Unser schönes Universum, so majestätisch, so… ewig und unveränderlich? Als Albert Einstein zu Beginn des 20. Jahrhunderts seine Allgemeine Relativitätstheorie auf das gesamte Universum anwendete, gefiel ihm das Ergebnis ganz und gar nicht: Denn seine Theorie sagte ihm, dass das Universum entweder expandiert oder kollabiert, kurzum, dass es dynamisch sei. Das passte Einstein ganz und gar nicht – denn er lebte zu einer Zeit, als das Universum nur aus einer einzigen Galaxie, nämlich unserer Milchstraße, bestand und dazu noch statisch war. Das heißt: Das Universum verändert sich nicht. Es wird weder größer noch kleiner, es hat es schon immer gegeben und es wird es immer geben.

Wie ist unser Universum entstanden? Albert Einsteins Antwort darauf lautete zunächst: gar nicht.

In dieser Folge von AstroGeo erzählt Franzi die Geschichte vom Anfang des Anfangs: Ein belgischer Priester und Physiker namens Georges Lemaître fand als Erster heraus, dass sich das Universum ausdehnt – und ist von dieser Expansion des Universums zu seinem Anfang gelangt, den wir heute Urknall nennen.

Im AstroGeo Podcast erzählen sich die Wissenschaftsjournalisten Franziska Konitzer und Karl Urban regelmäßig eine Geschichte, die ihnen entweder die Steine unseres kosmischen Vorgartens eingeflüstert – oder die sie in den Tiefen und Untiefen des Universums aufgestöbert haben. Der Podcast ist auch auf iTunes oder Spotify zu finden.

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Der Beitrag AstroGeo Podcast: Das Universum und sein Urknall – der Anfang des Anfangs erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Martin Knipfer. Quelle: ESA, Airbus D&S, NASA, spacepolicyonline.com.

15. Februar 2015, 18:06 GMT, irgendwo über dem südpazifischen Ozean: Ein etwa zehn Meter langes, über 15 Tonnen schweres tonnenförmiges Raumschiff rast der Atmosphäre seines Heimatplaneten entgegen, bevor es schließlich in ihr verglüht. So endete die äußerst erfolgreiche Mission ATV-5, deren Ziel es war, mithilfe des europäischen Raumtransporters ATV (Automated Transfer Vehicle) die Internationale Raumstation ISS zu versorgen. Doch noch viel wichtiger: Mit diesem Wiedereintritt endet auch die Ära des ATVs an sich, denn dies war die letzte Mission des europäischen Versorgungsraumschiffs.

Am 29. Juli 2014 startete dieses Raumschiff mit dem Namen Georges Lemaitre mithilfe einer Ariane 5-Rakete in den Weltraum. Es handelte sich um das insgesamt fünfte ATV, es war mit einem Startgewicht von 20,2 Tonnen zugleich die schwerste Nutzlast, die die Ariane 5 jemals startete. An Bord waren Versorgungsgüter für die ISS, am 12. August dockte das Raumschiff schließlich nach einem langem Freiflug millimetergenau an das russische Swesda-Modul der Station an. Danach wurde die Fracht im Inneren des druckbeaufschlagten Moduls, darunter Nahrung, Wasser und wissenschaftliche Experimente, zu der Raumstation transferiert. Zusätzlich führte Georges Lemaitre mithilfe seiner Triebwerke Bahnmanöver zur Anhebung der Umlaufbahn der ISS oder zum Ausweichen von Weltraumschrott durch. Vor dem Wiedereintritt wurde dann das ATV mit Müll beladen, der durch Verglühen in der Erdatmosphäre entsorgt wird.

