Vorrichtung, auf der Patienten für Behandlungen, Defibrillationen und andere Notfälle in der Schwerelosigkeit gehalten werden können. Es kann in zwei Minuten an der ISS-Struktur befestigt werden, um dann Notarztverfahren am Patienten mit maximal zwei medizinischen Offizieren durchführen zu können. Im Destiny-Labormodul übten sie die Nutzung eines HMS RSP (Health Maintenance System Respiratory Support Pack) zur Beatmung bei Notfällen. In seiner Funktion als CMO absolvierte Anton Schkaplerow etwas später noch ein 30-minütiges On-Bord-Training. Die bereits am Boden erlangten Kenntnisse zu möglichen Notfällen, wie Atem- und Herzstillstand, werden einmal im Monat aufgefrischt und per Selbstbewertungsfragebogen überprüft.

Zur Wochenmitte arbeitete Dan Burbank im japanischen Kibo-Modul am 2D Nano Template 2 Experiment. Hierbei geht es um die Erzeugung von Nano-Schablonen zur Herstellung elektronischer Materialien auf der Erde. Zur selben Zeit arbeitete Anton Schkaplerow am KPT-10-Experiment “Kulonovskiy Kristall” (Coulomb-Kristall) im Miniforschungsmodul Poisk, welches Wissenschaftlern helfen soll, neue Materialien und Elektronikgeräte zu entwickeln. Dabei geht es um die Erforschung der Dynamik und der strukturellen Eigenschaften eines Coulomb-Systems, dass mit aufgeladenen Makropartikeln in einem Magnetfeld entsteht. Weiterhin fuhr er fort, Fracht aus dem Progress-Transporter auszuladen und in das stationseigenen Inventar-Management-Systems (IMS) einzubuchen. Die Inventar-Datei wird regelmäßig mit den drei Bodenstationen (Houston, Moskau, Baikonur) ausgetauscht und abgeglichen. Im Sarja-Modul absolvierte Anatoli Iwanischin wichtige Reinigungsaufgaben. Er säuberte die Räume hinter den Panelen 204, 205 und 303, um mögliche Schimmelpilzbildungen zu vermeiden. Eine Fotodokumentation dieser Bereiche erfolgte im Anschluss. Unterstützt vom Payload Operations Center in Huntsville arbeitete Dan Burbank erneut am CIR, wo er eine Führungsschiene und eine Sammelflasche austauschte.

Einen Teil seiner Zeit verbrachte Dan Burbank mit dem Trainer ROBoT (Robotics Onboard Trainer). Mit ROBoT werden Trainingseinheiten zur Steuerung des Stationsarms Canadarm2, hier in Vorbereitung auf die Kopplung der Dragon-Kapsel im nächsten Jahr, durchgeführt. In der zweiten Wochenhälfte erfolgte eine mehrstündige Softwareaktualisierung der russischen Stationscomputer auf die Version 8.05. Dies erforderte die teilweise Abschaltung von Gerätschaften im russischen Segment. So waren das Steuerungssystem MCS (Motion Control System), der Sauerstoffgenerator Elektron und das Wosduch-Kohlendioxyd-Eliminierungssystem außer Funktion. Nach erfolgter Prüfung der Installation wurden alle Systeme in die Ausgangskonfiguration zurückversetzt. Im US-Teil der Station führte Dan Burbank einige Tests an R2 (Robonaut 2) durch. R2 wurde dafür kurzzeitig aktiviert und nachfolgend wieder im Destiny-Modul verstaut. Weitere größere Aktivitäten mit dem menschenähnlichen Roboter sind nicht vor Januar 2012 geplant.

Mittlere Bahnhöhe der ISS am 15.12.2011: 392,8 km bei einem Höhenverlust von rund 130 Metern in den letzten 24 Stunden

Zukünftige Ereignisse:

• 23. Dezember, Sojus-TMA 03M erreicht die ISS
• 18. Januar, Bahnanhebung durch die Triebwerke von Swesda
• 25. Januar, Progress-M 13M verlässt die ISS
• 28. Januar, Progress-M 14M erreicht die ISS

Raumcon:

• **ISS** Expedition 30 seit dem 24. November

Der Beitrag Wochen 3 + 4 der Expedition 30 erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Ralf Möllenbeck. Quelle: NASA, Raumfahrer.net, Roskosmos.

In der vorangegangenen Woche nahmen Wartungsarbeiten und Reparaturen an elektrischen Komponenten der Station viel Zeit in Anspruch. Bereits am Wochenanfang wechselte Mike Fossum ein defektes Remote Power Controller Module (RPCM), eine Art ferngesteuerter Stromkreisregler, im Labormodul Destiny. Dieses Modul sichert die redundante Stromversorgung des Express-Racks 2, welches auch den K_u-Band-Empfänger mit Energie versorgt. Einen Tag später setzte er die Arbeiten fort, er tauschte nun ein weiteres RPCM gegen ein entsprechendes Ersatzteil. Hier ging es um die Sicherstellung der Stromversorgung von Rauchdetektoren und etlichen anderen Verbrauchern im US-Labor. Satoshi Furukawa nahm zu dieser Zeit an dem ICV-Experiment (Integrated Cardiovascular) teil. Diese Studie zu den Auswirkungen von Langzeitaufenthalten im All beobachtet speziell den Herzkreislauf. Diesmal musste der japanische Astronaut ganz entspannt 10 Minuten ruhig atmen, währenddessen wurde seine Herzfrequenz gemessen und protokolliert.
Satoshi Furukawa hat in der letzten Woche erneut am defekten Gradientenofen GHF (Gradient Heating Furnace) Fehlerermittlungen durchgeführt. Der GHF befindet sich im Experiment-Rack KOBAIRO des japanischen Forschungsmoduls Kibo und sollte zur Herstellung von hochwertigen Kristallen bei einer Temperatur von bis zu 1600 °C dienen. Allerdings sorgten zwei Ausfälle des Hauptofens am 12. April und am 20. April 2011 für eine Stilllegung der Apparatur. Es besteht die Vermutung, dass zwischen einem Heizungsflansch und einem Sicherungsdraht ein unbeabsichtigter Kontakt besteht oder eine falsche Position der Endheizung in Bezug auf die Hauptheizung Ursache für einen Kurzschluss ist. Auch die Stationslaptops machten Probleme, der Zugriff auf die Festplatten über das CSL (Crew Support LAN) gelang teilweise nicht. Durch Nutzung eines neuen SWRDFSH (Swordfish) Software Updates trat nur eine teilweise Verbesserung der Situation ein.

Im Columbus Forschungsmodul betreute Satoshi Furukawa das kommerzielle biologische Experiment CGBA-5/CSI-5 (Commercial Generic Bioprocessing Apparatus 5/Science Insert-05). Hier ersetzte er sechs Keimbehälter für einen neuen Versuchsaufbau. Nach Anschluss aller Verbindungen wurden die Operationen zum Experiment wieder aufgenommen. Es sollen Wachsrichtung von Wurzeln und Keimen bei Schwerelosigkeit erforscht werden. Im russischen Segment arbeitete Sergej Wolkow mit dem Experiment Plasma-Kristall. Es dient der Beobachtung von ultravioletter Strahlung erzeugt durch elektrisch aufgeladene Staubteilchen in Raumumgebung. Mike Fossum rekonfigurierte und reinigte im Schleusenmodul Quest die Kühlleitungen der US-Raumanzüge. Weiter musste er eine Fehlerbehebung an dem Laufband T2/COLBERT im Knotenmodul Tranquility durchführen. Seit dem 11. Oktober konnten die Trainingsdaten nur per USB-Stick gesichert und dann zur Bodenstation gesendet werden. Eine Neukonfiguration der W-LAN Karte sollte hier Abhilfe schaffen.

Den Anfang dieser Woche verbrachten die Raumfahrer damit, weiteren Müll und nicht mehr benötigte Ausrüstung in den Progress-Transporter zur Entsorgung zu verladen. Vorbereitend auf seinen Abflug am 29. Oktober testeten die russisch Flugkontrolleure das russische KURS-Rendezvoussystem mit seinem passiven Part im Swesda-Modul und dem aktiven Part am Progress-Frachter. Ebenso musste die Besatzung die Schutzfenster der Module Destiny, Tranquility, Cupola und Kibo für den anstehenden Triebwerktest von Progress-M 10M schließen. Über Nacht öffnete Sergej Wolkow letztmalig die Sauerstoffventile des Frachters, um kontrolliert die Stationsluft aufzufrischen. Inzwischen wurden die Luken des Transporters geschlossen. Mike Fossum verbrachte einige Zeit damit, ein Luftanalysegerät aus dem AR-1-Rack (Atmosphere Revitalization-1) in Destiny auszubauen und in dem AR-2-Rack im Tranquility-Knoten wieder einzubauen. Das dazugehörige Massenspektrometer sowie die Daten- und Kontrolleinheit wurden ebenfalls umgesetzt.

Für den Kommandanten der ISS, Mike Fossum, stand eine neue Reihe der Fitness-Studie SPRINT auf dem Plan. Nach der Ausführung von sehr intensiven aber kurzen Übungen zur Verminderung des Muskel- und Knochenabbaus und dem Training des Herzkreislaufsystems werden im Columbus-Modul Ultraschallaufnahmen des Beines angefertigt. Zur Wochenmitte erfolgte eine weitere Zündung der Antriebssysteme des Swesda-Moduls. Um 14:52 Uhr MESZ feuerten zwei KD-Triebwerke des ODU-Systems für 1 Minute und 54 Sekunden. Die dabei erreichte Änderung der Geschwindigkeit von plus 1,9 Meter pro Sekunde steigerte die Höhe der mittleren ISS-Umlaufbahn um 3,2 Kilometer auf insgesamt 390,0 Kilometer. Am gleichen Tag prüfte Mike Fossum die Wissenschaftsnutzlast BCAT-6 (Binary Colloidal Alloy Test-6) im Kibo-Modul. Bei diesem Experiment werden stündlich sieben Tage lang automatisch Fotos angefertigt, die den Übergang der polymeren und kolloiden Stoffe vom flüssigen in den gasförmigen Zustand dokumentieren. Die Erkenntnisse daraus sollen der Entwicklung von preiswerteren und länger lagerfähigen Lebensmitteln und Arzneien auf der Erde dienen.

Gegen Ende dieser Woche musste Sergej Wolkow den defekten Rauchmelder 5 vom Typ SIGNAL-VM DS-7A inspizieren. Dafür öffnete er im Swesda-Modul das Verkleidungspanel 314 in der Überkopf-Position, prüfte und wechselte anschließend den Rauchdetektor. Später führte er die regelmäßige Wartung des Umweltkontroll- und Lebenserhaltungssystems durch. Dies schloss auch die Prüfung des russischen Toilettenbereiches ein, es wurden hier Feststoff- und Schmutzwasserbehälter ausgetauscht. Die Besatzungsmitglieder hatten erneut die Gelegenheit mit Schülern auf der Erde zu sprechen. Satoshi Furukawa sprach dabei mit den Besuchern des Saga Raumfahrtmuseums und dem Observatorium in Takayama über die Unterschiede zwischen Leben und Arbeiten auf der Erde und im Raum. Alle drei Raumfahrer nahmen an einer russischen Fernsehschaltung teil, wo sie Fragen von Schülern der 19. Internationalen Space Olympiade in Koroljow beantworteten.

