Quelle: Kyocera 31. Juli 2024.

Kyoto/Esslingen, 30. Juli 2024. Der Keramikspiegel der Kyocera Corporation aus „Fine Cordierite“ wurde für den Einsatz in Geräten zur experimentellen optischen Kommunikation zwischen der Internationalen Raumstation (ISS) und einer mobilen optischen Station auf der Erde ausgewählt. Es ist das erste Mal, dass Cordierit für einen solchen Zweck verwendet wird.

Kyoceras Keramikspiegel aus Fine Cordierite kommt in der optischen Kommunikationsantenne (Quantum-Small Optical Link, im Folgenden: QSOL) zum Einsatz, die von Sony Computer Science Laboratories, Inc. (Präsident und CEO: Hiroaki Kitano, im Folgenden: Sony CSL) entwickelt wurde. QSOL wurde im Auftrag des japanischen Ministeriums für innere Angelegenheiten und Kommunikation entwickelt. Es handelt sich dabei um die Komponente einer optischen Kommunikationsantenne für das Secure Laser Communications Terminal for Low Earth Orbit (SeCRETS) zur Demonstration der Technologie im Orbit.

Diese Demonstration wurde gemeinsam vom National Institute of Information and Communications Technology (Präsident: Hideyuki Tokuda, im Folgenden: NICT), der School of Engineering, der Universität Tokio (Dekan: Yasuhiro Kato), der Next Generation Space System Technology Research Association (Präsident: Koji Yamaguchi), der SKY Perfect JSAT Corporation (Representative Director, President und Chief Executive Officer: Eiichi Yonekura) sowie Sony CSL durchgeführt.

Hintergrund der Materialwahl
Bislang beruht der Zweiwege-Datenaustausch zwischen Erdbeobachtungssatelliten im Weltraum und den Bodenstationen auf der drahtlosen optischen Kommunikation mit Funkwellen oder sichtbarem Licht. Diese Kommunikation ist für die Erfassung von Bilddaten zur Wettervorhersage, für Katastrophenschutz und -hilfe sowie zur Überwachung der Infrastruktur unerlässlich.

Die Fortschritte bei den Sensoren der Erdbeobachtungssatelliten haben dazu geführt, dass immer mehr Beobachtungsdaten gewonnen werden können. Diese sollen anschließend möglichst schnell an Bodenstationen übertragen werden. Allerdings besteht zum aktuellen Zeitpunkt genau darin eine der zu lösenden Herausforderungen für die Weltrauminfrastruktur: die Übertragung großer Datenvolumen mit hoher Geschwindigkeit. Um dieses Problem zu lösen, setzt man auf optische Kommunikation via Laserstrahlen für eine Datenübertragungs- und -empfangsgeschwindigkeit, die nicht nur mehr als 100-mal schneller ist als die Funkwellenkommunikation, sondern auch eine deutlich höhere Kapazität zulässt.

Damit die Daten von den Satelliten ihre Bodenstationen erreichen, muss zudem der Laserstrahl mit optischen Spiegeln auf den optimalen Winkel eingestellt werden. Bisher kamen hierbei Spiegel aus Metall oder Glas zum Einsatz. Dazu muss der Laserstrahl mit einer Präzision im Nanobereich ausgerichtet werden. Daher werden Spiegel mit dauerhafter Formstabilität und der Fähigkeit, Wärmeausdehnung und Temperaturänderungen in der rauen Weltraumumgebung standzuhalten, benötigt.

Bei diesem Experiment wurde der Keramikspiegel aus Fine Cordierite von Kyocera in der QSOL installiert. Er wurde aufgrund seiner einzigartigen thermischen und mechanischen Eigenschaften, wie z. B. geringe Wärmeausdehnung und dauerhafte Formstabilität, ausgewählt.

Angesichts der erfolgreichen Durchführung dieses Experiments glauben wir, dass unsere Produkte zum Aufbau einer Weltrauminfrastruktur für die optische Satellitenkommunikation beitragen können, bei der in Zukunft große Datenvolumen mit hoher Geschwindigkeit übertragen werden können.

Kyocera wird weiterhin seine Feinkeramiktechnologie nutzen, um zuverlässige Komponenten zu entwickeln, die zur Forschung und Beobachtung in den Bereichen Astronomie und Weltraum beitragen.

Produktmerkmale von Kyoceras Keramikspiegel aus Fine Cordierite
Der Kyocera Fine Cordierite-Keramikspiegel ist das Ergebnis von 65 Jahren Entwicklungsarbeit, in denen die folgenden vier Eigenschaften für eine stabile optische Kommunikation auch im Weltraum durch das feinkeramische Material und die Brenntechnologie erreicht wurden.

1. Geringe thermische Ausdehnung
   Die Ausdehnung sowie die Formveränderungen aufgrund von Temperaturschwankungen sind extrem gering, sodass sie für optische Spiegel verwendet werden können, die Präzision im Nanobereich erfordern.
2. Hohe mechanische Festigkeit und hohe Steifigkeit
   Gegenüber Glas mit niedriger Wärmeausdehnung weist der Keramikspiegel aus Fine Cordierite von Kyocera eine 1,5- bis 2-mal höhere mechanische Festigkeit auf, die im Vergleich zu Glas eine höhere Steifigkeit bietet und so ein sehr geringes Gewicht ermöglicht.
3. Dauerhafte Formstabilität
   Gegenüber Glas mit niedrigem Wärmeausdehnungskoeffizient weist Fine Cordierite eine hervorragende Formstabilität auf, sodass es über einen längeren Zeitraum verwendet werden kann, ohne dass Formveränderungen zu befürchten sind.
4. Strahlungsbeständigkeit
   Tests zur Strahlenbelastung haben bestätigt, dass der Wärmeausdehnungskoeffizient (WAK) von Fine Cordierite unverändert bleibt. Das macht es ideal für Anwendungen im Weltraum.

Kyocera wird seinen Keramikspiegel aus Fine Cordierite auf der vom 19. bis 21. November 2024 in Bremen (Stand #T17) stattfindenden Space Tech Expo 2024 ausstellen.

Weitere Informationen über Kyoceras Keramikspiegel aus Cordierit:
https://www.kyocera-fineceramics.de/en/markets/aviation-and-aerospace-industry

Über das Experiment
SeCRETS startete am 2. August 2023 zur ISS und wurde auf der externen Experimentplattform des japanischen Experimentmoduls „Kibo“ (Intermediate Space Environment Experiment Platform [i-SEEP]) installiert. Anschließend wurde die geheime Schlüsselfreigabe unter
Verwendung einer optischen 10-GHz-Taktkommunikation von der ISS in niedriger Umlaufbahn zu einer tragbaren optischen Bodenstation am Boden durchgeführt und die sichere Kommunikation zwischen der ISS und der Bodenstation unter Verwendung des One-Time-Pad-Verfahrens zur Verschlüsselung mit dem Schlüssel erfolgreich demonstriert.

Weitere Informationen über das Experiment:
https://www.sonycsl.co.jp/en/press/prs20240423/?lang=en
SeCRETS wurde im Rahmen des „Forschungs- und Entwicklungsprojekts für IKT-Schlüsseltechnologien (JPMI00316)“ des japanischen Innenministeriums entwickelt, insbesondere für die „Forschung und Entwicklung der Quantenverschlüsselungstechnologie in der Satellitenkommunikation (JPJ007462).*3

*1 Erstmalig wurde ein Spiegel aus Cordierit-Keramik für den Einsatz in experimentellen optischen Kommunikationsgeräten auf der ISS ausgewählt, basierend auf Forschungsergebnissen von Kyocera (2024).
*2 Erfolgreicher Austausch von geheimem Schlüssel und hochsichere Kommunikation zwischen der ISS und der Bodenstation. „Gesteigerte Erwartungen an die praktische Anwendung der Satellitenquantenverschlüsselung.“ https://www.sonycsl.co.jp/press/prs20240418/ (nur auf japanisch).
*3 Pressemitteilung des Ministeriums für innere Angelegenheiten und Kommunikation vom 14. Juni 2018. Ergebnisse der öffentlichen Ausschreibung von Forschungs- und Entwicklungsvorschlägen im Bereich der Informations- und Kommunikationstechnologie 2018; https://www.soumu.go.jp/menu_news/s-news/01tsushin03_02000247.html

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Ein Beitrag von Günther Glatzel. Quelle: NASA, Orbital Sciences Corporation, Raumcon, Skyrocket.

Zehn Minuten später wurde das Raumschiff von der 2. Stufe gelöst und seine Solarzellenpaneele entfalteten sich. Der Endanflug auf die Internationale Raumstation ist für den 12. Januar vorgesehen.

Gestern war der Start wegen einer Risikoabschätzung in Bezug auf einen hohen Protonenfluss von der Sonne abgesagt worden. Man befürchtete Beeinträchtigungen der Steuerelektronik der Trägerrakete. Die Untersuchungen ergaben aber, dass die Werte innerhalb zulässiger Toleranzen lagen.

Der Flug von Cygnus 2 ist der erste reguläre Frachtflug der Orbital Sciences Corporation zur Internationalen Raumstation im Rahmen der Commercial Resupply Services (CRS). Im September 2013 war ein Demonstrationsflug ebenfalls erfolgreich verlaufen.

Mit Cygnus 2 gelangen insgesamt 1.466 kg Fracht zur ISS. Darunter befinden sich Nahrungsmittel, Ersatzteile u.a. für das Lebenserhaltungssystem der Station, Hygieneartikel, Ausrüstung für Ausstiegsmanöver und wissenschaftlich-technische Experimente. Mit dabei sind 23 Versuche, die von Studenten im Rahmen eines speziellen Förderprogramms entwickelt wurden. Diese reichen von der Untersuchung der Entwicklung von Stammzellen in der Schwerelosigkeit über die Suche nach einem Krebs-Heilmittel bis hin zur Erprobung einer Methode, Bier in der Schwerelosigkeit zu brauen.

Ein Teil der Fracht wird auch für das kommerzielle Unternehmen Nanoracks ins All transportiert. Darunter befinden sich insgesamt 33 Kleinstsatelliten, die im Verlaufe der kommenden Wochen mit einer speziell dafür entwickelten Startvorrichtung aus der Schleuse im japanischen Kibo-Modul ins All katapultiert werden. 28 standardisierte Satelliten (10 x 10 x 30 cm) hören auf den Namen Flock (deutsch: Schar oder Schwarm) und sollen Aufnahmen von bestimmten Regionen der Erde mit Auflösungen bis zu 3 Metern anfertigen. Sie bilden gemeinsam eine Beobachter-Konstellation der US-Firma Planet Labs. Des Weiteren befinden sich ArduSat 2, SkyCube, LituanicaSAT 1, LitSat 1, und UAPSat 1 an Bord. Zwei Satelliten stammen aus Litauen, einer aus Peru. Alle dienen der Erprobung bestimmter Techniken unter Weltraumbedingungen bzw. tragen die oben erwähnten Studentenexperimente.

Da die Satelliten über keinen eigenen Antrieb verfügen, wird ihre Funktionsdauer lediglich einige Monate betragen, bevor sie in dichten Schichten der Erdatmosphäre verglühen.

Die Mission des Cygnus-Frachters mit einer Gesamtmasse von etwa 4,1 t soll bis Mitte Februar andauern. Am 18.02. wird er, zuvor mit Abfällen beladen, mittels Manipulatorarm von der Station abgekoppelt und entlassen. Nach einem Bremsmanöver wird das Raumfahrzeug verglühen. Für 2014 sind zwei weitere Cygnus-Frachtflüge zur ISS geplant. Ab 2015 soll dann eine größere Version zum Einsatz kommen, die auch mehr Fracht transportieren wird.

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

Zunächst bereitete man den Abflug des unbemannten Transportraumschiffes ATV 3 Edoardo Amaldi vor. Dieser legte schließlich am 28. September, beladen mit Abfällen, vom Heck der Station ab und trat am 3. Oktober in dichte Schichten der Erdatmosphäre ein, wobei er größtenteils verglühte.

Bereits einen Tag zuvor testete man im russischen Teil ein neuartiges Kommunikationssystem. Dabei werden Daten mittels eines Laserstrahles zur Erde übermittelt. Hier wurden die Impulse von einer Bodenstation im Nordkaukasus empfangen. Bei diesem ersten Test wurden insgesamt 2,8 GByte Informationen mit einer Datenrate von 128 MBit/s übertragen. Der erfolgreiche Test ebnet nach Worten Verantwortlicher den Weg für eine breite Einführung derartiger Systeme in der Raumfahrt. Mit derartigen Systemen ließen sich Datenübertragungsraten bis zu 10 GBit/s erreichen.

Am 4. Oktober schließlich wurden 4 japanische Kleinsatelliten sowie ein Cubesat der Universität Hanoi (Vietnam) mit einer speziellen Vorrichtung vom Kibo-Modul aus ins All katapultiert. Startanlage und Satelliten waren zuvor vom Transportraumschiff Kounotori 3 zur ISS transportiert worden. Bei den Satelliten handelt es sich um Raiko, FITSat 1, We Wish, F-1 und TechEduSat.

Raiko ist quaderförmig mit kleinen Solarzellenpaneelen, wurde von den Universitäten Wakayama und Tohoku entwickelt und soll mehrere Aufgaben übernehmen. Zum einen sollen Bilder der Erde über eine Kamera mit Fischaugenlinse gemacht werden. Außerdem wird durch ihn die Messung der Relativgeschwindigkeit gegenüber der ISS ermöglicht. An Bord gibt es einen experimentellen Sternsensor, eine entfaltbare Membran zum beschleunigten Abstieg aus der Umlaufbahn, Bahnvermessung über Dopplereffekt sowie Hochgeschwindigkeitsdatenübertragung im K_u-Band-Bereich.
We Wish ist ein würfelförmiger Minisatellit mit einer Kantenlänge von knapp 10 cm und einer Masse von etwa 1 kg. Er wurde von Meisei Electric gebaut und dient der Ausbildung. Außerdem wird eine schmalbandige Infrarotkamera erprobt. FITSat ähnelt We Wish, stammt aber vom Fukuoka Institute of Technology und dient der Erprobung optischer Kommunikationseinrichtungen mittels leistungsfähiger Leuchtdioden.

F-1 (1 kg) stammt von der FPT-Universität Hanoi (Vietnam) und umfasst eine einfache Kamera, ein 3-Achsen-Magnetometer sowie verschiedene Temperatursensoren. Die Lageregelung soll über Magnetfelder erfolgen. Der fünfte Cubesat im Bunde, TechEduSat (1 kg) ist ein Gemeinschaftsprojekt zwischen der San Jose State University (USA), ÅAC Microtec (Schweden) und dem NASA Ames Research Institute (USA). Dabei steht ein Kommunikationsexperiment über Iridium- bzw. Orbcom-Satelliten im Mittelpunkt. Der Satellit soll direkt mit diesen Telefonnetzen Kontakt aufnehmen und so Informationen zwischen Orbit und Erde ermöglichen.

Am 8. Oktober soll ein Dragon-Raumschiff an der Spitze einer Falcon-9-Trägerrakete mit Fracht zur ISS starten. Der Beginn des nächsten bemannten Flugs ist gegenwärtig für den 23. Oktober geplant.

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

Dabei handelt es sich um einen US-amerikanischen und einen japanischen Gerätekomplex. Beide Teile waren auf einer entnehmbaren Palette in Kounotori 3 montiert. Diese Palette wurde am 6. August mit Hilfe des kanadischen Manipulatorarms aus dem Inneren des Raumschiffes herausgezogen und temporär am japanischen Laborkomplex befestigt.

Am 7. August wurde mit Hilfe der Manipulatorerweiterung Dextre, vom Boden aus gesteuert, das Space Communication and Navigation Testbed (SCaN) gelöst und zur Haupt-Gitterstruktur der Station transportiert. Hier wird es auf Dauer seinen Dienst versehen. SCaN verfügt über drei Software-programmierbare Funkgeräte und zugehörige Antennen im S-, L- und K_a-Band. Entwickelt wurde SCaN unter Leitung des Glenn Research Centers der NASA, Zulieferer waren General Dynamics, die Harris Corporation und das Jet Propulsion Laboratory (alle USA). Mit SCaN will man verschiedene Funkkonfigurationen, die per Software gesteuert werden, testen.
Am 9. August wurde mit Hilfe des japanischen Manipulatorarmes eine Einheit zur gemeinsamen Betreuung verschiedener Experimente (MCE) von der Palette gelöst und in der offenen Experimentierplattform an Kibo verstaut. In der MCE sollen aufblasbare Strukturen und eine normale HD-Kamera getestet sowie Plasma- und Lichtphänomene in der oberen Erdatmosphäre gemessen werden.