Für diesen Wiedereintritt wurden die Pläne geändert: Ursprünglich sollte der Raumtransporter einen 14 Tage langen Freiflug durchführen und daraufhin in einem flachen Winkel in die Erdatmosphäre eintreten. So sollten Daten für den Wiedereintritt der ISS in den 2020ern gesammelt werden. Doch einer der vier Energieführungskreise versagte, sodass man nichts riskieren wollte und den ATV auf die übliche Art und Weise eintreten ließ. Während des Wiedereintritts gab es zudem Probleme mit einem Aufzeichnungsgerät (Reentry Breakup Reciorder, REBR) an Bord, das aus dem Innerem des Raumschiffs Daten über den Eintritt sammeln sollte. Das tat es auch, jedoch wurden keine Bilder empfangen. Diese wurden zwar aufgenommen, erreichten jedoch nie die Bodenstation. Die empfangenen Messwerte legen aber den Schluss nahe, dass der Wiedereintritt planmäßig abgelaufen ist.

Das Vermächtnis des Automated Transfer Vehicles

Diese Probleme sollen aber nicht darüber hinwegtäuschen, dass ATV-5 einen erfolgreichen Abschluss des ATV-Programms darstellt. Bereits 1987 gab es erstmals den Vorschlag, mit einem europäischen Raumtransporter eine internationale Raumstation zu versorgen. Im Oktober 1995 wurde die Entscheidung gefällt, das ATV tatsächlich zu bauen, woraufhin ein Jahr später die Entwicklung des Raumtransporters begann. Durch das Liefern von Versorgungsgütern beglich die ESA ihren Teil der Kosten, die durch den Betrieb der Raumstation anfielen. Insgesamt fünf ATVs flogen zu der ISS: ATV-1 „Jules Verne“ 2008, ATV-2 „Edoardo Amaldi“ 2011, ATV-3 „Johannes Kepler“ 2012, ATV-4 „Albert Einstein“ 2013 und nun ATV-5 „Georges Lemaitre“ 2014. Bei diesen Flügen wurde Fracht mit einem Gesamtgewicht von über 31.500 kg zur ISS geliefert. Jetzt ging dieses erfolgreiche Programm zu Ende, genauso wie es in den ursprünglichen Planungen vorgesehen war.

Doch das ATV lebt weiter, und zwar in Form des europäischen Servicemoduls für das neue Raumschiff der US-amerikanischen Luft- und Raumfahrtbehörde NASA, Orion. Dieses neue Raumschiff ist für Missionen jenseits des niedrigen Erdorbits ausgelegt, dem bisherigen Einsatzbereich des ATVs und der ISS. Orion befindet sich momentan noch in der Entwicklung, 2018 soll ein unbemannter Testflug erfolgen. Diese Mission namens EM-1 (Exploration Mission 1) wird das neue Raumschiff in eine Umlaufbahn um den Mond führen, zugleich wird sie auch den Erstflug der neuen Schwerlastträgerrakete der NASA darstellen, dem Space Launch System. Und Europa ist mit dabei, und zwar in Form des Servicemoduls von Orion. Diese zylinderförmige Struktur wird das konusförmige Crewmodul antreiben und mit Strom, Luft und Thermalkontrolle versorgen. Gebaut von der Raumfahrtfirma Airbus Defence and Space in Bremen, werden durch die Lieferung dieses Servicemoduls die Kosten beglichen, die die ESA durch die Nutzung der ISS von 2017 bis 2020 bei der NASA verursacht. Und die Technologie des europäischen Servicemoduls für Orion basiert auf der des ATVs.