Mittlere Bahnhöhe der ISS am 27.10.2011:

389,9 km bei einem Höhenverlust von rund 300 Metern in den letzten 24 Stunden

Zukünftige Ereignisse:

• 29. Oktober, Progress-M 10M verlässt die ISS
• 02. November, Progress-M 13M erreicht die ISS
• 16. November, Sojus-TMA 22 erreicht die ISS
• 18. November, Bahnanhebung durch die Triebwerke von Swesda
• 22. November, Sojus-TMA 02M verlässt die ISS

Raumcon:

• **ISS** Expedition 29 seit dem 23. Oktober

Der Beitrag Reparaturtrupps im Einsatz erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Ralf Möllenbeck. Quelle: NASA, Raumfahrer.net, DLR. Vertont von Peter Rittinger.

Mit dem Ablegen von Sojus-TMA 01M begann am 16. März offiziell die zweimonatige Dauer der Langzeitbesatzung 27. Am Tag zuvor hatte die Besatzung ihr neustes Mitglied Robonaut 2, welcher mit dem PMM Leonardo angeliefert wurde, begrüßt. Robonaut 2 wurde aus seiner Transportbox befreit und nach einer ersten Inspektion auf einem festen Sockel im Destiny-Modul arretiert. Dieser menschenähnliche Roboter, in Kurzform auch R2 genannt, soll nach einer Softwareaktualisierung des Station-Support-Computers voraussichtlich im Mai erstmals aktiviert werden. R2 ist derzeit die zweite Evolutionsstufe von Testrobotern und wurde aus dem Vorgängermodel R1 weiterentwickelt. Es existieren bei der NASA zur Zeit vier Modelle, wobei es sich auf der ISS um das Exemplar R2B handelt. Von seinem Betrieb erhoffen sich die Ingenieure am Boden Erkenntnisse zur Nutzbarkeit von R2 bei Schwerelosigkeit innerhalb der Station, aber auch weiterführend für Einsätze und Unterstützungsleistungen bei Außeneinsätzen.

Am letzten Wochenende beschäftigten sich die drei verbliebenen Raumfahrer unter anderem mit dem Fachtransfer zwischen den angekoppelten Versorgern und der ISS. Kommandant Dmitri Kondratjew entlud den russischen Frachter Progress-M 09M und befüllte ihn im Gegenzug mit Müll und nicht mehr benötigter Ausrüstung. Paolo Nespoli und Catherine Coleman be- und entluden das europäische ATV 2 „Johannes Kepler“ und den japanischen Versorger HTV 2 mit dem klangvollen Namen „Kounotori“. Letzterer soll die ISS am 28. März verlassen und am Morgen des 30. März in der Erdatmosphäre verglühen. Der Frachtaustausch wurde hier bereits zu 100% abgeschlossen. Alle drei Besatzungsmitglieder unterzogen sich einer weiteren Vertiefung der Kenntnisse zu den Notfallprozeduren für das neue Stationsmodul Leonardo, das vor einigen Wochen während STS-133 angekoppelt wurde.

Zum Beginn dieser Woche vermeldete das Kontrollzentrum in Tsukuba die Wiederaufnahme der Überwachung des japanischen Stationsteils. Nach und nach konnten die Experimental-Racks im Kibo-Modul hochgefahren werden. Ebenfalls übernahm die japanische Missionsleitung die Führung zu den Prozeduren für HTV 2, welche dem Verlassen der ISS vorweg gehen. Es wurden finale Frachttransporte vorgenommen, Arbeitsabläufe mit Canadarm2 geprobt und das Verriegeln der Luken zum HTV 2 vorbereitet. Zur gleichen Zeit stellte die Besatzung „klickende“ Geräusche am Trainingsgerät CEVIS fest. Bei verschiedenen Einstellungen des Fahrradergometer wurden diese ungewöhnlichen Töne hörbar und das elastisch aufgehängte Gerät daraufhin von den Technikern am Boden für die weitere Benutzung gesperrt. Als Ersatztrainingsgerät wurde daraufhin das Laufband Colbert/T2 herangezogen. Catherine Coleman machte sich mit der Installation eines REBR (Re-Entry Breakup Recorder) in HTV 2 und ATV 2 vertraut. Dieses zwei Kilogramm wiegende Gerät ist mit GPS, Temperatur- und Beschleunigungssensoren, einem Datenrekorder und einem Iridium-Modem ausgestattet und soll während des Wiedereintrittes der Raumfahrzeuge Daten zur Erde senden.

In der zweiten Wochenhälfte standen vielfältige Forschungs-, Trainings- und Wartungsaufgaben auf dem Programm der Besatzung. Paolo Nespoli verbrachte einen Teil seiner Zeit mit dem Training zur Fotokontrolle des Hitzeschutzschildes bei der Ankunft eines Space-Shuttles, dem sogenannten Rendezvous Pitch Maneuver. Dabei vollführte der Orbiter eine 360-Grad-Drehung um seine Querachse und ermöglicht es der Besatzung der Raumstation Fotos vom Hitzeschild an der Unterseite des Orbiters zu machen. In ihrer Funktion als medizinischer Offizier an Bord absolvierte Catherine Coleman eine Trainingseinheit zur Bedienung der Notfallausrüstung der Station. Kommandant Dmitri Kondratjew führte im russischem Segment die regelmäßigen Kontroll- und Wartungstätigkeiten durch. Alle Besatzungsmitglieder beteiligten sich an der CEO (Crew Earth Observation). Dabei wurden ausgewählte Ziele auf der Erdoberfläche fotografiert, darunter die Hauptstadt der Tschechischen Republik Prag, Luxemburg, die Gemeinde Vaduz im Fürstentum Liechtenstein, das Fürstentum Monaco und die italienische Hauptstadt Rom.

Flugingenieur Paolo Nespoli widmete sich der Hardware des ESA-Experimentes GeoFlow II, welche mit dem ATV 2 zu ISS geliefert wurde. Er baute sie im Fluid Science Lab (FSL) des Columbus-Moduls ein. Ziel der wissenschaftlichen Experimente unter Schwerelosigkeit ist es, in den nächsten Monaten Phänomene im Inneren der Erde zu untersuchen. Zum Einsatz kommt hier ein Minimodel der Erde, in dem die Schichten der Erde nachgebildet sind und den entsprechenden Temperaturverhältnissen ausgesetzt werden. Weiter kann bei dem Versuchsaufbau Schwerkraft und Erdrotation simuliert werden. Für eine neue Versuchsreihe richtete Paolo Nespoli die Apparatur zum Verdampfen (Boiling Experiment Facility = BXF) in der Handschuhbox MSG (Microgravity Science Glovebox) des Destiny-Moduls ein. Mit der BXF sollen Studien zu Wärmeleitung und Kondensationsprozessen unterstützt werden. Die dabei gewonnen Erkenntnisse könnten bei effizienteren Kühlsystemen neuer Raumfahrzeuge und anderen Anwendungen auf der Erde genutzt werden.

Da an diesem Wochenende durch die Abreise von HTV 2 recht viel Arbeit anliegt, wurde der Besatzung der ISS am Freitag etwas Freizeit gelassen. Trotzdem wurde in Sojus-TMA 20 eine dreistündige Notfallübung durchgeführt, eine Standardprozedur für jede ISS-Besatzung. Die planerischen, medizinischen und privaten Konferenzen mit den Bodenstationen wurden diesmal vorgezogen. Paolo Nespoli absolvierte seine monatliche Auffrischung der Kenntnisse als medizinischer Offizier. Bei der halbstündigen Videositzung ging es um die Gabe von intravenösen Infusionen. Am Wochenende werden die Arbeitsstationen des Stationsarms im Destiny-Modul und Cupola geprüft, die Luken zum japanischen Transporter sollen am Sonntag geschlossen werden. Am Montag, den 28. März gegen 18 Uhr MESZ, soll Kounotori von der ISS gelöst und von Canadarm2 ausgesetzt werden.

Mittlere Bahnhöhe der ISS am 25.03.2011:353,1 km bei einem Höhenverlust von 125 Metern in den letzten 24 Stunden

Zukünftige Ereignisse:

• 28. März, HTV 2 verlässt die ISS
• 07. April, Sojus-TMA 21 erreicht die ISS

Raumcon:

• **ISS** Expedition 27

Der Beitrag Die ISS-Mannschaft jetzt als Drei-Personen-Crew erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Ralf Möllenbeck. Quelle: NASA, Raumfahrer.net, JAXA. Vertont von Peter Rittinger.

Vorangegangen waren viele Stunden intensiver Vorbereitung auf diese Aktivität. So trainierten Scott Kelly, Paolo Nespoli und Catherine Coleman diese Arbeiten an der ROBoT-Station (Robotics on-board Trainer), es wurden zusätzliche Strom- und Datenkabel in das Harmony-Modul gelegt, die Luken zum HTV geschlossen und eine spezielle Kamera CBCS (Centerline Berthing Camera System) in die Andockluke in Harmony für HTV 2 montiert.

Heute Mittag startete die Besatzung der Internationalen Raumstation das Versetzen von HTV 2. Bis zu diesem Zeitpunkt war der japanische Transporter zu 70% entladen und bereits zu 40% mit Abfällen und nicht mehr benötigter Ausrüstung beladen. Die außenliegende Frachtpalette EP wurde bereits in der letzten Woche entnommen, entladen und erneut im HTV verstaut.

Gegen 13 Uhr MEZ löste sich HTV 2, nachdem die sechzehn Haltebolzen gelöst waren und durch Canadarm2 gehalten, vom erdzugewandten Kopplungsstutzen (Nadir) des Harmony-Moduls. An diesem amerikanischen Standard-Verbindungsadapter, dem Common Berthing Mechanism (CBM), war es seit seiner Ankunft am 27. Januar dauerhaft und begehbar befestigt.

In einer fast fünfstündigen, sehr langsam ausgeführten Drehbewegung mit dem Stationsarm (SSRMS), führten die drei Robotik-Operateure das 15 Tonnen schwere Raumfahrzeug zum dem All zugewandten Kopplungsstutzen (Zenit) des Harmony-Moduls. Dort angekommen, wurde HTV 2 erneut mit sechzehn Bolzen fest mit der ISS verbunden. Jetzt können, nach Dichtigkeitstest und dem Öffnen der Luken am 21. Februar, weitere Be- und Entladearbeiten vorgenommen werden.

Mit dem Umsetzen von HTV 2 wurde eine Grundvoraussetzung für den Start der Discovery Ende diesen Monats erfüllt. Der japanische Transporter musste weichen, da unterhalb der Module Harmony und Destiny die hauptsächlichen Robotikarbeiten der STS-133-Mission stattfinden sollen. So ist es unter anderem, geplant, dass neue Stationsmodul PMM Leonardo am erdzugewandten Kopplungsstutzen von Unity zu befestigen. Am 7. März wird HTV 2 zum erdzugewandten Kopplungsstutzen des Harmony-Moduls zurückverlegt, um am 28. März endgültig die ISS zu verlassen und planmäßig in der Erdatmosphäre zu verglühen.

Raumcon:

• **ISS** Expedition 26 seit dem 18. Februar

Der Beitrag „KOUNOTORI“ wechselt die Seite erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Autor: Günther Glatzel & Ralf Möllenbeck.

Am 31. Mai erfolgte die Kommandoübergabe von Oleg Kotow an Alexander Skworzow, zwei Tage später kehrte die Besatzung von Sojus-TMA 18 zur Erde zurück. Damit begann die Mission der ISS-Expedition 24. Am 5. und 8. Juni wurde die Bahn der Internationalen Raumstation im Verlaufe von drei Bahnmanövern um mehr als 10 km angehoben. Dabei wurde eine Geschwindigkeitsänderung von zusammen fast 6 m/s realisiert. Am 5. Juni wurden dazu die Triebwerke am Heck des Servicemoduls Swesda verwendet, am 8. Juni die des an Pirs angedockten Frachters Progress-M 05M.

