Quelle: NASA, 29. Dezember 2025

Experten der NASA werden die Weltraumspaziergänge am Dienstag, dem 6. Januar, um 14 Uhr EST im Johnson Space Center der NASA in Houston in einer Pressekonferenz vorstellen.
Sie können die Live-Berichterstattung der NASA über die Pressekonferenz auf dem YouTube-Kanal der Behörde verfolgen.

Zu den Teilnehmenden gehören:

• Bill Spetch, Manager für Betriebsintegration, Programm Internationale Raumstation
• Diana Trujillo, Flugleiterin für Weltraumspaziergänge, Direktion Flugbetrieb
• Heidi Brewer, Flugleiterin für Weltraumspaziergänge, Direktion Flugbetrieb

Am Donnerstag, dem 8. Januar, werden die NASA-Astronauten Mike Fincke und Zena Cardman die Quest-Luftschleuse der Station verlassen, um den 2A-Stromkanal für die zukünftige Installation der Roll-Out-Solarpanels der Internationalen Raumstation vorzubereiten. Nach der Installation wird das Array zusätzliche Energie für das Orbital-Labor liefern, einschließlich der kritischen Unterstützung für dessen sicheren und kontrollierten Abstieg aus der Umlaufbahn. Dieser Weltraumspaziergang ist der erste für Cardman und der zehnte für Fincke, womit er nun gemeinsam mit einem anderen NASA-Astronauten die meisten Weltraumspaziergänge absolviert hat.

Am Donnerstag, dem 15. Januar, werden zwei NASA-Astronauten eine hochauflösende Kamera am Kameraanschluss 3 austauschen, eine neue Navigationshilfe für ankommende Raumfahrzeuge, einen sogenannten Planarreflektor, am vorderen Anschluss des Harmony-Moduls installieren und einen frühen Ammoniak-Servicer-Jumper – eine flexible Schlauchleitung, die Teile eines Flüssigkeitssystems verbindet – zusammen mit anderen Jumpern auf den Trägern S6 und S4 der Station versetzen.

Die NASA wird die für den zweiten Weltraumspaziergang vorgesehenen Astronauten und die Startzeiten für beide Ereignisse kurz vor Beginn der Operationen bekannt geben.

Die Weltraumspaziergänge sind die 278. und 279. zur Unterstützung der Montage, Wartung und Aufrüstung der Raumstation. Sie sind auch die ersten beiden Weltraumspaziergänge der Internationalen Raumstation im Jahr 2026 und die ersten der Expedition 74.

Erfahren Sie mehr über die Forschung und den Betrieb der Internationalen Raumstation unter: https://www.nasa.gov/international-space-station/

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• **ISS** Hauptthema

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Quelle: ZARM.

27. August 2021 – Bei der Erforschung der Welleneigenschaften von Atomen entsteht am Zentrum für angewandte Raumfahrttechnologie und Mikrogravitation (ZARM) der Universität Bremen für wenige Sekunden einer der „kältesten Orte des Universums“. Der Temperaturrekord nahe dem absoluten Nullpunkt ist allerdings nicht mit einem Thermometer messbar, sondern ergibt sich aufgrund der extrem verlangsamten Bewegung der beobachteten Atome in einem ultrakalten Gas – einem Bose-Einstein Kondensat (BEK). Mit Hilfe eines neuentwickelten Materiewellenlinsensystems konnte die Bewegung in bislang unerreichter Weise reduziert und dies durch Beobachtung des BEK über bis zu zwei Sekunden im freien Fall im Fallturm Bremen nachgewiesen werden.

Ein BEK stellt einen besonderen Quanten-Zustand von Materie dar, der bei tiefsten Temperaturen auftritt und bei dem die einzelnen Atome gewissermaßen eine einzige zusammenhängende Materiewelle bilden. Mit derartigen Materiewellen lassen sich ganz analog zu Lichtwellen sehr empfindliche Messinstrumente bauen, sogenannte Interferometer, um damit beispielsweise Rotationen, Beschleunigungen oder kleinste Änderungen der auf die Atome wirkenden Schwerkraft zu vermessen. Ersteres kann zu einer genaueren Navigation eingesetzt, letzteres für Tests fundamentaler physikalischer Theorien verwendet werden. Die Schwierigkeit dabei: Das bereits sehr kalte BEK besitzt immer noch eine geringe innere Energie, die die Atome auseinandertreibt. Diese geringfügige Ausdehnung macht es dennoch unmöglich ein frei fallendes BEK in den genannten Anwendungen für längere und damit genauere Messungen einzusetzen.

Forschenden der Leibniz Universität Hannover, des ZARM an der Universität Bremen, der Humboldt-Universität zu Berlin sowie der Johannes Gutenberg-Universität Mainz ist es nun im Rahmen des QUANTUS-Projektes gelungen, ein Materiewellenlinsensystem zu entwickeln, welches die Expansion – und damit letztlich den Zerfall – des BEK aufhält. Mit diesem Materiewellenlinsensystem war es möglich, die interne kinetische Energie eines BEK mit 100.000 Atomen stärker als je zuvor zu reduzieren. Das bedeutet, die Bewegung der Atome innerhalb des BEK konnte so verlangsamt werden, dass eine effektive Temperatur von 38 Pikokelvin über dem absoluten Temperaturnullpunkt erreicht wurde. Das entspricht 38 Billionstel Grad über minus 273 Grad Celsius – ein absoluter Minusrekord. Nachgewiesen wurde dies schließlich in einer Reihe von Experimenten im Fallturm Bremen, wobei die verlangsamte Expansion über bis zu zwei Sekunden beobachtet werden konnte. Zudem deuten Computersimulationen darauf hin, dass das BEK mit Hilfe des Materiewellenlinsensystems theoretisch sogar für 17 Sekunden in Schwerelosigkeit aufrechterhalten werden kann – die Voraussetzung für künftige Messungen höchster Präzision in ausgedehnter Schwerelosigkeit, etwa auf einem Satelliten.

Der Versuchsaufbau

Erzeugt wird das BEK in einer magnetischen Falle, nach deren Abschalten es zunächst in allen drei Raumrichtungen expandiert. Durch eine magnetische Linse konnte diese Expansion zwar bereits in der Vergangenheit verlangsamt und die Materiewelle kollimiert werden. Allerdings funktionierte dies aufgrund einer starken Asymmetrie der Magnetfalle nur in zwei Richtungen hinreichend gut. Um auch in der dritten Richtung die Ausdehnung aufzuhalten, konnten die Forscher:innen nun eine zuvor angeregte kollektive Schwingung der Atomwolke nutzen. Wird die durch diese Schwingung pulsierende Atomwolke zum richtigen Zeitpunkt aus der Falle entlassen, ist die Ausdehnung in der problematischen Richtung bereits stark reduziert, und der nachfolgende Einsatz der magnetischen Linse stoppt die Ausdehnung schließlich auch in den verbleibenden zwei Richtungen. Mit diesem Versuchsaufbau entstand im Fallturm Bremen das sich am langsamsten ausbreitende BEK und damit auch die kälteste derartige Atomwolke weltweit.

Die Arbeit entstand im Rahmen des DLR-Verbundprojektes QUANTUS und wurde durch das Centre for Quantum Engineering and Space-Time Research (QUEST), sowie die Deutsche Exzellenzstrategie „EXC 2123 Quantum-Frontiers“ der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) unterstützt.

Link zur Veröffentlichung im Physical Review Letter: https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.127.100401

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• Fallturm Bremen, Projekt „Quantus“

Der Beitrag Extrem lang und unglaublich kalt erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Thomas Pallmann. Quelle: NASA.

Die Crew der Endeavour wurde für ihren fünften Flugtag um 04:30 Uhr MESZ mit dem Lied „We All Do What We Can Do“ geweckt. Das Lied wurde von Dan Keenan, einem Ingenieur der am Hitzeschild des Orbiters arbeitet, und Kenny McLaughlin, der an der Startrampe des Space Shuttles tätig ist, geschrieben und dem Missionsspezialisten Mike Fincke gewidmet.

Direkt nach der Morgenroutine begann die Besatzung damit, Andrew Feustel und Greg Chamitoff auf den bevorstehenden Einsatz vorzubereiten. Shuttlekommandant Mark Kelly assistierte den beiden Astronauten dabei, ihre Anzüge und Ausrüstung anzulegen. Um 09:10 begann offiziell der erste von ingesamt vier Außenbordeinsätzen.

Für die erste Aufgabe des Tages begaben sich die beiden Astronauten zum Express Logistics Carrier 2 (ELC-2), um dort zwei Materialexperimente, MISSE 7A und MISSE 7B, zu entfernen und diese in der Ladebucht des Space Shuttle zu verstauen. Dort werden sie zur Erde zurückkehren und von Wissenschaftlern ausgewertet.

Andrew Feustels nächste Aufgabe führte ihn erneut zu ELC-2. Dort installierte er das neue Materialexperiment MISSE 8. Chamitoff installierte derweil ein neues Licht an einem der CETA-Karren. Da er bei der Installation ein wenig Probleme hatte und Hilfe von Feustel benötigte, entschied man sich am Boden die Installation von Schutzabdeckungen am Steuerbord Solar Alpha Rotary Joint (SARJ), die nach dem normalen Zeitplan von Greg Chamitoff angebracht werden sollten, von Andrew Feustel ausführen zu lassen.

Während die Arbeiten am SARJ durchgeführt wurden, begab sich Chamitoff zur Luftschleuse Quest, füllte seinen Sauerstoffvorrat wieder auf und traf sich anschließend mit Feustel am P3-Trägersegment der Raumstation. Dort installierten die beiden eine Überbrückung am Ammoniaksystem der Raumstation.

Die beiden Astronauten bewegten sich dann zum amerikanischen Labor, um dort eine Antenne zu installieren. Allerdings fiel zu diesem Zeitpunkt der Sensor zur Kohlendioxidmessung in Greg Chamitoff Raumanzug aus. Nach den geltenden Flugregeln muss damit die Dauer des Außenbordeinsatzes verkürzt werden, um sicherzustellen, dass kein Risiko für den Astronauten besteht, eine Kohlendioxidvergiftung zu erleiden. Das Team entschied sich daher, die Installation der Antenne auf einen kommenden Einsatz zu verschieben.

Die letzte Aufgabe des Tages trennte die beiden Astronauten, um verschiedenste Verbindungen an den P3/P4- und P1/P2-Trägersegmenten zu schließen. Anschließend begaben sich die beiden Astronauten wieder in die Luftschleuse Quest und beendeten um 15:29 Uhr MESZ den Einsatz. Es war der 156. Außenbordeinsatz zum Aufbau der Raumstation. Für Andrew Feustel war es der vierte Einsatz seiner Karriere, während Greg Chamitoff seine Premiere feierte.

Am Boden entschied sich derweil das Mission Management Team für eine detaillierte Inspektion einer Schadstelle an der Unterseite des Orbiters. Dies soll dem Damage Assessment Team (DAT) am Boden ein besseres Bild von der Beschädigung ermöglichen. Dem Team geht es vor allem darum, ein dreidimensionales Bild zu bekommen, um so besser mit den zur Verfügung stehenden Computermodellen mögliche Szenarien beim Wiedereintritt simulieren zu können. Die detaillierte Inspektion wird morgen mithilfe des Orbiter Boom Sensor System durchgeführt.

Außerdem entschieden die Manager nach eingehender Rücksprache mit ihren russischen Kollegen die Möglichkeit, mithilfe der Sojus-Kapsel Fotos von der Raumstation zu machen, wahrzunehmen. Der Plan sieht vor, dass sich die Kapsel nach dem Abdocken in eine Warteposition begibt. Von dort aus wird dann der italienische Astronaut Paolo Nespoli Fotos der Raumstation anfertigen. Um ein möglichst komplettes Bild der Station zu bekommen, wird man die Station um 130 Grad drehen und erhält so eine Seitenansicht der Station. Die Besatzung der Sojus beginnt dann anschließend ganz normal mit ihren Vorbereitungen für die Landung in Kasachstan.

Das Space Shuttle Endeavour befindet sich derzeit in einer Höhe von ca. 340 Kilometern. Die Besatzung soll um 03:26 Uhr MESZ geweckt werden. Auf dem Zeitplan steht unter anderem die detaillierte Inspektion des Hitzeschildes der Endeavour.

Raumcon:

• STS 134 – Countdown und Start
• STS-134 – Mission und Landung

Der Beitrag STS 134: Erster Außenbordeinsatz erfolgreich erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Thomas Pallmann. Quelle: NASA. Vertont von Peter Rittinger.

Die Bodenkontrolle in Houston weckte die Besatzung der Discovery um 11:57 Uhr MEZ mit dem Lied „Happy Together“ von The Turtles. Das Lied wurde Missionsspezialist Steve Bowen gewidmet.

Die Missionsspezialisten Michael Barratt und Nicole Stott machten sich direkt an die Arbeit und bedienten den Roboterarm der Raumstation, um das neue Modul aus der Ladebucht des Space Shuttles zu heben und es an der erdzugewandten Seite des Unity-Moduls zu installieren.

Um 16:05 Uhr MEZ bestätigte die Bodenkontrolle dann, dass Leonardo sicher an der Raumstation festgemacht wurde und der Rest der Crew konnte mit der Arbeit am Permanenten Mehrzweck Modul (PMM) beginnen und den Verbindungsgang zwischen Unity und dem neuen Modul ausrüsten.

Einige Stunden später, um 00:17 Uhr MEZ, war es dann ISS-Kommandant Scott Kelly, der als Erster das neue Modul betrat. Leonardo wird der Besatzung mit einem Volumen von etwa 70 m³ dringend benötigten Stauraum zur Verfügung stellen. Mit an Bord gekommen ist mit dem PMM auch das neueste Mitglied der ISS-Besatzung, Robonaut 2. Dieser Roboter ist eine Testplattform für die Techniker am Boden, um Erfahrungen mit humanoiden Robotern im Weltall zu sammeln. Robonaut wurde am Johnson Space Center in Houston entwickelt und soll eines Tages Astronauten im All bei ihren Arbeiten, wie z.B. Außenbordeinsätzen, unterstützen.

Barratt, Stott und die beiden Kommandanten sprachen zusätzlich noch mit Reportern, bevor sich die beiden Besatzungen auf den zweiten und letzten Außenbordeinsatz der Mission vorbereiteten. Steve Bowen und Alvin Drew gingen mit dem Rest der Besatzung noch einmal alle Prozeduren durch und konfigurierten ihre Werkzeuge. Anschließend begaben sie sich in die Luftschleuse Quest, um dort bei vermindertem Luftdruck zu schlafen.

Im Laufe des Arbeitstages wurde die Besatzung darüber informiert, dass der geplante Sojus-Rundflug um die Raumstation nicht stattfinden wird. Die russische Weltraumbehörde lehnte den Vorschlag ab, da das Raumschiff Sojus-TMA-01M ein neues Modell ist und sich im Prinzip auf einem Testflug befindet. Aus diesem Grund wollten sich die russischen Ingenieure nicht zu weit von ihrem Testplan entfernen und entsprachen der Bitte nicht. Die Besatzung wird nun den zusätzlichen Tag im Orbit damit verbringen, das PMM weiter auszurüsten und zusätzlich das japanische H-II Transportfahrzeug mit Müll aufzufüllen.