Das ATV war kein Versuch, kostengünstig Fracht zur ISS zu befördern. Das ATV war kein Versuch, größtmöglichen Profit zu machen, es wurde nicht so kostengünstig wie möglich gebaut. Der Transporter ist auch nicht unersetzlich, nach dem Ende des Programms werden nun das russische Progress-Raumschiff, das japanische HTV und die kommerziellen Raumtransporter Dragon und Cygnus die Versorgung der Raumstation übernehmen. Nein, das ATV war vielmehr ein Statussymbol für ganz Europa. Es demonstrierte erfolgreich die Leistungsfähigkeit der Raumfahrtindustrie und versorgte Europa mit einem Zugang zu der Station. Des Weiteren wurden wertvolle Erfahrungen gesammelt und Know-How aufgebaut, wichtig für zukünftige europäische Raumschiffe. Viele Vorschläge zur Weiterentwicklung des ATVs gab es, nun wird tatsächlich das Servicemodul des Raumschiffs gebaut, das Menschen jenseits des niedrigen Erdorbits, jenseits der ISS zu neuen, bisher unbekannten Zielen befördern wird. Da EM-1 der einzige Flug dieses europäischen Servicemoduls sein könnte, steht Europas Raumfahrtpolitik in der Pflicht, die bemannte Erkundung des Weltalls auch nach der Einstellung des ATVs ernsthaft und forciert weiterzuverfolgen. So kann ATV-5 nicht nur das Ende der Ära des ATVs darstellen, sondern auch den Beginn eines ganz neuen Zeitalters: Den der bemannten Erkundung des Weltalls, die sich nicht mehr nur auf erdnahe Ziele beschränkt.

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• ATV-5 *Georges Lemaitre* – Start und Mission

• Orion MPCV / ATV-SM – Raumschiff

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Ein Beitrag von Thomas Weyrauch. Quelle: ESA.

Das „Progamm Board“ der ESA hatte während einer Tagung in Paris vom 14. bis zum 15. Februar 2012 mit großer Zustimmung den durch eine belgische Delegation übermittelten Vorschlag angenommen, den fünften und nach bisherigem Planungsstand letzten europäischen automatischen Raumfrachter vom Typ ATV „Georges Lemaître“ zu taufen.

Der Astrophysiker und Priester Georges Lemaître, geboren am 17. Juli 1894 in der belgischen Stadt Charleroi, ist Schöpfer einer Reihe von Lösungen für Gleichungssysteme zu Einsteins Relativitätstheorie.

Doktor der Physik und der Mathematik wurde Lemaître 1920, 1923 wurde er zum Priester geweiht. Anschließend folgte ein Graduiertenstudium an der englischen Universität Cambridge, wo sich Lemaître mit Kosmologie, Astronomie der Sterne und numerischer Analyse beschäftigte. Nach Studienaufenthalten in Harvard und beim Massachusetts Institute of Technology (MIT) in den Vereinigten Staaten von Amerika kehrte Lemaître 1925 nach Belgien zurück, um für den Rest seiner Karriere als Vollzeit-Professor an der katholischen Universität Leuven zu arbeiten.

1927 fand Lemaître eine Reihe von Lösungen für Einsteinsche Gleichungen zur Relativitätstheorie, die für ein sich stetig ausdehnendes Universum sprechen, und nicht für eines statischer Größe. Aus astronomischen Beobachtungen schloss Lemaître außerdem als erster auf einen ungefähren Wert für die Hubble-Konstante. Später wurden diese Zusammenhänge als Theorie vom Urknall bekannt.

Lemaître erhielt in Belgien die höchste wissenschaftliche Auszeichnung des Landes. 1936 wurde er zum Mitglied der päpstlichen Akademie der Wissenschaften ernannt, in der er bis zu seinem Tod 1966 wirkte. Kurz vor seinem Ableben konnte er einer Bestätigung seiner Theorien gewahr werden, als die kosmische Mikrowellen-Hintergrundstrahlung entdeckt wurde.

Im März 2014 könnte eine Ariane 5 ES das ATV 5 „Georges Lemaître“ mit Nachschub für die Internationale Raumstation (ISS) in den Weltraum bringen, wenn es gelingt, existierende Zeitpläne einzuhalten.

Das erste ATV namens „Jules Verne“ war am 9. März 2008 auf einer Ariane-5-Rakete gestartet worden und vom 3. April 2008 bis zum 5. September 2008 mit der ISS gekoppelt. Am 29. September 2008 war das Transportschiff wieder in die Erdatmosphäre eingetreten und dabei wie vorgesehen zerstört worden.