Die leere Transportpalette wurde am 10. August zurück in den Frachtraum von Kounotori 3 geschoben. Sie wird mit dem übrigen Raumschiff beim Wiedereintritt in die Erdatmosphäre, der für den 6. September geplant ist, verglühen.

Kounotori 3 ist der dritte japanische Frachter, der Materialien zur Internationalen Raumstation gebracht hat. Er startete am 21. Juli und wurde am 28. Juli mit Hilfe des Canadarm2 an der Unterseite des Moduls Harmony angekoppelt. Die Innenfracht wurde seit dem Folgetag entladen. Im Gegenzug wird der Frachtraum mit nicht mehr benötigten Dingen gefüllt. Bei Wiedereintritt sollen zwei Datenrekorder Messwerte der Bedingungen erfassen.

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

An Bord befinden sich ca. 4,6 Tonnen Fracht in Form von Experimenten, Nahrungsmitteln, Gebrauchsgegenständen und Bekleidung. Das zylindrische Raumschiff soll am Freitag in die Nähe der Raumstation navigieren, etwa 10 Meter unterhalb des Bugs Station halten und dann mittels eines computerunterstützten Manipulatorarms durch ein Mitglied der ISS-Expedition 32 am Modul Harmony angekoppelt werden.

Ein Teil der Fracht ist in einem nicht unter Druck stehenden Bereich des Raumschiffes untergebracht. Dabei handelt es sich zum einen um eine japanische Einheit zur gemeinsamen Betreuung verschiedener Experimente (MCE), zum anderen einen Gerätekomplex zur Durchführung von Kommunikationsexperimenten in verschiedenen Funkbändern, die von der NASA bereitgestellt und genutzt wird.

Das Space Communication and Navigation Testbed (SCaN) verfügt über drei Software-programmierbare Funkgeräte und zugehörige Antennen im S-, L- und K_a-Band. Entwickelt wurde SCaN unter Leitung des Glenn Research Centers der NASA, Zulieferer waren General Dynamics, die Harris Corporation und das Jet Propulsion Laboratory (alle USA). Mit der an der Gitterstruktur anzubringenden Apparatur will man verschiedene Funkkonfigurationen, die per Software gesteuert werden, testen. Die Programmierung kann dabei sowohl durch beauftragte Firmen als auch durch freiwillig eingesandte Lösungen, etwa von Teams aus Hochschulen oder der Industrie, erfolgen.
Mit an Bord ist auch eine Starteinrichtung für Kleinsatelliten sowie 5 sogenannte Cubesats, die während der Mission des japanischen Raumfahrers Akihiko Hoshide gestartet werden sollen. Dazu verwendet man die Schleuse im Kibo-Modul. Die Nutzlasten werden einzeln aus der Station gebracht, mit dem japanischen Manipulatorarm in Position gebracht und anschließend losgelassen. Bei den Satelliten handelt es sich um Raiko, FITSat 1, We Wish, F-1 und TechEduSat.

Raiko ist quaderförmig mit kleinen Solarzellenpaneelen, wurde von den Universitäten Wakayama und Tohoku entwickelt und soll mehrere Aufgaben übernehmen. Zum einen sollen Bilder der Erde über eine Kamera mit Fischaugenlinse gemacht werden. Außerdem wird durch ihn die Messung der Relativgeschwindigkeit gegenüber der ISS ermöglicht. An Bord gibt es einen experimentellen Sternsensor, eine entfaltbare Membran zum beschleunigten Abstieg aus der Umlaufbahn, Bahnvermessung über Dopplereffekt sowie Hochgeschwindigkeitsdatenübertragung im K_u-Band-Bereich.
We Wish ist ein würfelförmiger Minisatellit mit einer Kantenlänge von knapp 10 cm und einer Masse von etwa 1 kg. Er wurde von Meisei Electric gebaut und dient der Ausbildung. Außerdem wird eine schmalbandige Infrarotkamera erprobt. FITSat ähnelt We Wish, stammt aber vom Fukuoka Institute of Technology und dient der Erprobung optischer Kommunikationseinrichtungen mittels leistungsfähiger Leuchtdioden.

F-1 (1 kg) stammt von der FPT-Universität Hanoi (Vietnam) und umfasst eine einfache Kamera, ein 3-Achsen-Magnetometer sowie verschiedene Temperatursensoren. Die Lageregelung soll über Magnetfelder erfolgen. Der fünfte Cubesat im Bunde, TechEduSat (1 kg) ist ein Gemeinschaftsprojekt zwischen der San Jose State University (USA), ÅAC Microtec (Schweden) und dem NASA Ames Research Institute (USA). Dabei steht ein Kommunikationsexperiment über Iridium- bzw. Orbcom-Satelliten im Mittelpunkt. Der Satellit soll direkt mit diesen Telefonnetzen Kontakt aufnehmen und so Informationen zwischen Orbit und Erde ermöglichen.

Ebenfalls an Bord von HTV 3 sind zwei Datenrekorder, die während des Wiedereintritts des Raumschiffes Daten aufzeichnen sollen. Aus den USA kommt ein ReEntry Breakup Recorder, der bereits bei einer vorherigen Mission getestet wurde. Japan stellt den i-Ball, der sogar mit einer Kamera ausgerüstet ist.

Zur wissenschaftlichen Ausrüstung der ISS gehört nach dem Entladen auch ein Aquarium zur Untersuchung der Langzeitauswirkungen der Schwerelosigkeit auf Muskel- und Knochensubstanz bei Fischen (Aquatic Habitat). Es kann automatisch die Versorgung der Fische übernehmen und verfügt über integrierte Sensoren zur Auszeichnung der wichtigsten Parameter.

Im Rahmen von Youtube Spacelab wurden im März zwei Sieger benannt, deren Experimente nun zur Internationalen Raumstation transportiert werden. Dabei handelt es sich zum einen um eine Untersuchung, wie sich die Fähigkeit von Bakterien zur Bekämpfung von Pilzwachstum in der Schwerelosigkeit verändert, zum anderen wird die Anpassung einer Zebraspinne an die Schwerelosigkeit erforscht.

14 Minuten und 53 Sekunden nach dem Start wurde das erfolgreiche Aussetzen von Kounotori 3 auf der vorläufigen Bahn bestätigt. Die Ankopplung soll nach mehreren Korrektur- und Bahnanhebungsmanövern am kommenden Freitag erfolgen.

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

Nach dem anstrengenden Außeneinsatz am 16. Februar hatten Anton Schkaplerow und Oleg Kononjenko eine verlängerte Nachtruhe erhalten, um sich von den Arbeiten erholen zu können. Den restlichen Tag verbrachten sie hauptsächlich mit der Nachbereitung ihrer Exkursion. So wurden die Orlan-MK-Raumanzüge getrocknet, Batterien geladen, die US-Kameras von den Helmen demontiert und eine Bewertung der Arbeiten mit der Bodenmannschaft vorgenommen. Anatoli Iwanischin hat Progress-M 14M wieder in die Stationsstruktur eingebunden. Die Luken des Transporters waren geschlossen worden, um das Kopplungs- und Schleusenmodul Pirs während der Außenbordarbeit als Luftschleuse nutzen zu können. Jetzt sind die Progress-Systeme deaktiviert, flexible Luftschläuche zur Belüftung und Heizung verlegt, Teile des Dockingmechanismus zur besseren Zugänglichkeit demontiert und eine schnell entfernbare Vorrichtung installiert worden, welche den Kopplungsring versteifen soll.

Am gleichen Tag arbeitete André Kuipers mit der zeitweiligen Unterstützung von Dan Burbank am Trainingsgerät MARES (Muscle Atrophy Resistive Exercise System). MARES befindet sich im Columbus-Labormodul und dient der Erforschung des menschlichen Bewegungsapparates, seiner biomechanischen Abläufe und der neuromuskulären Koordination. Hintergrund ist hier ein besseres Verständnis von Effekten der Mikrogravitation auf das Muskelsystem des Menschen. In einer zweiten Sitzung an dem Gerät wurden Funktionstests durchgeführt, die Demontage geprobt und Ergebnisdateien heruntergeladen. Das europäische Trainingssystems zur Eindämmung und Erforschung von Muskelschwund MARES bietet ebenso die Möglichkeit, Gegenmaßnahmen zu den negativen Effekten von Langzeitmissionen, besonders der Muskelatrophie, zu bewerten. So kann der NASA Grundlagenwissen für ihre geplanten Flüge in den tiefen Raum zur Verfügung gestellt werden.

Am letzten Wochenende stand wie immer das wöchentliche Programm zur gründlichen Stationsreinigung, einschließlich der Module Columbus und Kibo, mit einer Dauer von drei Stunden für die Besatzung an. Diese schließt die Beseitigung von Nahrungsmittelabfällen, die Säuberung von Modulen mit dem Staubsauger, die feuchte Reinigung des Esstisches im Service-Modul und anderer oft berührter Oberflächen ein. Weiterhin werden die Schlaf-Stationen mit einer Standard-Reinigungslösung behandelt und die Lüftungsschlitze von Bildschirmen und Anlagen gesäubert, um Temperaturanstiege zu vermeiden.

Zu Beginn dieser Woche wurden Kontrollfotos vom Canadarm2 angefertigt. Dafür bewegte man den Latching End Effector B, also den einen Greifer am Ende des Stationsarms, ins Sonnenlicht vor die Fenster von Cupola. Dan Burbank schoss hochauflösende Aufnahmen mit einer D2Xs-Digitalkamera von den Zug- und Haltekabeln. Dies soll den Technikern am Boden eine Bewertung des Zustandes der Bauteile nach vielen Jahren Betriebszeit ermöglichen. Am 20. Februar gab es anlässlich des 50. Jahrestages des ersten amerikanischen Raumfluges von John Glenn einen besonderen TV-Event. Dan Burbank und Donald Pettit sprachen hier mit NASA-Administrator Charles Bolden und dem ehemaligen Astronauten und amerikanischen Helden John Glenn.

Im russischem Segment nahm Anton Schkaplerow an seiner dritten Sitzung zum Experiment PNEUMOCARD teil. Hier werden die Auswirkungen der fehlenden Schwerkraft in einer Langzeitstudie untersucht. Daueraufenthalte im All bewirken eine Umverteilung des Blutes in die oberen Körperregionen und eine Beeinflussung des vegetativen Nervensystems (VNS), welches nicht willentlich gesteuert werden kann. Bei der Rückkehr zur Erde kommt es dann vermehrt zu Irritationen der Kreislaufregulierung bei den Raumfahrern. Die Forscher des DLR und des russischen Instituts für Biomedizinische Probleme (IBMP) erhoffen sich nun eine bessere Vorhersage der physischen Reaktionen von Besatzungsmitgliedern bei der Landung aber auch einen realen Nutzen auf der Erde bei Patienten mit orthostatischer Intoleranz.

Im Kibo-Labormodul betreute Dan Burbank zur Mitte dieser Woche die Wissenschaftsnutzlast BCAT-6 (Binary Colloidal Alloy Test 6). 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. Der ISS-Kommandant ersetzt hier jeden Morgen eine Batterie, ca. 8 Stunden später wird dieser Ersatz erneut durchgeführt. Zwischenzeitlich bereitete André Kuipers die größere Inspektion der Luftumwälzungsanlage im Columbus-Labormodul vor. Hier lud er Batterien des endoskopischen Werkzeugs und räumte den Raum am Ende von Columbus von dort gestauten Taschen CTBs (Cargo Transfer Bags). Damit schaffte er Platz für die Lüftungskanalreinigung und die Säuberung der Auslassgitter. Für weitere Außenaktivitäten der „Roboterhand“ Dextre am Ende des ISS-Roboterarms wurden die Außenfenster von Cupola, Kibo und Destiny geschlossen. Über Nacht erfolgte mit Dextre eine Untersuchung der Außenseite des russischen Sarja-Moduls.

In der zweiten Wochenhälfte fuhr André Kuipers damit fort, in Columbus die Lüftungsventilatoren CFA (Cabin Fan Assembly) und Lüftungskanäle zu inspizieren und zu säubern. Unterstützt wurde er dabei von ISS-Kommandant Dan Burbank. Ein funktionierender Luftaustausch in den Modulen ist zwingend notwendig, da sich sonst an bestimmten Stellen Bereiche mit verbrauchter Luft bilden könnten. Diese wiederum ist gefährlich für die Atmung der Raumfahrer und würde zu Alarmen in der Station führen. Im Swesda-Modul vollendete Anton Schkaplerow die vor einigen Tagen begonnene halbjährliche Überholung IFM (Inflight Maintenance) des Laufbandes TVIS (Treadmill Vibration Isolation System) im russischen Segment. Zum Einsatz kommt nun ein fast neues Laufband, in dem auch einige Teile der alten Apparatur verbaut wurden. Ein unbemannter Geschwindigkeitstestlauf hat anschließend die ordnungsgemäße Funktion der motorgetriebenen Bauteile nachgewiesen.

Anton Schkaplerow und Anatoli Iwanischin nahmen an dem monatlichen 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 der Besatzungsmitglieder wird in minimalen Hörbarkeitsstufen zwischen einer Frequenz von 0,25-10 kHz und einem definiertem Schalldruckpegel getestet. Dazu werden die individuell-spezifischen Prophonics-Ohrhörer, neue Bose-ANC-Kopfhörer, und ein Lauststärkemessgerät (SLM – 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.

Dan Burbank verbrachte 2,5 Stunden seiner Zeit mit der Reinigung von Bakterienfiltern in den drei Knoten-Modulen, in Destiny und der Luftschleuse Quest. Die ISS-Besatzung hat in der letzten Zeit eine vermehrte Staubbildung zur Bodenstation gemeldet, so dass nun, vier Wochen lang jeden Donnerstag, diese Filterreinigung angeordnet wurde. Ebenfalls 2,5 Stunden brauchte Oleg Kononjenko um acht Lampen und die dazugehörigen Sicherungen im Sevice-Modul gegen entsprechende Ersatzelemente auszutauschen. Im Anschluss daran verstaute er die nicht mehr benötigten Lampen als Abfall in Progress-M 14M. Ebenso wurden an diesem Tag unbrauchbare Flüssigkeiten in die Rodnik-Tanks des Transporters umgepumpt. Progress-M 14M soll am 19. April die ISS verlassen. Anatoli Iwanischin widmete sich dem russischen Experiment SEINER, bei dem er die Ozeane der Erde fotografiert und damit den Experten auf der Erde die Möglichkeit gibt, den aktuellen Zustand, aber auch Veränderungen, in den Weltmeeren zu erkennen.

Mittlere Bahnhöhe der ISS am 23.02.2012: 389,9 km bei einem Höhenverlust von rund 130 Metern in den letzten 24 Stunden

Zukünftige Ereignisse:

• 29. Februar, Bahnanhebung durch die Triebwerke von Swesda
• 19. März, ATV-3 „Edoardo Amaldi“ erreicht die ISS
• 22. März, Bahnanhebung durch ATV-3

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Raumcon:

• **ISS** Expedition 30 seit dem 17. Februar

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

Zum Beginn der vorangegangenen Woche beschäftigte sich Mike Fossum mit dem Experiment SpaceDRUMS (Space Dynamically Responding Ultrasonic Matrix System) im Kibo-Labormodul. Die im Express-Rack 5 befindliche Apparatur dient der Materialerforschung, tennisballgroße feste oder flüssige Proben werden von 20 Schallemittern bei der Verbrennung und der hitzebasierten Synthese bearbeitet. Die hier untersuchten keramischen, polymeren und kolloiden Proben sollen der Entwicklung von zukunftsweisenden Werkstoffen auf der Erde dienen. Am gleichen Tag entnahm Satoshi Furukawa einige Proben aus dem Trinkwassersystem der ISS und analysierte diese mit dem TOCA-Hardware-Kit. Mit TOCA (Total Organic Carbon Analyzer), einem Gerät zur Prüfung der Reinheit des Wassers der Wasser-Recycling-Anlage (WPA) im amerikanischen Stationsteil, wird regelmäßig die Nutzbarkeit des erzeugten Trinkwassers bestätigt.

Sergej Wolkow kontrollierte in diesem Zeitraum den Abschluss der automatischen Aktualisierung des Antivirusprogramms der russischen Stationslaptops. Seit der SSCV4-Softwareaktualisierung im August muss diese nicht mehr manuell durchgeführt werden. Am Anschluss daran begann er, mit Satoshi Furukawa, die Prozeduren zur Kontrolle des Anfluges von Progress-M 13M zu trainieren. Zum Einsatz kommt hier das russischen System TORU, dass es der Besatzung ermöglicht, den Anflug von Progress-Raumschiffen zu verfolgen und bei Problemen mit dessen automatischem KURS-Annäherungssystem per Handsteuerung anzudocken. Im Laufe des Tages installierten beide noch eine Videokamera, die den Anflug und die Kopplung am Kopplungs- und Schleusenmodul Pirs aufzeichnen soll. Am 2. November erreichte das unbemannte Raumschiff die ISS und koppelte erfolgreich (RN berichtete).

