Ein Beitrag von Thomas Weyrauch. Quelle: NASA, SpaceX.

An Bord des Endurance genannten Raumschiffs vom Typ Crew-Dragon wirkt NASA-Astronautin Nicole Mann als Kommandeurin der Mission, NASA-Kollege Josh Cassada als Pilot. Begleitet werden sie vom Japaner Koichi Wakata, unterwegs für die JAXA, und der Russin Anna Kikina, tätig für Roskosmos.

Für Mann, Cassada und Kikina ist es jeweils der erste Weltraumflug, Wakata befindet sich jetzt auf seinem mittlerweile fünften Einsatz im All.

Die Kopplung am Modul Harmony der Internationalen Raumstation soll automatisch erfolgen und ist derzeit für den 6. Oktober gegen 22:57 Uhr MESZ geplant.

Auf der Station warten Menschen aus den Vereinigten Staaten von Amerika, Russland und Italien auf die Neuankömmlinge. Aktuell an Bord der ISS sind die italienische ESA-Astronautin Samantha Cristoforetti, die beiden Russen Sergei Walerjewitsch Prokopjew und Dmitri Alexandrowitsch Petelin, sowie Bob Hines, Kjell Lindgren, Frank Rubio und Jessica Watkins aus den USA.

Laut NASA-Administrator Bill Nelson zeige die Crew-5-Mission, dass wir im goldenen Zeitalter der kommerziellen erkunden des Weltraums lebten. Es handle sich um eine neue Ära, die getrieben werde durch den Geist von Partnerschaft, wissenschaftlichen Einfallsreichtum und die Suche nach neuen Entdeckungen.

An Bord der ISS werde die Crew-5 nach Angaben von Nelson über zweihundert wissenschaftliche Experimente und Technologiedemonstrationen durchführen. Darunter sei unter anderem ein Versuch zum 3D-Druck menschlicher Organe, und Untersuchungen, die ein besseres Verständnis von Herzerkrankungen zum Ziel hätten.

Der Start verlief ohne offenkundige Probleme. Die Falcon-9-Rakete hob um 18:00 Uhr und 57 Sekunden (MESZ) ab, der Booster B1077 landete nach Absolvierung seines Flugprogramms auf dem Drohnenschiff „Just Read the Instructions“.

Expedition 68 – NASA’s SpaceX Crew-5 Flight Day 1 Highlights

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Kurz vor 4 Uhr erfolgte dann das Öffnen der Luken zwischen Raumschiff und Station sowie die Willkommenszeremonie. Vor der Besatzung, Alexander Skworzow, Oleg Artjemjew und Steven Swanson, liegen nun gut 5 Monate angestrengter Arbeit, die bis Mitte Mai mit den Raumfahrern Koichi Wakata, Michael Tjurin und Rick Mastracchio erfolgen wird. Dann steht der nächste Besatzungswechsel an.

Anflug und Kopplung am Kopplungs- und Ausstiegsmodul Poisk erfolgten im automatischen Modus unter strenger Kontrolle durch die Raumfahrer und die Bodenstation. Beim drritten Bahnanhebungsmanöver nach dem Start am Donnerstag morgen hatte es ein Problem gegeben, weswegen der schnelle Anflug abgebrochen wurde. Wahrschinlich handelte es sich dabei um einen Softwarefehler. Genaueres ist noch nicht bekannt.

Beim schnellen Anflug werden die ersten zwei Bahnmanöver vorprogrammiert ausgeführt. Danach wird die Bahn möglichst genau bestimmt und die folgenden Manöver berechnet. Aufgrund einer stärkeren Antriebsleistung der Sojus-Trägerrakete, mit der im allgemeinen gerechnet wird, wäre die dritte Bahnkorrektur nur sehr gering ausgefallen. Mit den Parametern des dritten Manövers kam offenbar die Software nicht zurecht, so dass die Steuerung des Raumschiffes den Vorgang abbrach.

Nach einer kurzen Analyse beschloss man, in das Regime des zweitägigen Anfluges zu wechseln. Anschließend liefen alle Manöver planmäßig ab und das Raumschiff erreichte die Internationale Raumstation zum neu geplanten Zeitpunkt.

