Ein Beitrag von Günther Glatzel. Quelle: Roskosmos, NASA, Raumcon.

Am 27. Januar hatten Oleg Kotow und Sergej Rjasanski an der Außenseite der Station im Verlaufe eines etwa sechsstündigen Ausstiegs (6:08 h) zwei Kameras im Auftrag der kanadischen Firma UrtheCast installiert. Nach einem vergeblichen Versuch bei einem zurück liegenden Ausstieg konnte man nun Erfolg melden: beide Kameras funktionieren.

Am 3. Februar hatte der Frachter Progress-M 20M von der Station abgelegt. Mit ihm wurden mehrere Tage lang Untersuchungen zu gravitationssatbilisierten Fluglagen vorgenommen, bevor er am 11. Februar in dichten Atmosphärenschichten verglühte. Bereits am 5. Februar war ein weiterer Frachter, Progress-M 22M gestartet und hatte rund 6 Stunden später an der Station angedockt. Mit ihm gelangten rund 2,5 t Fracht an Bord.

Am 18. Februar wurde das Anfang Januar gestartete und an die Station angelegte Transportraumschiff Cygnus 2 (CRS-Orb-1) mit Müll beladen von der ISS getrennt und mittels Canadarm² in etwa 10 Metern Entfernung abgesetzt. Am 19. Februar erfolgten hier das finale Bremsmanöver und der zerstörerische Wiedereintritt in die Erdatmosphäre.

Mittlerweile wurden 16 der insgesamt 28 vom Cygnus-Frachter gelieferten Flock-1-Satelliten mittels einer speziellen Startvorrichtung (SSOD = Small Satellite Orbital Deployer) dem All überlassen. Jeder der Satelliten besitzt Abmessungen von 10 x 10 x 30 Zentimetern und ist außen mit Solarzellen versehen. Zudem verfügt jeder Satellit über eine Kamera und Sendeeinrichtungen, mit denen Bilder der Erdoberfläche angefertigt und zur Erde übermittelt werden können. Flock, auf deutsch so viel wie Schar oder Schwarm, soll eine ganze Konstellation von Kleinsatelliten werden, die sich, zu unterschiedlichen Zeiten gestartet, über einen weiten Bereich des Orbits in etwa 400 Kilometern Höhe bei einer Bahnneigung von knapp 52 Grad verteilen werden. Damit kann man jeden Punkt der Erde zwischen 52 Grad nördlicher und südlicher Breite in regelmäßigen Abständen wiederholt fotografieren.

Die Flock-Konstellation wurde von der US-amerikanischen Firma Planet Labs initiiert und gebaut und soll weltweit Informationen über Veränderungen auf unserem Planeten zur Verfügung stellen. Jeder Satellit fertigt Bilder an, speichert diese und sendet die Daten zur Erde, sobald er eine Bodenstation des Systems überfliegt. Hier werden die Bilder aufbereitet und auf einem Server zur Verfügung gestellt.

Zu Beginn des Monats wurde auf der Erde das Projekt CATS (Cloud Aerosol Transport System) präsentiert. Es soll Ende 2014 zur Internationalen Raumstation gebracht und an der Experimentierplattform des japanischen Moduls Kibo installiert werden. Mit ihm sollen Konzentration und Verteilung von Schwebeteilchen in der Luft erfasst werden. Diese stammen von natürlichen Ereignissen wie Sandstürmen oder Vulkanausbrüchen, aber auch aus Industrie- und Verkehrsabgasen und beeinflussen Wetter, Klima, bio-geochemische Prozesse, die Flugsicherheit und die menschliche Gesundheit allgemein.

CATS erfasst die Partikel über ihre Rückstreuungseigenschaften und ist dazu mit 3 Lasern ausgestattet. Mit Wellenlängen von 1064, 532 und 355 Nanometern sowie Impulsraten von 5000 pro Sekunde kann man verschiedene Parameter in hoher zeitlicher und räumlicher Auflösung erfassen. Die Eigenarten der ISS-Bahn ermöglichen es zudem, die Partikeldichten über einem Gebiet zu unterschiedlichen Tageszeiten zu erfassen.

