Autor: Markus Rösken

Das Bild vom Mensch im All hat sich als realisierbar aber letztendlich wenig sinnvoll erwiesen und brachte auch die bemannte Raumfahrt zur Frage nach einem praktikablen Wert. Nach dem propagandistischen Wettlauf der Reise zum Mond stand nun die Frage nach einer praktischen Nutzung dieser technologischen Fähigkeit im Zentrum. Die in den 60er und 70er Jahren aufgekommene Euphorie hinsichtlich bemannter Expeditionen der Menschheit zu fremden Welten und einer stetigen Kolonisation des Alls ist Science Fiction geblieben und die teuren Ausflüge der späten Apollo-Missionen wurden schnell aufgegeben. Stattdessen spezialisierte sich vor allem Russland auf Raumstationen wie Saljut und später die Mir, mit denen man Möglichkeiten und Grenzen des Menschen im All erforschte und so einen großen Beitrag zu heutigen Programmen wie der ISS lieferte. Auch die öffentliche Wahrnehmung hat sich stark verändert. Waren die Astronauten der Mercury-, Gemini- und Apolloreihe der 50er und 60er Jahre noch mediale Helden, so ist das heutige Bild des Raumfahrers beinahe vollständig hinter die Faszination der Technik getreten 1. Dennoch spielt der Mensch im All wieder eine wichtigere Rolle, da für ein Laienpublikum die bemannte Raumfahrt einen höheren Identifikationsgrad hat, als eine rein technische Erschließung des Weltalls.

Die Jaxa und ihre Vorläuferorganisationen hatten sich immer schwer getan mit der bemannten Raumfahrt und es dauerte trotz einer beeindruckenden Infrastruktur bis ins Jahr 1992, bis der erste japanische Astronaut als Mitglied einer wissenschaftlichen Mission ins All flog. Im Gegensatz zum sowjetischen und amerikanischen Raumfahrtprogramm der 50er und 60er Jahre, die direkt auf die bemannte Raumfahrt hinarbeiteten, waren die japanischen Vorstöße eher wissenschaftlicher Natur und weniger an propagandistischen als an wissenschaftlich-praktischen Zielen orientiert, wodurch die bemannte Raumfahrt ins Hintertreffen geriet. Zudem bestand vor allem bei der NASDA eine enge Zusammenarbeit mit der NASA, wodurch eine eigene, auf bemannte Raumfahrt ausgerichtete Trägerrakete nicht notwendig erschien, da die wenigen japanischen Astronauten Gelegenheit bekamen, an amerikanischen Flügen teilzunehmen. Tachikawa, der Direktor der JAXA, bemängelt das Fehlen eines eigenen bemannten Weltraumprogramms jedoch häufig. Die Jaxa fürchtet um ihren technischen Vorsprung, vor allem, da China am 15. Oktober 2003 mit Shenzhou 5 bereits aus eigener Kraft ein bemannter Raumflug gelang und weiterhin ehrgeizig an zukünftigen bemannten Programmen arbeitet wie beispielsweise eine geplante Extra Vehicular Activity (EVA) und sogar bereits laut über eine Mondstation nachdenkt.