Die Besatzung soll um 11:23 Uhr MEZ geweckt werden und damit Flugtag sieben beginnen. Steve Bowen und Alvin Drew werden dann erneut die Station für 6 ½ Stunden verlassen und zahlreiche Arbeiten an der Außenseite der Station durchführen.

Raumcon:

• STS 133 – Countdown und Start II
• STS 133 – Mission und Landung

Der Beitrag Permanentes Mehrzweckmodul erfolgreich installiert erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

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

Nach erfolgtem russischen Außenbordeinsatz gab es einige Arbeiten, die weiterführend zu erledigen waren. Zum einen wurde Progress-M 05M wieder in die Stationsstruktur eingebunden und zum anderen nahmen Fjodor Jurtschichin und Michail Kornijenko die Nachbereitung ihrer EVA (EVA = Extra-Vehicular Activity) vor. Bei Progress-M 05M wurden die Luken geöffnet, Lüftungsschläuche gelegt und die Systeme deaktiviert. Die beiden Kosmonauten verstauten ihre Orlan-MK-Raumanzüge, bauten deren Akku-Packs zum Laden aus, verstauten Werkzeuge und führten Nachbesprechungen mit dem Bodenpersonal. Als positives Ereignis wurde ein erfolgreicher Test der neu angebauten KURS-Komponenten vermeldet. Ein erster Test nach der Kabelinstallation während der russischen EVA durch das TsUP-Moskau brachte wegen falscher Kommunikations-Einstellungen ein negatives Ergebnis. Später wurde der Test mit den richtigen Einstellungen durchgeführt und die Ergebnisse waren positiv.

Die Flugingenieure Doug Wheelock und Tracy Caldwell-Dyson verwendeten einen großen Teil ihrer Zeit zur Vorbereitung auf ihre EVA am 5. August. Sie trainierten den Einsatz des Rettungssystems SAFER, es wurden die Sicherheits-Leinen der Raumanzüge geprüft, der Ablauf der EVA mit der Bodenmannschaft und den Raumfahrerkollegen durchgesprochen. SAFER ist ein kleines Antriebssystem auf Stickstoffbasis, um dem Raumfahrer zu helfen, falls er die Verbindung zur Station verlieren sollte, sicher zu dieser zurück zu manövrieren. Es wurden weiter das Kühlsystem der amerikanischen Raumanzüge EMU (Extravehicular Mobility Unit) gewartet und die entsprechenden Werkzeuge für den Ausstieg vorbereitet.

Doug Wheelock und Tracy Caldwell-Dyson werden am 5. August gegen 12:55 Uhr MESZ die ISS verlassen, um eine neue Haltevorrichtung mit Strom- und Datenanschluss (PDGF) für den Stationsarm Canadarm2 und die „Roboterhand“ Dextre am Sarja-Modul zu montieren. Diese schafft einen größeren Arbeitsbereich für den Stationsarm während zukünftiger Außenbordeinsätze an der Internationalen Raumstation. Doug Wheelock konfigurierte dafür die mit Progress-M 05M gelieferte und speziell für das russische Segment angefertigte Adapterplatte der PDGF. Weiter werden sie Elektronik- und Datenkabel für das mit STS 133 im November zu liefernde permanent gedockte Mehrzweck-Logistik-Modul Leonardo am Verbindungsknoten Unity verlegen.

Der Ausstieg wird durch das Schleusen-Modul Quest erfolgen und die beiden Außenarbeiter werden eine Abdeckung in den Weltraum entsorgen, welche bei der Montage der PDGF gelöst und überflüssig wird. Die neuen Verbindungskabel der PDGF werden während der EVA mit dem Sarja-Modul verbunden. Für Doug Wheelock wird es der vierte Außeneinsatz sein, für Tracy Caldwell-Dyson der erste ihrer Astronautenlaufbahn. Doug Wheelock führte bereits 2007 während der Space-Shuttle-Mission STS 120 erfolgreich drei Außeneinsätze durch.

Auch der normale Bordbetrieb wurde weitergeführt. Nachdem die Mannschaft der ISS tagelang mit Unterstützung der Bodenstation am amerikanischen Sauerstoff-Erzeugungssystem OGA (Oxygen Generator Assembly) im Labormodul Destiny gearbeitet hatte, konnte es am Freitag wieder in Betrieb genommen werden. Weiter positiv zu vermelden ist der Stand der Forschungsaktivitäten auf der Station. Ein wichtiger Meilenstein wurde in dieser Woche erreicht, als zwölf der dreizehn Forschungsschränke auf einmal aktiv waren.

Die Bodenstationen in den USA und in Russland beobachteten seit Beginn dieser Woche das Trümmerstück eines chinesischen Satelliten. Da sich die Bahnverfolgung als schwierig herausstellte, wurde erwogen, die ISS-Besatzung am Donnerstag in den Schutz ihrer Sojus-Raumschiffe zu schicken. Mehrere Tage wurde das Objekt intensiv verfolgt und zusätzliche Bahnvermessungen durchgeführt. Die Zeit der dichtesten Annäherung an die ISS wurde für den Donnerstag um 19:47 Uhr MESZ ermittelt. Kurz zuvor teilten die Flugleitungszentren jedoch mit, dass der Weltraumschrott die Station in mindestens 8 Kilometern Entfernung passieren wird und kein Anlass besteht, die Sojus-Kapseln zu besetzen.

Heute wird die Langzeitbesatzung 24 keinen freien Tag genießen können. In dieser Nacht weckte ein Alarm die sechs Besatzungsmitglieder, da im Kühlkreislauf A des Ammoniak-Thermalssystems ein Fehler gemeldet wurde. Dieser führte zu Abschaltungen von etlichen Geräten die an das Kühlsystem angeschlossen sind. Die Kontrollmoment-Gyroskope 1 & 4, einer von zwei S-Band Kommunikationskanälen, das GPS-Redudanzsystem, einige Gleichstrom-Konverter in Tranquility und eine Anzahl von Computerkontrollkästen wurden deaktiviert.

Als Fehler wird ein Kurzschluss in einer Pumpe für den Kühlkreislauf vermutet, ein entsprechendes Ersatzteil ist auf der Ersatzteilplattform 2 (External Stowage Platform 2) außerhalb der Station verfügbar. Tracy Caldwell-Dyson blieb bis in die frühen Morgenstunden wach, um an Maßnahmen zu arbeiten, die Station in eine sichere Konfiguration zu bringen. Der Rest der Mannschaft konnte zurück in ihre Schlafstationen. Die Besatzung lagerte heute weiter etliche tiefgefrorene Proben um und verlegte eine Kühlleitung zur Überbrückung aus dem russischen Teil der Station. Sollte sich der Fehler in der Pumpe bestätigen, wäre es denkbar, dass es zu einer Umplanung der EVA am Donnerstag und einer weiteren Reparatur-EVA am nächsten Sonntag kommen könnte. Die Raumfahrer befanden sich zu keiner Zeit in Gefahr.

Mittlere Bahnhöhe der ISS am 27.07.2010:

355,0 km bei einem Höhenverlust von 41 Metern in den letzten 24 Stunden

Zukünftige Ereignisse:

• 05. August, amerikanischer Weltraumausstieg Nr. 15 von Doug Wheelock und Tracy Caldwell-Dyson
• 18. August, Bahnanhebung durch Progress-M 06M

Raumcon:

• ISS-Hauptthema ab dem 01. August

Der Beitrag Der nächste ISS-Weltraumausstieg ist in Vorbereitung erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Thomas Pallmann. Quelle: NASA. Vertont von Peter Rittinger.

Die Bodenkontrolle in Houston weckte zuvor die Besatzung des Space Shuttle um 10:28 Uhr MEZ mit dem Lied „Higher Ground“ von Stevie Wonder. Das Lied wurde Missionsspezialist Robert Satcher gewidmet.

Nach der üblichen Morgenroutine begann die Crew mit den Vorbereitungen für das Rendezvous mit der Raumstation. Kommandant Hobaugh und Pilot Barry Wilmore absolvierten eine Reihe von Kurskorrekturen, um die Annäherung an die Station zu verfeinern. Insgesamt vollführte die Besatzung vier von diesen Kursanpassungen, die das Space Shuttle direkt unterhalb der Station positionierten. Dort angekommen übernahm Hobough die manuelle Kontrolle über den Orbiter und vollführte eine 360-Grad-Drehung um die Querachse des Shuttles. Dieses Manöver, welches Rendezvous Pitch Manöver (RPM) genannt wird, ermöglichte es der Besatzung der Raumstation, Fotos vom Hitzeschild an der Unterseite des Orbiters zu machen. Diese Aufnahmen wurden an die Bodenkontrolle übersandt, wo sie vom Damage Assessment Team ausgewertet werden.

Anschließend steuerte Hobaugh das Space Shuttle direkt vor die Raumstation und von dort langsam auf den Andockmechanismus am Harmony-Modul zu, wo angekoppelt wurde. Nach den üblichen Dichtheitstests zwischen den beiden Raumfahrzeugen, die insgesamt etwa zwei Stunden in Anspruch nahmen, öffnete man die Luken und die Besatzungen konnten einander begrüßen. Kurze Zeit später absolvierte Stationskommandant Frank de Winne ein Sicherheitsbriefing mit der STS-129-Besatzung und führte sie anschließend durch die Station.

Zum Zeitpunkt, als sich die Luken zwischen dem Shuttle und der Station öffneten, wurde Nicole Stott ein offizielles Mitglied der STS-129-Besatzung und beendete damit ihren 2½ monatigen Aufenthalt auf der Station als Mitglied der ISS-Expedition 21.

Nachdem alle Formalitäten erledigt waren, widmeten sich die Astronauten der Arbeit und aktivierten die Roboterarme des Shuttles und der Station. Mithilfe des Shuttlearms hoben sie den Express Logistics Carrier Nummer 1 (ELC-1) aus der Ladebucht des Shuttles und übergaben diesen an den Stationsarm. Von dort aus installierten die Astronauten den ELC-1 an der Außenseite der Raumstation. Die ELC-Frachtträger enthalten wichtige Ersatzteile für die Raumstation, um einen sicheren Betrieb für die kommenden Jahre sicherzustellen. Auf ELC-1 befindet sich unter anderem ein Ammoniaktank, eine Ladekontrolleinheit für Batterien, ein Gyroskop für die Lageregelung und ein Greifmechanismus für den Roboterarm der Station.

Nachdem ELC-1 sicher an der Station angebracht worden war, begannen die Astronauten mit den Vorbereitungen auf den bevorstehenden ersten von drei Außenbordeinsätzen der Mission. Hierzu versammelten sich die beiden Besatzungen und gingen den Plan für Morgen durch. Anschließend begaben sich Michael Foreman und Robert Satcher in das Quest-Airlock, um dort bei vermindertem Druck zu schlafen. Diese Prozedur, auch Camp-Out genannt, soll den Stickstoffgehalt im Blut der Astronauten senken und so die gefährliche Taucherkrankheit verhindern. Der Ausstieg soll 6 Stunden und 30 Minuten dauern.

Die Bodenkontrolle wird die Besatzung um 10:28 Uhr MEZ wecken und somit den vierten Flugtag beginnen.

Raumcon:

• STS 129 – Mission und Landung
• STS 129 – Countdown & Start
• STS 129 – Vorbereitungen

Hören Sie auch unsere Podcast-Sonderausgabe InSound mobil:

• InSound #20 vom 18. November 2009 (ab 22:00 Uhr)

Der Beitrag Space Shuttle Atlantis dockt an die ISS an erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Autor: Michael Schumacher.

Die EC-14, zu der CDR und NASA ISS SO Michael Lopez-Alegria, FE Michail Tjurin und FE Thomas Reiter zählten, arbeitete zunächst an der Reparatur des Systems zum Generieren des Sauerstoffs Elektron. Nach der Reparatur dauerten die Schwierigkeiten aber weiter an. Weitere Reparaturmittel würden mit der Progress M-58 zur ISS gebracht. Derweil wurde die Atmosphäre der ISS mit Sauerstoff aus dem JAM Quest aufgefüllt, während das CMG-3 stark vibrierte und anschließend abgeschaltet werden musste. Bei Bedarf würde man das CMG-3 aber wieder in Betrieb nehmen.

Nachdem die Reparaturmittel mit der Progress M-59 zur ISS gebracht wurden, widmete sich FE Tjurin der Reparatur des Systems zum Generieren des Sauerstoffs Elektron. CDR und NASA ISS SO Lopez-Alegria trainierte das Arbeiten mit dem SSRMS Canadarm 2. Anschließend bewegte er am 01.11.2006 das SSRMS Canadarm 2 vom Laboratory Module Destiny zum MT, um später beim Installieren der ITS-P5 während der Space Shuttle-Mission STS-116 mitzuarbeiten. Außerdem aktivierte CDR und NASA ISS SO Lopez-Alegria die Kamera für das Experiment EARTHKAM. Für die erste EVA der EC-14 durch CDR und NASA ISS SO Lopez-Alegria und FE Tjurin am 22.11.2006 sammelte die EC-14 Geräte und Werkzeuge. Nachdem FE Tjurin Schwierigkeiten mit dem Kühlsystem seiner Orlan-Weltraumausrüstung beheben musste, weil beim Schließen der Orlan-Weltraumausrüstung der Kühlschlauch zusammengestaucht wurde. Am 23.11.2006 begannen CDR und NASA ISS SO Lopez-Alegria und FE Tjurin um 00:17 Uhr GMT die erste EVA der EC-14 aus dem DC-1 Pirs.

Zunächst präparierten sie die Geräte und die Werkzeuge. Nachdem FE Tjurin 1 Werbemaßnahme ausgeführt hatte, begaben sich CDR und NASA ISS SO Lopez-Alegria und FE Tjurin zum Heckkupplungsstutzen des Service Module Swesda, an den die Progress M-58 mit Schwierigkeiten ankuppelte. Sie bestätigten, dass 1 Antenne des automatischen Systems Kurs zum Annähern und Ankuppeln russischer Progress-Weltraumfrachter nicht wie erwartet zusammengeklappt war. FE Tjurin drückte die Verriegelung der Antenne herab, um die Antenne manuell zusammenzuklappen, damit sich die Antenne bei der späteren Abkupplung der Progress M-58 nicht verhakt. Die Antenne hatte sich aber während der Ankupplung der Progress M-58 mit 1 Haltegriff am Service Module Swesda verhakt. Weil die Antenne nicht manuell zusammenklappbar war, wurden auf der Erde Befehle zum Zusammenklappen der Antenne übertragen. Aber das Zusammenklappen der Antenne scheiterte wieder. Später bauten CDR und NASA ISS SO Lopez-Alegria und FE Tjurin die Antenne, die für die Annäherung und die Ankupplung des ATV gebraucht wird, am Heckkupplungsstutzen des Service Module Swesda ab und setzten sie um, weil sie das Wegklappen der Triebwerksabdeckungen am Service Module Swesda schwierig machte. Abschließend installierte sie 1 Experiment am Service Module Swesda. CDR und NASA ISS SO Lopez-Alegria und FE Tjurin beendeten die erste EVA der EC-14 um 05:55 Uhr GMT nach 5 Stunden, 38 Minuten im DC-1 Pirs.