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Dadurch kommt es zu Verzögerungen im Anflug auf die Internationale Raumstation. Mittlerweile ist man zum zweitägigen Anflugregime über gegangen, so dass die Kopplung wohl erst am 27. oder 28. März stattfinden kann.

An Bord des Raumschiffes befinden sich Alexander Skworzow, Oleg Artjemjew und Steven Swanson, welche die Besatzung der ISS-Expedition 39 komplettieren sollen. Der Start vom Kosmodrom Baikonur aus an der Spitze einer Sojus-FG-Trägerrakete erfolgte gegen 22.17 Uhr MEZ. Die Kopplung am Modul Poisk wurde ursprünglich gegen 4.04 Uhr erwartet.

Geplant ist, dass die drei Raumfahrer zunächst bis Anfang Mai mit Koichi Wakata, Michael Tjurin und Rick Mastracchio zusammen arbeiten. Später bilden sie bis zu ihrer Rückkehr zur Erde im September gemeinsam mit der Besatzung des Raumschiffes Sojus-TMA 13M die ISS-Expedition 40.

Im Mittelpunkt der Arbeiten an Bord stehen wissenschaftliche Forschungen auf den Gebieten Astronomie, Atmosphärenforschung, Biologie, Erderkundung, Medizin, Physik und Technik. Ein Großteil der Experimente läuft weitgehend automatisch ab und bedarf nur hin und wieder der Aufmerksamkeit der Raumfahrer. Einen größeren Betreuungsaufwand erfordern Untersuchungen im medizinisch-biologischen Bereich sowie bei der Erderkundung. Ein Großteil der Arbeitszeit wird für Wartungs- und Reparaturarbeiten sowie für körperliche Betätigung zur Erhaltung der Gesundheit aufgewandt.

Während der nächsten 6 Monate werden zudem mehrere Frachtraumschiffe empfangen und entladen. Geplant sind Dragon 4 und Progress-M 23M im April, ein weiterer Test mit einem neuen Rendezvoussystem mit Progress-M 21M, ebenfalls im April, Cygnus 3 im Mai, Progress-M 24M im Juli, ATV 5 Ende Juli oder Anfang August sowie Dragon 5 im August. Außerdem sind drei Außenbordeinsätze geplant, an denen Swanson, Skworzow und Artjemjew beteiligt sein sollen.

Im Verlaufe der Expeditionen 39/40 werden eine Reihe neuer Experimente ins Programm aufgenommen. Unter anderem soll der erste Fabrikator (im Volksmund auch 3D-Drucker genannt) auf der Station zum Einsatz kommen. Mit VEGGIE soll das bisher größte Gewächshaus installiert und zunächst die Hardware auf Herz und Nieren getestet werden. Später sollen sich die Raumfahrer hier bei der „Gartenarbeit“ auch entspannen können.

Außerdem testet man eine neue Art von Anleitung (Software auf einem Tablet), mit der man auch ohne ständigen Bodenkontakt einfache Reparaturen zügig und sachkundig ausführen können soll. Die Software bietet Explosionszeichnungen mit berührbaren Elementen, hinter denen dann genauere Beschreibungen und Anleitungen stehen. Dies geschieht im Hinblick auf zukünftige Tiefraummissionen, bei denen man auch nicht immer nachfragen kann bzw. mit teilweise erheblichen Wartezeiten rechnen muss. Dem dient ein zweites Experiment, bei dem man bestimmte Arbeiten ausführt, wobei im Kontakt mit der Bodenstation eine künstliche Wartezeit von 50 s eingefügt wird.

Zum Einsatz kommen sollen auch „Kraftschuhe“ der Firma XSENS, die über ihre eingebauten Sensoren die Belastung der Raumfahrer beim Kraftsport (mit ARED) protokollieren und zur Auswertung bereit stellen. Außerdem werden an der Außenseite von Kibo im Auftrag der NASA vier HD-Kameras installiert, die von Schülern, Studenten oder kommerziellen Unternehmen genutzt werden können. Im Januar hatte man im Verlaufe eines Außenbordeinsatzes zwei Kameras der kanadischen Firma UrtheCast an der Außenseite des Moduls Swesda angebracht.