Nach dem Ankoppeln begann die Besatzung den Raumtransporter in die ISS-Struktur einzubinden. Es wurden Temperatursensoren eingebaut, Heiz- und Lüftungsschläuche verlegt und der Docking-Konus zwecks besserer Zugänglichkeit ausgebaut. Sergej Wolkow startete am nächsten Tag bereits mit dem Entladevorgang von 1.166 gelisteten Frachtartikeln, darunter 404 Positionen US-Equipment. Zum Ende der letzten Woche stand ein weiterer Test von Robonaut, einem menschenähnlichen Roboter, in Kurzform auch R2 genannt, auf dem Plan. Nach erfolgtem Aufbau des Testobjektes wurden verschiedenste Bewegungen zur Feinabstimmung der Sensoren von Hals und Handgelenken durchgeführt. Bei einem geplanten Handshake mit Mike Fossum kam es zu einer ungewollten Abschaltung der Operationen. Der Betrieb auf der Erde unter Schwerkraftbedingungen unterscheidet sich erheblich von dem im All. Nicht nur das Thermal-Management ist anders, auch die Bewegungen müssen anders programmiert und abgebremst werden, erläuterte ein Roboter-Operator von der NASA.

Um ihre Rückkehr zur Erde am 22. November vorzubereiten, verstauten Anfang dieser Woche Sergej Wolkow und Satoshi Furukawa Frachtgegenstände für den Rücktransport zur Erde in Sojus-TMA 02M. Im Anschluss daran führten beide ein zweistündiges Rückkehrtraining im Landemodul der Sojus durch. Unterstützt von der Bodenkontrolle wurden je Besatzungsmitglied drei Läufe durchgeführt. Gemeinsam mit Mike Fossum fand eine Sitzprobe in den Kazbek-UM-Schalensitzen des Landemoduls statt. Diese ist nötig, um die Spezialsitze, welche den Stoß bei der Landung abfedern, richtig einzustellen. Raumfahrer können bei einem Langzeitaufenthalt im All an Masse verlieren und werden in der Regel durch die fehlende Schwerkraft einige Zentimeter größer. Parallel zu diesen Aktivitäten begannen die Treibstofftransfers von dem Progress-Transporter zur ISS. Nacheinander wurden Treibstoff (UDMH/Unsymmetrical Dimethylhydrazine) zum BG-1 Tank und Oxidator (NTO/Dinitrogen Tetroxide) in den BO-1-Tank des Sarja-Moduls geleitet.

Auch in dieser Woche hatte die Langzeitbesatzung 29 wieder Gelegenheit zur Erdbeobachtung. Ziele der Fotografie am Dienstag waren das Wolga- und Ural-Delta am Kaspischen Meer, die moldawische Hauptstadt Chișinău, die Entstehung eines subtropischen Sturmes im westlichen Nordatlantik und der Middlesboro Krater im US-Bundesstaat Kentucky. Sergej Wolkow führte seinen fünften MBI-24-Test „SPRUT-2“ durch. Dabei geht es um die Erforschung des Verhaltens von Körperflüssigkeiten bei dem Aufenthalt in der Schwerelosigkeit und der Vergleich mit den Werten vor dem Flug. Des Weiteren führte er eine Telefonkonferenz mit den russischen Mitgliedern der Langzeitbesatzung 30, Anton Schkaplerow und Anatoli Iwanischin, durch. Hier besprach er die Übergabeaktivitäten zum russischen Stationssegment, da diesmal die gemeinsame Übergabezeit an Bord der ISS nur fünf Tage beträgt. Zusammen mit US-Astronaut Daniel Burbank sollen beide Kosmonauten den Orbitalkomplex am 16. November mit Sojus-TMA 22 erreichen.

Zum Ende dieser Woche fanden weitere Rückkehrvorbereitungen statt. So wurden einige kleinere Elemente eines US-Raumanzuges und Wasserproben des Wasserwiederaufbereitungssystems in der Sojus verstaut. Sergej Wolkow führte seine zweite Sitzung mit der Tschibis-Anzughose vorbereitend auf die Rückkehr zur Erde durch. Hier wirkt ein Unterdruck auf den unteren Teil des Körpers, um bei den Beinmuskeln die Wirkung der Schwerkraft zu simulieren. Die Prozedur besteht daraus, zuerst 150-200 Milliliter Wasser oder Saft zu trinken, die Erzeugung eines Unterdrucks am Bein durch die Hose in fünfminütigen Steps (-20,-25,-30, und -35 mm Hg) und der Benutzung des TVIS Laufbandes mit 10-12 Schritten pro Minute. In seiner Funktion als medizinischer Offizier überwachte Satoshi Furukawa den einstündigen Vorgang. Am morgigen Tag finden auf US-Seite nur eingeschränkte Aktivitäten statt, da der Gedenktag Veterans Day zu Ehren der Kriegsveteranen aus allen Kriegen begangen wird.

Mittlere Bahnhöhe der ISS am 10.11.2011: 387,8 km bei einem Höhenverlust von rund 203 Metern in den letzten 24 Stunden

Zukünftige Ereignisse:

• 16. November, Sojus-TMA 22 erreicht die ISS
• 18. November, Bahnanhebung durch die Triebwerke von Swesda
• 21. November, Sojus-TMA 02M verlässt die ISS
• 01. Dezember, Bahnanhebung durch die Triebwerke von Swesda

Raumcon:

• **ISS** Expedition 29 seit dem 01. November

Der Beitrag ISS-Besatzung wartet auf Ablösung erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

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

Am Anfang dieser Woche starteten Mike Fossum und Satoshi Furukawa die regelmäßige Wartung des Wasseraufbereitungssystems UPA WRS (Urine Processor Assembly/Water Recovery System). Dazu wurde ein zusätzliches Bauteil, das ARFTA (Advanced Recycle Filter Tank Assembly), an das WRS angeschlossen, um den Schmutzwassertank entleeren zu können. Weiterhin konnten so die Filter der Anlage trockengelegt werden, um diese anschließend auszubauen und zu reinigen. Im Columbus-Labormodul fand zu diesem Zeitpunkt ein Ventilationstest statt. Initiiert vom Columbus-Kontrollzentrum COL-CC, erfolgte eine Reihe von abgestuften Luftumwälzungen des CFA-1 (Cabin Fan Assembly 1), um deren Wirksamkeit zu prüfen. Ebenso wurden zwei Konfigurationen mit drei Lüftern in dem europäischen Labormodul geprüft, die bei einem unbemannten Flug der ISS nötig wären. Die Besatzung hatte während dieser rund achtstündigen Maßnahme Zutrittsverbot zum Modul, um die Testergebnisse nicht zu beeinflussen.

Im japanischen Forschungsmodul Kibo wurde erneut das Marangoni-Experiment gestartet. Es ist der 11. von insgesamt 24 Läufen in der Missionszeit der Langzeitbesatzung 29/30. Die hierbei erzeugte Flüssigkeitsbrücke ist trotz der Oberflächenspannung so empfindlich, dass dieses Experiment während der Schlafperiode der Raumfahrer laufen muss, um Schwingungen in den Modulen weitgehend zu vermeiden. Die Besatzung wurde vor dem Start der Experiment-Reihe entsprechend benachrichtigt und eingewiesen. Mike Fossum widmete etwas Zeit der Technologiedemonstration PACE (Preliminary Advanced Colloids Experiment). PACE bereitet das weiterführende Experiment ACE ( Advanced Colloid Experiment) im LMM (Light Microscopy Module) des Destiny-Moduls vor. Mit PACE wird bestimmt, inwieweit Vibrationen im Modul Einfluss auf die Vergrößerungsfähigkeit von hochauflösenden Fotos des LMM’s haben und damit die zu verwendende Partikelgröße beim ACE festzulegen ist.

In dieser Woche erfolgte die zweite Aktivierung von Robonaut 2, nachdem diese im September abgesagt werden musste. Mike Fossum und Satoshi Furukawa befreiten den menschenähnlichen Roboter, in Kurzform auch R2 genannt, aus seiner Stauposition im Destiny-Modul, befestigten ihn an seiner Halterung und stellten Strom und Datenverbindungen her. Jetzt konnte die Bodenmannschaft übernehmen. Sie starteten ein Programm zur Bewegung beider Arme und zur Aktivierung/Fokussierung der „Augen“, gemeint sind hier hochauflösende Kameras. Das Bewegen der Arme stand im Hauptinteresse der Programmierer, da hier eine Kalibrierung der Gelenksensoren in der Mikrogravitation erfolgen muss. Zum Einstellen dieser Gelenksensoren wurden mehrfach gleichbleibende Bewegungen durchgeführt, welche von Mike Fossum kontrolliert wurden. Zum Abschluss erfolgte der Befehl an die Arme die Stauposition einzunehmen. Die nachfolgende Demontage und Lagerung von R2 erfolgte durch zwei Besatzungsmitglieder.

Satoshi Furukawa führte im japanischen Forschungsmodul Kibo eine Inspektion des Experiment-Racks KOBAIRO durch. Hier sollte er den Ingenieuren am Boden helfen, die Ursache eines Kurzschlusses vom April in dem Heizelement des Brennofens zu bestimmen. Dafür öffnete er die Frontabdeckung des Experimentalschrankes und fertigte Videoaufnahmen des Innenraums an. Weiterhin schoss er Fotos der Verbindungen am Heizelement. Es besteht die Vermutung, dass zwischen einem Heizungsflansch und einem Sicherungsdraht ein unbeabsichtigter Kontakt besteht. Zur Forschung enthält KOBAIRO einen Vakuumbrennofen mit drei Heizungsblöcken, deren Positionen und Temperaturen unabhängig voneinander gesteuert werden können. Verschiedene Temperaturprofile sollen zur Herstellung und Erforschung von qualitativ hochwertigen Kristallen genutzt werden. Zur Sicherstellung der geplanten Bahnanhebungen am 19. und 26. Oktober wurde zusätzlicher Treibstoff von Sarja-Modul (FGB=Functional Cargo Block) zum Swesda-Modul (SM=Service Module) transferiert.

Im russischen Stationsteil hatte Sergej Wolkow, zeitweise unterstützt von Satoshi Furukawa, alle Hände voll zu tun. Alleine musste er hier die Systeme und Experimente betreuen. Er aktivierte den Sauerstoffgenerator Elektron-VM, zuerst die Speichervolumen-Kompression durchführend und anschließend die Außentemperatur der Reinigungseinheit für 10 Minuten überwachend. Weiter führte er etliche Wartungsarbeiten im russischen Segment, wie zum Beispiel die des SOZh-Systems (Lebenserhaltung und Umweltkontrolle), durch. Kurz vor der Nachtruhe, verbrachte Sergej Wolkow etwas Zeit mit dem russischen SONOCARD-Experiment, dass physiologische Funktionen eines Besatzungsmitgliedes während des Schlafes ohne direkten Kontakt auf der Haut registriert. Für seine 5. Experiment-Sitzung legte er ein Sporthemd mit entsprechenden Sensoren und eine Gerätetasche zur Erfassung der Daten an. Diese werden auf der Erde ausgewertet und könnten als Basis dienen, die Anpassungsfähigkeit des menschlichen Körpers bei Langzeitflügen zu bewerten und vorauszusagen.

Zum Ende dieser Woche verwendete ISS-Kommandant Mike Fossum einen Teil seiner Zeit zur Behebung eines Problems mit dem Satellitenkommunikationssystem. Dafür installierte er für die japanischen Kontrolleure im Missionszentrum am Tsukuba Space Center in Japan ein Überbrückungskabel im Kibo-Labormodul. Damit wurde wieder die vollständige Verbindung zu den System-, Wissenschafts- und Videodaten im Modul hergestellt. Erneut ersetzte und konfigurierte er Ausrüstung im Experimentalschrank für Verbrennungsexperimente (CIR = Combustion Integrated Rack), einer Vorrichtung zur Erforschung von Verbrennungsvorgängen in der Schwerelosigkeit. Es ist damit möglich, flüssige, tröpfchen- oder gasförmige Kraftstoffe zu verbrennen und die Abgase wissenschaftlich auszuwerten. Zusätzlich kann in der Verbrennungskammer ein fast vollständiges Vakuum oder ein Überdruck für den Versuchsablauf erzeugt werden. Der Nutzen dieses Experimentes soll der Feuersicherheit in Raumfahrzeugen und der Optimierung von Kraftstoffen auf der Erde zu Gute kommen.

Mittlere Bahnhöhe der ISS am 12.10.2011:385,9 km bei einem Höhenverlust von rund 127 Metern in den letzten 24 Stunden

Zukünftige Ereignisse:

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

Raumcon:

• **ISS** Expedition 29 seit dem 6. Oktober

Der Beitrag Robonaut 2 erneut aktiv erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

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

Neben dem 29. russischen Außenbordeinsatz wurden in der letzten Woche einige Arbeiten sowohl mit Stationsarm Canadarm2 als auch mit dem japanischen Arm JEMRMS (Japanese Experiment Module Remote Manipulator System) durchgeführt. Canadarm2 nutzte dafür Dextre, um mit dieser Special Purpose Dexterous Manipulator genannten Robotic-Erweiterung einen Ersatzteil-Transportbehälter an der Arbeitsplattform von Dextre zu befestigen. Für den japanischen Robotic-Arm und seine Verlängerung SFA (Small Fine Arm) standen Funktionstests auf dem Programm. Hierfür aktivierten Ronald Garan und Satoshi Furukawa das Bedienpult der Armes im Kibo-Modul. Anschließend wurde in den darauffolgenden Tagen der Arm aktiviert, der SFA von der außenliegenden Stauposition auf der japanischen Experiment-Plattform EF (Exposed Facility) entnommen und getestet. Mit dem „Small Fine Arm“ können, wie der Name schon sagt, zukünftig wesentlich feinere Operationen, wie Entnahme und Bergung von Außenexperimenten, durchgeführt werden. Die Tests endeten zum Abschluss der letzten Woche und der SFA wurde in seine Halterung zurückgesetzt.

In dieser Woche führten Alexander Samokutjajew und Sergej Wolkow noch einige Arbeiten zur Nachbereitung ihres Außeneinsatzes durch. So wurde die demontierte KURS-Antenne in einem Progress-Transporter verstaut und somit als Müll entsorgt. An Progress-M 10M, bei dem während des Außenbordeinsatzes die Luken geschlossen waren, führte Andrej Borisenko einige Dichtigkeitstests durch. Im Anschluss daran legte er zusammen mit Alexander Samokutjajew und Ronald Garan die Sokol-Fluganzüge für eine weitere 30-minütige Sitzprobe in ihrem Rückkehrraumschiff Sojus-TMA 21 an. Diese ist nötig, um die Spezialsitze, welche den Stoß bei der Landung abfedern, richtig einzustellen. Raumfahrer können bei einem Langzeitaufenthalt im All an Masse verlieren und werden in der Regel durch die fehlende Schwerkraft einige Zentimeter größer. Die Kazbek-UM-Schalensitze haben zwei Einstellmöglichkeiten, aufgerichtet und liegend. Sie werden individuell für jeden Raumfahrer eingestellt, damit die Stoß-Absorber im aufgerichteten Schalensitz bei der Landung ordnungsgemäß funktionieren.

Zur Zeit arbeitet die Besatzung an einem Problem der russischen Toiletten-Einheit. Diese war am Wochenende aufgrund des Ausfalls der Seperator-Einheit stillgelegt worden. Eine Reparatur der WHC (Waste and Hygiene Compartment) genannten Toilette muss noch in dieser Woche abgeschlossen werden, da das amerikanische Pendant in der nächsten Woche für eine dreitägige Wartung außer Funktion geht. Ebenfalls im russischen Segment arbeitete Andrej Borisenko mit dem Strahlenforschungsexperiment Matrjoschka-R. Hier sind in einem vielschichtigen Torso mehrere Lagen verschiedener Detektoren für Teilchen- und elektromagnetische Strahlung eingearbeitet. Im Destiny-Modul öffnete Michael Fossum die Schutzabdeckungen des Fensters für WORF (Window Observational Research Facility). Mit der ISSAC-Ausrüstung (ISS Agriculture Camera) wurden diesmal Fotos und Infrarot-Aufnahmen von Weiden, Graslandschaften und Feuchtgebieten in den USA aufgenommen. Die Aufnahmen entstanden direkt auf Anforderungen von Behörden zum Nutzen für Bauern, Rancher, Förster und Geologen, werden aber auch aktuell in Schulen und Universitäten genutzt.