Am 29.11.2006 brachen die Steuerungssysteme die Aktivierung der Triebwerke der Progress M-58 ab, um die Erdumlaufbahn für die Space Shuttle-Mission STS-116 zu steigern. Nachdem die Steuerungssysteme nicht erwartete Seitwärtsgierbewegungen der ISS, die durch die zur Bewegungsrichtung asymmetrische Massenverteilung der ISS nach dem Installieren der ITS-P3/P4 während der Space Shuttle-Mission STS-115 wahrnahmen, brachen sie die Aktivierung der Triebwerke der Progress M-58 ab. Außerdem traten Schwierigkeiten mit dem Steuerungssystem des Solar Array Rotary Joint (SARJ) der ITS-P3/P4, die während der Space Shuttle-Mission STS-115 installiert wurde, zum Bewegen der Solarzellenflächen auf. Weil das Steuerungssystem nicht wie erwartet arbeitete, fiel 1 Hauptschalter der Motorsteuerung. Zunächst war der gefallene Hauptschalter nicht wieder aktivierbar. Für Verkabelung der ISS während der Space Shuttle-Mission STS-116 würden aber zwei arbeitende Hauptschalter gebraucht werden, um, falls 1 Hauptschalter fällt, die Solarzellenflächen weiter bewegbar zu halten. Am 01.12.2006 wurde der gefallene Hauptschalter wieder aktiviert, das Steuersystem wurde aber zunächst nicht zum Laufen gebracht. Die Triebwerke der Progress M-58 wurden am 04.12.2006 aktiviert, um die Erdumlaufbahn der ISS für die Space Shuttle-Mission STS-116 zu steigern.

Während der Space Shuttle-Mission STS-116 wurde für die EC-14 FE Sunita Williams zur ISS gebracht. FE Reiter kehrte während der Space Shuttle-Mission STS-116 zur Erde zurück. FE Tjurin baute den Kupplungsmechanismus der Progress M-57 aus, der während der Space Shuttle-Mission STS-117 zur Erde zurückgebracht werden würde. Zusammen mit FE Tjurin machten sich CDR und NASA ISS SO Lopez-Alegria und FE Williams auf die Ankupplung der Progress M-59 bereit. Außerdem trainierte die EC-14 das Bewegen des SSRMS Canadarm 2, das schließlich zum Laboratory Module Destiny zurückbewegt wurde.

Am 22.01.2007 begannen CDR und NASA ISS SO Lopez-Alegria, FE Tjurin und FE Williams mit dem Bereitmachen auf die nächsten EVAs. Die Batterien der EMUs wurden aufgeladen und die Kühlsysteme der EMUs wurden gesäubert. CDR und NASA ISS SO Lopez-Alegria und FE Williams trainierten die Arbeit mit den Simplified Aid For Extravehicular Rescue (SAFER) Geräten, die an den EMUs installiert wurden und die die Weltraumfahrer gebrauchen müssten, um sich zurück zur ISS zu bewegen, falls die Sicherungsseile reißen würden. Am 31.01.2007 begannen CDR und NASA ISS SO Lopez-Alegria und FE Williams um 15:14 Uhr GMT die zweite EVA der EC-14 aus dem JAM Quest. Zunächst wurden die Werkzeuge und die Sicherungsseile hergerichtet. Anschließend begaben sie sich zu dem Bereich, in dem die ITS-Z1 und die ITS-S0 zusammentreffen, um zwei Kabel und vier Schläuche des Early External Active Thermal Control System (EEATCS), das man später außer Betrieb nehmen wird, abzuklemmen und am Kühlsystem im Laboratory Module Destiny wieder anzuschließen. Der überarbeitete Kühlmitteldurchlauf leitet die Abwärme der Atmosphärenregelungssysteme über das Wärmeregelungssystem im Laboratory Module Destiny ab. Während der nächsten EVA würde der Kühlmitteldurchlauf, der die Abwärme der Steuerungssysteme und der Experimente zum Kühlungssystem und über das Wärmeregelungssystem im Laboratory Module Destiny ableitet, überarbeitet werden. Nächste Aufgabe für CDR und NASA ISS SO Lopez-Alegria war das Anschließen zweier Kabel zwischen der ITS-Z1 und der ITS-S0. Das Anschließen zweier weitere Kabel zwischen der ITS-S0 und dem Laboratory Module Destiny würde während der nächsten EVA abgearbeitet werden, die später am PMA-2 anzuschließen wären, der für die Ankupplung der Space Shuttles gebraucht wird. Dadurch würde abschließend das System zum Übertragen der Energie auf Space Shuttles aufgebaut sein, damit die Kupplungszeit und die Missionszeit erweiterbar würden. Anschließend wurde der rechte Wärmeableiter der ITS-P6 zurückgefahren und Wärmeabdeckungen wurden installiert. Der Heckwärmeableiter würde während der nächsten EVA und der Bugwärmeableiter würde später zurückgefahren werden. CDR und NASA ISS SO Lopez-Alegria und FE Williams klemmten 1 Schlauch zum Early Ammonia Servicer (EAS) ab, die das EEATCS bei Bedarf mit Ammoniak auffüllte. Später würde 1 weiterer Schlauch zum EAS abgeklemmt werden. Während dem Abklemmen wurde Ammoniak frei, der auf die EMUs traf und durch Verdampfen abgebaut werden musste. CDR und NASA ISS SO Lopez-Alegria und FE Williams beendeten um 23:09 Uhr GMT die zweite EVA der EC-14 nach 7 Stunden, 55 Minuten im JAM Quest.

Die dritte EVA der EC-14 begannen CDR und NASA ISS SO Lopez-Alegria und FE Williams am 04.02.2007 um 13:38 Uhr GMT aus dem JAM Quest. Wieder wurden zunächst die Werkzeuge und Sicherungsseile hergerichtet. Anschließend begaben sie sich zu dem Bereich, in dem die ITS-Z1 und die ITS-S0 zusammentreffen, um zwei Kabel und vier Schläuche des EEATCS abzuklemmen und am Kühlsystem im Laboratory Module Destiny wieder anzuschließen. Der dadurch überarbeitete Kühlmitteldurchlauf leitet die Abwärme der Steuerungssysteme und der Experimente zum Kühlungssystem und über das Wärmeregelungssystem im Laboratory Module Destiny ab. Außerdem wurde der Heckwärmeableiter der ITS-P6 zurückgefahren. CDR und NASA ISS SO Lopez-Alegria und FE Williams klemmten 1 weiteren Schlauch zum EAS ab. Weitere Aufgabe war das Anschließen jeweils zweier Kabel zwischen der ITS-S0 und dem Laboratory Module Destiny bzw. dem PMA-2. Wieder wurde Ammoniak frei. CDR und NASA ISS SO Lopez-Alegria und FE Williams beendeten die dritte EVA der EC-14 um 20:49 Uhr GMT nach 7 Stunden, 11 Minuten im JAM Quest.

Am 08.02.2007 begannen CDR und NASA ISS SO Lopez-Alegria und FE Williams um 13:26 Uhr GMT die vierte EVA der EC-14 aus dem JAM Quest. Sie begaben sich zu den CETA Karren, die auf dem Schienenweg der ITS bewegt werden, um Frachten zu tragen. Nach dem Beladen bewegten sie sich zur ITS-P3, um zwei Wärmeabdeckungen der zwei RJMCs abzubauen. Anschließend wurden zwei weitere Wärmeabdeckungen der ITS-P3 abgebaut, die nicht mehr gebraucht wurden. Nach dem Aussetzen der vier Wärmeabdeckungen im Zweierpack im Weltraum, wurden die Lagerflächen für äußere Frachten installiert. Währenddem begab sich FE Williams zur ITS-P5, um zwei Starthalterungen abzubauen, um später die ITS-P6 zu installieren. Abschließende Aufgabe war das Anschließen vierer Kabel am PMA-2. CDR und NASA ISS SO Lopez-Alegria und FE Williams beendeten um 20.06 Uhr GMT die vierte EVA der EC-14 nach 6 Stunden, 40 Minuten im JAM Quest. Nach der vierten EVA der EC-14 wurde der MT auf dem Schienenweg der ITS derart bewegt, um später die ITS-S3/S4 während der Space Shuttle-Mission STS-117 zu installieren. Am 22.02.2007 begannen CDR und NASA ISS SO Lopez-Alegria und FE Tjurin um 10:27 Uhr GMT die abschließende EVA der EC-14 aus dem DC-1 Pirs, um zunächst die während der damaligen Ankupplung der Progress M-58 an das Service Module Swesda nicht zusammengeklappte Antenne des automatischen Systems Kurs zum Annähern und Ankuppeln russischer Progress-Weltraumfrachter manuell für die gefahrfreie Abkupplung wegzuklappen. Nachdem die Antenne durch Hammerschläge nicht zum Wegklappen zu bewegen war, separierte FE Tjurin mit 1 Schere 1 Strebe des Wegklappmechanismus der Antenne. Anschließend wurde die Antenne manuell zurückgedrückt und mit Sicherungsdrähten fixiert. Nach dem Abschluss der Hauptaufgabe inspizierten CDR und NASA ISS SO Lopez-Alegria und FE Tjurin 1 Antenne samt Verkabelung für die selbsttätige Annäherung des ATV. Weiter wurden vier Rückstrahler für die selbsttätige Annäherung des ATV fotografiert, um damit die Steuerungssysteme des ATV zu kalibrieren. Außerdem setzten sie 1 Halterung für Experimente am Service Module Swesda um. CDR und NASA ISS SO Lopez-Alegria und FE Tjurin beendeten die abschließende EVA der EC-14 um 16:45 Uhr GMT nach 6 Stunden, 18 Minuten im DC-1 Pirs.

Schwerer Hagel beschädigte am 26.02.2007 den Space Shuttle Atlantis auf der Startrampe derart, dass der Space Shuttle Atlantis zum Vehicle Assembly Building (VAB) zurückgebracht werden musste, um die Hageltreffer und Abdrücke im Schaummaterial zu reparieren. Dadurch musste der Start der Space Shuttle-Mission STS-117 zur ISS für nicht näher bestimmte Zeit vertagt werden. CDR und NASA ISS SO Lopez-Alegria und FE Williams arbeiteten den abschließenden Aufbau des amerikanischen Systems zum Generieren des Sauerstoffs im Laboratory Module Destiny für die spätere Inbetriebnahme ab. Sie installierten Lärm dämmende Materialien, Kabel und Schläuche. Das amerikanische System zum Generieren des Sauerstoffs im Laboratory Module Destiny wird für die später auf sechs Weltraumfahrer erweiterte Mannschaft der ISS gebraucht werden. Währenddem wurde bestimmt, dass die EC-14 die Sojus TMA-9 vom Control Module Sarja zum Service Module Swesda umsetzen würde, damit das Umsetzen der Sojus TMA-10 später wegfallen würde, die direkt an das Control Module Sarja ankuppeln würde. Dafür müsste aber die Progress M-58 vom Service Module Swesda abkuppeln, die zunächst die Triebwerke aktivierte, um die Erdumlaufbahn der ISS für die Ankupplung der Sojus TMA-10 zu steigern. Nachdem die EC-14 zur Erde zurückgekehrt war, arbeitete FE und NASA ISS SO Williams weiter mit der EC-15 zusammen, zu der CDR Fjodor Jurtschichin und FE Oleg Kotow zählten.

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Autor: Michael Schumacher.

Die EC-12, zu der CDR und NASA ISS SO William McArthur und FE Waleri Tokarew zählten, aktivierte zunächst das Experiment EarthKAM. Außerdem besprachen und trainierten CDR und NASA ISS SO McArthur und FE Tokarjew die Verfahren für die erste EVA der EC-12, während der sie 1 Kamera für spätere Aufbauarbeiten an der ITS-P1 installieren werden und 1 Experiment zur Messung der Spannung um die ISS an der ITS-P6 abbauen werden, und präparierten die EMUs. Zwischenzeitlich musste die Atmosphäre der ISS mit Sauerstoff aus der Progress M-54 aufgefüllt werden, nachdem das System zum Generieren des Sauerstoffs Elektron Schwierigkeiten machte. FE Tokarjew reparierte am 22.10.2005 das System zum Generieren des Sauerstoffs Elektron während Wartungsarbeiten, das anschließend wieder aktiviert wurde. Am 26.10.2005 wurden die Triebwerke der Progress M-54 aktiviert, um die Erdumlaufbahn der ISS zu steigern. Die frühere Aktivierung der Triebwerke der Progress M-54 brachen die Steuerungssysteme durch Abschalten der Triebwerke ab, nachdem die Telemetrietelegramme zur Arbeit der Triebwerke wegblieben. CDR und NASA ISS SO McArthur und FE Tokarjew begannen am 07.11.2005 um 15:32 Uhr GMT die erste EVA der EC-12 aus dem JAM Quest. Sie installierten 1 Kamera an der ITS-P1, die während weiterer Arbeiten außerhalb der ISS gebraucht wird, bauten den kaputten Rotary Joint Motor Controller (RJMC) ab, bauten 1 Experiment an der ITS-P6 ab und ersetzten den kaputten Hauptschalter im Mobile Transporter (MT). Nach dem Abschluss der Arbeiten beendeten CDR und NASA ISS SO McArthur und FE Tokarjew die EVA um 20:54 Uhr GMT nach 5 Stunden, 22 Minuten im JAM Quest. Am 10.11.2005 wurden die Triebwerke der Progress M-54 aktiviert, um die Erdumlaufbahn der ISS zu steigern.

Am 21.11.2005 aktivierte CDR und NASA ISS SO McArthur das SSRMS Canadarm 2, um die Arbeit mit dem SSRMS Canadarm 2 zu trainieren und abschließend derart zu parken, dass die Kameras die nächste EVA der EC-12 betrachten werden. Die NASA bestimmte außerdem, die zweite EVA statt am 07.12.2005 am 02.02.2006 auszuführen, um das Arbeitsmaß für die EC-12 zu minimieren, und die dritte EVA abzusagen, weil die meisten Arbeiten während der EVA am 07.11.2005 ausgeführt wurden. CDR und NASA ISS SO McArthur arbeitete mit dem Experiment INSPACE, während FE Tokarew die Atmosphäre der ISS mit Sauerstoff aus der Progress M-54 bei abgeschaltetem System zum Generieren des Sauerstoffs Elektron auffüllte und die Progress M-54 mit Abfällen bepackte. Die Progress M-54 wurde am 20.12.2005 nicht abgekuppelt, um später zusammen mit der Progress M-55 weiter zum Aufbewahren der Abfälle und zum Auffüllen der Atmosphäre der ISS mit Sauerstoff an der ISS angekuppelt zu bleiben.