Für die Jaxa gehört zu den wichtigsten Projekten der Gegenwart die Beteiligung an der International Space Station (ISS). Dazu gehören neben dem Japanese Experiment Module (JEM), das im Sommer 2008 gestartet werden soll, auch die Ausweitung der Raketenflotte, der Bau eines H-2 Transfer Vehicles (HTV) und der Einstieg in die bemannte Raumfahrt. Um am internationalen Standard vollkommen anknüpfen zu können, müssen auch die Trägerraketen modernisiert werden. Die nächste Generation der H-II-Familie ist die noch in der Entwicklung stehende H-II-B. Sie ist vor allem als Antwort auf die noch immer steigenden Anforderungen an die Nutzlastkapazität gedacht und im Prinzip eine größere und leistungsfähigere Version der H-II-A. Hauptsächliche technische Veränderungen zum Vorläufermodell sind eine Erweiterung des Durchmessers von 4 auf 5,2 Meter und die standardisierte Einbindung von vier statt wie bisher zwei Hilfsboostern, was die Nutzlastkapazität enorm erhöht. Im Vergleich zur H-II-A wird sie in der Lage sein, acht statt sechs Tonnen Nutzlast in einen geostationären Orbit zu transportieren und außerdem das eigens für die ISS konzipierte HTV mit einem Gesamtgewicht von mehr als 16 Tonnen zu transportieren. Weiterhin ist es durch die H-II-B möglich mehr als einen Satelliten gleichzeitig zu starten, was insgesamt die Startkosten senkt und zu einer höheren Flexibilität führt, da je nach Anforderung die H-II-A oder H-II-B genutzt werden kann. Gleichzeitig ist die H-II-B noch immer in der Lage die bisherige Startrampe auf Tanegashima zu nutzen, wodurch keine Erweiterung des Raumhafens nötig wird. Neben der erhöhten Tragkraft spielt die Rakete auch eine Rolle in den Bemühungen Japans um ein autonomes bemanntes Raumfahrtprogramm. Hier ist die Situation auch bei den Führungsmächten USA und Russland teilweise prekär. Die Space-Shuttle-Flotte hat durch die beiden Katastrophen des Challenger- und Columbiaunglücks von 1986 und 2003 schwere Rückschläge erlitten. Immer wieder mussten aus Sicherheitsgründen Starts verschoben oder gestrichen werden, wodurch sich der Bau der ISS verlangsamte und die Zeitpläne für „Gastmodule“, wie das japanische JEM und das europäische Columbus-Modul durcheinander gerieten.

Das JEM besteht aus vier unterschiedlichen Einrichtungen: Dem etwa 11 Meter langen Pressurized Module (PM), dem Experiment Logistic Module, einer Außenplattform Exposed Facility (EF) und dem Roboterarm Japanese Experiment Module Remote Manipulator System (JEMRMS). Aus wissenschaftlicher Sicht kommt das Modul zu spät, um noch einen großen Datengewinn daraus zu ziehen. Viele Experimente in der Schwerelosigkeit sind schon von Russland und den USA abgeschlossen worden und die alternde ISS bietet nun nur noch wenige innovative Forschungsmöglichkeiten an. Dennoch ist die Plattform als erstes bemanntes japanisches Modul wichtig für zukünftige Missionen, nur eben seiner Zeit bereits hinterher.

Momentan besteht das Astronautencorps der Jaxa aus acht Personen, Môri Mamoru, Mukai Chiaki, Doi Takao, Wakata Kôichi, Noguchi Sôichi, Furukawa Satoshi, Hoshide Akihiko und Sumino Naoko, von denen fünf bereits im All waren und die anderen drei sich noch im Training befinden. Dies ist nicht viel im Gegensatz zu den Hunderten von amerikanischen und russischen Raumfahrern mit insgesamt vielen tausend Tagen Flugerfahrung. Allerdings ist die Idee der bemannten Raumfahrt in Japan bereits seit den 80er Jahren präsent. Zu dieser Zeit wurden auch die ersten konkreten Pläne für ein externes Modul für eine Raumstation entwickelt, die heute beinahe genauso realisiert wurden, wie man sich das damals vorgestellt hatte. Heute ist es schwer zu sagen, wie sich die japanische Raumfahrt in den nächsten Jahren entwickeln wird, und ob es zu eigenen bemannten Raumschiffen kommen wird oder nicht. Von Seiten der Jaxa sind solche Ambitionen vorhanden, und mit dem Bau der H-II-B auch bereits eingeleitet, doch politisch lassen sich die Pläne nur schwer in ein vollständiges Programm nach Maßstäben der Supermächte umsetzten. Die bemannte Raumfahrt wäre ein neues, kostspieliges Unterfangen, das sich nur schwer vertreten lässt. In einer Pressemitteilung zur Gründung der Jaxa heißt es:

„When we established JAXA, supporters of a domestic manned space transportation establishment were unfortunately not able to convince JAXA to pursue that field of development. It was obvious that emotional reasoning, such as, „It is historically inevitable to make a human space flight,“ or, „Japan can not be left behind China, who is planning a manned space flight,“ was not persuasive enough to justify spending such an enormous amount of our budget.„

Momentan lässt sich noch kein echter Wandel in dieser Politik feststellen, obwohl China seine Pläne eines bemannten Flugs bereits in die Tat umgesetzt hat. Japanische Astronauten schließen sich ausschließlich den amerikanischen Ausbildungsprogrammen an und müssen jahrelang auf eine Flugchance warten. Allerdings ist der „halbe Weg“, ein eigenes Astronautencorps zu besitzen, dafür aber keine geeigneten Trägerraketen bereitzustellen, für die Jaxa immer noch besser als überhaupt nichts in dieser Richtung zu unternehmen, da somit zumindest auf ein Minimum an Erfahrung zurückgegriffen werden kann.