2011 flog das ATV 2 „Johannes Kepler“ zur ISS. Nach dem Start am 16. Februar 2011 war das ATV vom 24. Februar bis zum 20. Juni 2011 mit der ISS gekoppelt. Seine Existenz endete am 21. Juni 2011 beim Wiedereintritt in die Erdatmosphäre.

Das ATV 3 „Edoardo Amaldi“ soll in Kürze zu seiner Mission aufbrechen. Der Start ist für den 9. März geplant, das Ankoppeln an die ISS für den 19. März 2012.

„Albert Einstein“, das ATV 4, entsteht zur Zeit in Bremen bei EADS Astrium. Geflogen werden soll es im Jahr 2013.

Aufgabe der unbemannten ATV ist es, die ISS mit Treibstoff, Nahrung, Wasser und Verbrauchsgütern zu versorgen und einen Teil der zum Bahnerhalt der Station nötigen Manöver, man spricht von sogenannten Reboosts, mit den eigenen Triebwerken durchzuführen. Außerdem übernehmen die ATV einen Teil der Abfallentsorgung für die ISS, sie werden vor dem Abkoppeln von der Station entsprechend beladen.

Raumcon:

• ATV 3
• ISS-Versorger ATV

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Ein Beitrag von Andreas Morlok & Michael Stein & Günther Glatzel

Erstflug (Günther Glatzel / September 2008)

Der Erstflug eines Automated Transfer Vehicles war ein überwältigender Erfolg. „Jules Verne“, so der Name des ATV, war für die Besatzungen der Internationalen Raumstation nicht nur Frachtzubringer, Schlepper und Abfallentsorger. Er diente in den fünf Monaten, in denen er zu einem Teil der Station wurde auch als Lagerraum, Schlafplatz, Hygienebereich, Experimentierbühne und Kühlraum. Für diese Aufgaben war er ursprünglich gar nicht vorgesehen. Der großzügige Platz, die leise arbeitende Lebenserhaltung, die Diskretion am Ende der Längsachse der Station und die etwas niedrigere Temperatur sorgten dafür, dass JuVe häufiger und vielfältiger als geplant genutzt wurde.

Am 9. März, 5:03 Uhr MEZ erhob sich die erste Ariane 5 ES vom Startplatz ELA 3 auf dem Raumfahrtgelände in Französisch Guayana in den Himmel. Rasch wurde sie schneller und brachte das ATV innerhalb von etwa 9 Minuten in eine Umlaufbahn. Ein minimales Problem mit dem Antrieb des Transporters konnte rasch gelöst werden. Danach war das Erreichen des Parkorbits schnell geschafft. Nach zwei sehr erfolgreich durchgeführten Demonstrationstagen, an denen automatische Annäherung, Station halten und Fluchtmanöver unter Verwendung von GPS-, Radar- und Laser-gestützter Navigation erprobt wurden, bekam ATV 1 grünes Licht für das Docking.

Dieses Manöver erfolgte am 3. April. 16:45 Uhr MESZ war der Kontakt zwischen ATV und ISS hergestellt. Kurze Zeit später konnte die Besatzung das Raumfahrzeug betreten und begutachten. JuVe brachte 5,5 Tonnen Fracht, darunter Nahrungsmittel, Wasser und Treibstoff. Schnell gewöhnte man sich an die Qualitäten des temporären Zusatzmoduls. Am 25. April wurden die Triebwerke des ATV erstmals dazu benutzt, die Bahn der Internationalen Raumstation anzuheben. Nach 740 Sekunden Antrieb durch zwei der vier Triebwerke, war die Bahnhöhe um 4,5 km auf 342 km gestiegen. Es folgten drei weitere Manöver dieser Art. Damit kam die Station im August auf eine Höhe von mehr als 350 Kilometern. Aber es ergaben sich auch neue Nutzungsmöglichkeiten. Im Verlauf der Mission wurde ein Ausweichmanöver mit Hilfe der ATV-Triebwerke ausgeführt.