CDR und NASA ISS SO McArthur bewegte am 12.01.2006 das SSRMS Canadarm 2, um mit den Kameras die Interface Umbilical Assembly 1 (IUA-1) zu inspizieren. Die IUA-1 umfasst die Kabelschere, die bei Bedarf das Kabel Nummer 1 zum Übertragen der Steuerungsbefehle zum MT kappt. Weil das Kabel Nummer 2 durch die IUA-2 gekappt wurde und der MT nur mit zwei Kabeln bewegt werden darf, muss das Kabel Nummer 2 ersetzt werden. Der MT bewegt das SSRMS Canadarm 2 auf dem Schienenweg der ISS. Zunächst aber muss während der nächsten EVA die IUA-1 manipuliert werden, damit das Kabel Nummer 1 nicht gekappt wird. Das SSRMS Canadarm 2 wird später gebraucht werden, um die ITS-P3/P4, die ITS-P5, die ITS-S3/S4, die ITS-S5 und die ITS-S6 zu installieren. Darauf besprach die EC-12 die Verfahren für die EVA am 03.02.2006 und sammelte die Werkzeuge. Die kaputte IUA-2 selbst wird während der Space Shuttle-Mission STS-121 ersetzt werden. Weil bei der Überprüfung auf der Erde die Steuerungssysteme der Sojus TMA-8 fehlerhaft arbeiteten, wird die Sojus TMA-8 am 29.03.2006 statt am 22.03.2006 starten. Dadurch wird außerdem die Progress M-56 am 24.04.2006 statt am 16.04.2006 starten.

Am 03.02.2006 begannen CDR und NASA ISS SO McArthur und FE Tokarew um 22:44 Uhr GMT die zweite EVA der EC-12 aus dem DC-1 Pirs. Nachdem die Werkzeuge hergerichtet waren, setzten sie zunächst den Suit Satellite aus. Anschließend bewegten sie sich zum Control Module Sarja, um den Adapter des Frachtarms Strela abzubauen und am PMA-3 zu installieren, um am Control Module Sarja zeitweilig Weltraumtrümmerabdeckungen zu lagern. An der ITS-S0 nahmen CDR und NASA ISS SO McArthur und FE Tokarjew die Kabelschere für das Kabel Nummer 1 der IUA-1 außer Betrieb. Abschließend bewegten sie sich zum Service Module Swjesda, um mehrere Stellen zu inspizieren. CDR und NASA ISS SO McArthur und FE Tokarjew beendeten die EVA am 04.02.2006 um 04:27 Uhr GMT nach 5 Stunden, 43 Minuten im DC-1 Pirs. Nach Abschluss der zweiten EVA der EC-12 machten CDR und NASA ISS SO McArthur und FE Tokarew die Progress M-54 für die Abkupplung bereit, die durch die Aktivierung der Triebwerke am 22.02.2006 wieder die Erdumlaufbahn der ISS steigerte. Am 02.03.2006 äußerte die NASA, dass der Space Shuttle Discovery am 10.05.2006 zur Space Shuttle-Mission STS-121 starten wird.

Erstmals bewegten Spezialisten auf der Erde am 09.03.2006 und am 10.03.2006 das SSRMS Canadarm 2 durch Arbeitsabläufe auf der ISS, um die IUAs am MT und das Laboratory Module Destiny zu inspizieren. Am 19.03.2006 kalibrierten CDR und NASA ISS SO McArthur und FE Tokarjew die Systeme der ISS für das Umparken der Sojus TMA-7. Außerdem überprüften sie die Systeme und die Triebwerke der Sojus TMA-7 und besprachen das Verfahren zum Umparken vom Control Module Sarja zum Service Module Swesda, damit das Control Module Sarja für die Sojus TMA-8 geräumt wird. Am 14.03.2006 äußerte die NASA, dass der Space Shuttle Discovery zwischen dem 01.07.2006 und dem 19.07.2006 zur Space Shuttle-Mission STS-121 starten wird, weil zusätzliche Arbeiten am External Tank (ET) und Reparaturarbeiten am Remote Manipulator System (RMS) ausgeführt werden müssen und die Schwierigkeiten mit den Space Shuttle Main Engines (SSMEs) bewertet werden müssen.

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Autor: Michael Schumacher & Günther Glatzel.

Zunächst aktivierte die Besatzung das Experiment EarthKAM, während die Missionskontrolleure mitteilten, dass der Sauerstoffgenerator Elektron wieder zum Betrieb freigegeben wurde, nachdem die vorherige Besatzung die Reparaturen abgeschlossen hatte. Am 4. und 5. November führten Chiao und Scharipow das Experiment Advanced Diagnostic Ultrasound in Microgravity (ADUM) aus, bei dem analysiert wird, wie im Weltraum durch die Raumfahrer bestimmte Krankheiten an Mediziner auf der Erde übermittelt werden können.

Chiao benutzte am 8. November das Manipulatorsystem der Station dazu, das Labormodul Destiny auf Schäden zu inspizieren. Die Kameras des SSRMS Canadarm 2 bildeten die während der Shuttle-Mission STS 113 bemerkten Schäden ab, die aber offenbar nicht durch Mikrometeoriten oder Weltraumtrümmer verursacht wurden.

Am 17. November wurde die Umlaufbahn der ISS durch eine Antriebsphase des am Heck angekoppelten Frachtraumschiffs Progress-M 50 angehoben. Am 24. November wurde der Status der Triebwerke von Sojus-TMA 5 überprüft.

Dies war notwendig, da das Raumschiff am 29. November zum Kopplungsstutzen von Sarja umgesetzt wurde. Der Flug dauerte etwa 20 Minuten. Zuvor waren einige Systeme der Station in einen automatischen Betriebsmodus oder deaktiviert worden. Dies geschah für den Fall, dass ein Wiederankoppeln nicht gelungen wäre.

Am 1. Januar 2005 traten erneut Probleme mit dem Sauerstoffgenerator Elektron auf. Während der Reparaturarbeiten wurde die Atmosphäre der ISS zeitweise mit Sauerstoff aus Progress-M 51 aufgefüllt. Am 15. Januar wurde in Vorbereitung auf die Ankunft des nächsten Frachters eine erneute Bahnanhebung des Orbitalkomplexes ausgeführt.

Für den ersten Außenbordeinsatz wurden am 18. Januar die Batterien der russischen Orlan-Raumanzüge aufgeladen, am 19. die Geräte und Werkzeuge präpariert und am 20. Januar verschiedene Ausrüstungen aktiviert. Am 26. Januar stiegen Chiao und Scharipow um 7:43 Uhr UTC aus dem Schleusenmodul Pirs aus, installierten eine Arbeitsplatte auf dem Servicemodul Swesda und auf dieser wiederum ein Experiment. Anschließend montierten die Raumfahrer eine Antenne und setzten die Experimente MPC und SEED, mit denen Mikrometeoriten und Trümmerreste aus der Erdumlaufbahn gesammelt sowie verschiedene Materialien den Bedingungen des Weltraums ausgesetzt wurden, an der Außenseite von Swesda um. Danach inspizierten Ciao und Scharipow Auslässe des Sauerstoffgeneratorsystems Elektron und des Kohlenstoffdioxydabsorbers Wosduch, um Erklärungen für die immer wieder auftretenden Schwierigkeiten der Systeme zu ermitteln. Abschließend installierten sie ein Materialexperiment an der Luftschleuse Pirs. Der Außenbordeinsatz endete 13:11 Uhr UTC nach 5 Stunden und 28 Minuten.

Zum wissenschaftlichen Programm gehörten Experimente zur Medizin, Erdbeobachtung, Biologie, Materialwissenschaft und Raumfahrttechnologie. Ohne zusätzlichen Materialaufwand liefen Untersuchungen zu natürlichen und vom Menschen verursachten Phänomenen auf der Erde und in der Erdatmosphäre (Experimente: Crew Earth Observation, ESTER, Biotomeja, Uragan, Molnija SM), zu Strukturen auf der Erdoberfläche durch die Fernbedienung einer Stationskamera durch Schülergruppen auf der Erde (EarthKAM), zur Zusammenarbeit zwischen Stations- und Bodencrew (Crew Interactions), zu Strahlungs- und Beschleunigungsmessungen innerhalb der Station (Radiation Monitoring, Prognos, BraDos, MAMS, SAMS) sowie verschiedene außenbords angebrachte Materialtests (Kromka, MPAC, SEED, MISSE, Meteoroid) ab.

Weitere Arbeiten betrafen die Vorbereitung von Materialien für den Rücktransport zur Erde, die Inventarisierung neuer Materialien und Versorgungsgüter, die Entsättigung der Lageregelungsgyroskope sowie weitere Wartungs- und Reinigungsprozesse. Am 9. Februar wurde der Sauerstoffgenerator im russischen Servicemodul erneut abgeschaltet, während Sauerstoff aus Gastanks des Frachters Progress-M 51 in die Station abgelassen wurde. Außerdem wurde Treibstoff in die Tanks des Moduls Sarja umgepumpt. Am 27. Februar wurde Progress-M 51 von der ISS abgekoppelt, verblieb für ein Plasmaexperiment aber bis zum 9. März im Orbit.

Die durch den am 28. Februar gestarteten und 2 Tage später an der Station angekoppelten Frachter Progress-M 52 gelieferten Wärmetauscher wurden durch Leroy Chiao im US-Schleusenmodul Quest installiert, um wieder Außenbordeinsätze mit amerikanischen Raumanzügen zu ermöglichen.

Am 16. März wurde die Energiezufuhr zum Lageregelungsgyroskop 2 aufgrund des Ausfalles einer Energiefernsteuerungseinheit erneut unterbrochen. Eine derartiges Steuerungsmodul war bereits im April 2004 ausgefallen und während eines Außenbordeinsatzes im Juni ausgetauscht worden. Die Steuerungseinheit wurde später einfach überbrückt. Nach dem Austausch des bereits 2002 ausgefallenen Gyroskopes Nummer 1 funktionierte das aus vier Einheiten bestehende System später wieder komplett.

Am 28. März führten Chiao und Scharipow ihre zweite EVA (Extra Vehicular Activity) durch, um am Heck von Swesda Antennen für die Annäherung des ATV zu installieren, einen Experimentalsatelliten auszusetzen und eine Antenne für das Global Positioning System (GPS) zu montieren. Die Raumfahrer beendeten ihren zweiten Außenbordeinsatz um 10:55 Uhr UTC nach 4 Stunden, 30 Minuten. Der Kleinsatellit NanoSputnik hatte eine Masse von etwa 5 Kilogramm und fungierte als Testboje für das weltweite Notsignalsystem Kospas-Sarsat. Nach etwa 2 Monaten verglühte er in der Erdatmosphäre.

Am 15. April startete die Nachfolgemannschaft, bestehend aus Sergej Krikaljow und John Phillips sowie der ESA-Astronaut Roberto Vittori mit dem Raumschiff Sojus-TMA 6 und koppelte zwei Tage später an der ISS an. Nachdem das Spezialprogramm im Auftrag der ESA absolviert worden war, kehrte Vittori gemeinsam mit der ISS-Expedition 10 am 24. April mit Sojus-TMA 5 zur Erde zurück.

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Autor: Michael Schumacher

Nutzlast: JAM „Quest“ mit High Pressure Gas Assembly (HPGA)

Nutzlastbeschreibung:
Das JAM trägt den amerikanischen Namen „Quest“, was zu Deutsch „Suche“ bedeutet. Es besteht aus zwei Sektionen, die zusammen EVAs von Astronauten und Kosmonauten ermöglichen, die entweder amerikanische Extravehicular Mobility Units (EMUs) oder russische Orlan Druckanzüge tragen. Das JAM besitzt eine Länge von 5,6 Metern und an der breitesten Stelle einen Durchmesser von 4,5 Metern bei einer Masse von 6.046 Kilogramm. „Quest“ besteht aus zwei Zylindern, wobei die Ausrüstungsschleuse einen Durchmesser von 4,5 Metern besitzt und die Mannschaftsschleuse einen Durchmesser von 2,0 Metern besitzt sowie aus zwei konischen Böden für den größeren Zylinder und einen flachen Endkonus für den kleineren Zylinder. Das Equipment Lock (E/L) hat eine Länge von 2,9 Metern und beherbergt zwei Ausrüstungsschränke für die Systeme der Stromversorgung, Ventilation, Wärmeregulierung, Kommunikation und Steuerung des Moduls. In der Ausrüstungsschleuse atmen die Astronauten Sauerstoff vor, um den Stickstoff aus dem Blutkreislauf zu entfernen, legen ihre Raumanzüge an und ab und verstauen ihre Ausstiegsausrüstung. Der engere Zylinder des Crew Lock (C/L) wird von den Astronauten zum Ein- und Aussteigen genutzt. Die Mannschaftsschleuse besitzt eine Länge von 2,6 Metern. An ihrem unteren Ende befindet sich eine 1,0 Meter im Durchmesser messende runde Ausstiegsluke, die sich um 90° öffnen lässt. Die amerikanischen EMUs passen nicht durch die äußeren Luken der russischen Module „Sarja“ und „Swjesda“. Das JAM ist am Steuerbord CBM von „Unity“ befestigt.

Die HPGA ist am Äußeren der Ausrüstungsschleuse befestigt und besteht aus vier Hochdruckgastanks, jeweils zwei für Sauerstoff (O2) und Stickstoff (N2). Die Tanks haben die Abmessungen 1,9 mal 1,2 mal 1,3 Meter und eine Leermasse von jeweils 545 Kilogramm.

Startfahrzeug: Space Shuttle „Atlantis“, STS-104

Startfahrzeugbeschreibung: siehe Startfahrzeug Space Shuttle

Start: 12. Juli 2001, 09.04 Uhr GMT vom KSC in den USA

Ankopplung: 14. Juli 2001, 03.08 Uhr GMT

Ausstiege: 3 EVAs, Dauer: 16 Stunden, 30 Minuten

Abkopplung: 22. Juli 2001, 04.55 Uhr GMT

Kopplungsdauer: 8 Tage, 1 Stunde, 47 Minuten

Landung: 25. Juli 2001, 03.39 Uhr GMT auf dem KSC in den USA

Missionsdauer: 12 Tage, 18 Stunden, 35 Minuten

Missionsbeschreibung:
Am 12. Juli 2001 um 09.04 Uhr GMT startete der Space Shuttle „Atlantis“ vom KSC mit fünf Astronauten an Bord zur ISS. Am nächsten Tag gegen 11.00 Uhr GMT befanden sich Kommandant Steven Lindsey, Pilot Charles Hobaugh sowie die Missionsspezialisten Janet Kavandi, James Reilly und Michael Gernhardt etwa 2.896 Kilometer hinter der Raumstation und verringerten die Distanz mit jedem Erdumlauf um 370 Kilometer. Der Space Shuttle „Atlantis“ befand sich in einer Erdumlaufbahn mit einem Perigäum von 293 Kilometern und einem Apogäum von 378 Kilometern und umkreiste die Erde alle 90 Minuten.