Im europäischen Columbus-Modul hatte Ronald Garan eine weitere Wissenschaftssitzung zum ESA-Experiment PASSAGES. Er baute dazu Video-Equipment und einen EPM-Laptop (EPM = European Physiology Module) auf. PASSAGES erforscht, wie Astronauten Sehinformation in der Schwerelosigkeit interpretieren, so zum Beispiel der Blickwinkel auf Gegenstände oder die Einschätzung von Entfernungen im Vergleich zum Aufenthalt auf der Erde. In dieser Woche führte Ronald Garan ebenfalls eine Versuchsreihe mit SPHERES im Kibo-Labormodul durch. Dabei geht es um eine Studie mit drei kopfgroßen Experimental-Satelliten, um Techniken zu studieren, die zur Verbesserung bei automatischen Anlegemanövern, Satellitenreparaturen, dem Zusammenbau von Raumfahrzeugen und Notfallreparaturen geeignet sind. Auf russischer Seite arbeitete Andrej Borisenko an dem Experiment RELAXATION zur Beobachtung von Strahlenmustern der Erdionosphäre. Hierbei werden mit einem UV-Spektrometer die chemolumineszenten Reaktionen im Xenon-Plasma studiert, welche von Zündungen zweier Plasma-Kontaktor-Elemente am Z1-Gittersegment herrühren. Ebenso überprüfte er die korrekte Kommunikation zwischen dem Nutzlastserver und einem russischen Laptop und lud anschließend die Daten des Molnija-Gamma-Experiments (GFI-17) herunter. Dieses Experiment wurde bei einem russischen Außenbordeinsatz im Februar 2011 an der ISS angebracht und untersucht Licht- und Gammastrahlen von Blitzen bei Gewittern auf der Erde.

Einen Teil ihrer Zeit verbrachten die russische Besatzungsmitglieder mit den beiden Progress-Transportern. Da das russische Sauerstoff-Erzeugungssystem Elektron im Swesda-Modul zur Zeit abgeschaltet ist, wurden die Sauerstoffvorräte von Progress-M 11M angezapft und die Stationsatmosphäre aufgefrischt. Gleichzeitig wurden Müll und nicht mehr benötigte Ausrüstung in den Transporter verladen, um sein Ablegen von der ISS vorzubereiten. Alexander Samokutjajew begann damit, US-Fracht aus Progress-M 10M zu entladen. Diese Frachtanteile übergab er im US-Segment an Satoshi Furukawa, welcher sie auspackte, verstaute und den Lagerplatz per BarCode-Scanner in das IMS (Inventory Management System) einbuchte. Die Inventar-Datei wird regelmäßig mit den drei Bodenstationen (Houston, Moskau, Baikonur) ausgetauscht und abgeglichen.

Auch in dieser Woche hatten die sechs ISS-Bewohner wieder Gelegenheit zur Erdbeobachtung. So fertigten sie zum Beispiel Aufnahmen einer Aurora Borealis (Polarlicht) über dem nördlichen Amerika an und dokumentierten Buschbrände im südlichen Afrika. Ein weiteres Ziel in den letzten Tagen waren die Florida-Everglades, ein großes Naturschutzgebiet. Diese Aufnahmen dienen dem besseren Verständnis des Ökosystems in diesem Sumpfgebiet. Ronald Garan und Michael Fossum sprachen in den letzten Tagen einige Male mit Medienvertretern. Sie beantworteten Fragen von KTRK-TV und KTRH Radio aus Houston, sowie den Boy Scouts of America in St. Paul, Minnesota. Die Mannschaft absolvierte ihr tägliches zweistündiges Trainingsprogramm mit den in der Station vorhandenen Übungsgeräten. Dieses 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 Namen T2/COLBERT und das Universal-Trainingsgerät ARED haben ihren Platz im Tranquility-Modul. Im Destiny-Modul befindet sich das zweite Fahrradergometer CEVIS.

Am gestrigen Tag gab es eine erneute Kollisionswarnung wegen Weltraumschrott. Es handelt sich hier um das Objekt #30.187, ein Teil des chinesischen Satelliten Fengyun 1C. Dieser wurde am 11. Januar 2007 beim Testflug einer chinesischen Antisatellitenrakete zerstört. US-Experten vermuten, dass dabei rund 40.000 Trümmerstücke entstanden sind. Zeit der nächsten Annäherung an die ISS wäre morgen gegen 03:59 Uhr und ein weiteres Mal gegen 05:31 Uhr MESZ. Es besteht hierbei eine mittlere Gefährdung. Weitere Kollisionsberechnungen werden am heutigen Tag durchgeführt, um eine Ja/Nein-Entscheidung für Berechnungen zum Ausweichmanöver zu ermöglichen. In Vorschau auf die Landung von Sojus-TMA 21 am 8. September darf das Delta-v einer möglichen Bahnanhebung 0,5 m/s nicht überschreiten. Dieses DAM (Debris Avoidance Maneuver) würde im Falle seiner Notwendigkeit morgen Nacht um 01:41 Uhr MESZ erfolgen.

Mittlere Bahnhöhe der ISS am 10.08.2011: 386,7 km bei einem Höhenverlust von rund 37 Metern in den letzten 24 Stunden

Zukünftige Ereignisse:

• 23. August, Progress-M 11M verlässt die ISS
• 26. August, Progress-M 12M erreicht die ISS
• 08. September, Sojus-TMA 21 verlässt die ISS

Raumcon:

• **ISS** Expedition 28 ab dem 3. August

Der Beitrag Beide Stationsarme am US-basierten Segment im Einsatz erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

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

Nach der Ankunft von Progress-M 11M am 23. Juni und einem ruhigen Wochenende mit verminderter Tätigkeit, begann am Montag die 15. Woche der Langzeitbesatzung 27/28. An diesem Tag betreute Sergej Wolkow das deutsch-russische Plasmakristall-3-Plus-Experiment im Poisk-Modul. Das Hauptziel dieser Forschungsanordnung ist es, elektrisch aufgeladene Plasma-Staubteilchen in einer Vakuumkammer in der Schwerelosigkeit zu erforschen. Er prüfte jeweils morgens und abends den Versuchsaufbau auf Druckschwankungen, welche 5 mm Quecksilbersäule nicht überschreiten dürfen. Satoshi Furukawa startete den 2. Teil des japanischen CsPINS-Experimentes, wo das Wachstum von Gurkenkeimlingen und deren Anpassung an die Mikrogravitation erforscht werden soll. Dafür wurden zwei Proben in der CsPINS-Kammer mit Messvorrichtungen versehen und in der CBEF (Cell Biology Experiment Facility) postiert. Es folgte ein 18-stündiger Keimungsprozess mit nachträglicher Kontrolle und Stauung von Proben im Gefrierschrank der ISS, MELFI 1.

Am gleichen Tag verbrachte Alexander Samokutjajew etwas Zeit mit dem Frachtransfer von Progress-M 11M zur ISS und gleichzeitiger Aktualisierung des stationseigenen Inventar-Management-Systems (IMS). Gemeinsam mit Sergej Wolkow begab er sich anschließend zu den beiden Sojus-Raumschiffen und sie prüften deren Kommunikationsausrüstung. Aktiviert wurden die festen Verbindungen zwischen den Raumschiffen und der ISS, der VHF-2-Kanal jedes einzelnen Gerätes zur russischen Bodenstation, ein VHF-2-Simplex-Mode zwischen den beiden Sojus und die Kontaktmöglichkeit zum Missionskontrollzentrum in Houston. Weiter wurde von Sergej Wolkow ein mit Progress-M 11M geliefertes Ersatzteil am Lukendeckel zwischen dem Poisk-Modul und Sojus-TMA 21 installiert. Ronald Garan arbeitete im Harmony-Knoten, dort montierte er eine CBCS (Centerline Berthing Camera System) genannte Vorrichtung am unteren Luk. Diese ist nötig, um das MPLM (Multi-Purpose Logistics Module) „Raffaello“ während der Atlantis-Mission ankoppeln zu können.

Am Dienstag morgen führte die sechsköpfige Besatzung planmäßig eine einstündige Übung durch, für den Fall, dass Feuer auf der Station ausbricht. Bei einem Übungsalarm werden durch Sensoren aufgespürte Rauchentwicklungen, Überhitzung von Geräten und deren Alarme per Software simuliert und entsprechende Com-Verbindungen und Gegenmaßnahmen ohne den wirklichen Einsatz der Feuerausrüstung geprobt. Zu einer Auswertung mit der Bodenstation kam es allerdings nicht, da ein echter Alarm die Arbeit unterbracht. Das Kontrollzentrum schickte die Raumfahrer in ihre Sojus-Raumschiffe, da es zu einer unerwarteten Kollisionswarnung kam (RN berichtete). Nach der Rückkehr in die Station wurden die Arbeiten fortgesetzt und Vorbereitungen für die Space-Shuttle-Mission STS 135 getroffen. Michael Fossum und Satoshi Furukawa übten mit verschiedenen Kameras die Kontrolle des Hitzeschildes der Atlantis während des Rendezvous-Pitch-Manövers (RPM), welches eine volle Drehung des Orbiters um seine Querachse darstellt. Ronald Garan und Michael Fossum bereiteten ihre Ausrüstung für den während der STS-135-Mission stattfindenden Außeneinsatz vor. Ebenso besprachen sie die Prozeduren für diese Außenaktivität mit den Fachleuten am Boden. Satoshi Furukawa begann an diesem Tage seine erste Sitzung der BIORHYTHMS genannten Studie, indem er Elektroden und ein Aufzeichnungsgerät für die nächsten 24 Stunden an seinem Körper befestigte.

Am darauffolgenden Mittwoch wurde auf russischer Seite der Frachter Progress-M 11M weiter entladen und dieser Frachttransfer elektronisch dokumentiert. Insgesamt befinden sich 397 Teile US-Fracht und 588 Teile russischer Herkunft in dem Raumschiff. Um die Mittagszeit erfolgte eine Bahnanhebung der ISS durch den Progress-Frachter am Heck des Swesda-Moduls. Die halbstündige Zündung der Triebwerke hob die Station um rund 3,6 Kilometer an. Die US-Astronauten Ronald Garan und Michael Fossum arbeiteten gemeinsam mit ihrem japanischen Kollegen Satoshi Furukawa an der Umsetzung von Canadarm2. Vorbereitend auf die Ankunft der Atlantis, wurde dieser vom mobilen Transporter an der ISS-Gitterstruktur zu einer Halterung am Harmony-Knoten bewegt und befestigt. Am gleichen Tag fand eine Augenuntersuchung bei Satoshi Furukawa und Michael Fossum statt. Gegenseitig maßen sie den Augeninnendruck, um nach zehn Messungen mit einem Tonmeter eine Beurteilung der Gesundheit des Auges in der Schwerelosigkeit durch Spezialisten am Boden zu ermöglichen.

Satoshi Furukawa verbrachte einen Teil des Donnerstags mit dem SHERE genannten Experiment in der Microgravity-Science-Glovebox im Forschungsmodul Destiny. SHERE (Shear History Extensional Rheology Experiment) beobachtet die Eigenschaften und das Verhalten von komplexen Flüssigkeiten. Die Ergebnisse unterstützen zukünftige autonome Raumerforschungsmissionen und verbesserte Fertigungsverfahren auf der Erde. Zunächst wurden hier einige Testläufe durchgeführt. Die drei schon länger auf der ISS lebenden Raumfahrer führten ihren monatlichen O-OHA-Test (On-Orbit Hearing Assessment) durch. Dieser 30-Minuten-Test wird mit einer speziellen Software auf dem medizinischen Ausrüstungscomputer (MEC-Laptop) vorgenommen. Jedes Ohr der Besatzungsmitglieder wird in minimalen Hörbarkeitsstufen zwischen einer Frequenz von 0,25-10 kHz und einem definiertem Schalldruckpegel getestet. Dazu werden die individuell-spezifischen Prophonics-Ohrhörer, neue Bose-ANC-Kopfhörer, und ein SLM (sound level meter) verwendet. Alexander Samokutjajew hatte die Aufgabe, den Wassertransfer von Progress-M 11M in die BV2-Rodnik Tanks des russischen Segments durchzuführen. Dafür spülte er die Tanks mit fünf Litern US-Wasserkondensat und leitete die Übertragung von 210 Litern zur ISS ein.

Am letzten Tag der Arbeitswoche begaben sich Ronald Garan und Michael Fossum zur Luftschleuse Quest um ihre Ausrüstung für den kommenden Außeneinsatz während STS 135 vorzubereiten. Satoshi Furukawa war dabei unterstützend tätig, da er den Weltraumausstieg vom Inneren der Station per Funk begleiten soll. Danach begab sich Michael Fossum in das Kibo-Forschungsmodul, um eine defekte Elektronik-Komponente des Gefrierschrankes MELFI 3 zu tauschen und das beschädigte Bauteil für den Rücktransport mit der Atlantis zu Erde vorzubereiten. Kommandant Andrej Borisjenko arbeitete zwischenzeitlich an dem Gewächshaus-Experiment PLANTS 2. Die Erkenntnisse aus diesem botanischen Experiment sollen zukünftigen bemannten Raumfahrtmissionen bei der Selbstversorgung zugute kommen. Die zweite Bahnanhebung der ISS in dieser Woche durch den Progess-Transporter am Heck der Station erfolgte planmäßig. Die mittlere Höhe der Umlaufbahn betrug nach dem Manöver 388,3 Kilometer. Im Laufe des Wochenendes werden die Besatzungsmitglieder ihre täglichen Trainingseinheiten fortsetzen, einige dienstfreie Zeit genießen, regelmäßige Wartungstätigkeiten fortsetzen und die Gelegenheit haben, mit Familienmitgliedern zu sprechen.

Zukünftige Ereignisse:

• 10. Juli, geplante Ankunft des Space-Shuttle Atlantis
• 12. Juli, geplanter Weltraumausstieg Garan/Fossum

Raumcon:

• **ISS** Expedition 28 seit dem 23. Juni

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

Nach der Ankunft von Sojus-TMA 02M am 10. Juni waren dafür einigen Arbeiten der Nachbereitung nötig. So hat die Besatzung die neu angekommene Sojus in die Systeme der Station eingebunden. Es wurden Temperatursensoren eingebaut, Heiz- und Lüftungsschläuche verlegt und der Docking-Konus, mit anschließender fotografischer Dokumentation, ausgebaut. Das Ventil zum Druckausgleich zwischen Rasswjet und Sojus wurde in den elektronischen Kontrollmodus zurückgesetzt. Die drei Neuankömmlinge, Sergej Wolkow, Michael Fossum und Satoshi Furukawa haben in den nächsten zwei Wochen pro Tag jeweils eine Stunde frei, um sich an die Station und die Bedingungen im All zu gewöhnen. Gleich am nächsten Tag stand eine der größten Bahnanhebungen der ISS auf dem Programm. ATV 2 brachte die ISS an diesem Tag auf eine durchschnittliche Umlaufbahn von 364,8 Kilometer (RN berichtete).

Am 13. Juni beging man auf russischer Seite den Feiertag „Tag Russlands“. Die drei Kosmonauten an Bord der ISS hatten deshalb etwas mehr Freizeit zur Verfügung und nahmen an einigen Live-Schaltungen mit der Bodenstation teil. Ansonsten lief das normale Tagesgeschäft, Michael Fossum und Satoshi Furukawa absolvierten ihre erste Sitzung des US-Experimentes Bisphosphonates. Dabei werden spezielle Medikamente eingenommen, um der Verringerung der Knochendichte in der Schwerelosigkeit entgegenzuwirken und diesen Prozess weiter zu erforschen. Beide Raumfahrer erhielten unterschiedliche Medikamentierungen, so erhält man einen direkten Vergleich auf Basis vorheriger Messungen. Einen Gesamtüberblick des Gesundheitsstatus der Besatzung sammelte Ronald Garan auf einem Stations-Laptop und übermittelte die Daten zur Erde. Zusätzlich setzte er die in der letzten Woche unterbrochenen Arbeiten am Stationsnetzwerk und dessen Computern fort, da es bei einem Softwareupdate zu diversen Fehlermeldungen kam.