Die Mannschaft führte etliche Wartungsarbeiten durch. Alexander Skworzow prüfte täglich die Aerosol-Filter des „Elektron“-Sauerstoffgenerators, Michail Kornijenko ersetzte Staubfilter, wechselte Batterien an Dosimetern und erledigte eine vorbeugende Wartung des Lüftungssystems im Swesda-Modul. Zusammen demontierten beide das russische Fahrradergometer Velo VB 3 und ersetzten es durch ein neues mit der Bezeichnung VB 3M. Dieses wurde mit dem Raumfrachter Progress M-04M zur ISS geliefert, war im MIM 2Poisk zwischengelagert und wird nun für seine Nutzung ausgerüstet. Im Modul Rasswjet (MIM 1) deinstallierte Alexander Skworzow die Elektronikausrüstung des automatischen Steuerungssystems, welche für das Kopplungsmanöver während STS 132 benötigt wurde. In Vorbereitung auf die Ankunft von Sojus-TMA 19 testeten Alexander Skworzow und Michail Kornijenko das automatische Kurs-Annäherungssystem.

Tracy Caldwell-Dyson befasste sich unter anderem mit den Notfallanweisungen an Bord, einem tragbaren Beatmungsapparat und dem Feuerlöscher im Modul Destiny. Im Columbus-Modul konfigurierte sie die Hardware im BioLab, einem europäischen Biologie-Laboratorium. Weiterhin arbeitete Tracy an einer fehlerhaften Pumpe im Sauerstoffgenerator in Destiny, um diese mit Hilfe der Bodenkontrolle wieder zu aktivieren. Sie führte die alltägliche Oberflächen- und Luftprobenentnahme in verschiedenen Bereichen der Station durch, um diese auf Mikroben untersuchen zu können. Auf dem Programm standen zwei TV-Termine, ein Interview mit ESPN 2 in Johannesburg anlässlich der Fußball-WM in Südafrika und ein Gespräch mit Studenten vom „Cradle of Aviation Museum“ in Garden City (USA).

Auch auf der ISS geht mal etwas verloren. Tracy Caldwell-Dyson fand am Donnerstag die vermissten 17 Abwassertaschen für das Wasseraufbereitungssystem (WRS) in dem TOCA-Hardware-Kit wieder. TOCA ist notwendig, um die Trinkwasserqualität zu überprüfen. Ein Verschwinden von Gegenständen darf eigentlich nicht vorkommen, zumal täglich das Inventar-Verwaltungssystem von einem Besatzungsmitglied aktualisiert wird. Die dabei erzeugte Datei aller Staupositionen und Vorräte wird automatisch an die Datenbanken der drei Bodenstationen (Houston, Moskau, Baikonur) gesendet.

Die Mannschaft absolvierte ihr tägliches zweistündiges Trainingsprogramm mit den sechs in der Station vorhandenen Übungsgeräten. Dies ist nötig, um dem Muskelabbau durch die fehlende Gravitation während einer Langzeitmission entgegenzuwirken. Es gibt auf der ISS zwei Laufbänder, zwei Fahrradergometer, ein Fitness-Rudergerät und ein Universal-Trainingsgerät. Eines der beiden Laufbänder mit Namen TVIS und das Fahrradergometer VELO befinden sich im Swesda-Modul. Das zweite Laufband mit dem Namen COLBERT und das Universal-Trainingsgerät ARED haben ihren Platz in Tranquility. Im Destiny-Modul befindet sich das zweite Fahrradergometer CEVIS. Columbus beherbergt das ESA-Schwungrad-Übungsgerät FWED (FlyWheel Exercise Device).

Am 15. Juni startete das Raumschiff Sojus-TMA 19 mit Douglas Wheelock, Fjodor Jurtschichin und Shannon Walker und komplettierte zwei Tage später die ISS-Expedition 24. Diese stand unter dem Motto „Science for six“, womit die Wissenschaft stärker ins Zentrum der Mission gerückt wurde. Dazu wurden insgesamt 167 Experimente im Auftrag der kanadischen Raumfahrtorganisation CSA (4), der ESA (38), der japanischen JAXA (15), der NASA (68) und der russischen Roskosmos (43) auf den Gebieten Biologie & Medizin (87), Technikerprobung und Technologie (32), Physik, Chemie und Materialwissenschaft (23), Erderkundung und Atmosphärenforschung (10), Bildung (8) sowie Astronomie und Astrophysik (7) durchgeführt.

Die erste gemeinsame Woche der Langzeitbesatzung 24 startete wie üblich mit der zweistündigen Sicherheitseinweisung der Mannschaft. Kommandant Alexander Skworzow ging mit der Besatzung die Verfahren und Fluchtwege im Notfall durch. Er hatte dabei die Unterstützung eines Fachmanns am Boden. Weiterhin wurden die Rollen bei einem Unfall zwischen alten und neuen Besatzungsmitgliedern besprochen, die auch in den Bodentrainings geübt wurden.

Unter anderem machte sich Douglas Wheelock in seiner Funktion als medizinischer Offizier an Bord, unterstützt von Shannon Walker, mit dem Crew Medical Restraint System vertraut. Dies ist eine Vorrichtung, auf der Patienten für Behandlungen, Defibrillationen und andere Notfälle in der Schwerelosigkeit befestigt werden können. Das CMRS kann in zwei Minuten an der ISS-Struktur befestigt werden und könnte auch als Transportmittel von Patienten zwischen Station und Shuttle dienen.

Zum Thema Sicherheit passte auch eine Meldung vom Abend des 20. Juni. Nachdem sich an diesem Tage schon drei Teile Weltraumschrott der Station genähert hatten, wurden die Flugkontrolleure von einer neuen Kollisionswarnung überrascht. Die Zeit der größten Annäherung von Objekt 81.875 war um 18:38 Uhr UTC und ein Ausweichen der ISS wäre in der Kürze der Zeit nicht möglich gewesen. Es wurde erwogen, die Besatzungen zur Sicherheit in ihre Sojus-Raumschiffe zu schicken. Nach einer eingehenden Prüfung und Beobachtung des Objektes wurde allerdings Entwarnung von der Bodenstation gegeben.

Die Betreuung der Experimente und etliche Forschungsaufgaben wurden fortgesetzt. So fertigte ISS-Kommandant Alexander Skworzow 30 Minuten lang Fotos für das russische Ozean-Beobachtungsprogramm Seiner an, Tracy Caldwell-Dyson betreute das CSLM-2-Experiment zur Erforschung von Fest-Flüssig-Mischungen für die Herstellung von Metalllegierungen auf der Erde im europäischen Raumlabor Columbus. Weiterhin begann sie mit der dritten Reihe des Experimentes zur Untersuchung der Sauerstoffaufnahme des Menschen im Verlaufe von Langzeitaufenthalten im Weltall, während sich Michael Kornijenko im russischen Segment mit Rusalka beschäftigte, einem Experiment zur Ermittlung des Methan- und Kohlenstoffdioxidgehaltes der Erde aus der Ferne. Fjodor Jurtschichin arbeitete an Pilot-M, welches die Fähigkeit eines Probanden, unter Stress im All ein Raumfahrzeug zu steuern, untersucht.

Die sechs Besatzungsmitglieder nahmen weiterhin an der routinemäßigen Messung der Körpermasse in der Schwerelosigkeit teil. Um Körpermasse bei Null g zu bestimmen, wo Dinge schwerelos aber nicht masselos sind, ermittelt eine spezielle russische Vorrichtung die Trägheitskräfte, die während der Schwingungsbewegung einer Masse entstehen. Den Zeitabschnitt jeder Schwingung der unbekannten Masse (Besatzungsmitglied) messend und es mit der Periode einer bekannten Masse vergleichend, wird die Masse des Besatzungsmitgliedes durch den Computer berechnet und angezeigt. Flugingenieur Michail Kornijenko baute die Vorrichtung im Swesda-Modul auf und demontierte sie nach Abschluss der Messreihe.

Danach begannen Douglas Wheelock und Shannon Walker mit dem Einbau von WORF (Windows Orbital Research Facility), einer kastenartigen Vorrichtung zur Erdbeobachtung durch das erdzugewandte 20-Zoll-Fenster von Destiny. Sie verbrachten 6,5 Stunden damit, die von STS 131 gelieferte Forschungseinrichtung zu installieren. In WORF können diverse Kameras und multispektrale Scanner befestigt werden, wobei gleichzeitig Strom- und Datenverbindungen zur Verfügung stehen. Sie wurde so entworfen, dass schnelle Änderungen der Ausrüstung durch die Mannschaft erfolgen können. Die Vorrichtung bietet Haltemöglichkeiten für 35- und 70-mm-Kameras, Camcorder, etliche andere Geräte und schirmt diese vor Lichteinflüssen aus dem Inneren der Station ab. Anschließend wurde ein Laptop an WORF installiert, und eine Überprüfung der Funktionen via S-Band erfolgte durch die Bodenstation der NASA.

Da sich die Umlaufbahn der ISS Ende Juni ständig im Sonnenlicht befand, gab es Beschränkungen bei der Stromerzeugung aus thermischen Gründen. Zu diesem Zweck wurde der Backbord-Solarzellenausleger durch die Drehvorrichtung (SARJ) in einen anderen Winkel zur Sonne gestellt. Die dadurch verringerte Energieerzeugung erfordert ein sorgfältig geplantes Energie-Management durch die ISS-Partner innerhalb ihrer zugewiesenen Energieniveaus. Es gab einen vereinbarten Abschaltplan für Bordsysteme, welcher am 23. Juni in Kraft trat und am 29. Juni endete. Weiter wurde der amerikanische Anteil Fracht aus Sojus-TMA 19 entladen, die russischen Besatzungsmitglieder testeten das TORU-Andockkontrollsystem im Swesda-Modul für das Umsetzen von Sojus-TMA 19, es wurden einige private medizinische Konferenzen mit der Bodenstation abgehalten, die Station wurde gereinigt und das tägliche zweistündige Training wurde absolviert.

Am 28. Juni legte das Raumschiff Sojus-TMA 19 mit seiner Besatzung vom Heck der Station ab und koppelte 25 Minuten später am neuen Modul Rasswjet wieder an. Rasswjet (MIM 1) war erst im Mai an die Station angekoppelt worden und noch nicht vollständig für Fernanflugmanöver vorbereitet. Der Heck-Kopplungsstutzen musste aber für die Ankunft des nächsten russischen Frachtraumschiffs freigemacht werden. Dieser traf am 2. Juli an der Station ein. Er war zwei Tage zuvor gestartet und brachte 1.210 kg Trockenfracht (Ersatzteile, Lebensmittel, Ausrüstungsteile), 870 kg Treibstoff, 100 kg Wasser und 50 kg Sauerstoff zur Station. Im zweiten Anlauf, nach vier Tagen Flugzeit, erreichte Progress-M 06M sein Ziel, die ISS. Der erste Kopplungsversuch musste wegen eine Interferenz zwischen dem Progress-TV-Übertragungssystem und dem manuellen Steuerungssystem TORU abgebrochen werden. Nach eingehender Prüfung aller Systeme entschloss man sich, am 4. Juli einen neuen Versuch zu starten. Im Vorfeld wurden alle relevanten Systeme getestet und dabei keine Fehlfunktionen festgestellt. Trotzdem wurde auf die Aktivierung des TORU-System verzichtet und das Manöver wurde automatisch durchgeführt. Im Nachhinein stellte sich heraus, dass durch einen Bedienungsfehler eines Kosmonauten ein normalerweise abgeschaltetes System aktiviert war und die Interferenzen verursachte.