Am 14. Juli 2001 um 03.08 Uhr GMT koppelte Lindsey den Space Shuttle „Atlantis“ an die ISS an, als sich die beiden Raumfahrzeuge in einer Höhe von ungefähr 386 Kilometern über der nordöstlichen Küste Südamerikas befanden. Um 05.00 Uhr GMT wurden die Luken zwischen den beiden Raumfahrzeugen geöffnet und um 09.45 Uhr GMT wieder geschlossen. Am nächsten Tag um 05.10 Uhr GMT hob die Bordingenieurin der zweiten Stammbesatzung Susan Helms das amerikanische JAM „Quest“ mit dem Roboterarm der Raumstation aus der Nutzlastbucht des Space Shuttle heraus. Nach einer sorgfältig geplanten Reihefolge von Manövern manövrierte sie die Luftschleuse zum Steuerbord CBM des Node 1 „Unity“. Die Luftschleuse wurde um 07.40 Uhr GMT an „Unity“ angebracht. Bereits um 03.10 Uhr GMT begaben sich Gernhardt und Reilly in den freien Weltraum, als sich die beiden Raumfahrzeuge in einer Höhe von 381 Kilometern über dem Südpazifik östlich von Neuseeland befanden. Sie begaben sich zunächst in die Nutzlastbucht, wo Gernhardt eine Isolierabdeckung vom Befestigungsmechanismus der Luftschleuse und andere Abdeckungeb von den Dichtungen entfernte. Derweil montierte Reilly Vorrichtungen, an denen die vier Hochdrucktanks, zwei für Sauerstoff und zwei für Stickstoff angebracht werden. Nachdem die Luftschleuse sicher befestigt war sowie Gernhardt Kabel von der Raumstation zur Luftschleuse anschloss, die die Heizelemente von „Quest“ mit Strom versorgen und Reilly bereits Fußhalterungen für die zweite EVA anbrachte, begaben sich die beiden Astronauten zurück in die Luftschleuse des Space Shuttle „Atlantis“ nachdem die Flugkontrolleure bestätigten, dass die Heizelemente funktionierten. Die EVA endete um 09.09 Uhr GMT nach einer Dauer von fünf Stunden und 59 Minuten. Später öffnete die zwei Stammbesatzung, die aus Kommandant Juri Ussatschow sowie den Bordingenieuren James Voss und Helms besteht, die Ausrüstungsschleuse von „Quest“ und begannen damit, sie auszustatten.

Am 16. Juli 2001 mussten die beiden Besatzungen zunächst einen halben Liter Wasser aufwischen, der aus einer Kühlleitung auslief und die Luftblasen loswerden, die das Auslaufen bewirkten bevor sie die Ventile montieren konnten, die „Quest“ mit dem Lebenserhaltungssystem und einem Computer, der die Systeme der Luftschleuse steuert, verbinden konnten. Sie testeten auch die Leitungen, die während zukünftigen Space Shuttle Missionen dazu genutzt werden Sauerstoff und Stickstoff aufzufüllen, und entfernten die Steuerungseinheit der Bolzen vom Befestigungsmechanismus der Luftschleuse, der nun nicht länger gebraucht wird, da „Quest“ dauerhaft mit der Raumstation verbunden ist. Ussatschow, Voss und Helms überprüften das Kommunikationssystem der Luftschleuse und sandten die ersten Funksprüche von der Luftschleuse und zwei amerikanischen Raumanzügen zur Erde. Am nächsten Tag beschlossen die Missionsmanager, dass der Space Shuttle „Atlantis“ einen zusätzlichen Tag an die Raumstation angekoppelt bleiben wird, damit die beiden Besatzungen die Luftschleuse gemeinsam für ihre Nutzung vorbereiten können. Die beiden Besatzungen befinden sich aufgrund eines kleinen Wasserlecks, das beim Anschließen der neuen Luftschleuse a den Moderate Temperature Loop der Raumstation auftrat, etwa einen Tag hinter dem Zeitplan. Zudem mussten sie ein Problem mit einem leckenden Luftventil in einer Intermodule Ventilation (IMV) Assembly in der hinteren rechten Ecke von „Unity“ beheben. Die Besatzungen installierten eine Abdeckklappe an dem Ventil, um das Leck zu schließen. Sollte das Ventil ersetzt werden müssen, befinden sich mehrere identische Ventile an Bord der Raumstation.

Am 18. Juli 2001 um 03.04 Uhr GMT begann für Gernhardt und Reilly der zweite Ausstieg. Der Beginn musste zunächst verschoben werden, da der primäre C&C der Raumstation neu gestartet werden musste. Der Computer wird benötigt, um den Arm zu steuern, wenn er die Hochdrucktanks für Sauerstoff und Stickstoff aus der Nutzlastbucht des Space Shuttle heraushebt und zur neuen Luftschleuse manövriert. Kurz nach 01.00 Uhr GMT war der Computer wieder einsatzfähig und der Roboterarm bewegte sich um 02.00 Uhr zum ersten Mal. Gernhardt und Reilly befestigten ohne Schwierigkeiten die ersten beiden Tanks, die die Form einer Hundehütte besitzen, so dass entschieden wurde mit der Montage eines dritten Tanks um 06.41 Uhr GMT fort zu fahren. Der Ausstieg endete um 09.33 Uhr GMT nach einer Dauer von sechs Stunden und 29 Minuten. Am nächsten Tag gegen 00.30 Uhr GMT schlossen Lindsey und Voss den Austausch des Ventils der IMV Assembly ab. Mit der Hilfe von Ussatschow ersetzten sie das leckende Ventil mit einem anderen Ventil aus „Destiny“, das erst wieder benötigt wird, wenn der Node 2 im Jahr 2003 zur Raumstation gebracht wird. Kavandi, Voss und Helms brachten die Luke von ihrer anfänglichen Position zwischen „Unity“ und dem E/L der Luftschleuse zwischen das E/L und das C/L. Das E/L wird zum Lagern und zur Wartung der Raumanzüge genutzt werden, während das C/L als Ausgang zum Weltraum dienen wird. Ussatschow arbeitete auch mit einem der Nutzlastcomputer der Raumstation, um mehrere russische Systeme der Raumstation zu warten. Kavandi, Reilly und Gernhardt transferierten Gegenstände vom Space Shuttle „Atlantis“ in die Raumstation, wobei Ausrüstungsgegenstände und Raumanzüge in die Luftschleuse gebracht wurden. Außerdem tauschte Helms einen C&C aus, der zwischenzeitlich an Stelle einen Nutzlastdatencomputers in „Destiny“ installiert worden war. Der Nutzlastcomputer wurde während der Mission STS-100 ausgeschlachtet und übernahm eine neue Aufgabe, als alle drei C&Cs der Raumstation abstürzten. Der alte Computer wird an Bord des Space Shuttle „Atlantis“ zur Überprüfung und Analyse zur Erde zurück gebracht. Lindsey und Hobaugh hoben die Bahnhöhe der Raumstation um etwa acht Kilometer an, indem sie die RCS Steuerdüsen des Space Shuttle zündeten. Die beiden Raumfahrzeuge befinden sich in einer Erdumlaufbahn mit einem Perigäum von 386 Kilometern und einem Apogäum von 393 Kilometern.

Am 21. Juli 2001 um 04.35 Uhr GMT verließen Gernhardt und Reilly das JAM „Quest“ und begannen somit die dritte EVA der Mission STS-104, die gleichzeitig den ersten Ausstieg aus der neuen Luftschleuse der Raumstation markierte. Nach einer Dauer von vier Stunden und zwei Minuten endete die EVA um 08.37 Uhr GMT. Die beiden Astronauten brachten einen Stickstofftank an der Außenhülle der Luftschleuse an. Dabei wurden sie von Voss mit „Canadarm2“ und von Lindsey mit dem Roboterarm des Space Shuttle „Atlantis“ unterstützt. Hobaugh und Ussatschow koordinierten den Ausstieg aus dem Inneren und Helms unterstützte die Arbeiten mit „Canadarm2“. Die Enthermetisierung der Luftschleuse dauert mit 40 Minuten länger als die erwarteten sieben Minuten. Die Flugkontrolleure konnten aber nicht herausfinden, warum das Ventil an der Luke des C/L so langsam reagierte. Während der EVA begaben sich Gernhardt und Reilly auch zur ITS-P6 und inspizierten den Mechanismus, der es den Solarzellenflügel erlaubt der Sonne zu folgen. Am nächsten Tag m 04.55 Uhr GMT koppelte der Space Shuttle „Atlantis“ von der ISS ab, als sich die beiden Raumfahrzeuge in einer Höhe von 386 Kilometern über der Küste Neufundlands befanden. An Bord des Space Shuttle befinden sich 1.157 Kilogramm Ausrüstungsgegenstände, die zur Erde zurückgebracht werden.

Regenschauer in der Nähe der Landebahn des KSC verhinderten eine Landung am 24. Juli 2001, so dass die Mission um einen Tag verlängert wurde. Am nächsten Tag um 03.39 Uhr GMT landete der Space Shuttle „Atlantis“ auf dem KSC und schloss die Mission STS-104 nach 200 Erdumläufen und einer Flugstrecke von 8.500.000 Kilometern erfolgreich ab. Es war die 55. Landung auf dem KSC und die 13. Nachtlandung auf dem KSC in der Geschichte des Space Shuttle Programms.

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Nutzlast: MPLM „Leonardo“, MBS

Nutzlastbeschreibung:
Nutzlastbeschreibung MPLM „Leonardo“ siehe Versorgungsraumschiff MPLM

Das MBS ist nach dem SSRMS und dem MT der dritte Bestandteil des Mobile Servicing System (MSS). Die Arbeitsplattform wird sich entlang des Schienenweges der ISS auf den Gitterstrukturen fortbewegen. Damit verleiht das MBS „Canadarm2“ seitliche Mobilität, wenn es den Roboterarm der Raumstation über die Gitterstrukturen bewegt. Das MBS besitzt eine Länge von 5,7 Metern, eine Breite von 4,2 Metern, eine Höhe von 2,7 Metern und kann bei einer Masse von 1.450 Kilogramm Nutzlasten von bis zu 20.900 Kilogramm bewegen. Auf dem MBS befinden sich vier PDGFs für den Roboterarm der Raumstation, sechs Canadian Remote Power Controller Modules CRPCMs, zwei Video Distribution Units (VDUs), zwei Mobile Remote Servicer Base System Computer Units (MCUs), ein Mobile Remote Servicer Base System Common Attachment System (MCAS), eine Payload and Orbital Replacement Unit Accomodation (PAO) sowie eine Camera, Light and Pan-Tilt Unit (CLPA).

Startfahrzeug: Space Shuttle „Endeavour“, STS-111

Startfahrzeugbeschreibung: siehe Startfahrzeug Space Shuttle

Start: 05. Juni 2002, 21.23 Uhr GMT vom KSC in den USA

Ankopplung: 07. Juni 2002, 16.25 Uhr GMT

Ausstiege: 3 EVAs, Dauer: 19 Stunden, 31 Minuten

Abkopplung: 15. Juni 2002, 14.32 Uhr GMT

Kopplungsdauer: 7 Tage, 22 Stunden, 7 Minuten

Landung: 19. Juni 2002, 17.58 Uhr GMT auf der EAFB in den USA

Missionsdauer: 13 Tage, 20 Stunden, 35 Minuten

Missionsbeschreibung:
Am 05. Juni 2002 um 21.23 Uhr GMT hob der Space Shuttle „Endeavour“ vom KSC zur ISS ab. Zum Zeitpunkt des Starts befand sich die ISS in einer Höhe von 386 Kilometern über dem Südindischen Ozean westlich von Perth, Australien. An Bord des Space Shuttle befanden sich Kommandant Kenneth Cockrell, Pilot Paul Lockhart sowie die Missionsspezialisten Franklin Chang-Díaz und Philippe Perrin, ein Astronaut des Centre National d’Etudes Spaciales (CNES) zusammen mit der EC-5, die aus Kommandant Waleri Korsun sowie den Bordingenieuren Sergej Trestschow und Peggy Whitson besteht. An Bord der ISS befindet sich die EC-4, bestehend aus Kommandant Juri Onufrijenko sowie den Bordingenieuren Carl Walz und Daniel Bursch. Mit Chang-Díaz gelangte erst der zweite Mensch überhaupt zum insgesamt siebten Mal in den Weltraum, was zuvor nur Jerry Ross im April 2002 bei der Mission STS-110 gelang.

Am 07. Juni 2002 um 16.25 Uhr GMT koppelte der Space Shuttle „Endeavour“ an die ISS an, als sich die beiden Raumfahrzeuge 386 Kilometer über dem Südpazifik befanden. Um 19.08 Uhr GMT wurden die Luken zwischen den beiden Raumfahrzeugen geöffnet. Sofort begannen die zehn Astronauten und Kosmonauten mit dem Transfer wichtiger Ausrüstungsgegenstände und Versorgungsgüter sowie von Experimenten zwischen den beiden Raumfahrzeugen. Um 22.55 Uhr GMT wurden die individuell angepassten Konturensessel der EC-5 sowie ihre russischen Druckanzüge für den Wiedereintritt vom Space Shuttle in das Rettungsraumschiff Sojus TM-34 transferiert, womit deren Langzeitaufenthalt in der Erdumlaufbahn begann. Somit schlossen Onufrijenko, Walz und Bursch ihren Aufenthalt an Bord der Raumstation offiziell nach 181 Tagen ab. Am nächsten Tag wurde das MPLM „Leonardo“ mit Hilfe des Roboterarms des Space Shuttle von Cockrell aus der Nutzlastbucht des Space Shuttle gehoben und um 14.28 Uhr GMT am Nadir CBM des Node 1 „Unity“ befestigt. Gegen 21.30 Uhr GMT wurden die Luken zum MPLM geöffnet. Anschließend begannen die Besatzungen mit dem Transfer von mehr als 3.657 Kilogramm Fracht. Darunter befanden sich ein neuer Wissenschaftsschrank um Mikrogravitationsexperimente aufzunehmen und die MSG, die es den Stammbesatzungen erlaubt Experimente in einer abgeschotteten Umgebung durchzuführen. Im Gegenzug wurden 2.116 Kilogramm Materialien, die zur Erde zurückkehren im MPLM verstaut. Zuvor versagte einer der vier CMGs der Raumstation aufgrund eines mechanischen Defektes. Die Flugkontrolleure schalteten ihn ab und nutzen die drei verbleibenden Gyroskope um die Lagesteuerung der Station aufrechtzuerhalten. Es wird davon ausgegangen, dass eines seiner Kugellager versagte, indem es festging. Da der Ausfall ernsthafte Auswirkungen auf den langzeitigen Betrieb der Raumstation hat, befinden sich mehrfach Ersatzsysteme für die Lagekontrolle der Raumstation an Bord, so dass keine Gefahr für Besatzungen besteht. Wenn notwendig kann die Lageregelung mit nur zwei funktionierenden CMGs und anderen Ersatzlagekontrollsystemen gewährleistet werden.