Auf russischer Seite taten sich Sergej Wolkow und Alexander Samokutjajew zusammen, um das russischen System TORU zu prüfen. Mit TORU ist es möglich, den Anflug von Progress-Raumschiffen zu verfolgen und bei Problemen mit dessen automatischem KURS-Annäherungssystem per Handsteuerung manuell anzudocken. Der nächste Transporter Progress-M 11M wird am 23. Juni erwartet, nachdem ATV 2 am 20. Juni vom Swesda-Modul abgelegt hat. ATV 2 wurde weiter von der ISS-Crew mit Müll und nicht mehr benötigten Gegenständen gemäß einer aktualisierten Cargo- und Stauliste beladen. Alexander Samokutjajew bereitete für das Ablegemanöver entsprechendes COM-Equipment, wie die Antennenzuleitung, die Antennen-Kontrolleinheit und das ATV-Kontrollpult, vor. Alle sechs Besatzungsmitglieder nahmen an einer routinemäßigen Notfallübung teil. Diesmal wurden die Prozeduren bei Feuer, schnellem Druckverlust, toxischen Gefahren und Ammoniak-Lecks besprochen und geprobt.

In der Wochenmitte arbeitete Satoshi Furukawa im japanischen Kibo-Modul. Er fotografierte dabei sein erstes 2D Nano Template 2 Experiment. Hierbei geht es um die Erzeugung von Nano-Schablonen zur Herstellung elektronischer Materialien auf der Erde. Im Rahmen der JAXA-RBO-3-Matrjoschka-R-Strahlenforschungsstudie montierte er siebzehn mit Sojus-TMA 02M gelieferte Flächendosimeter PADLE (Passive Area Dosimeters for Lifescience Experiment). Diese wurden gleichmäßig in den japanischen Modulen Kibo (JPM) und JPL (JEM Pressurized Logistics Segment) platziert und zu Dokumentationszwecken fotografiert. Anschließend musste er sich einer Fehlerbeseitigung widmen. Das JAXA Kibo SLT (Systemlaptop-Terminal) wurde neu gestartet, nachdem es am 10. Juni einen Verbindungsfehler angezeigt hatte.

Alle sechs Besatzungsmitglieder führten am Ende der Woche eine medizinische Notfallübung durch. Sie trainierten dabei den Umgang mit der Notfallausrüstung, wie dem automatisierten Defibrillator, einem Beatmungsgerät und dem „Crew Medical Restraint System“. Dieses CRMS ist eine Vorrichtung, auf der Patienten für Behandlungen, Defibrillationen und andere Notfälle in der Schwerelosigkeit befestigt werden können. Gemeinsam führten alle Sechs ihre Gewichtsbestimmung mit dem IMT (mass measurement device) durch. Dabei wird das Gewicht des Menschen berechnet, indem man seine Masse in der Schwerelosigkeit ermittelt. Das geschieht durch die Messung der Trägheitskräfte, die während der Schwingungsbewegung einer Masse entstehen, vergleicht diese mit einer bekannten Masse und ermittelt damit das Gewicht des Raumfahrers. Ronald Garan, Michael Fossum und Satoshi Furukawa hatten anschließend die Aufgabe, sich mit den kommenden Tätigkeiten während des letzten Logistikfluges des Space Shuttles Atlantis vorzubereiten. Das MPLM Raffaello in der Nutzlastbucht der Atlantis beinhaltet die größte Frachtmenge, welche je in einem MPLM (Multi-Purpose Logistics Module) transportiert wurde. Daher mussten extra Stauräume in den Modulen JLP (JEM Logistics Pressurized Segment), COL (Columbus Orbital Laboratory), PMM (Permanent Multipurpose Module) und im russischen Sarja-Modul (FGB) vorbereitet werden.

Da sich die Umlaufbahn der ISS zur Zeit lange im Sonnenlicht (High Solar Beta Angle) befindet, müssen Anlagen und Operationen an und in der ISS sorgfältig auf Überhitzung geprüft werden. So wird zum Beispiel der Backbord Radiator als Schattenspender für den Andockadapter 3 (PMA-3) genutzt. Weiter wurde die K_u-Band Antenne deaktiviert und geparkt. Daher sind in dieser Woche weniger Datentransfers zur Erde möglich und das AMS 2 (Alpha Magnetic Spectrometer 2) kommunizierte per S-Band mit der Bodenstation. Am 15. und am 17. Juni fanden zwei weitere Bahnanhebungen des Orbitalkomplexes statt. Die Triebwerke von ATV 2 arbeiteten dabei rund 60 Minuten und hoben die mittlere Umlaufbahn der ISS um 17 Kilometer auf insgesamt 381,6 Kilometer an. In dieser Höhe wird die Station durch immer noch vorhandene Luftmoleküle der Atmosphäre wesentlich weniger gebremst. Vor der Bahnanhebung waren es rund 100-150 Meter täglicher Höhenverlust.
Mittlere Bahnhöhe der ISS am 14.06.2011:

364,8 km bei einem Höhenverlust von 13 Metern in den letzten 24 Stunden

Zukünftige Ereignisse:

• 20. Juni, geplante Abreise von ATV-2 „Johannes Kepler“
• 23. Juni, geplante Ankunft von Progress-M 11M
• 29. Juni, Bahnanhebung durch Progress-M 11M
• 10. Juli, geplante Ankunft des Space Shuttles Atlantis

Raumcon:

• **ISS** Expedition 28 seit dem 13. Juni

Der Beitrag Expedition 28 nimmt gemeinsame Arbeit auf 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

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Ein Beitrag von Ralf Möllenbeck. Quelle: NASA, Raumfahrer.net, Roscosmos. Vertont von Peter Rittimger.

Zu Beginn dieser Woche 11 der Langzeitbesatzung 26 standen diverse Entladearbeiten der neu angekommenen Transportraumschiffe HTV 2 und Progress-M 09M auf dem Aufgabenplan. Kommandant Scott Kelly und Catherine Coleman transportierten das japanische Experiment-Rack KOBAIRO vom HTV 2 in das Kibo-Labormodul. Dort wurde es an der Position F3 eingebaut und anschließend über ein Schnittstellen-Element UIP (Utility Interface Panel) mit den Stationssystemen verbunden. Alle Besatzungsmitglieder führten Transferarbeiten von kleineren Frachtartikeln durch und buchten sie in das stationseigene Inventar Management System (IMS) ein. Weiterhin wurde eine gemeinsame 15-minütige Sicherheitseinweisung zum HTV abgehalten. Geschult wurden Notfallprozeduren zum schnellen Verschließen der Luke, die Kontrolle der Dichtungen und das Kennenlernen der Hardware des Transporters.

Progress-M 09M erreichte letzten Sonntag die internationale Raumstation. Nach zweitägigem Flug koppelte der russische Transporter automatisch am Docking- und Schleusenmodul Pirs. Neben verschiedensten flüssigen und festen Versorgungsgütern befand sich die wissenschaftliche Nutzlast der Mikrosatellit „Kedr“ im Progress-Frachtmodul. Diese kleine Satellit, auch als Earth Artificial Satellite (EAS) bezeichnet, wiegt 30 Kilo und hat die Abmaße von 550 x 550 x 400 mm. Der nach dem Funkrufzeichen Juri Gagarins benannte Satellit soll während des russischen Weltraumausstieges am 16. Februar von Hand ins All ausgesetzt werden. Die anschließende Flugkontrolle wird ein Verbund von Funkamateurstationen durchführen, das Amateurfunk-Rufzeichen von „Kedr“ ist RS1S. Zum 50. Jahrestag des Erstflugs Juri Gagarins am 12. April 1961 sollen auf der Amateurfunkfrequenz 145.95 MHz an die 25 Grußbotschaften in 15 Sprachen, etliche Fotos und wissenschaftliche Daten versendet werden.

Im Verlauf der Woche wurde die im drucklosen Frachtbereich von HTV 2 transportierte Nutzlast mit seiner Transportpalette entladen. Im Vorfeld dazu führten Paolo Nespoli und Catherine Coleman an der von Scott Kelly vorbereiteten ROBoT-Station (Robotics On Board Trainer) mehrere Übungseinheiten zu den Arbeiten mit den Stationsarmen Canadarm2 und JEMRMS (Roboterarm des Kibo-Moduls) durch. Für die nachfolgenden Arbeiten begaben sich Paolo Nespoli und Catherine Coleman zum Aussichtsmodul Cupola, wo sie eine Fußhalterung zum besseren Stand montierten und die Kontrollstation des Canadarm2 aktivierten. Mit diesem zogen sie die Transportpalette (Exposed Pallet = EP) aus dem HTV 2, schwenkten sie in die Richtung des japanischen Stationsteils und übergaben sie an den japanischen Roboterarm. Mit diesem von Scott Kelly im Kibo-Modul gesteuerten Roboterarm wurde die EP an der japanischen Außenplattform (JEM Exposed Facility = JEF) für weiter Entladearbeiten temporär befestigt.

Im Wochenverlauf fanden weitere Arbeiten am japanischen Experiment-Rack KOBAIRO im Kibo-Labormodul statt. KOBAIRO enthält einen Vakuumbrennofen mit drei Heizungsblöcken, deren Positionen und Temperaturen unabhängig voneinander gesteuert werden können.

Verschiedene Temperaturprofile sollen zur Herstellung und Erforschung von qualitativ hochwertigen Kristallen genutzt werden. Catherine Coleman entfernte die Startsicherungen an der Frontplatte des Brennofens. Anschließend wurde dieser geöffnet und es konnten die mechanischen Arretierungen an den drei Heizelementen entfernt werden. Das von HTV 2 angelieferte Mehrzweck-Nutzlast-Rack (Multi-purpose Small Payload Rack = MSPR) wurde ebenfalls aus dem sogenannten Pressurized Logistics Carrier (PLC) entladen. In ihm können zukünftig mehrere kleinere Experimente betrieben werden, wobei Strom- und Datenanschlüsse im MSPR bereitgestellt werden. Die Entladearbeiten von Progress-M 09M wurden während der gesamten Woche fortgesetzt.

Vorbereitend auf das Entladen der Transportpalette an der japanischen Außenplattform wurde der Stationsarm Canadarm2 von der Bodenkontrolle gesteuert an einem Befestigungspunkt der mobilen Plattform, auch Mobile Base System (MBS) genannt, befestigt. Auf der Gitterstruktur wurde nun der mobile Transporter zur Arbeitsposition 7 bewegt und mit der kanadischen „Roboterhand“ Dextre verbunden. Unter Zuhilfenahme von Dextre, und ebenfalls von der Bodenkontrolle gesteuert, wurden die US-Ersatzteile von der EP entladen. Die Transportbox mit kleineren Ersatzteilen und ein Flex Hose Rotary Coupler (FHRC), also eine flexible Schlauch-Drehverbindung für Ammoniak-Kühlmittel der Radiatoren an der Gitterstruktur, verbleiben bis zur Befestigung auf der durch STS 133 zu liefernden Stauplattform ELC 4 an einer Arbeitsplattform von Dextre. Dextre wurde erneut am Destiny-Labormodul befestigt und vom Stationsarm gelöst. Hier werden die beide Nutzlasten über Dextre mit Strom versorgt.

Ständig werden auf der ISS etliche Experimente und Forschungsreihen durchgeführt. Oleg Skripotschka begann eine weitere Testreihe zum MedOps-SZM-MO-21-Experiment. Dabei geht es um die Erfassung von Daten zur mikrobiologische Verunreinigung der ISS-Atmosphäre. Es wurden Proben von Oberflächen der Station und sanitären Einrichtungen genommen. Die Petrischalen mit den Proben wurden dann in der KRIOGEM-03-Gefriereinheit zwischengelagert und sind bereit für die Rückkehr zur Erde, wo weitere Untersuchungen folgen werden. Paolo Nespoli führte seine 2. Sitzung an Bord mit dem MedOps-Experiment WinSCAT (Spaceflight Cognitive Assessment Tool for Windows) durch. Bei diesem monatlich stattfindenden Test ist ein Fragebogen in einem Zeitlimit auszufüllen. Dabei werden kognitive Test ausgeführt, wobei es auf Konzentration, Aufmerksamkeit, das Kurzzeitgedächtnis, räumliche Orientierung und mathematische Fähigkeiten ankommt. Weiterhin arbeitete Paolo Nespoli in den letzten Wochen mit einer neuartige 3D-Kamera der ESA. Diese ERB 2 genannte Kamera nutzt hochauflösende Optik und moderne Elektronik, um eine sehr verbesserte 3D-Videowirkung zu ermöglichen und die Station kartografisch darzustellen.

Die Mannschaft absolvierte ihr tägliches zweistündiges Trainingsprogramm mit den in der Station vorhandenen Übungsgeräten. Dieses ist nötig, um dem Muskelabbau durch die fehlende Gravitation während einer Langzeitmission entgegenzuwirken. Es gibt auf der ISS zwei Laufbänder TVIS und COLBERT, zwei Fahrradergometer VELO und CEVIS, das Fitness-Rudergerät FWED und ein Universal-Trainingsgerät mit Namen ARED. Weiter nahm sich Kommandant Scott Kelly die Zeit, mit mehreren Radiosendern über das Leben auf der ISS und das Attentat auf seine Schwägerin Gabrielle Giffords in Tucson zu sprechen. Auch die Erdbeobachtung im Rahmen der CEO (Crew Earth Observation) wurde fortgesetzt. Spezielle Ziele waren diesmal Asmara, die Hauptstadt von Eritrea, der mit Wasser gefüllte Bosumtwi-Krater in Ghana und die kleine tropische Insel Ascension im Südatlantik.

Mittlere Bahnhöhe der ISS am 03.02.2011: 352,2 km bei einem Höhenverlust von 88 Metern in den letzten 24 Stunden

Zukünftige Ereignisse:

• 09. Februar, Bahnanhebung durch Progress-M 07M
• 16. Februar, russischer Weltraumausstieg 28 von Oleg Skripotschka und Dmitri Kondratjew
• 18. Februar, Umsetzen des HTV 2 „Kounotori“ nach Harmony Zenit
• 20. Februar, Progress-M 07M verlässt die ISS
• 23. Februar, ATV-2 „Johannes Kepler“ erreicht die ISS

Raumcon:

• **ISS** Expedition 26 seit dem 1. Februar

Der Beitrag Entladearbeiten an Bord der ISS erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Autor: Günther Glatzel & Paul Blasl.

Mit dem Start des russischen Raumschiffes Sojus-TMA 14, der 11:49 Uhr UTC erfolgte, gelangte der Kern der ISS-Expedition 19, bestehend aus dem Kommandanten Gennadi Padalka und dem Bordingenieur Michael Barratt ins All. Die beiden arbeiteten bis Mitte Oktober in der Raumstation. Kurzzeitig dabei war auch Charles Simonyi, der seinen zweiten, selbst bezahlten Raumflug unternahm. Von den drei Raumfahrern, die mit Sojus-TMA 14 ins All gelangten, war Gennadi Padalka, der bereits seinen dritten Flug absolvierte, der erfahrenste. Er war bei zwei Langzeitmissionen bereits mehr als ein Jahr im Erdorbit.

In der letzten Phase der Annäherung übernahm auf Anweisung der Bodenstation Kommandant Padalka die Steuerung des Raumschiffes. Zuvor hatte die Automatik mehrfaches, kurzzeitiges Versagen eines Steuertriebwerks festgestellt, wollte daraufhin das Rendezvous abbrechen und das Raumschiff in eine Sicherheitsdistanz bringen. Padalka erklärte aber während des Fluges mit Handsteuerung, das Raumschiff fliege sich „wie in der Simulation“. Seiner Meinung nach wären alle Triebwerke funktionstüchtig.

Nach dem Docking mit der ISS am 28. März, dem obligatorischen Sicherheitsbriefing, einer Pressekonferenz und einer kurzen Eingewöhnungsphase übernahm die neue Besatzung am 2. April das Kommando über die Station. Fünf Tage später kehrte die alte Stammbesatzung, Michael Fincke und Juri Lontschakow, gemeinsam mit Charles Simonyi zur Erde zurück. Koichi Wakata, wurde zunächst in die Expedition-19-Crew übernommen und bei der nächsten Shuttle-Mission abgelöst.

Während der Mission wurden umfangreiche Forschungsarbeiten im Auftrag der beteiligten Raumfahrtagenturen NASA (USA), Roskosmos (Russland), ESA (EU), JAXA (Japan) und CSA (Kanada) vorgenommen. Sie betrafen die Fachbereiche Medizin, Biologie, Physik, Materialforschung, Erderkundung, Technologie und Astrophysik.