Mehrere Problemfälle wurden anschließend auf der ISS und mit den Bodenstationen bearbeitet. Dazu zählte der Ausfall des amerikanischen Sauerstoffgenerators (Oxygen Generator Assembly) im Labormodul Destiny. Zur Verbesserung der Stationsatmosphäre wurden am 8. Juli die Sauerstoffvorräte des gekoppelten Raumfrachters Progress-M 06M angezapft. Auch das amerikanische Sanitär- und Hygieneabteil (Waste and Hygiene Compartment) machte wieder Probleme. Nach mehreren Reparatureinsätzen war die Toilette wieder funktionsfähig. An einer endgültigen Zusammenschaltung von Sanitär- und Hygieneabteil (WHC) mit der Urin-Verarbeitungsanlage (Urine Processor Assembly) wurde aber auch später gearbeitet. Eine weitere Fehlfunktion trat bei der Übertragung von Urin aus der Station zum BV1-Rodnik-Tank von Progress-M 06M auf. Eine Vorab-Dichtigkeitsprüfung mit Luft zeigte ein Leck im Bereich des leeren Progress-Tanks. Die Maßnahme wurde daraufhin verschoben.

Viele Experimente liefen in den Labor-Modulen fast ohne das Zutun der Raumfahrer. Einige Forschungsaufgaben erforderten aber die aktive Betreuung durch sie. Alexander Skworzow und Michail Kornijenko widmeten dem Experiment Plasma-Kristall 3 Plus im Modul Poisk etwas Zeit. Mit PKE 3+ der ESA wird das Verhalten elektrisch geladener Staubteilchen in der Schwerelosigkeit erforscht. Beobachtbar sind Strömungen und Zusammenballungen. Shannon Walker kümmerte sich derweil um die akustischen Dosimeter, welche von Kommandant Alexander Skworzow sowie den Flugingenieuren Michail Kornijenko und Tracy Caldwell-Dyson getragen werden sollten. Diese Dosimeter zeichneten einen ganzen Tag lang den Geräuschpegel auf, dem die drei Besatzungsmitglieder während dieses Zeitraumes ausgesetzt waren. Diese Aufzeichnung diente der Kontrolle und Sicherung des Geräuschpegels innerhalb vorgegebener Parameter an Bord der ISS. Fjodor Jurtschichin betreute inzwischen das russische Experiment Relaksazija, mit dem Strahlungsmuster der Erdionosphäre beobachtet wurden. Shannon Walker arbeitete am VO2max-Experiment, einer Studie zur Sauerstoffaufnahme eines Menschen vor, während und nach seinem Aufenthalt im Weltraum. Verglichen und bewertet wurden die Veränderungen in seiner aeroben Kapazität über einen längeren Zeitraum.

Doug Wheelock und Tracy Caldwell-Dyson führten die Wartung der Kohlenstoffdioxid-Filteranlage (CDRA) durch, einer Komponente des Lufterneuerungssystems, mit der der Stationsluft das Kohlenstoffdioxid entzogen wird. In Vorbereitung auf die im August stattfindenden Außeneinsätze fanden einige Arbeiten an der Ausrüstung und den Raumanzügen im Schleusenmodul Quest statt. Es wurde einiges an Ausrüstung verstaut, Schalter zurückgesetzt und die Kühlmittelleitungen der Raumanzüge routinemäßig gespült. Außerdem wurde der Hauptstationsmanipulator von der Halterung am Destiny-Modul zum mobilen Transportsystem (Mobile Base System) bewegt und am Haltepunkt 3 angedockt sowie eine turnusmäßige Notfallübung durchgeführt.

Tracy Caldwell-Dyson widmete sich dem EarthKAM-Experiment. EarthKAM ermöglicht Schülern auf der Erde, eine Digitalkamera an Bord der ISS zu programmieren, um geografische Ziele aufzunehmen und in den Klassenräumen ihrer Mittelschulen auszuwerten. Mehr als 50 Schulen hatten sich für dieses Bildungsexperiment angemeldet. Die EarthKAM-Komponenten wurden erstmals in WORF (Windows Orbital Research Facility), einer kastenartigen Vorrichtung zur Erdbeobachtung am erdzugewandten 20-Zoll-Fenster von Destiny, eingebaut. Leider kam es beim Verbinden der EarthKAM-Komponenten mit dem A31p-Laptop zu Störungen und das Experiment konnte nicht in Betrieb genommen werden. Alle Reparaturversuche von Tracy Caldwell-Dyson mit Hilfe der Bodenstation blieben zunächst erfolglos. Der Fehler wurde in der EarthKAM-Software oder dem SSC (Station Support Computer) vermutet. Am 16. Juli, fand eine Bahnanhebung des Orbitalkomplexes mit Hilfe der Triebwerke von Progress-M 06M statt. Diese waren 17 Minuten und 45 Sekunden lang in Betrieb und ermöglichten eine um 3,7 km höhere Umlaufbahn.

Die NASA-Astronautin Tracy Caldwell-Dyson gab am 25. Juni eine erste Videokonferenz in der amerikanischen Zeichensprache ASL (American Sign Language). Es ist die in den USA am vierthäufigsten genutzte Sprache. In dem fast sechsminutigen Video sprach die amerikanische Astronautin direkt zu den tauben Menschen darüber, welche Aufgaben sie auf der Raumstation hat und wie ihr Interesse an ASL geweckt wurde.

Am 27. Juli stiegen Fjodor Jurtschichin und Michail Kornijenko für 6 Stunden und 43 Minuten ins All aus. Bei ihrem Einsatz demontierten und entsorgten sie eine ältere Kamera am Heck der Raumstation und ersetzten sie durch eine neue. Außerdem verlegten sie ca. 90 Meter Kabel an der Außenseite des neuen Moduls Rasswjet. Dadurch wurde dieses an das Daten- und Versorgungsnetz der Station angeschlossen. Zudem wurden Komponenten des automatischen Annäherungssystems Kurs montiert und angeschlossen. Dadurch wurden für die Folgezeit automatische Rendezvous- und Kopplungsmanöver möglich. Während der Außenbordarbeit hielten sich die vier anderen Mitglieder der Stationsbesatzung in der Nähe ihrer Raumschiffe auf.

Am 29. Juli gelang nach langwierigen Arbeiten unter Beratung von Ingenieuren auf der Erde die Reparatur und Wiederinbetriebnahme des Sauerstoffgenerators im Labormodul Destiny. In der Nacht zum 1. August weckte ein Alarm die sechs Besatzungsmitglieder, da im Kühlkreislauf A des Ammoniak-Thermalssystems des US-basierten Teils der ISS ein Fehler gemeldet wurde. Dieser führte zur automatischen Abschaltungen von etlichen Geräten in der Station. Davon waren auch die Lageregelung, das Kommunikationssystem und die Energieversorgung betroffen. Zunächst wurde ein Kurzschluss in einem Steuergerät der Pumpe des Kühlkreislaufes vermutet. Das Kühlsystem des US-Teils wurde daraufhin, wie für solche Fälle vorgesehen, umkonfiguriert und verschiedene, notwendige Systeme reaktiviert, andere dafür abgeschaltet. Die Lageregelung über Kreiselsysteme konnte nach kurzer Übernahme durch ein triebwerksbasiertes System im russischen Teil der ISS, bereits einen Tag nach dem Kühlsystemausfall wieder in Betrieb genommen werden. Nachdem man das Pumpenmodul selbst als Ursache für das Versagen des Kühlkreislaufs A ausgemacht hatte, wurde mit den Planungen für mehrere Außenbordeinsätze begonnen. Dazu wurden diese Arbeiten zuvor in einem großen Wasserbassin der NASA auf der Erde geprobt und Handlungsabläufe protokolliert.

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

Beim ersten Außenbordeinsatz (8 Stunden und 3 Minuten) von Douglas Wheelock und Tracy Caldwell-Dyson am 7. August konnte die Demontage eines defekten Pumpenmodul im Steuerbord-Kühlkreislauf des US-basierten Segments der Internationalen Raumstation nicht komplett erfolgen. Schuld war ein Schnellverschluss für eine der 4 Kühlmittelleitungen. Dieser ließ sich nicht so schnell schließen, wie es das Wort Schnellverschluss eigentlich suggeriert. Als es schließlich doch gelang, trat eine geringe Menge Ammoniak aus und verdampfte weitgehend. Gegen Ende des Einsatzes setzten die beiden Astronauten möglichst alle Bereiche ihrer Raumanzüge nacheinander der intensiven Sonnenstrahlung aus, damit sich eventuell vorhandene Reste des giftigen Kühlmittels verflüchtigen konnten. In der Luftschleuse wurden später keine Grenzwerte überschritten.

Am 11. August wurden die restlichen Kühlmittel- und Kabelverbindungen gelöst, die defekte Pumpe demontiert und das neue Pumpen-Modul für die Montage präpariert. Der Ausstieg dauerte 7 Stunden und 23 Minuten. Am 16. August schließlich konnte das neue Pumpenmodul zur Steuerbordseite der Gitterstruktur bewegt und am vorgesehenen Ort montiert werden. Elektrische und Kühlmittelanschlüsse konnten problemlos vorgenommen werden, ein erster Test bestätigte die Funktionsbereitschaft. Nach 7 Stunden und 20 Minuten endete dieser dritte Reparaturausstieg, der gleichzeitig der 150ste Außenbordeinsatz an der Internationalen Raumstation war. Das Pumpenmodul hatte etwa 80.000 Stunden funktioniert, das sind umgerechnet mehr als 9 Jahre Dauerbetrieb. Bis zum 21. August war die Station auch im Inneren wieder vollständig einsatzbereit.

Drei Tage zuvor wurde die Bahn der ISS mit den Triebwerken von Progress-M 06M am Heck um 2,2 km angehoben. Neben etlichen Wartungsarbeiten waren die russischen Besatzungsmitglieder auf der Station mit Forschungsaufgaben beschäftigt. Fjodor Jurtschichin beendete die letzte von drei Durchläufen des biologischen Experiments Aseptik im russischen Handschuhkasten Glavboks-S. Dabei geht es um die Entwicklung von Methoden und technischen Einrichtungen für die Durchführung biotechnologischer Experimente unter aseptischen Bedingungen zur Unterstützung der bemannten Raumfahrt. Bei einer Inkubation mit konstanter Temperatur wurden aus der Luft und von den Oberflächen dreimal Proben entnommen, um die Qualität der Sterilisation zu bewerten, die erste Probe zu Beginn der Forschungsreihe, die zweite nach zwölf Tagen und die dritte am Ende des Testlaufs. Eine weitere Beurteilung erfolgte visuell mit fotografischer Dokumentation. Die im Kasten gesammelten Proben wurden in der Kriogem-03-Gefriereinheit zwischengelagert. Sie kehrten mit Sojus-TMA 18 zur Erde zurück, und wurden dort auf Mikroorganismen untersucht. Weiter wurden die russischen Experimente Matrjoschka-R, Rusalka (Atmospärenforschung), MBI-15 „Pilot-M“/Neuro (Psychologie) und Uragan (Erderkundung) betreut oder neue Versuchsreihen durchgeführt.