Am 09. Juni 2002 um 15.27 Uhr GMT begaben sich Chang-Díaz und Perrin zur ersten EVA in den freien Weltraum, indem sie die Raumstation über das JAM „Quest“ verließen. Zunächst montierten die beiden Astronauten ein PDGF an der ITS-P6, die zu deren Umsetzung zu ihrer letztlichen Position an der Raumstation genutzt werden wird. Chang-Díaz entlud sechs Schutzabdeckungen gegen Mikrometeoriten und Weltraumtrümmer aus der Nutzlastbucht des Space Shuttle „Endeavour“ und verstaute sie vorläufig am PMA-1 zwischen „Unity“ und dem Control Module „Sarja“. Danach begutachtete und fotografierte er das ausgefallene CMG an der ITS-Z1. Die Fotos könnten den Flugkontrolleuren bei der Suche nach der Ursache für das Versagen helfen. Schließlich wurden noch die Wärmeschutzabdeckungen vom MBS. Um 22.21 Uhr GMT wurden die Halterungen des MBS durch ein Kommando von Cockrell gelöst und Whitson und Walz ergriffen mit „Canadarm2“ das MBS, hoben es aus der Nutzlastbucht des Space Shuttle und manövrierten es in eine Position etwa einen Meter über dem MT, wo er verbleiben wird, um die Temperaturenverhältnisse zwischen dem MBS und dem MT auszugleichen. Der Ausstieg endete nach einer Dauer von sieben Stunden und 14 Minuten um 22.41 Uhr GMT. Am nächsten Tag um 13.03 Uhr GMT wurde das MBS am MT befestigt. Whitson und Walz manövrierten das MBS mit Hilfe von „Canadarm2“ an die richtige Position. Die Flugkontrolleure erteilten den Schnappverschlüssen das Kommando einzurasten, damit das MBS an seiner Position gesichert ist. Um 21.53 Uhr wurde eine einstündige Anhebung der Raumstation um etwas mehr als 1,6 Kilometer abgeschlossen.

Am 11. Juni 2002 um 15.20 Uhr GMT verließen Chang-Díaz und Perrin zur zweiten EVA das JAM „Quest“. Zunächst schlossen die beiden Astronauten die Haupt- und Ersatzkabel für die Video- und Datenübertragung sowie das Hauptstromkabel zwischen dem MT und dem MBS an. Sobald die Verbindungen hergestellt waren, erteilten die Flugkontrolleure dem MT das Kommando, seine Versorgungsgeräte automatisch an die Behälter den Schienenweg der ITS-S0 anzuschließen. Nachdem diese Aufgabe abgeschlossen war, montierten Chang-Díaz und Perrin eine Payload Orbital Replacement Unit Accomodation (POA) an dem MBS auf dem MT. Diese Vorrichtung erlaubt den Transport zusätzlicher Nutzlasten mit dem MBS und fixiert diese Nutzlasten besser. Danach sicherten sie noch vier Bolzen zwischen MBS und MT und schlossen damit deren Montage ab. Danach befestigten sie eine Fernsehkamera an der Spitze eines Mastes des MBS. Die Fernsehkamera wird Bilder von Aufbau- und Wartungsarbeiten an der Raumstation aufnehmen und an die Flugkontrolleure übertragen. Abschließend verlegten sie ein zusätzliches Verlängerungskabel für die Plattform und fotografierten sie Anschlüsse zwischen dem MBS und dem MT. Der Ausstieg endete nach fünf Stunden um 20.20 Uhr GMT. Es war die 40. EVA, die dem Aufbau und der Wartung der ISS gewidmet war. Nachdem die Flugkontrolleure sicherstellten, dass alle Anschlüsse am MBS richtig funktionieren ließ „Canadarm2“ die Plattform los. Danach wurde der Roboterarm der Raumstation in die vorgesehene Position für die dritte und letzte EVA der Mission STS-111 manövriert. Am nächsten Tag um 02.19 Uhr GMT überboten Walz und Bursch den amerikanischen Langzeitflugrekord von 188 Tagen, den Shannon Lucid innehatte. Um 06.55 Uhr GMT stellte Walz zudem noch einen neuen amerikanischen Gesamtflugzeitrekord von 223 auf, der ebenfalls von Lucid gehalten wurde. Außerdem wurde die Bahnhöhe der Raumstation durch eine Reihe von Impulszündungen der Steuertriebwerke des Space Shuttle „Endeavour“ um weitere 1,6 Kilometer angehoben.

Am 13. Juni 2002 um 15.16 Uhr GMT verließen Chang-Díaz und Perrin „Quest“ und begannen somit den dritten und letzten Ausstieg. Dieser endete nach sieben Stunden und 17 Minuten um 22.33 Uhr GMT. Zuerst entfernten die beiden Astronauten den LEE von „Canadarm2“ und befestigten diesen an einem Haltegriff des amerikanischen Laboratory Module „Destiny“. Anschließend lösten sie sechs Bolzen, die das Gelenk für die Drehbewegung mit dem Gelenk für die Seitwärtsbewegung verbanden und einen zusätzlichen Bolzen, der die Stromversorgungs-, Datenversorgungs- und Videoanschlüsse verband. Perrin bracht dann die defekte Einheit in die Nutzlastbucht des Space Shuttle „Endeavour“ und verstaute sie vorübergehen neben dem neuen Wrist Roll Joint (WRJ). Nachdem Perrin die sechs Verschlüsse gelöst hatte, brachte er die neue Einheit zum „Canadarm2“, wo sich Chang-Díaz befand. Nachdem sie die neue Komponente mit dem Gelenk für die Seitwärtsbewegung am Ende des Arms ausgerichtet hatten, befestigten sie das neue WRJ wieder mit den sechs Bolzen und drehten den letzten Bolzen schließlich rein, um die Strom-, Daten- und Videoverbindung wiederherzustellen. Nachdem sie den LEE wieder montiert hatten, wurde „Canadarm2“ wieder unter Strom gesetzt. In der RWS in „Destiny“ überprüften Bursch und Korsun den Zustand von „Canadarm2“ sobald das neue Gelenk installiert war. Um 20.43 Uhr GMT erhielt der Roboterarm der Raumstation seinen vollen Einsatzstatus zurück. Am nächsten Tag um 20.11 Uhr GMT verstaute Perrin das MPLM wieder in der Nutzlastbucht des Space Shuttle „Endeavour“. Die Steuertriebwerke wurden zum dritten und letzten Mal gezündet und hoben die Erdorbithöhe um 6,4 Kilometer an. Insgesamt wurde die Bahnhöhe durch die drei Zündungen um annähernd 9,7 Kilometer angehoben.

Am 15. Juni 2002 um 12.23 Uhr GMT wurden die Luken zwischen den beiden Raumfahrzeugen geschlossen und um 14.32 Uhr GMT koppelte der Space Shuttle „Endeavour“ von der ISS ab, als sich die beiden Raumfahrzeuge über Westkasachstan befanden.

Am 17. Juni 2002 verhinderten Regenschauer und Gewitter in der Gegend des KSC eine Landung, so dass sich die Flugkontrolleure gezwungen sahen, die Landegelegenheiten für die Rückkehr des Space Shuttle „Endeavour“ verstreichen zu lassen. Am nächsten Tag verhinderten erneut Regenschauer, Gewitter und Wolken in der Nähe des KSC eine Landung. Auch am 19. Juni 2002 verhinderten die identischen schlechten Wetterbedingungen eine Landung auf dem KSC, so dass der Space Shuttle „Endeavour“ um 17.58 Uhr GMT auf der EAFB landete. Damit endete die Mission STS-111 nach 217 Erdumläufen und 9.200.000 zurückgelegten Kilometern.

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Autor: Günther Glatzel.

Zu Beginn der Mission standen Entladearbeiten im Vordergrund. Neben dem Lastenmodul Raffaello waren auch Experimente vom Mitteldeck der Endeavour und aus einem angedockten Progress-Raumschiff in die Station zu transportieren. Bursch und Walz unterzogen sich ersten medizinischen Tests. Dazu gehörte die Untersuchung eines Muskelreflexes (Hoffman Reflex Experiment) und der Lungenfunktion (Pulmonary Function in Flight). Dabei wurden fünf Tests nacheinander vorgenommen, bei denen der Gasaustausch und die Atmungsmuskulatur untersucht wurden. Diese Tests wurden während der Mission regelmäßig durchgeführt, u.a. auch vor und nach Außenbordeinsätzen.

Über Weihnachten und den Jahreswechsel konnten die drei Raumfahrer zwei Tage entspannen. Danach trainierten sie am kanadischen Manipulatorarm für zukünftige Montagearbeiten. Dabei testeten sie auch eine neue Technik, mit der große mechanische Spannungen an den Befestigungspunkten vermieden werden sollen. Außerdem wurden Vorbereitungen für die ersten Außenbordeinsätze im Januar getroffen. Mit dem Cellular Biotechnology Operations Support System (CBOSS) wurde das Wachstum von Blut-, Nieren- und Mandelzellen über 12 Tage untersucht. Dazu hatten die Astronauten zunächst vorbereitete Zellen in 32 Probenbehälter mit Nährlösung zu injizieren. Anschließend wurden diese in einem Inkubator verstaut. An den folgenden Tagen wurden einige Proben in verschiedenen Stadien ihres Wachstums eingefroren. In der Schwerelosigkeit wächst Zellgewebe dreidimensional. Dadurch kann man es zu funktionierenden Organteilen heranziehen. Auf der Erde hingegen ist ein dreidimensionales Wachstum bisher nur mit Stützstrukturen aus Fremdgewebe zu erreichen. Mit CBOSS sollten im weiteren Verlauf verschiedene, vor allem Krebs-Gewebe gezüchtet werden (u.a. Nieren-, Dickdarm- und Eierstockgewebe). Nach der Rückkehr auf die Erde wurden diese Gewebeteile dann genau untersucht.

Ende Dezember wurden auch erste Messungen der kosmischen Hintergrundstrahlung vorgenommen. Im Rahmen des Experiments Extry Vehicular Activity Radiation Monitoring (EVARM) wurde erstmals eine genaue Bestimmung der Strahlendosis verschiedener Organe (Augen, innere Organe, Haut), die während eines Ausstiegs auf einen Raumfahrer wirkt, vorgenommen. Ein weiteres medizinisches Experiment war die Untersuchung des Risikos zur Bildung von Nierensteinen während längerer Raumflüge. Dazu wurden von einem Astronauten Urinproben gesammelt, während er sich an eine spezielle Diät hielt. Dadurch lassen sich Auswirkungen bestimmter Nahrungsinhaltsstoffe auf den Stoffwechsel analysieren.

Zu den Wartungsarbeiten im Januar gehörte auch der Austausch der bisherigen Festplatten gegen Halbleiterfestwertspeicher in den drei Kommunikations- und Steuerungscomputern. Im Mai 2001 waren mehrere Datenspeicher offenbar beim Ankoppeln der Raumfähre Atlantis beschädigt worden, wodurch die Computer ausfielen. Deshalb ging man zu mechanisch robusten Massenspeichern über. Gleichzeitig kam eine verbesserte Software zum Einsatz.

Fortgesetzt wurden physikalische Experimente zur Schwingungsdämpfung (ARIS-ICE) und zum Verhalten von Partikel-Flüssigkeitsgemischen (Experiment on Physics of Colloids in Space) in der Schwerelosigkeit. ARIS ist eine kleine Plattform innerhalb eines Racks. Auf der Plattform befinden sich Systeme, mit denen Schwingungen gedämpft werden, die durch die Bewegung der Raumfahrer in der Station, durch Steuer- oder Andockmanöver verursacht werden. Mit einer neuen Software wurde der operationelle Einsatz des Systems vorbereitet. Bei den Colloiden ging man vom Partikelgemisch AB-6 zu einem Gel über, das zu 99,992% aus Wasser und nur zu 0,008% aus Partikeln besteht. Damit wurde die Bildung selbstähnlicher Strukturen (Fraktale) untersucht. Dazu wurde das Gemisch zunächst verflüssigt. Beim Erstarren bildeten die Partikel Strukturen, die dann in stroboskopischem Laserlicht erkennbar wurden. Die Experimente liefen selbstständig ab, wurden von einer Bodenstation aus überwacht und dauerten mehrere Wochen an. Von Interesse war dabei auch, wie sich das Verhalten der Colloide innerhalb dieser Zeit veränderte (Alterung des Gels).

Im Januar wurden die ersten beiden Außenbordeinsätze der vierten Stammbesatzung absolviert. Beim ersten Ausstieg von Onufrijenko und Walz am 14. Januar (6:03 h) wurde ein Lastenkran (Strela 1) vom Verbindungstunnel zwischen Unity und Sarja (PMA 1) zum Sarja-Modul transportiert und dort montiert. Dazu wurde der zweite Strela-Kran benutzt, der sich auf dem Ausstiegsmodul Pirs befand. Strela (zu deutsch: Pfeil) sind von Hand bedienbare Kräne mit einem teleskopartig ausfahrbaren Kranarm, der drehbar auf einem fest installierten Mast gelagert ist. Derartige Kräne wurden bereits auf der russischen Raumstation Mir verwendet. Weiterhin montierten die beiden Raumfahrer eine Amateurfunkantenne an der Außenseite des Moduls Swesda. Vier derartige Antennen sollen es ermöglichen, Kontakte zu Amateurfunkern weltweit vom Wohnmodul aus aufnehmen zu können.

Beim zweiten Außenbordeinsatz am 25. Januar (Onufrijenko und Bursch, 5:59 h) wurde eine zweite Antenne montiert. Zuvor installierten die beiden Raumfahrer 6 Ablenkschilde, die Triebwerksabgase von den außen an der Station angebrachten Experimenten fern halten sollen. Gleichzeitig wechselten sie einen Detektor (Kromka), mit dem bisherige Schäden durch Triebwerksabgase und Partikel dokumentiert wurden. Danach wurde ein physikalisches Experiment (Platan-M) ausgetauscht, mit dem schwere Kerne von der Sonne oder von interstellaren Quellen aufgefangen wurden. Beide Apparaturen wurden später zur Erde transportiert. Zusätzlich wurden drei Materialexperimente (SKK) am Modul Swesda installiert. Danach wurden halboffene Kabelhalterungen montiert, durch die die Halteseile der Raumfahrer bei Ausstiegen von den Experimenten fern gehalten werden sollen. Abschließend wurde die gesamte Arbeit durch Fotos dokumentiert.

Der Februar begann mit kleineren Problemen. So fiel ohne erkennbaren Grund ein Computer aus, der für die Lageregelung der gesamten Station zuständig ist. Dadurch konnten die Solarzellen nicht mehr optimal auf die Sonne ausgerichtet werden, die Energieversorgung war nicht mehr sichergestellt. In einem solchen Falle schalten sich automatisch verschiedene Systeme ab. Andere wurden von der Besatzung deaktiviert. Nach reichlich 4 Stunden funktionierte die Steuerung wieder einwandfrei. Die Klimasysteme verschiedener Experimente wurden zuerst reaktiviert. Offenbar war die Temperatur in einem Kühlschrank (Biotechnologie Refrigerator), der die Resultate bereits durchgeführter Experimente enthält, noch nicht so weit angestiegen, dass deren Zerstörung zu befürchten war. Außerplanmäßige Reparaturen fielen auch beim Vibrationsdämpfungsexperiment ARIS und in einem Energieconverter an.