Was die Beteiligung an der ISS angeht, so spielt Japan, genau wie Europa, eine eher untergeordnete Rolle. Der Start der Module hat sich durch Schwierigkeiten seitens der in die Jahre gekommenen Space Shuttles der Nasa um Jahre verzögert. Der erste von drei Starts des JEM Moduls ist allerdings erst für das Jahr 2008 geplant.

Literatur
[1] Vergleiche dazu Klerkx, 2004: S.5: „Here was a boy who had the makings of an astronaut, who clearly loved space. In my mind here was nothing to keep him from blasting straight from the first grade to the dazzling horizon of my own youthful aspirations. High on the possibilities I envisioned for him, I asked him what he wanted to do when he grew up. “Maybe computers” was his reply. Dismayed, I asked him about being an astronaut. He pursed his lips and shook his head. Unlike me at the age of six, he had a very clear concept of what astronauts do these days: “They fly up in the shuttle and fix stuff.”.”

Verwandte Artikel:

• Die neue japanische Raumfahrtagentur JAXA
• Interview mit dem JAXA-Chef

Verwandte Webseiten:

• JAXA (engl.)

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Ein Bericht von Michael Schumacher

Nutzlast: JEM-EF, JEM-ELM Exposed Section (ES)

Nutzlastbeschreibung:
Die JEM-EF ist eine nicht unter Druck gesetzt Palette, die den Einflüssen des Weltraums direkt ausgesetzt ist. Sie ist für eine Lebensdauer von 10 Jahren ausgelegt. Die EF soll Kommunikationsexperimente, Wissenschafts-, Material- und Ingenieurexperimente sowie Erdbeobachtung ermöglichen. Sie misst 6,1 Meter mal 5,1 Meter mal 4,1 Meter und hat eine Startmasse von annähernd 4.032 Kilogramm. Die JEM-EF wird mit Hilfe des Exposed Facility Berthing Mechanism (EFBM) am JEM-PM angebracht. Die Equipment Exchange Unit (EEU) ermöglicht die Aufnahme von bis zu zehn Experimentnutzlasten, die mit der JEM-EF verbunden werden können. Die JEM-EF verfügt über eine standardmäßige Nutzlasthülle mit den Ausmaßen von 1,9 Metern man 1,0 Metern mal 0,8 Metern und einer Masse von 504 Kilogramm. Sie versorgt die Nutzlasten mit elektrischem Strom, zirkuliert die Kühlflüssigkeiten und verfügt über Anschlüsse für die Datenübertragung. Zudem ist sie mit Payload Attachment Mechanisms (PAMs) ausgerüstet, die die Experimentnutzlasten sichern und einen Austausch von Nutzlasten durch einen Roboterarm unterstützen. Jeder PAM verfügt einen elektrischen Anschluss, der die Heizexperimentnutzlasten mit Strom versorgt. Außerdem besitzt die JEM-EF über eine Fernsehkamera mit Licht sowie einer Einheit zum Schwenken und Kippen. Diese Fähigkeit des Videosystems wird an Bord der ISS und auf der Erde dazu genutzt, die verschiedenen Aktivitäten auf der JEM-EF zu verfolgen, besonders wenn der JEM-RMS Gegenstände auf der EF bewegt. Durch den Austausch von Experimenten auf der EF können verschiedene Experimente durchgeführt werden.