Zum Missionsende wurde das ATV mit Abfall, älteren oder defekten Geräten beladen und auf seine letzte Reise vorbereitet. Das Abkoppeln erfolgte am 5. September, 23:27 Uhr MESZ. Nach weiteren Bahnmanövern zündete JuVe am 29. September zum letzten Mal seine Triebwerke. Da diese entgegen der Flugrichtung feuerten, sanken Geschwindigkeit und Bahnhöhe, bis das Raumfahrzeug schließlich in einem von der Erde aus aufmerksam beobachteten Feuerwerk als Sternschnuppenregen verglühte.

Ergänzung (GG / Dezember 2010, Februar 2011)

Der Start der folgenden ATV mit Namen „Johannes Kepler“ und „Edoardo Amaldi“ wurde mehrfach verschoben, weil es im Shuttle-Flugplan zu weiteren Verzögerungen kam, die Versorgungslage der Raumfahrer in der Station aber gut war. ATV 2 startete am 16. Februar 2011, der Start des ATV 3 ist für 2012 geplant. Anschließend folgen mindestens zwei weitere ATV, aufgrund der Verlängerung der Nutzungsdauer der ISS bis 2020 wahrscheinlich mehr.

Für die zweite Frachtmission der ESA zur ISS wurden gegenüber dem Jungfernflug 2008 einige Veränderungen an Raumfahrzeug und Trägerrakete vorgenommen. So kann die Ariane 5 ES jetzt rund 500 kg mehr Nutzlast in den geplanten Orbit bringen. Außerdem verwendet man im Raumschiff selbst leichtere Materialien für die Nutzlastregale, so dass man noch einmal 63 kg mehr einladen kann. Ein Teil der Zuladung kann auch erst in der Endphase der Vorbereitung ins ATV gebracht werden, so dass man flexibler ist.

Der autonome Flug zur Station soll nur noch 11 Tage dauern. Trotzdem werden die Systeme ausgiebig geprüft, bevor man anlegt. Die Zahl der Beschleunigungssensoren wurde erhöht und die Thermoisolation überarbeitet. Beim ATV 1 hatten sich die Thermoisolationsmatten aufgebläht und teilweise vom Rumpf gelöst, da noch vorhandene Restgase aus der mehrlagigen Isolationsschicht nur ungenügend entweichen konnten, sich daher gegenüber dem nicht vorhandenen Außendruck im Material ausbreiteten. Mittlerweile ist die Entlüftung der Isolationsschicht verbessert und sind die Matten besser am Rumpf befestigt worden. Die Flugsteuerungssoftware wurde in 31 Punkten modifiziert.

Orbitale Piruetten für das ATV (Michael Stein / April 2006)

Bei der Versorgung der ISS spielt der europäische Raumtransporter ATV (= Automated Transfer Vehicle) eine wichtige Rolle. Bis 2008 wurde die Internationale Raumstation ausschließlich von unbemannten russischen Progress-Transportern sowie vom amerikanischen Space Shuttles mit Versorgungsgütern und Ersatzteilen beliefert. Auch der Abtransport nicht mehr benötigter Hardware sowie des angefallenen Mülls wurde von diesen beiden Transportsystemen übernommen. Doch schon von Beginn der ISS-Planungen an war der Einsatz unbemannter japanischer und europäischer Raumtransporter zur Versorgung der ISS-Besatzungen fest eingeplant. Dafür gibt es gleich mehrere handfeste Gründe: Nach den Erfahrungen der ersten Jahre des Shuttle-Betriebs war allen Beteiligten klar, dass eine hauptsächlich auf den amerikanischen Raumfähren basierende Versorgung des orbitalen Forschungslabors zu teuer und zu unzuverlässig werden würde. Außerdem ist die ISS ein internationales Projekt, zu dem natürlich auch die europäische und japanische Seite ihren Betrag leisten sollen und wollen. Nicht zuletzt bedeutet die Entwicklung eines eigenen Transportsystems auch ein weiteres Stück Autonomie für die europäische Raumfahrt.