Im Mittelpunkt der experimentellen Arbeit standen Erderkundung, medizinisch-biologische und physikalische Experimente. Beobachtungsobjekte im Rahmen der Crew Earth Observation waren u.a. Trockengebiete in der Kongo-Simbabwe-Region, Korallenriffe und Atolle des Tuamotu-Archipels (Südpazifik) und in Malaysia, der tropische Zyklon „Francesca“, Gletscher in Patagonien, die Großstadt Bombay, das Mekongdelta, Feuergebiete und Staubstürme in der Sahel-Zone, Smog über dem Mittelmeer, der Fuego-Vulkan in Guatemala und Packeis im St. Lawrence-Strom. Im Servicemodul Swesda war für mehrere Tage das System EarthKAM montiert. Mit diesem konnten Schüler weltweit Aufnahmen ausgewählter Gebiete der Erdoberfläche anfertigen. Bei der Aufnahmeserie im Februar, an der auch eine deutsche Schule beteiligt war, kam erstmals ein 180-mm-Objektiv zum Einsatz, wodurch detailliertere Aufnahmen möglich wurden. Mit Hilfe medizinischer Instrumente in der Human Research Facility (HRF) und spezieller Trainingsgeräte wurden Lungenfunktions- und Fitnesstests vorgenommen. Außerdem wurde das abbildende Ultraschallgerät getestet. Im Mini-Gewächshaus Advanced Astroculture (ADVASC) wurde zum zweiten Mal Arabidopsis Thaliana ausgesät. Der Samen wurde bereits im Weltraum gewonnen. Somit gediehen die Pflanzen, die zur gleichen Familie wie Kohl und Rettich gehören, bereits in zweiter Generation in der Schwerelosigkeit. Fortgeführt wurden das Experiment zur Physik von Colloiden im Weltraum zur Untersuchung fraktaler Strukturen und das Züchten von Proteinkristallen für kommerzielle Auftraggeber (Protein Crystal Growth – Single Termal Enclosure System). Außerdem wurde ein Schmelzofen zur Bildung reiner, großer und stabiler Zeolitkristalle getestet. Zeolite sind wabenartige Kristalle, die Flüssigkeiten und Gase über längere Zeit speichern können. Sie kommen bisher vor allem in der Petrolchemie und in der Elektronik zum Einsatz.

Am 20. Februar verließen Bursch und Walz für 5 Stunden und 47 Minuten über das Ausstiegsmodul Quest die Station. Dabei testeten sie ein neues Verfahren zur schnellen Verringerung des im Blut gelösten Stickstoffs. In US-Raumanzügen wird reiner Sauerstoff unter vermindertem Druck geatmet. Dabei kann es aber zur Bildung von Stickstoffbläschen im Blut kommen, was lebensgefährlich ist. Um dieser Gefahr vorzubeugen, wird der Körper langsam an die veränderte Atemluft gewöhnt.

Während ihres Außenbordeinsatzes führten die Astronauten verschiedene Arbeiten durch. So überprüften sie die korrekte Funktion aller Systeme von Quest, verlegten probeweise ein Stromkabel, das später an die zentrale Gitterstruktur angeschlossen werden soll, demontierten überflüssig gewordene Halterungen, sicherten lockere Verriegelungen an Sauerstoff- und Stickstofftanks und legten Werkzeuge bereit, die bei der Montage des ersten Gitterstrukturelements S0 benötigt werden. Zusätzlich fotografierten sie MISSE, ein Experiment, mit dem verschiedene Werkstoffe auf ihre Verwendbarkeit unter den harten Bedingungen des Weltraums getestet werden (Material ISS Experiment). Offenbar befürchtete man, dass sich ein Teil der Materialien von der Struktur lösen könnte. Vor und nach dem Ausstieg führten Walz und Bursch Lungenfunktionstests durch. Während ihres Aufenthalts außerhalb der Station wurde mit speziellen Detektoren die Strahlenbelastung verschiedener Körperteile präzise gemessen (MOSFET-Detektoren im Rahmen des Experiments EVA-Radiation Monitoring). Die Beschleunigungsmessapparaturen MAMS und SAMS waren währenddessen ebenfalls in Betrieb.

Noch einmal erneuert wurden Teile der Software mehrerer Computer an Bord der Station. Außerdem wurde mit den Triebwerken des angedockten Progress-Transporters die Bahn um ca. 5 Kilometer angehoben. Schließlich wurde für Bildungszwecke ein Video gedreht, in dem die Raumfahrer durch geeignete Experimente den Unterschied zwischen Masse und Gewicht sowie das Verhalten von Flüssigkeiten in der Schwerelosigkeit verdeutlichten. Diese Aktivitäten wurden auch im März fortgesetzt. Im Rahmen des Bildungsprogramms wurden insgesamt 1.269 Bilder interessanter Gebiete der Erdoberfläche mit dem EarthKAM-System angefertigt. Dabei steuern Schüler auf der Erde die in einem Fenster der Station befestigte Digitalkamera und arbeiten an der Auswertung der Bilder.

Am 19. März legte das zuvor mit Abfall beladene unbemannte Transportraumschiff Progress-M1 7 von der Station ab. Es setzte einen kleinen Forschungssatelliten aus und verglühte anschließend in der Erdatmosphäre. Am 21. März startete Progress-M1 8 und dockte 3 Tage später an der Station an. Mit ihm gelangten 2,4 Tonnen Treibstoff, Experimente, Ersatzteile, Nahrung, Kleidung und Dokumente zur Station. Anschließend war die Crew mit dem Entladen des Frachters und mit einer weitgehenden Inventur beschäftigt. Des Weiteren wurden die laufenden Experimente betreut. So wurde im Rahmen von Protein Crystal Growth – Single Thermal Enclosure System (PCG-STES) eine zweite Serie von Kristallisationsexperimenten (Zylinder 7 bis 12) durchgeführt. Dabei kam es vor allem darauf an, die günstigste Kristallisationsrate zu bestimmen. Fortgesetzt wurden auch medizinische Untersuchungen (Hoffman-Reflex, Lungenfunktion, Strahlenbelastung), Erdbeobachtung, Beschleunigungsmessungen (insbesondere niederfrequente Vibrationen), Schwingungsdämpfung (ARIS) und die Untersuchung des Verhaltens von Colloiden in der Schwerelosigkeit. Mehrere Computerpannen und mechanische Defekte mussten hierbei behoben werden. Mehrfach wurde der kanadische Manipulatorarm getestet. Wieder gab es Probleme mit der ersten Steuerungseinheit. Mit Hilfe des vollwertigen, zweiten Systems konnten aber alle Bewegungsabläufe für die im April anstehende Montage des zentralen Gittersegments S0 trainiert werden. Dabei wurde außerdem eine komplette Videoinspektion der Station von außen vorgenommen.

Vom 10. bis 17. April arbeitete die Crew mit der Besatzung der angedockten Raumfähre Atlantis zusammen. Hauptaufgabe der Shuttle-Besatzung war die Montage des ersten, zentralen Elements der Gitterstruktur der Station, wobei die ISS-Crew assistierte. Starboard Zero (S0) wurde mit dem ISS-Manipulator am 10. April aus der Ladebucht des Shuttle gehoben und auf der Oberseite von Destiny befestigt. An den folgenden Tagen wurden Energie-, Daten- und Kühlmittelleitungen installiert und die korrekte Funktion aller Systeme von S0 überprüft. Selbstverständlich wurden auch Ausrüstungsgegenstände, Versorgungsgüter und Experimente in die Station transportiert. Neu waren das Photosynthesis Experiment and System Testing Operation (PESTO), Protein Crystal Growth – Enhanced Gaseous Nitrogen Dewar (PCG-EGND), Commercial Generic Bioprocessing Apparatus (CGBA) und Commercial Protein Crystal Growth – High density (CPCG-H). Resultate wissenschaftlicher Forschungen wurden im Shuttle deponiert. Dazu gehörten Proteinkristallproben (PCG-STES) und biologische Zellkulturen (ADVanced AStroCulture). Dekativiert wurde ein Gefrierschrank für Versuchsproben, nachdem eine von drei Kühleinheiten irreparabel ausgefallen war. Er wurde durch ein neues Gerät ersetzt. ARCTIC 1 kann Proben mit einem Gesamtvolumen von 18,97 Litern aufnehmen.

Am 20. April stiegen die drei Raumfahrer in ihr Sojus-Raumschiff und koppelten dieses bei einem 21-minütigen Flug zum Pirs-Modul um. Damit wurde der Andockplatz an der Unterseite des Sarja-Moduls frei für ein neues Raumschiff. Dieses koppelte am 27. April an die Station. Gemeinsam unternahmen die sechs Raumfahrer aus 4 Nationen wissenschaftliche Untersuchungen. Dazu gehörten Forschungen zur Arbeitsfähigkeit von Raumfahrern, die Erprobung einer neuen, zweckmäßigeren Arbeitskleidung, die Erforschung des Einflusses kosmischer Strahlung auf das zentrale Nervensystem, die Erprobung eines verbesserten Blutdruckmessgerätes in der Schwerelosigkeit, die Durchführung einer weiteren Versuchsserie des Plasmakristall-Experiments, die Ermittlung der Konzentration von Hormonen und anderer biochemischer Indikatoren im Blut der Raumfahrer während der Anpassung an die Schwerelosigkeit, die Messung der Effekte der Schwerelosigkeit auf das kardiovaskuläre System insbesondere den Wasserhaushalt des Körpers, die Züchtung besonders reiner Proteinkristalle, die Vermehrung von Kulturen embryonaler und adulter Zellen (darunter Stammzellen) von Mäusen und Schafen in einem Inkubator sowie die Erforschung der Auswirkungen verschiedener atmosphärischer, hydrophysikalischer und geologischer Faktoren auf die biologische Produktivität des Ozeans in der Region Südafrika. Die Gastbesatzung kehrte mit dem Raumschiff Sojus-TM 33 zur Erde zurück und überließ der Stammbesatzung ein frisches Rettungsfahrzeug.

In den folgenden Wochen standen weitere wissenschaftliche Experimente und turnusmäßige Wartungsarbeiten auf dem Programm. Neue Experimente behandelten u.a. die Aufzucht von Weizen und Rübsen (Brassica rapa) unter definierten Bedingungen, wobei der Ablauf der Photosynthese bzw. des gesamten Pflanzenstoffwechsels untersucht wurde (Photosynthesis Experiment and System Testing Operation im Biomass Production System), die Messung der Strahlenbelastung innerhalb der Station (BraDos), die Erstellung eines biochemischen Profils eines Besatzungsmitgliedes (BioTest), die Erprobung von Medikamenten gegen die Degeneration der Skelettmuskulatur (Profilaktika), die Herstellung verschiedener Proteinkristalle (Commercial Protein Crystal Growth, KAF, Vakzina K), die Isolation von Glykoproteiden (Glikoproteid) und Antikörpern (Mimetik K), Untersuchungen an wabenförmigen Zeolitkristallen (Zeolite Crystal Growth Furnace – ZCG) und die Herstellung von Antibiotika (Commercial Generic Bioprocessing Apparatus – CGBA). Fortgeführt wurden u.a. Experimente zur Messung der Mikrogravitation an Bord der Station (MAMS und SAMS), zur Beständigkeit von Materialien im freien Weltraum (MISSE), zur Produktion von Proteinkristallen (DCPCG), zur Erdbeobachtung (CEO, Uragan und EarthKAM), zur Interaktion mit der Bodenstation (Crew Interactions), zum Knochenverlust (Bone Loss), zur Langzeitwirkung von Pharmaka in der Schwerelosigekeit (Farma), zum Blutfluss im Körper insbesondere bei der Rückanpassung an die Schwerkraft (Xenon 1), zu Herzaktivität und Blutzirkulation (Kardio-ODNT) sowie zum erhöhten Nierensteinrisiko (Renal Stone Experiment).

Im Rahmen des Photosynthese – Experiments PESTO wurden in insgesamt 4 Kammern ein schnell wachsender Weizen sowie die rapsähnliche Pflanze Brassica rapa angebaut. Beim Weizen ging es vor allem um die Untersuchung des Stoffwechsels und Veränderungen im Wachstum bei Pflanzen, deren Samen bereits in der Schwerelosigkeit entstanden war. Es wurden also mehrere aufeinanderfolgende Wachstumszyklen durchlaufen. Mit dem Anbau der relativ unempfindlichen Rübsen (Brassica rapa) wurde dagegen vor allem die Effektivität des „Gewächshauses“ untersucht. Nach Ausfall der Feuchtigkeitsregelung in einer Weizenkammer wurden die Rübsen in diese Kammer verlegt, was kaum Einfluss auf deren Wachstum hatte. Die Raumfahrer mussten vor allem bei der Aussaat, der Kontrolle der Umweltbedingungen (Wasser, Nährstoffe, Licht, Wärme), der Entnahme von Wasser- und Luftproben, der Bestäubung der blühenden Pflanzen sowie bei der Ernte selbst Hand anlegen. Das Biomass Production System wurde als Vorläufer eines ständig im Einsatz befindlichen Gewächshauses angesehen.

Das Wachstum von Zeolitkristallen wurde in einem speziellen Schmelzofen vorgenommen. Dieser war auf der Schwingungsdämpfungsplattform ARIS montiert. Bei einem 14-tägigen Testlauf wurde prinzipiell das Funktionieren des Gesamtsystems nachgewiesen. Zeolite sind wabenartige Kristalle, in deren Innerem Flüssigkeiten oder Gase festgehalten werden können. Diese geben die Zeolite bei Erwärmung oder Drucksenkung schrittweise wieder ab. Zeolite besitzen beispielsweise in der Petrolchemie eine große Bedeutung.

Mehrfach wurde auch mit dem Extra Vehicular Activity Radiation Monitoring Experiment (EVARM) gearbeitet. Nicht nur die Raumfahrer der Stammbesatzung trugen spezielle Dosimeter in ihrer Bekleidung im Verlaufe von Außenbordarbeiten. Vor und nach den Ausstiegen wurden die Dosimeterwerte abgelesen, so dass sich die Strahlenbelastung genau bestimmen ließ. Die einzelnen Messgeräte wurden an verschiedenen Stellen des Körpers getragen, so dass sich die Belastung einzelner Körperteile abschätzen ließ.

Ab Mitte Mai wurden verschiedene Experimente deaktiviert und deren Ergebnisse verstaut. Außerdem wurden noch einmal medizinische Untersuchungen vorgenommen (Hoffman Reflex, Lungenfunktion). Nach dem Andocken der Raumfähre Endeavour wurden umfangreiche Materialien ins Shuttle transportiert und gelangten mit diesem zur genaueren Untersuchung auf die Erde. Kleinere Defekte betrafen einen Sauerstoffgenerator vom Typ Elektron (defekter Sensor) und den Datenrekorder MCOR (Medium-rate Communication Outage Recorder), wodurch Messwerte des Vibrationsmesskomplexes MAMS nur eingeschränkt zur Erde übermittelt werden konnten. Erwähnenswert ist noch ein kurzzeitiger Defekt an einem Steuerungscomputer des Kühlsystems im russischen Swesda-Modul. Die drei Raumfahrer der vierten Stammbesatzung der Internationalen Raumstation landeten nach knapp 196 Tagen mit der Raumfähre Endeavour (STS 111), was für die beiden US-Amerikaner einen Langzeitrekord bedeutete.

_{Der vorliegende Artikel wurde 2002 für www.raumfahrt.de bzw. www.raumfahrtgeschichte.de geschrieben und nach Schließung der Seiten 2008 vom Autor (GG) in die Wikipedia eingetragen. Es handelt sich also nicht um eine Kopie aus der Wikipedia sondern im Gegenteil um die Vorlage. Der Originalartikel ist noch abrufbar auf den Seiten der HTWK Leipzig.}

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Der Beitrag Expedition 4 erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Autor: Günther Glatzel.