Die JEM-ELM-ES transportiert Experimentnutzlasten sowie Orbital Replacement Units (ORUs) für die Systeme der JEM-EF. Sie wird Vorrichtungen zur und von der EF weg transportieren. In die Erdumlaufbahn wird die ELM-ES von einem Space Shuttle gebracht und auch von dort bedient, bis sie an die EF angeschlossen ist. Danach werden die Experimentnutzlasten, die sich auf der ELM-ES befinden von einem Roboterarm zur EF bewegt und dort angebracht werden. Nachdem die Experimente abgeschlossen sind, werden die Nutzlasten erneut von einem Roboterarm entfernt und kehren auf die ELM-ES zurück. Diese werden dann später an Bord eines Space Shuttle zur Erde zurückgeführt. Die JEM-ELM-ES ist 4,2 Meter lang, 4,9 Meter breit, 0,4 Meter hoch und hat eine Masse von 1,2 Tonnen. Sie ist für eine Lebensdauer von 10 Jahren ausgelegt und verfügt über fünf Hauptuntersysteme. Das Strukturuntersystem wurde entwickelt, um die Belastungsfaktoren hinsichtlich den Belastungen beim Start und bei der Rückführung durch den Space Shuttle sowie hinsichtlich den Belastungen in der Erdumlaufbahn zu berücksichtigen. Die Hauptstruktur setzt sich gitterförmigen Platten und Gestellen zusammen, so dass die Experimentnutzlasten besser angebracht werden können. Die JEM-ELM-ES kann drei auszusetzende Nutzlasten aufnehmen, die jeweils maximal 504 Kilogramm wiegen. Das Mechanikuntersystem ist mit den PAMs ausgerüstet, die die Experimentnutzlasten während dem Start oder der Rückführung durch den Space Shuttle sichern. Die PAMs unterstützen auch das Anbringen und Abheben von Nutzlasten durch einen Roboterarm. Jeder PAM verfügt einen elektrischen Anschluss, der die Heizexperimentnutzlasten mit Strom versorgt. Das Energieuntersystem der ELM-ES wird vom Energieuntersystem der EF versorgt. Die Stromverteilung zu den Systemausrüstungen und den Experimentnutzlasten erfolgt über die Power Control Unit (PCU). Das Kommunikationsuntersystem wird vom Kontrollsystem des PM geregelt. Durch die ECU wird der Status der ELM-ES überwacht, die Stromversorgung und das Drehmoment des PAM kontrolliert sowie die Temperatur der Ausrüstung, darunter auch die Experimentnutzlasten kontrolliert. Das Temperaturregelungsuntersystem verhindert durch die Multilayer Insulation (MLI), mit der die ELM-ES bedeckt ist, eine Auskühlung durch Strahlung in einer Niedrigtemperaturumgebung. Die Systemausrüstungen und die Experimentnutzlasten, die ihre Temperaturbedingungen nicht einhalten, können von Heizelementen aufgewärmt werden.

Startfahrzeug: Space Shuttle „Atlantis“, STS-129

Startfahrzeugbeschreibung: siehe Startfahrzeug Space Shuttle

Start: 06. März 2008, vom KSC in den USA

Ankopplung:

Aussteige:

Abkopplung:

Kopplungsdauer:

Landung: auf dem KSC in den USA

Missionsdauer:

Missionsbeschreibung:

Der Beitrag SSAF-2J/A erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Michael Schumacher

Nutzlast:
JEM Experiment Logistics Module (ELM) Pressurised Section (PS), Special Purpose Dexterous Manipulator (SPDM) „Canada Hand“, Expedite the Processing of Experiments to Space Station (EXPRESS) Pallet

Nutzlastbeschreibung:
Die JEM-ELM-PS hat eine Trockenmasse von 4,2 Tonnen, einen Durchmesser von 4,4 Metern und eine Länge von 4,2 Metern. Sie kann acht Stauschränke aufnehmen und wird auf den Zenit Kopplungsstutzen das JEM Pressurised Module (PM) aufgesetzt werden. An Bord befinden sich vier Systemschränke, ein Stauschrank und drei Experimentschränke. Die JEM-ELM-PS wird nach seiner Ankunft vorläufig an den Zenit CBM des Node 2 angekoppelt werden bis das JEM-PM in die Erdumlaufbahn gelangt. Ihre Aufgabe beim Start ist der Transport von Experiment- und Systemschränken, in der Erdumlaufbahn wird sie jedoch als Stauraum genutzt werden. An Bord sind unter anderem Vorrichtungen und Werkzeuge für die Wartung der Experimentieranlagen, Materialien für Experimente und Ersatzteile verstaut. Die JEM-ELM-PS kann normalerweise zwei Astronauten aufnehmen, in Ausnahmefällen jedoch maximal vier. Sie ist auf eine Lebensdauer von 10 Jahren ausgelegt.