Nach der Columbia-Katastrophe (Februar 2003) ist die Bedeutung des ATV für die zukünftige Versorgung der ISS noch angestiegen, denn der neue ISS-Aufbauplan sah kaum noch sogenannte Logistikflüge der amerikanischen Raumfähren zur ISS vor. Die risikoreichen Flüge der Shuttle-Flotte wurden auf ein für den Abschluss des ISS-Aufbaus notwendiges Minimum reduziert; der Einsatz der Raumfähren galt als zu riskant (und kostspielig), um damit Versorgungsgüter in den Erdorbit zu transportieren. Außerdem sahen die Planungen der NASA die Außerdienststellung aller Raumfähren bis 2010 vor, so dass spätestens von diesem Zeitpunkt an die Versorgung der dann sechsköpfigen ISS-Besatzungen vollständig von unbemannten Transportsystemen wie dem ATV übernommen werden muss.

Ursprünglich sollte der Start des ersten, auf den Namen Jules Verne getauften ATV im Frühjahr 2006 erfolgen. Vor allem aufgrund von Softwareproblemen musste dieser Termin jedoch verschoben werden.

Hinter der Bezeichnung „Proximity Communication Link“ verbirgt sich ein Kommunikationssystem, das eine Datenverbindung zwischen dem ATV und der Internationalen Raumstation während der Annäherungsphase herstellt. Das ATV nähert sich üblicherweise vollautomatisch der ISS und koppelt ohne menschliches Zutun am russischen Servicemodul Swesda an. Sobald das Transportraumschiff sich der ISS auf 100 bis 30 Kilometer Entfernung angenähert hat, tritt der Proximity Communication Link in Aktion: Über diese Funkverbindung werden mit einer Übertragungsrate von 20 kBaud Telemetriedaten zwischen dem Orbitallabor und dem ATV ausgetauscht. Somit kann die Besatzung an Bord der Raumstation permanent verfolgen, ob der Anflug des Transporters mit rund 20 Tonnen Masse planmäßig verläuft.

Von existenzieller Bedeutung wird die Funkverbindung, falls einmal – allen eingebauten Sicherheitssystemen zum Trotz – die automatische Navigation versagen und ein Zusammenprall des ATV mit der ISS drohen sollte: Der Proximity Communication Link erlaubt es der ISS-Besatzung, in jeder Phase des Anflugs die Kontrolle über das Transportraumschiff zu übernehmen und es manuell zu steuern. Nach erfolgter Ankopplung der Transporters an die Raumstation wird das Funksystem deaktiviert. Kurz vor der Abtrennung des ATVs von der ISS wird das Kommunikationssystem dann wieder hochgefahren. Zu diesem Zweck muss jedes Mal eine „Proximity Communication Equipment“ (PCE) genannte Elektronikbox von der Größe eines Tischkühlschranks mit den Systemen der ISS verbunden und aktiviert werden. Die Außenantennen des Proximity Communication Link sind im Rahmen eines Außenbordeinsatzes der damaligen ISS-Besatzung im September 2004 neben der Schleuse am Ende des russischen Moduls Swesda installiert worden. Jedes ATV ist selbst mit zwei 19 Zentimeter durchmessenden Antennen ausgestattet.

Das gesamte Proximity Communication Link – bestehend aus dem PCE und den Antennen an der Außenhülle der Raumstation – wird fünf Tage vor dem Start jedes ATV getestet werden; nur bei erfolgreichem Verlauf dieses Tests erhalten die Transportraumschiffe die Startfreigabe.

Außer dem Proximity Communication Link verfügt das ATV über ein weiteres Kommunikationssystem, mit dessen Hilfe Telemetriedaten und Befehle während der gesamten Flugphase zwischen dem Tansporter und dem Kontrollzentrum in Darmstadt ausgetauscht werden. Diese Kommunikation läuft sowohl über die Satelliten des Tracking and Data Relay Satellites System der NASA wie auch über den europäischen Kommunikationssatelliten Artemis. Über diesen europäischen Kommunikationssatelliten wird auch der Großteil der Datenübertragung mit dem ATV laufen, solange das Transportraumschiff an der ISS angedockt ist.