Beim Experiment Multi-User Droplet Combustion Apparatus – Flame Extinguishment Experiment (MCDA-FLEX, NASA) wurde die Effektivität von Feuerlöschsystemen in der Schwerelosigkeit erforscht. Zunächst im Modell untersucht, dienten die Experimente dazu, ein neues System für das in Entwicklung befindliche Orion-Raumschiff zu definieren. Das Experiment Kaskad (БТХ-26, Roskosmos) hatte das Studium der Kultivierung verschiedener Zelltypen unter kontrollierten Bedingungen zum Inhalt. Dazu wurde ein spezieller Bioreaktor verwendet. Im Rahmen von WAICO (Waving and Coiling, ESA) wurde untersucht, wie das Wachstum von Pflanzenwurzeln in der Schwerelosigkeit abläuft. Diese Versuche wurden mit Pflanzen der Gattung Arabidopsis in der Biolab Facility, einer Art Gewächshaus, vorgenommen. Vor allem wollte man herausfinden, ob das wellen- bzw. wickelförmige Wachstum der Wurzeln unabhängig vom Vorhandensein der Schwerkraft ist. Beim Experiment Rad Silk (JAXA) wurden die Auswirkungen lang anhaltender kosmischer Strahlung auf Eier von Seidenraupen der Gattung Bombyx mori erforscht. Das wohl außergewöhnlichste Experiment (ISS Moon Score) kam ebenfalls von den Japanern. Während der Mission wurden etwa 100 Bilder vom Mond angefertigt. Diese wurden zur Erde übertragen und bildeten durch Lage und Größe der Krater die Grundlage für die Noten einer Raumstations-Mond-Symphonie.

Der Beginn des Inkrements 19 markierte gleichzeitig die heiße Phase der Rückkehrvorbereitungen der alten Stationsbesatzung. Die russischen Piloten Lontschakow und Padalka arbeiteten mit einem speziellen Flugsimulationsprogramm, das die Reaktionsfähigkeit in Stresssituationen feststellen soll (Pilot-M/NEURO), testeten bzw. trainierten die Kommunikation zwischen Station und Raumschiff beim Ablegemanöver und überprüften das ASN-M, eine Komponente des russischen Satelliten-Navigationssystems an Bord der Station. Zur Nachbereitung der Kopplung der neuen Besatzung am Heck der Station wurden außerdem verschiedene Arbeiten vorgenommen. So wurde das Kopplungsaggregat inspiziert, die Sojus an Bordnetz und Luftstrom der Station angeschlossen, verschiedene Geräte im Raumschiff deaktiviert, die Sokol-Anzüge getrocknet und die speziell angepassten Sitzschalen für Simonyi und Wakata in den Raumschiffen Sojus-TMA 13 bzw. 14 getauscht.

Parallel zum Transfer biologischer Proben für verschiedene Experimente aus dem Raumschiff in eine spezielle Kühleinrichtung der Station (Konjugatsija, Bioemulsija, Bioekologija, Astrovaccine und Polygen in CryoGem 03) wurde Dakon-M, ein Beschleunigungsmesser des Systems Izgib deaktiviert. Mit diesem Gerät können Beschleunigungen, die im normalen Betrieb oder bei besonderen Ereignissen, in diesem Falle der Kopplung von Sojus-TMA 14 an die Station, genauer gemessen werden.

Während sich die Mitglieder der Expedition 18 auf ihre Rückkehr vorbereiteten, wurde bei den Neuankömmlingen die Anpassung an die Schwerelosigkeit zum Untersuchungsgegenstand. Bei SLEEP wurde der Einfluss des Lichtes auf das Befinden einer Person untersucht. Die schnellen Hell-Dunkel-Zyklen beeinflussen den Schlaf-Wach-Rhythmus der Raumfahrer. Dazu trug der Proband eine sogenannte Actiwatch, die sowohl dessen Aktivität als auch die Lichtintensität protokollierte. Eine ganze Woche lang war Koichi Wakata das Untersuchungsobjekt. Im Rahmen von Bisphosphonates nahm er außerdem ein spezielles Medikament ein, mit dem man eine Verringerung des Knochenabbaus in der Schwerelosigkeit erreichen will. Weitere Untersuchungen betrafen Blutdruck, Herz-Kreislauf-System, ein Belastungs-EKG, Lungenfunktion und Hörvermögen. Michael Fincke nahm hingegen an den Experimenten Integrated Immune (II) und Nutrition teil. Bei Nutrition werden Blut- und Urinproben genommen, ein Fragebogen zur Ernährung ausgefüllt sowie vor und nach der Rückkehr Knochen, oxidative Beschädigungen und hormonelle Änderungen untersucht. Es handelte sich um eine komplexe Studie zur Erforschung der physischen Veränderungen im menschlichen Körper bei längerem Aufenthalt in der Schwerelosigkeit. Bei II wurde hingegen die Entwicklung des Immunsystems beobachtet. Dazu wurden Speichelproben genommen.

Koichi Wakata arbeitete erstmals mit dem japanischen Manipulator (JEM RMS). Dabei führte er eine Reihe von Bewegungen aus und kontrollierte immer wieder die Genauigkeit und Handhabbarkeit. Bei der folgenden Shuttle-Mission wurden diese Fertigkeiten für das Andocken einer größere Außenplattform am Kibo-Modul benötigt. Viele der dort ablaufenden Experimente können ohne Außenbordarbeiten mittels Roboterarm betreut werden.

Weitere Arbeiten betrafen die Messung von Umweltparametern innerhalb der Station (Experiment Expert mit Messung von Temperatur, Luftfeuchtigkeit und Luftströmung), die Aktivierung einzelner biologischer Proben (CryoGem), weitere Tests einer neuen GPS-Antenne, das Daten-Managementsystem im Columbus-Modul, die Kalibrierung einer Anlage zur Untersuchung von Flüssigkeiten und Verbrennungsprozessen (Fluids & Combustion Facility) sowie das Zuführen frischen Sauerstoffs zur Stationsatmosphäre aus dafür vorgesehenen Vorräten des Transportschiffs Progress-M 66. Reguläre Wartungen betrafen unter anderem ein Luftfiltersystem sowie eine Kondenswasser-Rückgewinnungsanlage, Neustarts verschiedener Computer, Inspektionen der Sportgeräte, das Auswechseln beziehungsweise Aufladen verschiedener Batterien in einem Feuermelder und mehreren Messgeräten, die Aufbereitung von bei Außenbordarbeiten benutzten CO₂-Filtern in Quest, Sicherung und Upload wissenschaftlicher Daten (Matrjoschka, Econ) sowie die Inspektion aller Luken im US-basierten Teil der ISS.

Mehrfach wurde via Amateurfunk Kontakt zu Bildungseinrichtungen in Kanada, Italien und Japan aufgenommen. Erdbeobachtungen (Crew Earth Observation) hatten überwiegend Einschlags- und Vulkankrater in Ghana, Mauretanien, Algerien, Equador und Kolumbien im Visier. Am 1. April standen auch einige Inseln im Fokus der Observation und Foto-Dokumentation.

Charles Simonyi nahm nur an wenigen Aktivitäten der Stationsbesatzung teil. Er führte eigene Messungen zur Strahlenbelastung durch, hatte mehrfach via Amateurfunk, Videokonferenz oder IP-Telefon Kontakt zur Erde und fotografierte interessante Gebiete und Phänomene des Heimatplaneten.

Während also Michael Fincke und Juri Lontschakow verstärkt Sport trieben, abschließende medizinische Untersuchungen an sich vornahmen oder vornehmen ließen, Proben von Experimenten für den Rücktransport vorbereiteten, mit einem speziellen Computerprogramm Flugsimulationen unter Zeitdruck und medizinischer Beobachtung (ein Elektroaculogramm zeichnete die Augenbewegungen auf) bewältigten und ein stundenlanges Landetraining absolvierten, begannen bei Gennadi Padalka, Michael Barratt und Koichi Wakata verschiedene Untersuchungen.

Neu war das Experiment Tipologija, bei dem man mittels EEG, psychologischer Tests und Frage-Antwort-Spiel herausfinden wollte, wann es um die Leistungsfähigkeit eines Langzeitraumfahrers besser oder schlechter bestellt war. Am liebsten wäre den Wissenschaftlern eine Anzeige, die angibt, welche Belastung dieser oder jener Proband in der aktuellen Phase schadlos verträgt. Gennadi absolvierte das Experiment erstmalig. Dabei musste er Farbtests bestehen und ein Computerfragespiel möglichst fehlerarm lösen. Das EEG wurde über eine Kappe mit Kopfelektroden abgenommen.

Zu den medizinischen Tests, die Koichi Wakata absolvierte kam Anfang April ein Langzeit-EKG hinzu. Dazu trug er ein transportables Gerät, das seine Werte auch im Schlaf aufzeichnete. Schließlich musste auch noch ein Ernährungsfragebogen ausgefüllt werden, was dann auch Michael Barratt erstmals vornehmen durfte. Weitere erwähnenswerte Experimente betrafen facettenartiges Kristallwachstum durchsichtigen organischen Gewebes in einer Anlage zur Physik von Flüssigkeiten in Kibo (FACET in Fluid Physics Experiment Facility), die Aktivierung eines Messgerätes zur Bestimmung von Beschleunigungswerten im US-Labor Destiny (SAMS = Space Acceleration Measurement System), die Untersuchung des Einflusses veränderter optischer Wahrnehmung u. a. durch optische Täuschungen auf die Motorik (3D Space), die Inbetriebnahme eines automatischen Experiments zur fotografischen Erfassung der Bewegungen von Kolloid-Verbindungen in einer Dispersion über sechs Tage (Binary Colloid Alloy Test 4, BCAT) sowie die Aktivierung mehrerer biologischer Proben unter kontrollierten thermischen Bedingungen (22 °C) zum Studium des Schwerkraftsinns von Pflanzen (Polca und GraviGen). Weitere Experimente betrafen die Einschätzung von Langzeiteinwirkungen geladener Partikel auf den Menschen (ALTEA) sowie das kanadische Experiment BISE (Bodies in the Space Environment), bei dem Michael Barratt durch eine Brille nur das Bild eines Computermonitors sah, auf dem Gegenstände und Buchstaben dargestellt waren. Untersuchungsgegenstand ist das Oben-Unten-Empfinden, das der Astronaut dabei hat.

Wartungstechnisch wurde an Lebenserhaltungs- und Versorgungssystemen (Elektrolysesystem zur Sauerstoffgewinnung, CO₂-Absorber, Wasseraufbereitungsanlagen) gearbeitet sowie Luftstrom, Fenster und Sportgeräte inspiziert. Außerdem wurden Inspektionen an Feuermeldern und einem Feuerlöschsystem sowie an medizinischen Geräten wie einem portablen Notfall-Defibrillator und dem Crew Health Care System Rack vorgenommen. Routinemäßige Arbeiten bestanden im Kontrollieren der Luftströmungssensoren, der Luftqualität (NH₃ und CO), der neuen Wasseraufbereitungsanlage, der sanitären Einrichtungen, der Sportgeräte und dem täglichen Aktualisieren des Inventurverzeichnisses. Amateurfunkkontakt bestand zu Schulen in Japan und Frankreich, Untersuchungsobjekte bei der Erdbeobachtung waren die Anden in Bolivien, der Santa-Maria-Vulkan in Guatemala, Sedimentfächer (Megafans) in Algerien, ausgewählte Bereiche in Arizona und New Mexico und die deutsche Hauptstadt Berlin. Erwähnenswert ist auch ein Bildungsprojekt. Im Rahmen von Fisika-Obrasowanije wurden Experimente mit „fliegenden Untertassen“ ausgeführt und aufgezeichnet.

Koichi Wakata und Michael Fincke arbeiteten an der Luftschleuse im Modul Kibo. Dabei wurden Transportsicherungen an der Schleusensteuerung und -anzeige, an einer Ventilbox und am Gleitschlitten entfernt und die Antriebswelle überprüft. Den Schlitten kann man zum Beladen in das Modul fahren und zum Entladen natürlich auch aus der Station. Dort wird dann im Normalfall mit dem japanischen Manipulator gearbeitet. Die Schleuse hat einen Innendurchmesser von 1,4 m und eine Länge von 2 m. Transferfracht darf die Abmessungen 64 x 83 x 80 cm nicht überschreiten und maximal 300 kg träge sein.

Der Merlin-Kühlbehälter musste nach einem Fehlalarm abgeschaltet werden. In ihm werden normalerweise Speisen und Getränke der Raumfahrer gekühlt. Eine ganze Weile war man auch noch mit der Nachbereitung der Außenbordeinsätze der Discovery-Besatzung beschäftigt. In den letzten Tagen wurden mehrere CO₂-Absorber-Patronen „ausgebacken“ und die Flüssigkeiten in den Kühlkreisläufen der verwendeten Raumanzüge gefiltert. Mit Iodverbindungen versetzt, vermeidet man auch biologische Kontaminationen.

Ein nicht neues aber möglicherweise ernstes Problem stellte ein beschädigter Radiator an der Gitterstruktur dar. Hier hatte sich ein Teil der Verkleidung gelöst, so dass die Kühlschlangen an einer kleinen Stelle freilagen. Dadurch könnte die Belastung auf das Material wachsen und ein Leck entstehen. Mit diesem Problem mussten sich aber die Techniker auf der Erde auseinandersetzen. Eine Reparatur während einer der nächsten Shuttle-Missionen wurde erwogen.

Dakon-M, ein Messsystem für Beschleunigungen in der Mikrogravitationsumgebung der Station wurde aktiviert und überprüft. Beim Andockvorgang von Sojus-TMA 14 waren keine Daten aufgezeichnet worden, dies funktionierte beim Abkoppeln von Sojus-TMA 13 besser. Am 8. April, wegen ungünstiger Bodenverhälnisse am vorhergesehenen Landeort einen Tag später als ursprünglich vorgesehen, koppelten Michael Fincke und Juri Lontschakow mit ihrem Raumschiff Sojus-TMA 13 von der Station ab und kehrten wenige Stunden später auf die Erde zurück. Auch der erste Weltraumtourist, der zweimal im All war, Charles Simonyi, hatte damit sein großes Abenteuer erfolgreich abgeschlossen.

Nun wendeten sich die drei Raumfahrer der ISS-Expedition 19 auch neuen Aufgaben zu. Der kanadische Roboter Dextre, der seit seiner Installation an der Außenseite des Moduls Destiny gewartet hatte, wurde an den 18 Meter langen Manipulatorarm der Station gekoppelt und in Richtung Gitterstruktur transportiert. Hier nahm man anschließend einige Übungen vor.

Zu Beginn eines Langzeitaufenthaltes werden zunächst viele medizinische Parameter aller Besatzungsmitglieder gemessen, um im Verlaufe des Aufenthaltes in der Schwerelosigkeit auftretende Veränderungen später genau bestimmen zu können (u. a. Experimente CCISS, Periodic Health Status und Pnevmokard). Messungen der Wadenmuskulatur, der Körpermasse, des Blutdrucks, der Herz-Kreislauf- und Lungenfunktion gehören ebenso dazu wie Durchblutungsmessungen (Hirn, Finger sowie Photoplethysmogramm), Aufzeichnung von Herzgeräuschen, Atemfrequenzbestimmung, Urin- und Blutanalysen. Dazu diente eine ganze Reihe von Experimenten und Routineuntersuchungen, denen sich Gennadi Padalka, Michael Barratt und Koichi Wakata unterzogen.

Bei der Massebestimmung kann man keine normale Waage verwenden. Stattdessen kamen in Swesda und Columbus verschiedene Geräte zum Einsatz, bei denen ein Balken, an dem der Raumfahrer festgeschnallt ist, in Schwingungen versetzt wird. Bei bekannter Federkonstante lässt sich aus der Periodendauer die (träge) Masse berechnen. Weitere Experimente zum Komplex Physiologie waren Nutrition (Einfluss der Ernährung auf körperliche Veränderungen), SLEEP (Schlaf-Wach-Rhythmus), Biorhythm (Langzeit-EKG), Sonokard (kontaktfreie Überwachung möglichst vieler Körperfunktionen im Schlaf und beim Sport), Hematokrit (Messung der Abnahme der Anzahl der roten Blutkörperchen bei längeren Raumflügen) und Bisphosphonates (Medikamente gegen Knochenabbau).

Aber auch psychische Veränderungen wurden erforscht. Bodies in the Space Environment (BISE) untersucht mittels PC und einer „Brille“, mit der alles außer dem Bildschirminhalt ausgeblendet wird, wie Raumfahrer in der Schwerelosigkeit oben und unten empfinden. Dazu sehen sie die Buchstaben p und d auf verschiedenen Hintergrundbildern. Die Buchstaben sind praktisch identisch, wenn man sie um 180° dreht. Die Raumfahrer müssen sich nun kurzfristig entscheiden. Präfrontale Hirnfunktionen und räumliche Wahrnehmung waren genauso Forschungsgegenstand wie der Einfluss der in diesem Fall nicht vorhandenen Gravitation auf Hirnaktivitäten.