Der SPDM besteht aus zwei kleinen Roboterarmen, die an das Ende des SSRMS „Canadarm2“ angebracht werden können, um komplizierte Wartungsaufgaben durchzuführen. Er verfügt über einen hoch entwickelten Zurückleistungsmechanismus, der es der „Canada Hand“ ermöglich ähnlich einer menschlichen Hand Gegenstände zu berühren und zu fühlen sowie gleichzeitig seine Bewegungen automatisch zu korrigieren und ist mit Lichtern, einer Videokamera sowie vier Werkzeughalterungen ausgestattet. Zu den durchzuführenden Arbeiten wird das Installieren von Batterien, Stromleitungen und Computern gehören. Diese Aufgaben wurden früher von Astronauten während EVAs durchgeführt. Nachdem der SPDM die ISS erreicht hat, wird er von der Stammbesatzung von einer der RWSs aus kontrolliert. Die „Canada Hand“ besitzt eine Länge von 3,5 Metern, besitzt eine Masse von 1.662 Kilogramm, kann Nutzlasten von einer Masse bis zu 600 Kilogramm bewegen und transportieren und verfügt über 15 Bewegungsfreiheiten.

Nutzlastbeschreibung EXPRESS Pallet siehe Versorgungsraumschiff EXPRESS Pallet

Startfahrzeug: Space Shuttle „Discovery“, STS-125

Startfahrzeugbeschreibung: siehe Startfahrzeug Space Shuttle

Start: 26. Juli 2007, vom KSC in den USA

Ankopplung:

Aussteige:

Abkopplung:

Kopplungsdauer:

Landung: auf dem KSC in den USA

Missionsdauer:

Missionsbeschreibung:

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Ein Beitrag von Karl Urban, bearbeitet von Star-Light. Quelle: ESA.

Die zehnköpfige Gruppe umfaßt vier ESA-Astronauten (Pedro Duque, Leopold Eyharts, Paolo Nespoli und Thomas Reiter), vier japanische NASDA-Astronauten (Takao Doi, Koichi Wakata, Satoshi Furukawa und Aikihido Hoshide) und zwei NASA-Astronautinnen (Nicole Passonno Stott und Stephanie D. Wilson).

Das geplante Programm dient in erster Linie der Schulung der Astronauten für die Aufgaben, die sie beim Anbau des Japanischen Experimentiermoduls (JEM) und des Columbus-Labors der ESA an die ISS in den kommenden Jahren wahrzunehmen haben. Nach erfolgreichem Abschluß des Programms werden sie an Langzeiteinsätzen auf der ISS teilnehmen.

Hauptgegenstand der fortgeschrittenen Ausbildung im EAC sind die Columbus-Systeme und das Automatische Transferfahrzeug (ATV). Vorgesehen sind 24 Unterrichtsstunden über die Columbus- und ATV-Systeme und vier über die Nutzlasten sowie zwei Übungen mit der Columbus-Trainingseinheit. Die Ausbilder für die Columbus-Systeme werden von Astrium, die für das ATV von Alenia Spazio gestellt; als Mentoren für die Columbus-Nutzlasten werden ESA/EAC-Bedienstete fungieren. Die Astronauten werden am 30. August das Astrium-Werk in Bremen besuchen, um sich mit der Flugeinheit des Columbus-Labormoduls vertraut zu machen, das dort gegenwärtig integriert wird.

Die Gruppe hat ihre fortgeschrittene Ausbildung im April 2001 im Johnson Space Center (JSC) der NASA in Houston begonnen, wo zunächst ein erster Kurs über das amerikanische ISS-Segment auf dem Programm stand. Von Dezember 2001 bis Januar 2002 folgte die Schulung für das JEM-System im Tsukuba Space Centre der NASDA in Japan, im Mai 2002 eine weiterer Ausbildungskurs im JSC.

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