Allgemeines zum ATV (Michael Schumacher / August 2003)

Im Rahmen der Flüge zur ISS wird es an den hinteren Kopplungsstutzen des Service Module „Swesda“ ankoppeln, um Stückgut, Wasser, Atemluft, Stickstoff und Sauerstoff zu liefern, die Tanks des Lagekontrollsystems mit Treibstoff aufzufüllen und die Bahnhöhe der Raumstation anzuheben sowie nicht länger benötigte Gegenstände von der Raumstation wegzutransportieren.

Sein Moduldesign erlaubt es, dass die einzelnen Raumfahrzeuge für die unter Druck und nicht unter Druck beförderten Frachten wenn erforderlich optimiert werden können. Für die Entwicklung der Treibstofftanks und des unter Druck gesetzten Frachtbehälter zeichnete sich Alenia Aerospazio verantwortlich. Die Versorgungsmissionen sollen regelmäßig etwa alle 15 Monate stattfinden. An Stückgut kann das ATV 1.500 bis 5.500 Kilogramm transportieren, an Wasser bis zu 840 Kilogramm, an Stickstoff, Sauerstoff und Atemluft bis zu 100 Kilogramm, wobei pro Flug nur zwei Gase transportiert werden können, an Treibstoff für das Lagekontrollsystem bis zu 4.500 Kilogramm.

Die Nutzlastkapazität liegt insgesamt bei 7.667 Kilogramm. Der Start des ATV erfolgt mit zusammengefalteten Solarzellenflügeln. Die Stromversorgung wird dabei durch nicht wieder aufladbare Batterien gewährleistet. Entfaltet besitzen die Solarzellenflügel eine Spannweite von 22,3 Metern, die die Energie für die wiederaufladbaren Batterien für die Zeit, in der sich das ATV im Erdschatten befindet, erzeugen.

Der Flug zur ISS erfolgt automatisch. Die Hauptkomponenten des ATV sind das System für den Antrieb und zur Anhebung der Erdorbithöhe, die Avionikausrüstung, das Guidance, Navigation and Control System (GN&C), das Kommunikationssystem, das System zur Stromerzeugung und –speicherung, das Temperaturregelungssystem sowie das russische System zur Ankopplung und zum Auftanken. Das Hauptantriebsystem besteht aus vier Triebwerksdüsen mit einer Schubkraft von jeweils 490 Newton.

Das Lagekontrollsystem nutzt 28 Triebwerksdüsen mit jeweils 220 Newton Schubkraft. Als Treibstoff kommt Monomethylhydrazin und als Oxydator Stickstofftetroxyd zum Einsatz. Die Kommunikation mit der Erde erfolgt über ein S-Band Communications System über das Tracking and Data Relay Satellite System (TDRSS). Die Kommunikation vom ATV zur ISS erfolgt ebenfalls über ein S-Band Communications System. Zur Navigation wird das Global Positioning System (GPS) genutzt. Die vier Solarzellenflügel bestehen jeweils aus vier Panelen und speichern die gewonnene Energie in wieder aufladbaren Batterien mit 40 Amperestunden.

Das ATV besitzt eine Länge von 9,8 Metern, an der breitesten Stelle einen Durchmesser von 4,5 Metern und eine Trockenmasse von 5.320 Kilogramm. Die Trockenmasse des Frachtbehälters liegt bei 5.150 Kilogramm. Die Gesamtmasse liegt bei 10.990 Kilogramm. Die Zuladung für Verbrauchsgüter und Atemluft liegt bei 2.094 Kilogramm. Die Gesamtmasse des ATV beträgt 13.084 Kilogramm. Es besitzt eine Startmasse von 20.750 Kilogramm und kann 6.500 Kilogramm an verbrauchten Materialien von der ISS wegtransportieren.

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