Die Rückkehr der Besatzung zur Erde ist für Mitte September vorgesehen.

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

An Bord befanden sich Oleg Kotow, Mike Hopkins und Sergej Rjasanski, die nach 166 Tagen, 6 Stunden und 26 Minuten wieder auf der Erde landeten. In der Endphase war der Flug durch einen Fallschirm sowie Landetriebwerke abgebremst worden. Unmittelbar nach der Landung traf eine Bergungsmannschaft ein, welche die drei Raumfahrer aus der Kapsel hob und nach kurzer Begrüßungszeremonie per Hubschrauber nach Karaganda flog.

Mit der Abkopplung des Raumschiffes vom Raumstationsmodul Poisk endete die ISS-Expedition 38 offiziell. Die Kommandoübergabe an Koichi Wakata war bereits am Sonntag erfolgt. Wakata ist damit der erste japanische Kommandant der Raumstation.

Während der Expedition 38, die seit November 2013 lief, wurden etwa 200 Experimente betreut bzw. absolviert, vier Außenbordeinsätze durchgeführt – zwei davon außerplanmäßig -, die ISS erlebte ihren 15. Geburtstag und drei Frachtraumschiffe wurden empfangen, zweimal Progress und einmal Cygnus. Zusätzlich wurden insgesamt 37 Kleinstsatelliten mit Massen jeweils um 1 kg über eine Schleuse aus der ISS nach außen transportiert und anschließend mit einer speziellen Startvorrichtung ins All katapultiert.

An Bord der ISS befinden sich noch bis Anfang Mai Koichi Wakata, Michael Tjurin und Rick Mastracchio. Ende diesen Monats soll das Raumschiff Sojus-TMA 12M mit Alexander Skworzow, Steven Swanson und Oleg Artjemjew zur Station starten und die ISS-Expedition 39 komplettieren. Wakata, Tjurin und Mastracchio kehren Mitte Mai zur Erde zurück und werden etwa 2 Wochen später von Maxim Surajew, Gregory Wiseman und dem deutschen Geophysiker Alexander Gerst ersetzt.

Im Verlaufe der Expeditionen 39/40 werden eine Reihe neuer Experimente ins Programm aufgenommen. Unter anderem soll der erste Fabrikator (im Volksmund auch 3D-Drucker genannt) auf der Station zum Einsatz kommen. Mit VEGGIE soll das bisher größte Gewächshaus installiert und zunächst die Hardware auf Herz und Nieren getestet werden. Später sollen sich die Raumfahrer hier bei der „Gartenarbeit“ auch entspannen können.

Außerdem testet man eine neue Art von Anleitung (Software auf einem Tablet), mit der man auch ohne ständigen Bodenkontakt einfache Reparaturen zügig und sachkundig ausführen können soll. Die Software bietet Explosionszeichnungen mit berührbaren Elementen, hinter denen dann genauere Beschreibungen und Anleitungen stehen. Dies geschieht im Hinblick auf zukünftige Tiefraummissionen, bei denen man auch nicht immer nachfragen kann bzw. mit teilweise erheblichen Wartezeiten rechnen muss. Dem dient ein zweites Experiment, bei dem man bestimmte Arbeiten ausführt, wobei im Kontakt mit der Bodenstation eine künstliche Wartezeit von 50 s eingefügt wird.

Zum Einsatz kommen sollen auch „Kraftschuhe“ der Firma XSENS, die über ihre eingebauten Sensoren die Belastung der Raumfahrer beim Kraftsport (mit ARED) protokollieren und zur Auswertung bereit stellen. Außerdem werden an der Außenseite von Kibo im Auftrag der NASA vier HD-Kameras installiert, die von Schülern, Studenten oder kommerziellen Unternehmen genutzt werden können. Im Januar hatte man im Verlaufe eines Außenbordeinsatzes zwei Kameras der kanadischen Firma UrtheCast an der Außenseite des Moduls Swesda angebracht.

Der nächste Frachter, Dragon-CRS 3, soll am 16. März zur Station starten. Zuvor wird allerdings die Bahn noch einmal mit Hilfe der Triebwerke eines am Heck angekoppelten Raumschiffes angehoben.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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