Im Rahmen von WinSCAT (Spaceflight Cognitive Assessment Tool for Windows) wurden mittels Frage-Antwort-Test die kognitiven Fähigkeiten in Abständen von 30 Tagen bestimmt. Untersucht wurden Lern- und Konzentrationsfähigkeit, Aufmerksamkeit, Kurzzeitgedächtnis, räumliches Vorstellungsvermögen und mathematisch-logische Fertigkeiten. Michael Barratt war erster Proband. Zusätzlich wurden von den einzelnen Besatzungsmitgliedern private medizinische Konferenzen (PMC) mit Betreuern auf der Erde abgehalten und Fragebögen zum persönlichen Befinden, zur Zusammenarbeit in Teams (innerhalb der Station sowie mit den Kontrollzentren) und eventuellen Zwischenfällen ausgefüllt (Wsaimodeistwije/Interactions).

Experimentiert wurde auch zu Verbrennungsvorgängen in der Schwerelosigkeit (Fluids & Combustion Facility mit Methanol), Colloiden (BCAT-4), Kristallwachstum (CGBA 5 & FACET) und Technologie (ENose). Bei FACET beispielsweise wurde das facettenartige Wachstum durchsichtiger organischer Materialien in der Schwerelosigkeit aufgezeichnet. Die meisten dieser Untersuchungen benötigten nur einen gringen Betreuungsaufwand.

Die Erdbeobachtung rückte zudem verstärkt in den Mittelpunkt des Interesses. Neben den obligatorischen Observationen besonderer Vorkommnisse auf der Erde (Crew Earth Observation, Uragan bzw. Ekon), bei denen man u. a. die Städte Peking, Pjöngjang, Belgrad, Minneapolis/St. Paul, Kairo, Teheran, Athen, Mumbai, Dehli, Wien, Prag, Bratislawa, Budapest, Baku, Berlin, Riad, Tunis, Khartoum, Nouakchott (Mauretanien), Austin, Houston, Muskat (Oman) und Mexico City im Fokus hatte, wurden auch die italienische Erdbebenregion um L’Aquila, der Drei-Schluchten-Staudamm, Zentral-Japan, die Region um Baikonur, der Slate-Island-Krater in Kanada, der Redoubt-Vulkan in Alaska, die Karpaten, der Sewan-See, die Flüsse Don und Wolga, die Kurilen und Kamtschatka im Detail fotografiert.

Neu aufgebaut wurde die Multispektralkamera AgCam (Agricultural Camera), die von Studenten der University of North Dakota entwickelt wurde und mit der sich landwirtschaftlich interessante Phänomene untersuchen lassen. Im sichtbaren Licht und im nahen Infrarot ließen sich Aussagen z. B. über Reifegrad, Schädlingsbefall oder ökologische Parameter gewinnen. Beobachtungsregionen waren Felder, Wiesen, Wälder und Feuchtgebiete im Norden der USA.

Ebenfalls neu installiert wurde ein Pflanzenexperiment im Lada-Gewächshaus. Hier kann das Wachstum von Pflanzen von der Aussaat über die Befruchtung bis zur Ernte in der Schwerelosigkeit unter kontrollierten Bedingungen beobachtet und aufgezeichnet werden.

Reparaturarbeiten wurden am Trainingsfahrrad Cycle Ergometer with Vibration Isolation System (CEVIS) und mehreren Steuercomputern (TVS) vorgenommen. Breiten Raum nahmen auch mikrobiologische Analysen von Wasserproben sowie Untersuchungen der Luftqualität (Formaldehyd-Konzentration) und des Geräuschpegels an 54 Messpunkten ein. Dazu verwendete Koichi Wakata ein spezielles Schallpegelmessgerät (Sound Level Meter). Darüber hinaus wurden Luftstromsensoren, Lebenserhaltungssystem und hygienische Einrichtungen täglich, andere Komponenten wie Feuerlöscher, Sauerstoffgeneratoren oder CO₂-Absorber in festgelegten Intervallen oder bei bestimmten Anlässen kontrolliert. Weitere Wartungsarbeiten betrafen die Toilette (Austausch von Schläuchen und weiterer mobiler Teile gegen neue), die Extravehicular Mobility Units (EMU), die US-Raumanzüge, (Versetzen der Kühlflüssigkeit mit Iod zur Vermeidung bakteriologischer Kontaminationen), verschiedene Computer (Reboots, Antivirenupdate), Avionics Rack 3 sowie Luftventilatoren.

Amateurfunkkontakt bestand mit Schülern in Japan sowie mit verschiedenen Einrichtungen in Russland aus Anlass des 48. Jahrestages des ersten Raumfluges am 12. April 1961. Natürlich gab es auch höchstoffizielle Kontakte mit Roskosmos, Energia, dem Institut für biologisch-medizinische Probleme (IBMP) sowie dem Gagarin-Trainingszentrum im Sternenstädtchen in der Nähe von Moskau, Pressekontakte mit CNN und ABC sowie private Familienkonferenzen. Am 16. April feierte Michael Barratt seinen 50. Geburtstag.

Koichi testete für die japanische Frauenuniversität Tokio einen neuen Bordanzug mit fantastisch anmutenden Eigenschaften. Er ist antibakteriell, desodorierend, wasseraufsaugend, thermisch isolierend, schnelltrocknend, feuerresistent, antistatisch, komfortabel und attraktiv.

Nachdem Dextre (Special Purpose Dexterous Manipulator – SPDM) von der Erde aus ferngesteuert an einen zukünftigen Testort transportiert wurde, trainierte die ISS-Besatzung den praktischen Umgang mit dem Space Station Remote Manipulator System SSRMS (Canadarm2) und testete dabei einen speziellen Algorithmus, mit dem Fehlstellungen des Arms vor dem Ankoppeln an einer Power & Data Grapple Fixture (PDGF) erkannt und automatisch Anpassungen vorgenommen werden sollen (Force Moment Accomodation). Allerdings kam es dabei zu einer Bewegung um etwa 10 cm, die nicht von den Astronauten veranlasst wurde. Daraufhin wurde das FMA zunächst wieder dektiviert. Weitere Untersuchungen folgten.

Mehrere Tage lang waren Michael Barratt und Koichi Wakata mit der regulären Wartung des aktiv schwingungsgedämpften Laufbandes TVIS beschäftigt. Diese Arbeiten wurden im Verbindungsknoten Unity vorgenommen und komplett gefilmt. Nach dem Zerlegen des Sportgerätes wurden das Lamellenband selbst und die Rolllager ausgetauscht. Ein Schwungrad konnte nicht gewechselt werden, da man das Ersatzteil nicht fand. So wurde das gebrauchte Teil geschmiert und erneut eingesetzt. Zusätzlich wurden die Steuerelektronik ausgewechselt, ausgefranste Drahtseile erneuert, das Gerät wieder zusammengesetzt, ausgerichtet und getestet. Am Ergometer CEVIS wurde ebenfalls gearbeitet. Hier wurde allerdings nur eine Anzeige ausgetauscht. Das Kraftsportgerät ARED wurde lediglich einer gründliche Inspektion unterzogen.

Ein wiederbelebtes, für die Expedition 19 aber neues Experiment ist Relaksatsija. Dabei werden Leuchterscheinungen in der Erdatmosphäre studiert. Zunächst vom Swesda-Fenster Nr. 2 aus wurden Chemoluminiszenz und atmosphärische Lichtphänomene spektral analysiert. Später wurden im Fenster Nr. 9 eine UV-Kamera, ein Spektrometer sowie ein Camcorder und ein Computer zur Datenaufzeichnung und Steuerung installiert. Mit der neuen AgCam (Agricultural Camera) wurden von Destiny aus multispektrale Bilder bestimmter Regionen im Norden der USA gewonnen. Aus den Daten lassen sich Rückschlüsse auf Bodenfeuchtigkeit, Schädlingsbefall, Reifegrad und zu erwartende Erträge bei Feldfrüchten, auf Weide- und Grasland sowie in Feuchtgebieten und Wäldern ziehen. Im Rahmen der Langzeiterdbeobachtungen Crew Earth Observation, Uragan und Ekon wurden u. a. die Flüsse Oder, Ganges, Mississippi und Wolga, die Taman-Schlammvulkane, Galapagos und die Darwin-Inseln sowie ein längst erstarrter Lavafluss in Arizona fotografiert. In diesem schroffen Felsgebiet wurde später das neue NASA-Mondauto LER (Lunar Exploration Rover) getestet. Die „Luftbilder“ hatten dabei denselben Zweck, wie die Aufnahmen des Mars Reconnaissance Orbiter für die Marsrover Spirit und Opportunity.

Gennadi Padalka verwendete die Messaparatur Expert dazu, Umweltparameter an schwer zugänglichen Stellen der Station zu bestimmen, um das Korrosionsrisiko einschätzen zu können. Gemessen wurden Temperatur, Feuchtigkeit, Luftstrom und Wärmeverluste mittels Infrarot-Thermometer, Thermohygrometer, Wärmeverlust-Anemometer und Ultraschall-Analysator. Einige Zeit investierte er auch in das Bildungsprojekt Fisika Obrasowanije. Das Teilexperiment Phase behandelt dabei die langsame, vollständige Trennung von Flüssigkeit und Gas in einer Dispersion in der Mikrogravitation. Das Teilexperiment UFO (fliegende Untertasse) beschäftigte sich dagegen mit Schweben und Rotation einer flachen Scheibe mit und ohne Präzession. Von allen Experimenten wurden Bild- und Videoaufzeichnungen gemacht, die später an Schulen und Hochschulen verwendet wurden. Weitere Spezialaufgaben für den Kommandanten waren die Vorbereitung des zweiten, neu eingetroffenen Orlan-MK-Raumanzuges (Aktivierung und Drucktest, Überprüfung der Schnittstellen, Vorbereitung des Telemetriesystems, Installation von Sauerstofftank, Lithiumhydroxidkanistern, Lampen und Batterien), die Reinigung und den teilweisen Austausch von Luftventilatoren zur Erhaltung des Luftstroms, den Transfer von Gasen und Treibstoffen aus dem angedockten Frachter Progress-M 66, die Reaktivierung des Sauerstoffgenerators Elektron (nach Filtertausch und Neuverkabelung), die Reinigung von Kameralinsen, Abdeckkappen und eines CCD-Sensors in einer Kamera, Datensicherung (z. B. vom ESA-Außenexperiment Exposure-R) sowie die Beschäftigung mit Computerproblemen. Der Terminalcomputer TVM 1 (aus Deutschland) lief immer noch nicht kontinuierlich (Abbruch nach 80 Minuten).

Vorbereitet wurde das Experiment CARD, das bereits 2006 von Thomas Reiter auf der ISS durchgeführt wurde. Blutvolumen und Blutdruck nehmen bei längerem Aufenthalt in der Schwerelosigkeit ab. Dieser Effekt tritt auch bei bestimmten Krankheitsbildern auf der Erde auf. Man untersuchte nun, ob die zusätzliche Einnahme von Salz diesem entgegenwirkt. Dazu waren umfassende kardiologische Tests nötig. Ebenfalls in der Vorbereitungsphase befand sich Stimul 1. Hierbei soll der Proband einen speziellen Anzug tragen, in dessen Hosenbeinen Elektroden eingenäht sind, die bestimmte Muskelfasern elektrisch stimulieren. Der wesentliche Teil der dabei verwendeten Ausrüstung traf aber erst mit dem nächsten Progress-Frachter auf der Station ein.

Dutzende automatische Experimente liefen währenddessen weiter und bedurften hin und wieder der Betreuung (Datenübertragung, Batterie- oder Probenwechsel, kleinere Reparaturen). Außerdem wurden der Gesundheitszustand der Raumfahrer eingehend überwacht und medizinische Untersuchungen fortgeführt. Reinigungsarbeiten, Sport, Status-Checks (Kühlgeräte GLACIER, MELFI, MERLIN), Luft- und Wasseranalysen komplettieren das Arbeitsprogramm der dreiköpfigen ISS-Besatzung. Zudem mussten die Lebenserhaltungssysteme kontrolliert und gewartet werden. Ein kleines Problem bereitete dabei die Wasseraufbereitungsanlage. Ein Rückschlagventil funktionierte nicht wie vorgesehen, deshalb waren die Abwasserbehälter jetzt zu 70% gefüllt. Die Bodenkontrolle erarbeitete einen Weg, das mittlerweile als überflüssig eingestufte Ventil auszubauen. Glücklicherweise sind alle hygienischen Einrichtungen in der Station doppelt vorhanden.

In der Nacht vom 22. zum 23. April fand ein Struktur- und Dynamiktest für das Solarzellenmodul S4 statt. Dazu wurden Triebwerke etwa 5 Minuten lang wechselseitig gezündet. Dabei wurden Kräfte und Bewegungen an bestimmten Punkten von S4 gemessen. Für das zweite Steuerbordelement mit Solarzellen S6 wurde ein analoger Test in der Nacht vom 26. zum 27. April durchgeführt.

Ende April wurde das Acoustic Measurement Protocol initiiert. Dazu trugen Gennadi Padalka, Michael Barratt und Koichi Wakata kleine Mikrofone sowie Messgeräte und Speicher am Körper. Hiermit wurden die Lärmpegel, denen die Raumfahrer ausgesetzt sind, über einen längeren Zeitraum erfasst. Außerdem wurden auch stationäre „akustische Dosimeter“ eingeschaltet. Diese Untersuchungen werden während jeder ISS-Expedition zweimal vorgenommen.

Danach wurde das Frachtraumschiff Progress-M 66 auf seinen Abflug vorbereitet. Dazu überprüfte Koichi verschiedene Verbrauchsgüter, wie Blutanalyse-Kits und Transportverpackungen, auf ihre weitere Verwendbarkeit. Nicht mehr nutzbare Materialien wurden aussortiert und ins Progress-Raumschiff transportiert. Bis zum 4. Mai allerdings wurde Progress-M 66 noch zur Kontrolle der Rollbewegungen der gesamten Station und für eventuelle Ausweichmanöver verwendet. Außerdem wurde Luft aus einem speziellen Tank des Raumschiffes dazu verwendet, die Atmosphäre in der Station aufzufrischen. Zusätzlich wurden verschiedene Tests ausgeführt und die Treibstoffleitungen durchgespült.

Ziele von Erdbeobachtungen waren u. a. die Galapagosinseln, Kilauea und Mauna Lea auf Hawaii, der Tschadsee, die Städte Bukarest, Mexico City, Key Largo, Rio de Janeiro und Tucson, die Insel Madeira sowie der Villarrica-Vulkan in Chile. Vorgenommen wurden auch biochemische Urinanalysen sowie Untersuchungen der Luft- und Wasserqualität. Dabei wurde Wasser aus der Urinaufbereitungsanlage für hygienische Zwecke als geeignet eingestuft und freigegeben. Als Trinkwasser lässt es sich erst dann verwenden, wenn das gelöste Iodid ausgefiltert wurde. Im Rahmen von ALTEA (Anomalous Long Term Effects on Astronauts) wurden 6 Dosimeter in der Station aktiviert, mit denen die Strahlenbelastung gemessen wurde. Auf demselben Gebiet wurde auch mit den Experimenten Matrjoschka und Tissue Equivalent Proportional Counter Detector geforscht. Dabei wurden der menschliche Körper bzw. lebendes Gewebe durch spezielle Materialien simuliert und damit praxisnähere Daten gewonnen. Im Rahmen von Bildungsprogrammen wurden die Experimente Try Zero G und Photo-Moon durchgeführt.

Weitere wissenschaftliche Experimente waren EarthKAM (Earth Knowledge Acquired by Middle School Students), bei dem mittels elektronischer Kamera Bilder von Gebieten der Erdoberfläche angefertigt und zur Auswertung an Schulen übertragen wurden, Sonokard, bei dem Daten des Herz-Kreislaufssystems (EKG) ohne Anlegen von Elektroden einfach durch Tragen eines sensitiven T-Shirts gewonnen wurden, SLEEP zur Untersuchung der Auswirkungen der Lichtbedingungen auf Schlaf-Wach-Rhythmus und Arbeitsfähigkeit der Raumfahrer sowie Bodies in the Space Environment (BISE), bei dem mittels computergenerierter Bilder der Zusammenhang zwischen psychischer und körperlicher Wahrnehmung untersucht wurde.

Im Rahmen von Tipologija wurde gemessen, wie das menschliche Gehirn in Stresssituationen reagiert und welches Stresslevel für das normale Arbeiten in der Raumstation geeignet ist. Dabei trug Gennadi Elektroden für ein EEG während er verschiedene Aufgaben löste. Dazu gehörten adaptives Training nach Lüscher, mathematische Problemlösungsprozesse aber auch Computerspiele wie Minesweeper und Tetris. Ein physikalischer Versuch, den Michael Barrat durchführte, war SPICE (Smoke Point in Co-flow Experiment). Dabei wurden Verbrennungsprozesse im kontrollierten und von der Stationsluft hermetisch abgeschirmten Umfeld der Microgravity Science Glovebox (Handschuhbox für Wissenschaft in der Mikrogravitation) so gesteuert, dass man den Punkt genau bestimmen konnte, an dem es zu rauchen begann. Der diesmal verwendete Brennstoff enthielt 75% Propylen.