In der Station wurde derweil eine Vielzahl an biologischen, physikalischen, medizinischen und technischen Untersuchungen vorgenommen. Zu letzteren zählten unter anderem die Inbetriebnahme eines Multi-Gas-Monitors, der gleichzeitig und in Echtzeit die Konzentrationen an Sauerstoff, Wasserdampf, Kohlenstoffdioxid und Ammoniak überwacht sowie Temperatur und Luftdruck erfasst. Das Messverfahren beruht auf der Anregung der Gase mit Laserlicht und der Erfassung der entstandenen stofftypischen Strahlung mittels zweier Fotosensoren.

Seit Jahren werden an Bord der ISS kleine Satelliten erprobt, die sich mittels 12 Druckgasdüsen im Inneren der Station bewegen und sich dabei autonom untereinander synchronisieren können (SPHERES = Synchronized Position Hold, Engage, Reorient, Experimental Satellites). So können sie beispielsweise ankoppeln oder sich im Formationsflug bewegen. In der nächsten Zeit sind mehrere Erweiterungsexperimente vorgesehen. Bei SPHERES-Inspire II geht es um zusätzliche Rechenkapazität und Sensorik. Dies begann bereits 2011 mit der Verbindung eines Satelliten mit einem Smartphone. Nun sollen Sensoren eine genaue Positionsbestimmung in der Station erlauben und 2 Kameras mit der entsprechenden Mustererkennung die Orientierung im Raum auf eine neue Stufe heben.

SPHERES-Rings läuft derzeit. Hier wurden die Satelliten mit Ringen voller zusätzlichem Equipment ausgestattet. An der Außenseite befinden sich große Spulen, mit denen es möglich werden soll, dass zwei Satelliten in Formation fliegen können, obwohl einer komplett passiv bleibt. Ein Satellit wird mittels Druckgas angetrieben, während die Kräfte mittels Magnetfeldern auf den zweiten übertragen werden. Außerdem will man dieselbe Apparatur dazu nutzen, kontaktfrei Energie über elektromagnetische Wechselfelder zu übertragen. In den letzten Tagen wurden dazu mehrere Versuchsreihen absolviert.

Schließlich soll bei SPHERES-Slosh herausgefunden werden, welche Steuerbefehle die günstigsten sind, wenn man einen flüssigkeitsgefüllten Tank transportiert. Dabei sollen entstehende Vibrationen und Trägheitsbewegungen so weit wie möglich minimiert werden.

Zusätzlich zu dem angeführten Forschungsprogramm wurden wiederholt Bilder bestimmter Regionen der Erdoberfläche angefertigt. Der nächste Frachter wird Anfang März erwartet, ein Teil der Besatzung soll aufgrund ungünstiger Wetter- und Bodenverhältnisse am geplanten Landeort bereits am 11. März, also einen Tag früher als ursprünglich geplant zur Erde zurück kehren und in einer anderen Landezone niedergehen. Die Ablösung startet Ende März mit dem Raumschiff Sojus-TMA 12M.

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Ein Beitrag von Günther Glatzel. Quelle: Space News, Skyrocket, Raumcon, NASA, TechCrunch.

Dies geschah am 11. Februar mittels einer speziellen Startapparatur, die am Ende des japanischen Manipulatorarms befestigt war. Die Apparatur SSOD war zuvor von Koichi Wakata mit durchgeprüften Satelliten der Serie Flock 1 bestückt und in der Materialluftschleuse verstaut worden. Nach dem Verschließen der inneren Schleusenluke und dem Auspumpen der Luft wurde die äußere Luke geöffnet, so dass man mit dem Manipulatorarm die Startapparatur greifen und vom Modul weg schwenken konnte.