Nach den drei anstrengenden Ausstiegen und der Rückversetzung der Station in den Normalzustand konnten die amerikanischen Besatzungsmitglieder zwei Tage leichterer Arbeit genießen. Dazu gehörte die Entfernung der Überbrückungsleitung zum russischen Stationsteil sowie die Wartung und Pflege der Außenausrüstung. Im weiteren Wochenverlauf führte Shannon Walker Wartungstätigkeiten am Wasserrückgewinnungssystem (WRS) im Knotenmodul Tranquilty durch, welches Frischwasser aus Brauchwasser, Urin und Luftkondensat erzeugt. Douglas Wheelock und Tracy Caldwell-Dyson hatten die Aufgabe, US-Abfälle in den Transporter Progress-M 06M zu verladen, dabei wurden sie von Michail Kornijenko unterstützt, welcher Urin aus acht EDV-U-Behältern in den leeren BV2-Rodnik-Tank pumpte. Im Gegenzug wurde Progress-M 06M auch entladen. So wurden Brennstoff (UDMH/Unsymmetrisches Dimethylhydrazin) und Oxydationsmittel (NTO/Stickstofftetraoxid) in die Niederdrucktanks des Sarja-Moduls transferiert. Diese Operation wurde ausschließlich von der russischen Missionskontrolle aktiviert, ein Eingreifen der ISS-Mannschaft war nicht nötig. Diese Treibstoffe werden für das Swesda-Modul benötigt, welches in der Lage ist, Bahnkorrektur- und Lageregelungsmanöver durchzuführen. Nach dem Okay von der russischen Missionsleitung öffnete Michail Kornijenko ein Ventil des Transporters und ließ den restlichen Stickstoff aus dessen Tanks in die Stationsatmosphäre ab.

Shannon Walker führte eine weitere Versuchsreihe mit SPHERES durch. Dabei geht es um eine Studie mit Experimental-Satelliten, um Techniken zu studieren, die zur Verbesserung bei automatischen Anlegemanövern, Satellitenreparaturen, dem Zusammenbau von Raumfahrzeugen und Notfallreparaturen geeignet sind. Weiterhin arbeitete sie mit dem VO2max-Experiment. Alle Besatzungsmitglieder nahmen am Hörtest (On-Orbit Hearing Assessment) der NASA teil. Dieser 30-Minuten-Test wird mit einer speziellen Software auf dem medizinischen Ausrüstungscomputer (MEC-Laptop) durchgeführt. Jedes Ohr wird in minimalen Hörbarkeitsstufen zwischen einer Frequenz von 250 Hz und 10 kHz sowie einem definiertem Schalldruckpegel getestet. Dazu wurden die individuell-spezifischen Prophonics-Ohrhörer, neue Bose-ANC-Kopfhörer, und ein Schallpegelmesser (Sound Level Meter) verwendet. Die Untersuchungsintervalle betragen einen Monat, wobei die erste Messung innerhalb von 14 Tagen nach Ankunft auf der ISS durchgeführt werden muss. Bei früheren Missionen von amerikanischen und russischen Besatzungsmitgliedern wurden Defizite beim Hören dokumentiert, die sich nach der Rückkehr zur Erde als nicht dauerhaft herausstellten. Zu den regelmäßigen Arbeiten auf der Station gehören zudem Schallpegelmessungen an verschiedenen Stellen der ISS. Alexander Skworzow führte diese durch und übertrug die Messdaten zu den Spezialisten auf der Erde. Dort werden sie analysiert und dienen unter anderem dazu, die Ergebnisse des Hörtests besser zu bewerten und entsprechende Geräuschpegel-Standards festzulegen.

Am 31. August koppelte der unbemannte Frachter Progress-M 06M nach 58 Tagen vom Heck der Station ab. Das Kommando zum Ablegen wurde um 11:21 Uhr UTC gegeben und drei Minuten später löste sich das Fahrzeug von der ISS. Damit endete die Mission von Progress-M 06M an der Station und der Platz am hinteren Andockstutzen des Swesda-Moduls war frei. Das Frachtraumschiff entfernte sich langsam vom Heck des Orbitalkomplexes und führte anschließend einen sechstägigen autonomen Flug durch, in dessen Verlauf sechs Messreihen des Radar-Progress-Experimentes durchgeführt wurden. Durch Bodenbeobachtungen wurden Dichte, Volumen und Reflexionsvermögen der ionisierten Umgebung des Raumschiffes bei Testläufen seiner Triebwerke untersucht. Am 6. September verglühte der Raumfrachter planmäßig in der Atmosphäre der Erde.

Anfang September konnte das stillgelegte Laufband TVIS im russischen Swesda-Modul wieder in Betrieb genommen werden. Grund der kurzzeitigen Stilllegung waren ungewöhnliche Geräusche bei der Benutzung, die von einer losen Schraube verursacht wurden. Nach eingehender Prüfung der Bauteile auf Folgeschäden konnte das Laufband zum Training freigegeben werden.

Vorbereitend auf die Rückkehr zur Erde begannen Alexander Skworzow, Michail Kornijenko und Tracy Caldwell-Dyson mit dem Verladen einiger Fracht. Weiter wurde die Batterie des Iridium-Satellitentelefons geladen und das Gerät sicher verstaut, um bei einer Landung außerhalb des geplanten Bereiches eine Kontaktaufnahme mit den Bergungsmannschaften zu erleichtern. Sojus-TMA 18 befindet sich am Docking- und Schleusenmodul Poisk (MIM 2).

Alexander Skworzow widmete sich dem russischen Experiment Seiner, bei dem er bestimmte vorher festgelegte Gebiete der Ozeane fotografierte und damit ermöglichte, den aktuellen Zustand aber auch Veränderungen in den Weltmeeren zu erkennen. Ein weiteres russisches Erdbeobachtungs-Programm nennte sich Uragan. Dabei werden die Auswirkungen von natürlichen oder von Menschen verursachten Katastrophen beobachtet und dokumentiert. Anfang September wurde das Hauptaugenmerk auf den Verlauf des Hurrikans Earl gelegt, etliche Fotoreihen angefertigt und zur Erde gesandt.

Weitere russische Experimente waren Pnevmokard und Pilot-M. Ersteres hat die Vorhersage der physischen Reaktionen von Raumfahrern bei der Rückkehr zur Erde zum Gegenstand. Alexander Skwortsow widmete einen Teil seiner Zeit dieser Forschungsreihe. Fjodor Jurtschichin und Michail Kornijenko führten gemeinsam das russischen Experiment Pilot-M durch.

Die amerikanischen Flugingenieure Tracy Caldwell-Dyson und Shannon Walker nahmen an einem Experiment mit Namen BISE teil. BISE (Bodies in the Space Environment) umfasst die Erforschung von Wahrnehmungsänderungen im Verlaufe langer Raumflüge. Dieses kanadische Experiment ermittelt und vergleicht Daten, über die Wahrnehmung von Unten und Oben eines Besatzungsmitgliedes, während seines Aufenthaltes in der Schwerelosigkeit. Die Daten werden vor, während und nach der Langzeitmission ermittelt. Shannon Walker führte zudem ihre zweite Sitzung für das Biorhythmus-Experiment der japanischen Raumfahrtbehörde JAXA durch. Dafür trug sie einen Tag lang ein EKG-Aufzeichnungsgerät. Es wurde hier der Einfluss des Langzeitaufenthaltes im All auf den Biorythmus anhand von auftretenden Schlafstörungen und der Schwächung des Herz-Kreislauf-Systems bewertet.

Ein Problem trat am Express-Rack 3 im europäischen Columbus-Labormodul auf. Es wurde ein Leck und eine dadurch verursachte Korrosion an der Rückseite des Schrankes entdeckt. Tracy Caldwell-Dyson erhielt die Aufgabe, mit Hilfe des Columbus-Kontrollzentrums in Oberpfaffenhofen, ein Niedertemperatur-Wasserventil auf der Rückseite von des Racks zu fotografieren und manuell zu betätigen. Die Betätigung gelang allerdings nicht. Des Weiteren wurde eine grünliche Substanz an dem Ventil festgestellt. Tracy wurde angewiesen, bei ihren Arbeiten Handschuhe, Schutzbrille und Mundschutz zu tragen.

Am 12. September koppelte der zwei Tage zuvor gestartete Frachter Progress-M 07M automatisch am Heck der ISS an. An Bord befanden sich 2.515 kg feste und flüssige Fracht. Diese teilte sich in 880 kg Treibstoff für die Tanks der Raumstation, 49 kg Sauerstoff, 210 kg Wasser sowie 1.376 kg feste Anteile auf. Unter letzteren befanden sich 389 kg Ausrüstung für das amerikanische Segment, 59 kg in Päckchen für die russischen Besatzungsmitglieder und Formulare zur aktuell laufenden Volkszählung in Russland. Die Ergebnisse dieser Volkszählung auf der ISS gelangten via E-Mail zur Erde. Der Frachter wurde außerdem am 15. September für eine Bahnanhebung um etwa 2 km genutzt. Durch das Anheben der ISS wurde die Bahn für die Landung von Sojus-TMA 18 sowie das Andocken von Sojus-TMA 01M optimiert.

Am 22. September wurde das Kommando über die Internationale Raumstation offiziell von Alexander Skworzow an Douglas Wheelock übergeben. Zwei Tage später sollte das Raumschiff Sojus-TMA 18 mit Skworzow, Kornijenko und Calwell-Dyson von der Station abkoppeln. Hierbei gab es allerdings ein technisches Problem. So erfolgten Abkopplung und Rückkehr erst am 25. September, womit das Inkrement 24 endete.

Der Beitrag Expedition 24 erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Autor: Ralf Möllenbeck & Günther Glatzel & Thomas Weyrauch.

Mit dem Abkoppeln von Sojus-TMA 16 endete offiziell die Mission der Expedition 22 und die ca. zweieinhalbmonatige Mission der Expedition 23 begann zunächst in der Besetzung Oleg Kotow, Timothy Creamer und Sōichi Noguchi. In den ersten Tagen folgten hauptsächlich die Vorbereitungsarbeiten für die Ankunft der nächsten beiden bemannten Raumfahrzeuge Sojus-TMA 18 und Discovery. Allerdings standen auch alltägliche Aufgaben wie Wartung der Systeme, Fitnessübungen und Betreuung der Forschungsexperimente auf dem Plan.

Schwierigkeiten machte die erneut defekte Abwasseraufbereitungsanlage der Station. Wegen eines Temperaturproblems am Katalysator war sie ausgefallen. Spezialisten am Boden arbeiteten daran, das Problem zu beheben und das Water Processor Assembly (WPA) genannte System wieder in Funktion zu bringen. Da aber ausreichend Wasservorräte auf der ISS vorhanden waren, konnte man mit entsprechender Sorgfalt vorgehen.

Am 24. März fand wie geplant eine weitere Bahnanhebung durch den unbemannten Frachttransporter Progress-M 04 statt, welcher am hinteren Port des Servicemoduls Swesda angekoppelt war.

Die acht Kopplungs- und Orientierungstriebwerke des Transportraumschiffes wurden um 9:15 Uhr UTC aktiviert, arbeiteten sieben Minuten und fünf Sekunden und verbrauchten dabei 142 kg Treibstoff. Das Manöver hob die ISS um 1,7 km auf eine mittlere Bahnhöhe von 348 km an. Damit wurde die Umlaufbahn der ISS für die beiden nächsten ankommenden Raumfahrzeuge optimiert.