Die Tests am neuen russischen Orlan-MK-Raumanzug (integriertes EKG) konnten abgeschlossen werden, während im US-Schleusenmodul Quest aufgeräumt wurde. Außerdem wurde das Ladegerät 4 untersucht, das zuvor für die Tiefentladung einer Batterie verantwortlich war. Im russischen Ausstiegsmodul Pirs waren reguläre Tests an Schaltern und Sicherungen an der Reihe.

Probleme gab es immer noch mit Computern in verschiedenen Stationsmodulen. Eines konnte offenbar dadurch beseitigt werden, indem man nach dem Herunterfahren für kurze Zeit die Batterien entfernte. Nach dem erneuten Hochfahren schien alles normal zu funktionieren. Am Telemetriesystem in Swesda wurde weiter gearbeitet. Außerdem wurde ein internes russisches Kommunikationssystem für Telefonie, Telegrafie, Kommunikation während Außenbordarbeiten, Packet-Email und Steuersignale mit an- bzw. abfliegenden Raumschiffen (TORU) getestet.

Gennadi Padalka nahm an sich selbst eine komplexe Erfassung wichtiger Parameter in Ruhe und unter Belastung vor. Dabei wurden die Bewegung des Herzmuskels (Kinetokardiogramm), die Durchblutung von Lunge (Rheoplethsmogramm) und Gehirn (Rheoenzephalogramm) sowie die Herzfrequenz aufgezeichnet, während der Proband für jeweils 3 Minuten eine Leistung von 125, 150 bzw. 175 Watt auf dem VELO-Ergometer halten musste.

Außerdem wurden verschiedene chemisch-biologische Parameter in der Station überwacht. Koichi Wakata überprüfte die Petrischalen, in denen fünf Tage zuvor Proben aus der Stationsluft bzw. von verschiedenen Oberflächenabstrichen kultiviert worden waren, auf Keimbelastung. Weitere Systeme erfassten die Belastung der Stationsluft oder verschiedener Wasserreservoire mit biologischen oder chemischen Substanzen.

Am 3. Mai wurde das Beladen des Frachters Progress-M 66 abgeschlossen. Zuletzt war noch Urin aus der Station in leere Tanks des Raumschiffs umgepumpt worden. Als abschließende Arbeiten vor dem Abkoppeln wurden ein Temperatursensor und eine Lampe zur Wiederverwendung entnommen, die Steuerung der Triebwerke vom Stationscomputer auf die Bordelektronik des Frachters umgeschaltet, der Kopplungsmechanismus in der Außenluke des Ausstiegsmoduls Pirs eingebaut, einige Halteklammern gelöst, ein Schlauch zur Belüftung und Thermoregulierung demontiert und die Luken geschlossen. Nach dem etwa einstündigen Dichtheitstest war Progress-M 66 zum Abflug bereit. Die Abkopplung erfolgte am 6. Mai um 16:17 Uhr UTC. Zuvor hatten Padalka und Michael Barratt ein dreistündiges Training am Fernsteuerungssystem TORU für an- und abfliegende Raumschiffe absolviert. Nach dem Abkoppeln wurde in der Station ein Amateurfunksystem aktiviert, über das Untersuchungen zu Interferenzen mit dem Telemetriesystem des Frachters vorgenommen werden konnten. Progress-M 66 flog noch zur Durchführung von Plasmaexperimenten bis zum 18. Mai autonom. Dann wurde das Raumschiff über dem Pazifik zum Absturz gebracht.

Am 5. Mai wurde der Stationsmanipulator Canadarm2 auf dem Mobilen Transporter (MT) in eine für eine Fahrt günstige Position gebracht. Der MT wurde am folgenden Tag, von der Erde aus ferngesteuert, von Arbeitsstation 4 nach 7 verlegt. Am 7. Mai wurde das Videosystem des Space Station Remote Manipulator Systems (SSRMS), wie der Manipulator offiziell heißt, dazu verwendet, einen CETA-Transportkarren sowie das Drehgelenk zur Rotation der Solarzellen auf der Backbordseite (Portside Solar Alpha Rotary Joint, SARJ) zu begutachten und photometrisch zu vermessen. Außerdem wurde im Gegenlicht der Ausstoß von Ammoniak aus einem Radiator des Gitterelements S1 aufgezeichnet.

Weitere Arbeiten betrafen Wartung und Reinigung verschiedener Stationskomponenten (Sportgeräte, Lebenserhaltungssystem, Luftstromventilatoren und -filter), Status-Checks an verschiedenen Experimenten (BCAT, Rastenija), die Analyse von Luft- und Wasserproben, Inventur und Überprüfung von EVA-Zubehör in Quest, die Neuanordnung von Beschleunigungsmesssensoren (SAMS), das Bereitlegen von Werkzeugen und Hilfsmitteln für die Anfang Juni anstehenden Ausstiege, die Inspektion von Feuerwarn- und -löschsystemen sowie ein einstündiges Notfalltraining. Ein Problem entstand im weiterentwickelten russischen Telemetriesystem. Von den neuen Raumanzügen des Typs Orlan-MK wurden bis dato keine Daten empfangen.

Am 7. Mai startete der zweite russische Frachter mit digitaler Steuerung, Progress-M 02M, von Baikonur aus ins All. An Bord befanden sich 2,59 Tonnen Treibstoff, Versorgungs- und Verbrauchsgüter, Bekleidung, Ersatzteile, Experimentiergut, Dokumentationen, Wasser, Luft und Sauerstoff. Zur Fracht gehörte auch der dritte Orlan-MK-Raumanzug. Der 33. ISS-Progress-Frachter koppelte am 12. Mai nach ausgiebigen Tests vollautomatisch am Schleusenmodul Pirs an. Die Besatzung, die für Notfälle an einem Fernsteuerungssystem bereit stand, musste nicht eingreifen. Beim ersten Raumschiff dieses überarbeiteten Progress-Typs im Dezember letzten Jahres hatte eine unsinnige Entfernungsangabe dazu geführt, dass der automatische Anflug abgebrochen und per Handsteuerung angedockt werden musste. Am Tag nach dem Kopplungsmanöver wurde der Frachter gesichert, geöffnet und an das Bordversorgungs- und Kontrollsystem der Station (Luft, Temperatur, Energie) angeschlossen.

Am 13. Mai wurde der Mobile Transporter samt Manipulatorarm von Arbeitsstelle 7 zurück nach 4 verlegt. Mit Hilfe einer Kamera am Canadarm2 wurde am nächsten Tag der Ausstoß von etwa 20 kg Ammoniak aus dem Kühlsystem der Station aufgezeichnet. Auch von der Erde aus wurden die Auswirkungsen dieses Ausstoßes auf die umgebende Hochatmosphäre beobachtet. Damit wurde aber auch der Kühlkreislauf A, einer von insgesamt 4 vorhandenen, trockengelegt. Vor einiger Zeit hatte man eine Beschädigung am Radiator auf Gitterelement S1 festgestellt. Materialermüdung oder Mikrometeoritentreffen könnten dort einen Riss entstehen lassen, durch den Kühlmittel verlorengeht. Im schlimmsten Fall könnte sämtliches Kühlmittel entweichen, da es kein Messgerät für die noch vorhandene Ammoniakmenge gibt. Deshalb hat man sich entschlossen, den betreffenden Kühlkreislauf zu deaktivieren. Die anderen Kühlschleifen bieten ausreichend Kapazität zum Abführen der Wärme, die in den elektrischen Anlagen im Außenbereich der Station entsteht.

Reparaturarbeiten wurden an einer verstopften Kondenswasserleitung im Europäischen Labormodul Columbus vorgenommen. Experimentelle Tätigkeiten betrafen unter anderem die Pflege und Überwachung der Gerstenpflanzen im Lada-Gewächshaus (Experiment Rastenija), die Neuausrichtung der Kristallisationszelle 2 in einer entsprechenden Anlage im Modul Kibo (Experiment FACET), die Erforschung von Verbrennungsprozessen und insbesondere der Temperatur, ab der bei verschiedenen Brennstoffen Rauchbildung auftritt (Experiment SPICE) oder die Entwicklung kognitiver Fähigkeiten wie Lern- und Konzentrationsvermögen, Aufmerksamkeit, Kurzzeitgedächtnis, räumlicher Vorstellung und mathematisch-logischen Fertigkeiten (WinSCAT).

Zur Vorbereitung der Ankunft des neuen Ausstiegs-, Kopplungs- und Forschungsmoduls MIM 2 installierte Gennadi Padalka neue Steuerungs- und Navigationshardware im Kopfteil des Servicemoduls Swesda.

Koichi Wakata demonstrierte für Bildungszwecke das Verhalten verschiedener Körper in der Schwerelosigkeit (u. a. Bekleidung, ein fliegender Teppich und Wasser). Außerdem fanden mehrere Konferenzen mit dem Flugleitzentrum statt. Funkkontakt wurde auch zu Teilnehmern der flämischen Weltraumtage in Leuven (Belgien), Schülern der Besyo-Grundschule in Saitama (Japan) und Reportern des Rossiski Kosmos Magazin aufgenommen. Außerdem eröffnete Koichi im russischen Fernsehen die Abstimmung beim „Eurovision Song Contest“ aus dem Weltall. Erdbeobachtung spielte Mitte Mai dagegen kaum eine Rolle. Lediglich Gletscher und Küstenbereiche in Südamerika wurden fotografiert.

Am 18. Mai wurde durch das japanische Besatzungsmitglied Koichi Wakata das fehlerhaft arbeitende Rückschlagventil innerhalb der Wasseraufbereitungsanlage der Station nach mehreren Stunden Arbeit erfolgreich ausgebaut. Letztere funktioniert durch eben dieses als überflüssig angesehene Bauteil seit Anfang Mai nicht mehr. Nach einem Dichtheitscheck der Anlage wurde ihr Vorratstank zu etwa 35% mit Urin aus der russischen Toilette befüllt. In der Nacht auf Dienstag folgte ein erfolgreicher Testlauf und so war die Wasseraufbereitungsanlage endlich bereit, Trinkwasser zu gewinnen. Wakata füllte noch am selben Tag deren Vorratstank wieder auf und schloss am Mittwoch die Anlage an die amerikanische Toilette der Raumstation an, sodass weitere Umfüllaktionen hinfällig wurden.

Der 20. Mai war auch der Tag, an dem die 19. Langzeitbesatzung schließlich grünes Licht bekam, das Wasser aus der Aufbereitungsanlage zu trinken. Zahlreiche Gäste versammelten sich dafür im ISS-Kontrollzentrum in Houston und im Marshall Space Flight Center in Huntsville, wo die Anlage geplant und konstruiert worden war. Während einer Videokonferenzschaltung sprach die Besatzung einen kurzen Toast aus, bevor sie schließlich das erste Mal recyceltes Wasser aus Päckchen trank. Man rechnet damit, dass die Aufbereitungsanlage die Menge an Wasser die zur Station geliefert werden muss in Zukunft um ungefähr 65% verringern wird. Die jährlichen Einsparungen betragen mehrere Millionen US-Dollar. Zudem ist es ein hervorragendes Beispiel für Technologie, die bei zukünftigen Reisen zu Mond, Mars und darüber hinaus unabdingbar sein wird.

Neben diesem wichtigen Ereignis in der Geschichte der Internationalen Raumstation, führte die 19. Langzeitbesatzung weiter Experimente und Wartungsarbeiten durch. So wurde durch Michael Barratt das Experiment SLEEP (Sleep-Wake Actigraphy & Light Exposure during Spaceflight) fortgeführt, bei dem die Schlafzyklen, aber auch wie stark das Besatzungsmitglied Licht im Laufe des Tages ausgesetzt ist, durch Detektoren in einem Armband aufgezeichnet werden. Außerdem nahm Koichi Wakata Alendronat-Tabletten ein. Letzteres ist Teil eines Experiments, das Medikamente testen soll, die dem bis dato noch ungelösten Knochenschwund bei Langzeitaufenthalten im All entgegenwirken sollen. Der derzeitige Kommandeur der ISS, Gennadi Padalka, unterzog sich einem russischen Experiment, das unter anderem mit Hilfe eines Blutdruckmessgerätes die Arbeitsweise des Herzens in der Schwerelosigkeit genauer als bisher untersuchen soll. Dafür musste Padalka mehr als eine Stunde ohne Sprechen und Bewegung verbringen.

Außerdem wurden erste Vorbereitungen für den Besuch des Space Shuttles Endeavour im Juni getroffen. Vor allem ging es darum, Equipment und Fracht, die von der Raumfähre zur Erde zurückgebracht werden soll, für die Abreise zu sammeln und zu verpacken. Gennadi Padalka und Michael Barratt trainierten erstmals für das Shuttle-RPM (Rotation Pitch Maneuver). Dabei wurden die Besatzungsmitglieder auf das Schießen der Fotos vom ankommenden Space Shuttle vorbereitet, wenn letzteres seine berühmte Drehung um die Querachse vollführt, um eventuelle Schäden des Hitzeschildes zu entdecken. Sie haben werden dafür nur etwa nur 90 Sekunden Zeit.

Am 21. Mai wurden die ersten konkreten Vorbereitungen für den nächsten Ausstieg vorgenommen, der für den 5. Juni geplant war. Gennadi Padalka und Michael Barratt sahen sich den Zeitplan dafür an und bereiteten Equipment vor. Im Übrigen führte Padalka die Installation von Systemen, die für die Kopplung mit dem neuen Modul Poisk (MIM 2) von Bedeutung sind, im Modul Swesda fort.

Zu den Aufgaben gehörte auch die Weiterführung der Reparatur eines Ergometers der Station, bei dem vor einiger Zeit eine bedeutende Diskrepanz zwischen der eingestellten und der tatsächlichen Belastung beobachtet wurde. Koichi Wakata reinigte das Innere des Sportgeräts gründlich mit Zahnbürste und Staubsauger. Zuvor setzte Koichi Wakata den Stationsmanipulator SSRMS auf die dritte PDGF (Power & Data Grapple Fixture) der Mobile Base System genannten Plattform, um ihn in eine günstige Position zur visuellen Überwachung des Roboterarms Dextre zu bringen. Außerdem führte er am 22. Mai eine Überprüfung eines weiteren Roboterarms am japanischen Labormodul Kibō durch.

Mit dem Eintreffen der Besatzung des Raumschiffes Sojus-TMA 15 begann eine neue Etappe der Nutzung der Internationalen Raumstation. Erstmals bestand die Stammbesatzung der ISS aus 6 Raumfahrern, die obendrein noch alle beteiligten Staaten bzw. Staatenbünde repräsentierten. Dieser Schritt wurde auch politisch angemessen gewürdigt. Das am 27. Mai gestartete Raumschiff Sojus-TMA 15 hatte zwei Tage später, gegen 12:34 Uhr UTC, erfolgreich an der ISS angekoppelt. 14:15 Uhr wurden nach ausgiebigen Dichtheitstests die Luken zwischen Raumschiff und Station geöffnet und die Neuankömmlinge willkommen geheißen. Beim ersten Videotermin wurden Grüße und Glückwünsche rund um die Welt ausgetauscht, vor allem kamen Verwandte der Raumfahrer zu Wort. Danach wurde das Sicherheitsbriefing absolviert und man begann als ISS-Expedition 20 gemeinsam mit der Arbeit.

Auf der Erde hingegen wurden die neue Nutzungsphase von Offiziellen der Raumfahrtagenturen gewürdigt und Zukunftsperspektiven diskutiert. Dabei wurde u. a. auch einer Veröffentlichung widersprochen, Russland verfolge Pläne, das eigene Segment von der ISS abzukoppeln. Man wolle vielmehr die ISS in ihrer Gesamtheit so lange wie möglich effektiv nutzen.

Die ISS-Expedition 20, der die Raumfahrer Gennadi Padalka, Michael Barratt, Koichi Wakata, Frank de Winne, Robert Thirsk und Roman Romanjenko angehören, ist die bisher internationalste Crew eines Raumfahrzeugs überhaupt. Mit der Aufstockung der Besatzung wird zudem die wissenschaftliche Arbeit einen erheblich größeren Anteil an den Arbeiten aller Besatzungsmitglieder einnehmen, nämlich etwa 50%.

Der Beitrag Expedition 19 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.

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