Insgesamt 4 Satelliten wurden paarweise gestartet und trennten sich kurz darauf voneinander. Jeder der Satelliten besitzt Abmessungen von 10 x 10 x 30 Zentimeter und ist außen mit Solarzellen versehen. Zudem verfügt jeder Satellit über eine Kamera und Sendeeinrichtungen, mit denen Bilder der Erdoberfläche angefertigt und zur Erde übermittelt werden können.

Flock, auf deutsch so viel wie Schar oder Schwarm, soll eine ganze Konstellation von Kleinsatelliten werden, die sich, zu unterschiedlichen Zeiten gestartet, im Laufe der Zeit über einen weiten Bereich des Orbits in etwa 400 Kilometern Höhe bei einer Bahnneigung von knapp 52 Grad verteilen werden. Damit kann man jeden Punkt der Erde zwischen 52 Grad nördlicher und südlicher Breite in regelmäßigen Abständen wiederholt fotografieren.

Die Flock-Konstellation wurde von der US-amerikanischen Firma Planet Labs initiiert und gebaut und soll weltweit Informationen über Veränderungen auf unserem Planeten zur Verfügung stellen. Jeder Satellit fertigt Bilder an, speichert diese und sendet die Daten zur Erde, sobald er eine Bodenstation des Systems überfliegt. Hier werden die Bilder aufbereitet und auf einem Server zur Verfügung gestellt. Vorgänger der Flock-Satelliten waren Dove 1 und 2, die im April 2013 an der Spitze einer Sojus 2 bzw. einer Antares ins All gelangten und die Machbarkeit des Projektes bewiesen. Während Dove 1 auf einer 165-Kilometer-Bahn abgesetzt wurde und mittlerweile in dichten Atmosphärenschichten verglühte, gelangte Dove 2 (mit Bion-M 1) auf eine 570-Kilometer-Bahn. Im November kamen Dove-3 und 4 hinzu.

Insgesamt soll der neue Satellitenschwarm Flock in wenigen Wochen aus der ISS ausgeschleust werden und besteht dann aus 28 Satelliten. Diese werden passiv in ihrer Lage stabilisiert und verfügen über keinen Antrieb. Im Verlaufe von 1 bis 2 Jahren werden ihre Bahnen so weit abgesunken sein, dass sie verglühen. Bis dahin stellen sie allerdings wegen ihrer fehlenden Ausweichmöglichkeit auch eine gewisse Gefahr für die internationale Raumfahrt dar. Gegenwärtig werden gerade internationale Richtlinien diskutiert, die für diese relativ neue Klasse von Satelliten gelten sollen. Der Tenor dabei lautet: keine Sonderregeln für Cubesats. Sie sollen nur auf Bahnen gelangen dürfen, auf denen sie im Verlaufe von wenigen Jahren so weit absinken, dass sie in die Erdatmosphäre eintreten und dabei zerstört werden.

„Ohne ein Antriebssystem an Bord werden die Nutzungszeiten der Satelliten ziemlich begrenzt sein“, sagte Chris Boshuizen, Cheftechnologe bei Planet Labs. „Unser Geschäftsmodell basiert auf der Massenproduktion kleiner Satelliten. Anstatt einen komplexen Satelliten mit einer Funktionsdauer von 10 Jahren zu bauen, wählten wir viel einfachere Satelliten mit einer Funktionsdauer von ein paar Jahren und der Möglichkeit, die Konstellation einfach zu erneuern.“

Da man für die Zukunft den Start einer größeren Anzahl von Cubesats von der ISS aus plant, hat die US-Firma Nano Racks ein spezielles Startsystem entwickelt. Damit eröffnet sich die Möglichkeit, derartige Satelliten zunächst an Bord eines Frachtraumschiffes zur Internationalen Raumstation zu bringen und dann von hier aus im All auszusetzen. Bisher kam es mitunter zu jahrelangen Wartezeiten bis ein Kleinsatellit als Huckepack-Nutzlast unter Einsatz einer speziellen Abstandseinrichtung auf eine Erdumlaufbahn gelangte.

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