Am 27. März sah das wöchentliche Programm der Besatzung auch die gründliche Stationsreinigung, einschließlich der Module Columbus und Kibo, mit einer Dauer von drei Stunden vor. Diese schloss die Beseitigung von Nahrungsmittelabfällen, die Reinigung mit dem Staubsauger, die feuchte Reinigung des Esstisches im Servicemodul und anderer oft berührter Oberflächen ein. Weiterhin wurden die Schlafstationen mit einer Standardreinigungslösung behandelt und die Lüftungsschlitze von Bildschirmen und Anlagen gesäubert, um Überhitzungen zu vermeiden.

Das Raumschiff Sojus-TMA 18 startete am 2. April, 5:05 Uhr UTC mit Alexander Skworzow, Tracy Caldwell-Dyson und Michail Kornijenko an Bord vom Kosmodrom Baikonur aus. Es koppelte am 4. April an der Internationalen Raumstation an, seine Besatzung bildete den zweiten Teil der ISS-Expedition 23. Damit hatte die Station wieder eine sechsköpfige Stammcrew, erstmals mit drei russischen Kosmonauten. Forschungen konzentrierten sich auf die Bereiche Lebenswissenschaften (Biologie, Medizin), Physik, Erderkundung und Technologieerprobung.

Wenige Tage später, am 5. April startete die US-Raumfähre Discovery in Cape Canaveral und koppelte am 7. April gegen 7:44 Uhr UTC über der Nachtseite der Erde am Bug der Internationalen Raumstation an. Gesteuert wurde die Raumfähre dabei vom Kommandanten Alan Poindexter. Die Discovery mit siebenköpfiger Besatzung trug im Laderaum etwa 14,1 Tonnen Fracht. Dazu gehörten das Logistikmodul Leonardo, in dessen Innerem sich Express Rack 7 mit dem vierten Crew-Quartier, der Forschungs- und Trainingskomplex Muscle Atrophy Research and Exercise System (MARES), die Gefriereinheit Minus Eighty Laboratory Freezer 3 (MELFI 3) und die Montageeinheit für Beobachtungsgeräte Window Observational Research Facility (WORF) befanden sowie eine Außenplattform mit einem Kühlmitteltank. Im Mitteldeck wurden außerdem zahlreiche empfindliche Proben für Experimente transportiert, u. a. für Mouse Immunology, Space Tissue Loss, NLP-Vaccine-8, BRIC-16, APEX Cambium, ESA ECCO, JAXA 2D Nano Template, JAXA Myo Lab, JAXA Neuro Rad und SLEEP.

Neben dem Frachttransfer gehörten drei Außenbordeinsätze zu den wichtigsten Aufgaben der STS-131-Crew. In deren Verlauf wurde ein leerer Kühlmitteltank (Ammonia Tank Assembly) auf der Steuerbordseite der 108 Meter langen Gitterstruktur durch einen neuen aus der Ladebucht der Discovery ausgetauscht, ein defektes Gyroskop im Gitterelement S0 gewechselt, sowie eine Arbeitsplattform und Werkzeuge an der Außenseite von Quest installiert. Allerdings bestanden zunächst Probleme mit einem klemmenden Ventil für einen Stickstofftank (Nitrogen Tank Assembly) eines externen Kühlsystems der ISS. Der gasförmige Stickstoff soll das flüssige Kühlmittel unter Druck setzen, was zunächst nicht gelang.

Insgesamt wechselten während der Mission STS 131 7,6 Tonnen Nutzlast von der Raumfähre in oder an die Station. Die Stationsbesatzung übernahm einen Großteil der Transportarbeiten und unterstützte die Shuttle-Crew bei ihren weiteren Aktivitäten. Die Discovery koppelte am 17. April ab und landete einige Tage später auf der Erde.

Am 22. April verließ auch das Frachtraumschiff Progress-M 03M die ISS, verblieb aber noch einige Tage für Plasmaexperimente in einer Erdumlaufbahn. Am Folgetag wurden die Treibwerke von Progress-M 04M für 20 Minuten und 46 Sekunden gezündet, was zu einer Anhebung der ISS-Bahn um 5,2 km führte.

Das supraleitende Submillimeterwellen-Signalgeber-Experiment, auf Englisch als SMILES für Superconducting Submillimeter-Wave Limb-Emission Sounder abgekürzt, ist eines der an der japanischen Außenplattform JEF (für Japanese Exposed Facility) angebrachten Erderkundungsexperimente. SMILES diente seit Beginn des Regelbetriebs des Instruments am 7. November 2009 der Messung der weltweiten Verteilung von beim Ozonabbau eine Rolle spielenden Spurengasen in der Stratosphäre. Im 640-GHz-Band hat SMILES in Höhen zwischen 10 und 60 Kilometern nach Substanzen wie O₃, HCl, ClO, HO₂, H₂O₂, HOCl, BrO, HNO₃ und SO₂ gesucht. Die Anlage mit einer Masse von 329 kg benutzte einen Cryostaten, um Teile des Systems auf sehr niedrigen Temperaturen halten zu können. Unterschiedliche Komponenten des Empfängers für die Submillimeterwellen wurden auf drei verschiedenen Temperaturniveaus von 4, 20 und 100 Kelvin betrieben. Zum Zwecke der Abschirmung gegen von der ISS ausgehende elektromagnetische Strahlung hatte man die Seitenwände von SMILES entsprechend ausgeführt.

SMILES wurde am 10. September 2009 an Bord des japanischen Transportschiffs HTV 1 in den Weltraum gebracht, das am 17. September 2009 die ISS erreichte. Sieben Tage später kam der japanische Roboterarm JEM-RMS (Japanese Experiment Module – Remote Manipulator System) zum Einsatz, um SMILES an der JEF anzusetzen. Nach 222 Tagen in Funktion endete der Beobachtungsbetrieb von SMILES am 21. April 2010.

Für die Langzeitbesatzung 23 standen in dieser Zeit viele Routinearbeiten aber auch einige Umbauten auf dem gut gefüllten Zeitplan. Es wurden Experimente betreut, die wöchentliche Grundreinigung der Station erledigt, Meetings mit der Bodenstation abgehalten und die turnusmäßige Feuerlöschübung durchgeführt. Diese Übung muss jede Besatzung immer wieder trainieren, um im Falle eines Brandes oder einer Rauchentwicklung schnell reagieren zu können. Ein Feuer, entstehender Rauch oder das Freiwerden von schädlichen Gasen gehört in der Raumstation mit zu den gefährlichsten Szenarien, das im schlimmsten Fall eine Evakuierung der Station erfordern würde.

In Vorbereitung auf die Ankunft des unbemannten Transportschiffes Progress-M 05M machten sich Kommandant Oleg Kotow und Flugingenieur Alexander Skworzow erneut mit dem russischen System TORU vertraut. Mit TORU ist es möglich, den Anflug von Progress-Raumschiffen zu verfolgen und bei Problemen mit dessen automatischem KURS-Annäherungssystem per Handsteuerung anzudocken. Am 28. April startete der Frachter Progress-M 05M zur Station und koppelte zwei Tage später an. Unter den 2.588 kg Fracht befanden sich 870 kg Treibstoffe, 50 kg Sauerstoff und 100 kg Wasser in Behältern des Versorgers. 1.318 kg Nutzlast, darunter Nahrungsmittel, Ausrüstungen, Verbrauchsmaterialien, Borddokumentationen und persönliche Pakete für die Besatzung.

Auch für die nächste amerikanische Mission (STS 132) wurden vorbereitende Tätigkeiten durchgeführt. T. J. Creamer begann damit, die amerikanischen Weltraumanzüge (EMU) in der Luftschleuse Quest zu warten und deren Batterien zu laden. Weiterhin wurde eine der beiden Bedienstationen (Robotic-Workstation) des Manipulatorarmes (SSRMS) im Destiny-Modul ausgebaut, nach Cupola transferiert und dort wieder eingebaut. Die erste Nutzung dieser Robotic-Workstation soll im Mai während STS 132 erfolgen, um das neue russische Modul Rasswjet (MIM 1) an der ISS anzusetzen.

Das Laufband COLBERT wurde Ende April aus dem Knotenmodul Harmony ins Knotenmodul Tranquility verlegt. Der Ein- und Ausbau dauerte mehrere Tage und wurde hauptsächlich von Alexander Skworzow, Tracy Caldwell-Dyson und Sōichi Noguchi ausgeführt. Leider konnte das Laufband zunächst nicht wieder in Betrieb genommen werden, da die abschließende Fotodokumentation zu kleine Abstände zu den benachbarten Modulteilen zeigte. Die Mindestabstände von einem ¾ Zoll wurden an der Spitze und dem Boden des Gestells unterschritten. Problemlos konnte dagegen die dritte neue Schlafkabine (Crew Quarter) im Knotenmodul Harmony in Betrieb genommen werden. Diese wurde während der letzten Mission STS 131 von der Discovery geliefert und war dann von der Start-Konfiguration in die On-Orbit-Konfiguration gebracht worden. Als „Erstbewohner“ bezog Michail Kornijenko diese permanente Schlafstation.

Außerdem konnte die Crew der ISS etwas Freizeit genießen, ging weiteren Fitnessübungen nach und nutzte die Gelegenheit, um einige Erdbeobachtungs- und Fotodokumentationen zu erstellen. Erfasst wurde u.a. Johannesburg in Südafrika, welches der Besatzung als Ziel für Fotos vorgeschlagen worden war. Währenddessen wurde vermeldet, dass ein verklemmtes Ventil am Stickstofftank (NTA) des Kühlsystems der Station wieder funktionierte. Dies wurde durch das „Cold Soaking“, ein Verfahren aus Abkühlung und Druckerhöhung im Ventil, unter Nutzung des Winkels der derzeitigen Bahn der ISS erreicht. Der Stickstoff wird für den Druckaufbau im Ammoniakkreislauf verwendet, der für die Kühlung der Station sorgt.

Viele Experimente und Forschungsreihen bedurften auch im Mai einer fortlaufenden Betreuung durch die Besatzung. Tracy Caldwell-Dyson widmete sich mehrere Stunden einem Experiment zur Erzeugung von sterilem Wasser, welches den Anforderungen zur medizinischen Nutzung während Langzeitmissionen im Weltall genügt. Alexander Skworzow, Michail Kornijenko, T. J. Creamer und Sōichi Noguchi transportierten das Experiment Matrjoschka vom russischen Segment der Station in das US-basierte, um es im japanischen Labormodul Kibo auf seinen vierten Einsatz vorzubereiten. Matrjoschka ist eine körperrumpfähnliche Vorrichtung, welche mit Strahlungssensoren (Dosimetern) ausgestattet ist, um eine mit dem Menschen vergleichbare Strahlenbelastung zu messen. Das Matrjoschka-Kibo-Experiment ergänzte die bisherigen Forschungsergebnisse der „Strahlenmesspuppe“.

Alexander Skworzow, der am 6. Mai seinen 44. Geburtstag feierte, arbeitete am Rusalka-Experiment, einem Testverfahren, um die Methan- und Kohlenstoffdioxidkonzentrationen in der Erdatmosphäre aus der Erdumlaufbahn zu messen. Kommandant Oleg Kotow verbrachte etwas Zeit mit dem russischen Sonokard-Experiment, das physiologische Funktionen eines Besatzungsmitgliedes während des Schlafes registriert. Bei Sonokard handelt es sich um eine Studie zur Untersuchung der gewonnenen Gesundheitsdaten. Dabei wird ermittelt, ob diese Daten als Basis dienen könnten, die Anpassungsfähigkeit des menschlichen Körpers bei Langzeitflügen zu bewerten und vorauszusagen.

Anfang Mai wurde die „Roboterhand“ Dextre mit dem Stationsarm (SSRMS) zur mobilen Plattform, auch Mobile Base System (MBS) genannt, transportiert. Auf dieser mobilen Plattform, welche auf dem Ausleger (Integrated Truss Structure) läuft, ist Dextre nun bereit für die weitere Ausrüstung seiner Komponenten. Währenddessen gingen Oleg Kotow und T. J. Creamer die Prozeduren zum Fotografieren ankommender Raumfähren während einer 360-Grad-Drehung um die Querachse durch. Diese Drehung (Rendezvous Pitch Maneuver) dient der fotografischen Kontrolle des Hitzeschildes einer Raumfähre.

Sōichi Noguchi beendete den Einbau der Bedienstation (Robotic-Workstation) des Stationsarmes in Cupola. Er löste das Problem mit einem zu kurzen Kabel, indem er einen Handgriff demontierte. Es wurde ein mit Progress-M 05M angeliefertes Datenkabel eingebaut. Außerdem brachte er eine Fußhalterung in Cupola an. Diese soll dem Bediener des Stationsarmes einen sicheren Halt vor der Robotic-Workstation geben.

Auf der ISS befinden sich drei amerikanische Raumanzüge (EMU). Diese wurden von Sōichi Noguchi, T. J. Creamer und Tracy Caldwell-Dyson in der US-Luftschleuse Quest für die Ankunft der Raumfähre Atlantis (STS 132) vorbereitet. Die Anzüge wurden in der Größe angepasst, die Batterien aufgeladen und Wasservorräte vorbereitet. Dabei werden die drei Stationsanzüge nicht unmittelbar zum Einsatz kommen, dienen aber als Ersatz, falls es mit den Shuttle-eigenen Anzügen Probleme geben sollte.

Positive Nachrichten gab es auch von dem nach Tranquility verlegtem Laufband T2/COLBERT. Es zeigte nach seinem ersten Einbau zu geringe Abstände zu den benachbarten Modulteilen. Nun wurde COLBERT neu ausgerichtet und wieder befestigt. Danach konnte es erneut für das tägliche Training der Besatzung freigegeben werden.

Der vor dem Ablegen mit Abfällen beladene Frachter Progress-M 04M verließ am 10. Mai die Raumstation. Zwei Tage später koppelte Sojus-TMA 17 mit seiner Besatzung von Sarja-Nadir ab und nach 27-minütigem Flug am Heck der Station wieder an. Damit wurde der Kopplungsstutzen an der Unterseite von Sarja frei für das neue russische Modul Rasswjet.

Dies traf mit der Raumfähre Altantis am 16. Mai ein und wurde am 18. Mai angekoppelt. Außerdem brachte die Raumfähre tonnenweise Nachschub, darunter 614 kg Materialien für wissenschaftliche Experimente sowie 6 neue Batterien für die Außenseite der Station. Diese wurden im Verlaufe zweier Ausstiege in die Gitterstruktur eingebaut, nachdem die älteren Batterien gelöst und entfernt worden waren. Zusätzlich installiert wurde eine Satellitenantenne mit einem speziellen Ausleger. Sie fungiert als Ersatzsystem für ein bereits auf Z1 montiertes, baugleiches Modell, das seit Jahren im Einsatz ist und der schnellen Daten-, Sprach- und Videokommunikation dient. Während der insgesamt drei Außenbordeinsätze wurden auch Arbeiten am Kühlsystem vorgenommen, eine Werkzeughalterung am Manipulatorsystem Dextre montiert und aufgeräumt. Beim zweiten Ausstieg kam es zu einem Ausfall des primären Kommando- und Steuerungscomputers im US-Teil, der aber durch ein Backupsystem kompensiert werden konnte.

Das neue russische Modul Rasswjet dient als Raum für Forschungen und zur Lagerung verschiedener Materialien. Beim Start war es mit 1,4 t Fracht für die NASA gefüllt und trägt an der Außenseite eine Luftschleuse für Experimente, die 2012 am MLM Naúka montiert werden soll, zwei Mikrometeoritenschutzschilde für Swesda und Ersatzteile für den geplanten ESA-Roboterarm ERA, der an der Außenseite von Naúka stationiert sein wird.

Der Innenraum von Rasswjet wurde anschließend weitgehend für seine zukünftige Nutzung vorbereitet. Neben seiner Funktion als vierter russischer Andockstutzen und der Nutzung als Lagerraum, enthält Rasswjet mehrere Forschungseinrichtungen. In einer Druckabteilung mit acht Arbeitsstationen sind eine Handschuhbox für empfindliche Experimente, zwei Inkubatoren zur Durchführung von Hoch- und Niedrigtemperatur-Experimenten sowie eine spezielle Plattform enthalten. Diese Plattform ist schwingungsdämpfend gelagert, um Versuchsreihen vor Vibrationen der Station zu schützen. Es ist geplant, in diesen wissenschaftlichen Forschungseinrichtungen eine Anzahl von Experimenten aus den Bereichen Biotechnologie, Biowissenschaften, Fluidphysik und Bildungsforschung durchzuführen. Vier dieser acht Arbeitsstationen sind bisher nicht belegt, aber mit mechanischen Adaptern ausgestattet, um weitere wissenschaftliche Nutzlasten in den beweglichen Racks und Borden zu installieren.

In der letzten Maiwoche widmeten Sōichi Noguchi, T. J. Creamer und Kommandant Oleg Kotow einen Großteil ihrer Zeit den Vorbereitungen auf ihren Rückflug zur Erde. Die Raumfahrer gingen mit der russischen Bodenstation die Prozeduren für ihre Rückkehr durch, verpackten persönliche Sachen und säuberten ihre Schlafstationen. Oleg Kotow verstaute ca. 100 Kilogramm Fracht im Sojus-Landemodul und befüllte das Orbitalmodul mit einigen nicht mehr benötigten Gegenständen. Die drei Rückkehrer probierten auch ihre „Kentavr anti-G“-Kleidung an. Diese spezielle Kleidung, bestehend aus Shorts, Gamaschen, Unterhose, Trikot und Socken, wird unter den Sokol-Fluganzügen getragen. Sie soll den Langzeitraumfahrern die Wiederanpassung an die Schwerkraft der Erde erleichtern. Weiterhin wurden die Rückkehrer angewiesen, drei Natriumchlorid-Tabletten mit 300 ml Flüssigkeit zum Frühstück und Mittagessen einzunehmen. Zwei zusätzliche Tabletten werden zu einer Mahlzeit an Bord der Sojus kurz vor dem Verlassen der Umlaufbahn eingenommen.

Am 26. Mai wurde die Bahn der ISS durch ein Bremsmanöver mit den Triebwerken des Frachters Progress-M 05M um 1,5 Kilometer abgesenkt. Damit erreichte man eine Optimierung der Flugbahn für die planmäßige Rückkehr der Besatzung des Raumschiffes Sojus-TMA 17 zur Erde. Damit war auch die Arbeit der ISS-Expedition 23 beendet. Die offizielle Kommandoübergabe von Oleg Kotow an Alexander Skworzow erfolgte am 31. Mai, die Rükkehr zur Erde am 2. Juni 2010.

Der Beitrag Expedition 23 erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Autor: Daniel Maurat

Das Knotenmodul Node 2 Harmony ist eines der drei Knotenmodule der ISS, an denen die verschiedenen amerikanischen, euopäischen und japanischen Module angedockt sind. Es ist ein Mittelsmodul zwischen dem Labormodul Destiny, welches die Energieversorgung steuert, und den beiden Labormodulen Columbus der ESA und Kibo aus Japan. Zudem haben vier der sechs Besatzungsmitglieder hier ihre Quartiere.

Entwicklung und Bau

Wie bei den anderen Knotenmodulen auch, war Harmony von Anfang an in der Planung des ISS-Vorgängerprojektes, der US-Raumstation Freedom, enthalten. Auch hier wäre es Kopplungsmodul für andere Module gewesen. Auch nach dem Einstieg Russlands in das ISS-Programm, welches zur Folge hatte, dass Freedom und sein russisches Pendant, die Mir 2, zu einem Projekt fusioniert wurden, die ISS. Zudem war geplant, das CAM (Centrifuge Accommodations Module für Zentrifugenmodul), ein Labormodul, in dem Zentrifugen zur Erzeugung eines Schwerkraftersatzes in unterschiedlicher Stärke zum Einsatz kommen sollten, an Harmony Zenit anzudocken. Es wurde aber gestrichen und so blieb Harmony Zenit bisher frei.

Harmony wurde nicht, wie die vorangegangenen US-Module, in den USA gebaut, sondern von der italienischen Firma Thales Alenia Space in Turin unter Federführung der italienischen Weltraumorganisation ASI. In einer Airbus Beluga wurde das Modul nach seiner Fertigstellung am 1. Juni 2003 ins Kennedy Space Center in Cape Canaveral, Florida, gebracht, wo es in der Space Station Processing Facility auf seinen Start wartete. Eigentlich hätte das Modul schon 2004 starten sollen, das Columbia-Unglück, bei dem 7 Astronauten starben und daraufhin die Shuttles am Boden bleiben mussten, warf den Zeitplan dahin. So wurde Harmony bis zu seinem Start im SSPF eingelagert.

Aufbau

Harmony ist eine etwas verlängerte Version von Unity und besteht, wie alle anderen US-Module auch, aus Aluminium. Es besitzt einen passiven und fünf aktive Kopplungsmechanismen des Typs CMB (Common Berthing Mechanism). CBM ist das Standard-Kopplungssystem der US-Module. Zur Zeit ist der Backbord-Kopplungsstutzen durch das Hauptmodul des japanischen Forschungskomplexes Kibo besetzt, der Steuerbordstutzen vom ESA-Modul Columbus, der Bugstutzen vom Kopplungsadapter PMA-2 und der Heckstutzen vom US-Labor Destiny. Zudem können am Nadirstutzen entweder japanische HTVs, MPLMs, oder in Zukunft US-amerikanische Dragon– oder Cygnus-Kapseln angekoppelt werden. Diese werden vom Stationsroboterarm SSRMS/Canadarm 2 an den Nadir-Punkt von Harmony geführt.

Im Inneren von Harmony ist Platz für acht Standard-Racks. Davon sind drei Schlafquartiere, ein Sportgerät, damit die Astronauten im All weniger Muskelmasse und Knochensubstanz verlieren, und vier Energieumsetzer, um den Strom aus Destiny in Columbus und Kibo zu leiten.

Im Orbit

Gestartet wurde Harmony während der Mission STS 120 des Space Shuttles Discovery am 23. Oktober 2007. Nach zweitägigem Flug dockte die Discovery an die ISS an und die Besatzungen von Station und Shuttle begannen sofort mit Vorbereitungsarbeiten. Am 26. Oktober wurde Harmony vorrübergehend an Unity Backbord angedockt. Am 14. November 2007 wurde zuerst PMA 2 von Destiny-Bug an Harmony-Bug verlegt. Anschließend wurden Harmony und der angedockte Adapter PMA 2 von Unity-Backbord an den freien Kopplungsplatz von Destiny umgesetzt.

2008 wurde das ELM (Experiment Logistics Module für Experimente-Logistikmodul) des japanischen Labors Kibo zwischenzeitlich an Harmony Zenit angekoppelt, da da Hauptmodul PM, wo es angedockt werden sollte, noch geliefert werden musste.

Verwandte Artikel:

• Mission ISS-AF-10A (Mission STS-120 der Discovery)
• Modul Destiny
• Modul Columbus
• Modul Kibo
• Versorger MPLM
• Versorger HTV

Der Beitrag Harmony erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Ralf Möllenbeck. Quelle: NASA, Raumfahrer.net, Spaceflightnow, Wikipedia. Vertont von Peter Rittinger.

Dextre, auch SPDM = Special Purpose Dexterous Manipulator genannt, gelangte mit STS 123 im März 2008 zur ISS und wurde dort bei mehreren Außeneinsätzen montiert. Als Verlängerung des Stationsarmes Canadarm2, und auch ein kanadischer Beitrag zur ISS, kann er komplizierte Tätigkeiten ausführen, welche sonst nur während eines Weltraumausstieges möglich sind. Dextre verfügt über zwei siebengelenkige Roboterarme, eine Halterung für Werkzeuge, eine Plattform sowie diverse Lampen und Kameras. An den Enden der beiden Arme befinden sich Aufnahmen mit denen verschiedenste Werkzeuge gegriffen werden können. Dextre wurde seit 2008 an der Außenseite des Destiny-Moduls oder an der mobilen Plattform, auch Mobile Base System (MBS) genannt, gelagert. Die Versorgung mit Strom und Daten ist an diesen Stellen durch einen Haltepunkt gewährleistet.

Die erste offizielle Handlung von Dextre sollte am 21. Juli diesen Jahres bei dem Austausch von zwei defekten RPCMs (Remote Power Control Module) an der P1-Gitterstruktur stattfinden. Die Verschiebung dieser Reparatur resultierte aus den Problemen beim Testlauf einen Tag vor den geplanten Arbeiten. Bei diesem Testlauf zeigte sich, dass die berechneten Kräfte zum Entfernen eines RPCM falsch ermittelt wurden und neue Analysen am Boden notwendig waren. Zu einer weiteren Verzögerung im Dextre-Plan kam es durch den ebenfalls im Juli erfolgten Ausfall einer Kühlmittelpumpe in der Steuerbord-Gitterstruktur, welcher eine Umplanung der bemannten und unbemannten Außenaktivitäten an der ISS erforderlich machte. Die Verschiebung des Austausches der RPCMs ist unproblematisch, da die Stromversorgung der ISS auch in dieser Konfiguration gewährleistet ist.

Nun ist der erste Einsatz von Dextre für den Januar 2011 geplant. Er wird nötig, da das japanische HTV 2 mit Hilfe des Canadarm2 und seiner Erweiterung entladen werden muss. Speziell geht es um zwei Komponenten der Außenfracht sagte Julie Simard von der kanadischer Raumfahrtbehörde. Es werden ein Nutzlastcontainer und ein Transportelement des Kühlkreislaufes aus dem druckfreien Stauraum des HTV entnommen, zur Außenstau-Plattform 4 transportiert und dort befestigt. Um diese Prozedur zu erproben wird es im Dezember diesen Jahres einen Testlauf mit einem ähnlichen Bestandteil der ISS geben, so Julie Simard weiter.

Der verschobene Wechsel der defekten RPCMs wird nun für das Frühjahr 2011 anvisiert, erläuterte Mathieu Caron, Mission-Operationsleiter der kanadischen Raumfahrtbehörde für die Robotertechniksysteme. Weiter führte er aus, dass nun eine bis zu sieben Mal stärkere Kraft bei der Demontage eines RPCM zum Einsatz kommen soll. Dextre sollte damit keine Probleme haben, diese Werte liegen innerhalb der Betriebsparameter des Roboters.

Raumcon:

• ISS – Canadarm2 (SSRMS) und Dextre
• HTV-2
• ISS – Haupthema ab August 2010

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Ein Beitrag von Thomas Pallmann. Quelle: Nasa. Vertont von Peter Rittinger.

Die Besatzung wurde um 22:14 Uhr MEZ mit dem Lied „Beautiful Day“ von U2 geweckt. Das Lied wurde Missionsspezialistin Kay Hire gewidmet.

Patrick und Behnken verließen um 03:17 Uhr MEZ die Luftschleuse Quest und begannen ihre Arbeit am neuen Modul, um es auf die Installation an die Raumstation vorzubereiten. Sie lösten Verbindungen an Tranquility, die das Modul mit Strom vom Space Shuttle versorgten. Kay Hire und Terry Virts hoben anschließend Tranquility, mithilfe des Roboterarms der Raumstation, aus der Ladebucht der Endeavour. Nachdem Patrick und Behnken einige Abdeckungen entfernt sowie einen Abschlusswiderstand angebracht hatten, konnte das neue Modul an der linken Seite des Unity-Moduls installiert werden.

Als Tranquility mit insgesamt 16 Bolzen sicher an die Raumstation angebracht war, verbanden Patrick und Behnken eine Reihe von Daten- und Stromkabeln und integrierten somit das neue Modul in das Netz der Station. Sie bereiteten außerdem noch einige Schutzabdeckungen vor und legten die Schläuche des Kühlsystems der Station zurecht. Diese Schläuche sollen während des zweiten Außenbordeinsatzes mit dem neuen Modul verbunden werden.

Die Astronauten installierten außerdem zusätzliche Griffe am Roboter DEXTRE und verlegten zwei Plattformen. Gegen Ende des Einsatzes konnte die Bodenkontrolle in Houston vermelden, dass alle Kabelverbindungen zwischen dem neuen Modul und der Raumstation einwandfrei funktionieren und dass zwischen Unity und Tranquility keine Undichtigkeiten auftreten.

Im Inneren der Station gingen derweil die Arbeiten an der Wasseraufbereitungsanlage weiter. Die Crew befüllte diese mit Urin und begann den Recyclingvorgang. Experten am Boden werden den Vorgang überwachen. Das resultierende Wasser wird, zusammen mit einer Probe des Urins, wieder zurück zur Erde gebracht, um dort gründlich untersucht zu werden. Sobald sich die Ingenieure von der einwandfreien Funktion der Anlage überzeugt haben, wird diese vom Destiny-Labor ins neue Modul verlegt.

Die Luken zwischen Unity und Tranquility sollen morgen zum ersten Mal geöffnet werden. Zu diesem Zeitpunkt wird es im neuen Modul noch dunkel sein, da es beim Start noch nicht vollständig ausgerüstet wurde. Die Besatzung soll um 22:14 Uhr MEZ geweckt werden und damit den sechsten Flugtag beginnen.

Raumcon:

• STS 130 – Mission & Landung
• STS 130 – Countdown & Start
• STS 130 – Vorbereitung

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Ein Beitrag von Günther Glatzel. Quelle: NASA.

Zu den Routineexperimenten gehört eine ganze Reihe medizinischer Untersuchungen. So werden Puls, Blutdruck, mitunter auch Herz- und Lungenfunktionen in Ruhe oder bei Belastung gemessen. Im Rahmen von Integrated Cardiovascular wurden auch Ultraschallbilder vom arbeitenden Herzen gemacht. Über Urin-, Speichel- und Blutproben (Experiment Nutrition) lassen sich Erkenntnisse über Veränderungen der Knochenmasse und der Wirksamkeit dagegen eingenommener Medikamente ableiten. Eine „anstrengende“ Untersuchung musste Roman Romanenko erstmals über sich ergehen lassen. Während einer anderthalbstündigen Phase (Experiment Pnevmokard), die er ohne Bewegungen oder Unterhaltung in völliger Ruhe zubringen musste, wurden EKG, Puls, Blutdruck, Durchblutung, elektrischer Widerstand oder Atemfrequenz gemessen.

Frank de Winne und Robert Thirsk hingegen beschäftigten sich im Rahmen eines monatlichen Gesundheitschecks (PFE) u. a. mit mit einem Belastungs-EKG, Koichi Wakata trug am 11. und 12. Juni Sensoren und Aufzeichnungsgerät für ein 24-Stunden-Langzeit-EKG (Experiment BIORHYTHM). Ebenfalls Bestandteil des medizinischen Programms waren Hörtests, das Ausfüllen von Fragebögen zur Ernährung (FFQ), zur Interaktion in der Station und mit Bodenstellen (Wsaimodeistwije) sowie zur Erfassung von Veränderungen kognitiver Leistungen bei Langzeitaufenthalten im Weltraum (WinSCAT, BISE) und zu Auswirkungen wechselnder Lichtbedingungen auf den Tag-Nacht-Rhythmus (SLEEP).

Am 8. und 9. Juni wurde Dextre, der Special Purpose Dexterous Manipulator (SPDM), von der Erde aus gesteuert mittels Space Station Remote Manipulator System (SSRMS) vom Mobile Service System PDGF 2 an die Außenseite des US-Labors Destiny verlegt. Der Stationsmanipulator selbst wurde an der Power & Data Grapple Fixture (PDGF) am Modul Harmony stationiert. Von hier aus wird der Canadarm 2 während der Mission STS 127 operieren.

Am 10. Juni absolvierten Gennadi Padalka und Michael Barratt ihren zweiten Ausstieg, der eigentlich keiner war. Sie wechselten im Kopfteil des Swesda-Moduls einen Lukendeckel gegen einen Kopplungskonus. Dadurch wird das Andocken eines speziellen Progress-Frachters möglich, der im November ein neues Modul zur Internationalen Raumstation bringen soll. Wir berichteten darüber.

Gegenstand von Erdbeobachtungen (Crew Earth Observation, Uragan, Ekon und Seiner) waren in dieser Woche u. a. Aral- und Issyk-kul-See (Usbekistan bzw. Kirgisistan), der Ätna (Italien), das Terski-Hochland zwischen Schwarzem und Kaspischem Meer (Russland), die Städte Sewastopol (Ukraine), Madrid, Istanbul, die Inseln Madeira, Galapagos und Darwin, Fischfanggebiete an der Nordwestküste von Afrika sowie die Raumfahrtstartplätze Baikonur und Cape Canaveral.

Amateurfunkkontakt bestand zu Bildungseinrichtungen in Japan, China und Belgien. Padalka und Romanenko wurden außerdem vom chinesischen Fernsehen CCTV interviewt. Dabei ging es um die Vorbereitung einer Fernsehsendung anlässlich des 60. Jahrestages der Unterzeichnung eines Freundschaftsabkommens zwischen China und der damaligen Sowjetunion am 14. Februar 1950.

Koichi Wakata absolvierte den dritten Teil der Experimentierreihe „Try Zero G“. Hierfür waren von interessierten Japanern verschiedene Experimente vorgeschlagen worden, darunter auch das Fliegen auf einem Teppich in der Schwerelosigkeit. Diesmal ging es aber um Gemeinsamkeinkeiten und Unterschiede bei verschiedenen Situationen mit und ohne Ventilatoren.

Reparatur- und Wartungsarbeiten wurden vor allem an Sportgeräten, am amerikanischen Sauerstoffgenerator und an allen Lebenserhaltungssystemen der Station vorgenommen. Weitere Arbeiten beschäftigten sich mit der Nachbereitung des „internen Ausstiegs“ vom 10. Juni sowie der Vorbereitung der Ausstiege der Endeavour-Crew, vor allem dem Aufladen von Batterien, dem Bereitlegen von Werkzeugen und der Überprüfung der Funktionsfähigkeit. Die Luke zum an Pirs angekoppelten Progress-Frachter wurde wieder geöffnet, das Raumschiff weitgehend deaktiviert und wieder an die Steuerung, Stromversorgung und Wärmeregulierung der Station angeschlossen.

Allerdings wird die Mission STS 127 aufgrund eines Lecks an einer Wasserstoffabsaugvorrichtung zumindest um mehrere Tage verschoben.

Raumcon:

• ISS-Hauptthema (ab 7. Juni)
• ISS – russisches Segment (ab 10. Juni)

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