Während der Mission STS 102 fand der erste Wechsel der Besatzung der Internationalen Raumstation statt. Die zweite Crew bestand aus dem russischen Kommandanten Juri Ussatschow sowie den US-Astronauten Susan Helms und James Voss. Der Transfer fand in mehreren Etappen statt. Zunächst wechselte Juri Ussatschow in die Station und löste den Sojus-Piloten Juri Gidzenko ab. Vier Tage blieben den Kommandanten der ersten und zweiten Stammbesatzung William Shepherd und Juri Ussatschow anschließend für die Übergabe. Dabei sprachen sie über die bisher geleisteten Arbeiten sowie über Besonderheiten und Probleme. Dann standen Entladearbeiten und Installationen im Mittelpunkt.

Einige Funktionen der Steuerungseinheit für den Manipulator der Station wurden bereits kurz nach dem Einbau der Racks getestet. Mit der Human Research Facility gelangte auch das erste Rack mit wissenschaftlichen Geräten in das Labormodul Destiny. Die zweite Stammbesatzung der ISS beschäftigte sich zu einem größeren Teil mit wissenschaftlichen Forschungen als ihre Vorgänger. Die Experimente gehörten weitgehend zum Komplex Strahlungsmessung. Dabei wurden sowohl die Auswirkungen verschiedener Strahlungsarten auf den menschlichen Körper studiert, als auch Intensitäten in verschiedenen Bereichen der Station gemessen (Experimente TORSO, DOSMAP und Bonner Ball Neutron Detector). Zum Programm gehörten auch Forschungen zur Mikrogravitation, medizinische Untersuchungen an Knochen und Muskeln, psychosoziale Studien, Experimente zur Flüssigkeitsphysik und Kristallisation von Proteinen.

Die ersten Studien führte die Expedition Two Crew bereits am zweiten Flugtag an Bord der Discovery durch. Beim Hoffmann-Reflex-Experiment wurde die Reaktionsgeschwindigkeit des Rückenmarks untersucht. Ein spezieller Reiz auf die Beinmuskulatur führte zu einer unmittelbaren Reaktion. Aus der Veränderung der Reaktionsdauer während und nach der Anpassung an die Schwerelosigkeit will man Rückschlüsse auf die Reizverarbeitung im Rückenmark ziehen. Das Experiment wurde am sechsten Flugtag wiederholt. Anschließend wurde die Apparatur in die Station gebracht, wo weitere Tests folgten.

Am 21. März wurde das K_u-Band-Kommunikationssystem aktiviert, mit dem Datenraten von 50 MBit/s möglich sind. Neben Audio und 4 Videokanälen können auch wissenschaftliche Daten mit hoher Geschwindigkeit übertragen werden. Dazu gehörten beispielsweise Messwerte, die beim Experiment MACE II gewonnen wurden. MACE II (Middeck Active Control Experiment 2) besteht aus einer 1,52 m langen Plattform, auf der Kardanringe und Räder montiert sind.

Mittels einer Fernsteuerung können die beweglichen Teile auf der einen Seite der Plattform aktiviert werden, wodurch eine starke Vibration entsteht. Diese wird über 20 Sensoren analysiert. Die Steuerzentrale der Plattform regelt nun die Kardanringe und Räder auf der anderen Seite der Plattform so, dass die Vibration gedämpft wird. MACE II diente der Entwicklung eines schwingungsgedämpften Systems, auf dem empfindliche Experimente weitgehend störungsfrei ausgeführt werden können. Der Versuch wurde in der Folgezeit mehrfach wiederholt.

Am 23. März begannen die Untersuchungen mit dem Bonner Ball Neutron Detector (BBND) der japanischen Raumfahrtorganisation JAXA (NASDA). Der Detektor misst die Intensität der Neutronenstrahlung innerhalb der Station. Neutronen sind ungeladene Teilchen, die nicht durch Magnetfelder abgelenkt werden können. Neben BBND spielten zwei weitere Experimente zur Strahlungsmessung eine wichtige Rolle auf der ISS. Am 26. März wurde das für die ESA entwickelte, deutsche DOSimetric MAPping Experiment installiert. Mit zunächst zwei empfindlichen Silizium-Detektoren wurden Energie und Intensität der Strahlung im Labormodul Destiny gemessen. Später kamen weitere Detektoren dazu, die über die gesamte Station verteilt wurden. Interessante Ergebnisse ließ auch das Phantom-Torso-Experiment, dass im Mai aktiviert wurde, erwarten. Hier ist ein menschenähnlicher Torso in 35 Schichten unterteilt und mit 416 Dosimetern sowie fünf aktiven Detektoren versehen worden. Letztere befinden sich an den Stellen, an denen beim Menschen Gehirn, Schilddrüse, Herz, Magen und Darm sind. Damit sollen sich die Strahlenbelastungen einzelner Organe und die damit verbundenen medizinischen Risiken während eines Raumfluges genauer einschätzen lassen. Zusätzlich lassen sich die Strahlungswerte mit der Position der Station im All verknüpfen und damit beispielsweise die Auswirkungen der sogenannten südatlantischen Anomalie über der Küste Brasiliens untersuchen. Hier ist die hochenergetische Teilchenstrahlung deutlich höher als in anderen Bereichen.

In der letzten Märzwoche wurde auch das neue Fahrradergometer CEVIS (Cycle Ergometer with Vibration Isolation System) montiert. Mit dem Vorgängermodell hatte es des öfteren Probleme gegeben. Ebenso mussten ein Softwarefehler im K_u-Band-Kommunikationssystem behoben und ein defekter Kondensat-Verdampfer im Labormodul repariert werden. Am fehlerhaften Kohlendioxid-Absorptionssystem des Labormoduls wurde eine verschmutzte Ventilöffnung als mögliche Ausfallursache entdeckt.

Am 30. März konnte die Installation der Human Research Facility abgeschlossen werden. Zwei wesentliche Systeme sind ein Gasanalysegerät, über das sich der Stoffwechsel eines Menschen ermitteln lässt und ein Ultraschallkomplex, der dreidimensionale Bilder einzelner Organe, Muskeln oder Blutgefäße gewinnt. Die Untersuchung der Vorgänge und Veränderungen im menschlichen Körper während des Aufenthaltes in der Schwerelosigkeit ist ein wichtiger Bestandteil der Forschungsarbeiten aller Besatzungen der Internationalen Raumstation.

Zwischenmenschliche und kulturelle Faktoren können die effektive Zusammenarbeit innerhalb einer Crew beeinträchtigen. Deshalb gehört das wöchentliche Ausfüllen eines speziellen Fragebogens zu den Pflichten der Raumfahrer. Diese Fragebögen wurden von Psychologen erarbeitet. Einige Fragen betreffen auch die Interaktion mit den Bodenstationen in den USA und in Russland.

Bereits die erste ISS-Besatzung hatte bestimmte Regionen der Erde sowie außergewöhnliche Phänomene fotografisch dokumentiert (Crew Earth Observation). Die Expedition Two Crew setzte diese Arbeiten fort. So beobachtete man am 2. April das Flussbecken des Parana in Paraguay und Argentinien. Die Region ist durch fortschreitende Erschließung großen Veränderungen unterworfen. Die Wissenschaftler interessieren vor allem die Auswirkungen der Industriealisierung auf den Wasserstand des Flusses. Die Untersuchungen wurden zunächst mit zwei Handfotoapparaten (35 mm bzw. 70 mm) und einer digitalen Kamera vorgenommen. Ab 2002 konnten mehrere Beobachtungsinstrumente in einer speziellen Anlage genutzt werden (Window Observational Research Facility WORF). Das amerikanische Labormodul Destiny verfügt über ein großes Beobachtungsfenster.

Mit dem angedockten Transporter Progress-M 44 wurden Anfang April einige Manöver durchgeführt, die den Orbit der Station stabilisierten. Die Steuerung der Triebwerke wurde dabei vom Computer im Service-Modul Swesda übernommen. Am 16. April koppelte Progress-M 44 von der Station ab. Zuvor waren Treibstoff und Oxydator in die Tanks der Station gepumpt und der Frachtraum des Raumfahrzeugs mit Abfall sowie nicht mehr benötigten Teilen beladen worden. Zwei Tage später stiegen die drei Raumfahrer in ihr am unteren Kopplungsaggregat von Sarja angekoppeltes Raumschiff Sojus-TM 31, legten ab und koppelten 21 Minuten später am hinteren Stutzen von Swesda wieder an. Damit wurde mehr Raum für das Ankoppeln des Transportmoduls Raffaello während der nächsten Shuttle-Mission STS 100 geschaffen. Außerdem koppelte ein neues Rettungsraumschiff Anfang Mai wieder an Sarja an. Nach dem Ablegen von Sojus-TM 31 mit der Gastbesatzung wurde somit der Heckplatz für weitere Progress-Transporter frei.

Mit der Raumfähre Endeavour, die am 21. April an die ISS dockte, kamen zwei weitere Racks mit Experimenten sowie ergänzende Bauteile für die bereits vorhandenen Anlagen an Bord. Das EXPRESS-Rack 1 enthielt die Vibrationsmesskomplexe SAMS (Space Acceleration Measurement System) und MAMS (Microgravity Acceleration Measurement System), eine Anlage zur Untersuchung von Pflanzenwachstum (Advanced Astroculture = ADVASC), zwei Experimente zur Gewinnung verschiedener Proteinkristalle (Protein Crystal Growth – Single Locker Thermal Enclosure System, 1 °C bis 4 °C) sowie zwei kommerzielle Nutzlasten (CGBA und CPCG), in denen Arzneimittel durch Fermentierung bzw. Proteinkristalle für die medizinische Forschung hergestellt wurden oder weitere Einblicke in die Struktur von Proteinkristallen gewonnen werden sollten. CPCG (Commercial Protein Crystal Growth) beispielsweise wurde wie CGBA am 25. April aktiviert und enthielt mehr als 1.000 biologische Lösungen, deren Kristallisation automatisch in Gang gesetzt wurde. Im EXPRESS-Rack 2 waren die Vibrationsdämpfungseinheit ARIS, ein Experiment zur Kontrolle der Vibrationsdämpfung (ARIS-ICE), ein physikalischer Versuch mit Partikel-Flüssigkeitsgemischen (Colloiden) sowie die SAMS-Steuereinheit untergebracht. Zusätzlich zur ISS transportiert wurden Teile für die Experimente Phantom Torso und DOSMAP sowie eine mobile Werkzeughalterung.

Im Verlaufe der Mission der Endeavour kam es aufgrund von Defekten auf den Festplatten zweier Kommandocomputer zum zeitweiligen Verlust der Kommunikation der ISS mit der Bodenstation. Während der Reparatur konnten aber die Systeme des angedockten Shuttle genutzt werden. Das Computerproblem konnte zunächst nur provisorisch behoben werden. Kurz nach dem Abkoppeln der Endeavour empfing man die Besatzung des Raumschiffes Sojus-TM 32. Mit ihr kam Nachschub an Experimentiermaterial, vor allem aber ein frisches Raumschiff.

Anfang Mai wurde vor allem an der Aktivierung neuer Experimente gearbeitet. So wurde am 1. Mai erstmals ein Versuch über direkte Kommandos von der Erde aus gesteuert. Einen Tag später begannen die Untersuchungen mit dem Phantom Torso. Außerdem wurden zusätzliche Strahlungsdetektoren in Destiny und Unity für DOSMAP installiert. Anfang Mai wurden auch das Vibrationsmessexperiment MAMS und der Komplex Protein Crystal Growth – Single Locker Thermal Enclosure System aktiviert (Unit 9). Mit MAMS werden Vibrationen der Station im normalen Betrieb und bei bestimmten Ereignissen, wie Triebwerkszündungen, Ab- und Ankopplungen aufgezeichnet. Die ersten derartigen Ereignisse waren die Abkopplung von Sojus-TM 31 am 6. Mai und die Ankopplung von Progress-M1 6 am 23. Mai. Mit PCG-STES wurden in 756 biologischen Proben Proteinkristalle außergewöhnlicher Reinheit und Größe gezüchtet, die auf der Erde genauestens untersucht wurden.

Am 10. Mai wurde Advanced Astroculture in Betrieb genommen. In diesem abgeschlossenen Ökosystem sollen Pflanzen von der Saat bis zur Gewinnung neuen Samens einen vollen Reproduktionszyklus absolvieren. Ende Mai konnte festgestellt werden, dass die Saaten aufgegangen waren, um den 10. Juni blühten die Pflanzen.

Am 18. Mai begannen die Arbeiten mit der Human Research Facility. Dabei wurde zunächst das Gasanalysegerät getestet. Über die Zusammensetzung der ausgeatmeten Luft lassen sich Rückschlüsse auf den Stoffwechsel ziehen. Es sind Angaben zur Herzleistung, Stoffwechselfunktion, Lungenfunktion, Gasdiffusion in der Lunge, Lungenvolumen und zum Stickstoffgehalt möglich.

Im Rahmen der Crew Earth Observation wurden im Mai Industriekomplexe in Südafrika, der Vulkan San Cristobal in Nikaragua, der Parana in Südamerika, Andengletscher in Chile, Peru und Bolivien, Eis und Schnee auf den Sandwich Inseln und in der Antarktis, das Rote Bassin, Teile der Sechuan-Provinz sowie die Deltas des gelben Flusses und des Jangtse in China, das Ganges Bassin, Rift Triple Junction in Äthiopien, der Suez-Kanal, Gebiete auf den Philippinen, in Ruanda und Tansania sowie der Kilimanjaro fotografiert. Die Untersuchungen sollten neue Erkenntnisse für Landwirtschaft, Stadtentwicklung und Meteorologie bringen und wurden auch Im Juni fortgesetzt. Übrigens wurde mit einer der letzten Shuttle-Missionen ein Atlas zur Station gebracht. Der Kommandant der ersten ISS-Crew hatte bemängelt, dass der Umgang mit einem entsprechenden Computerprogramm unpraktisch sei. Also ging man wieder zur konventionellen „Technik“ über.

Bei den Tests des neuen Manipulatorsystems der Station trat ein Problem in der zweiten Kommandokette auf. Einmal wurde ein Befehl nicht weitergeleitet, ein anderes Mal gab es Unterbrechungen in der Bewegung eines Gelenks. Diese Probleme sollten durch ein Software-Update behoben werden. Es stellte sich aber heraus, dass es sich um einen zeitweilig auftretenden Defekt in einem Diagnose-Schaltkreis des Schulter-Nickgelenkes handelte. Dessen Signale können durch eine neue Software im Wiederholungsfall einfach überbrückt werden. Um weitere, ausführliche Tests durchführen zu können, wurde der nächste Shuttleflug um etwa einen Monat verschoben. Kleinere Probleme traten auch bei einem Datenrecorder und einem Experiment zum Studium bakteriologischer Fermentationsprozesse (Commercial Generic Bioprocessing Apparatus) auf. Mit ihm sollte herausgefunden werden, warum die Produktion von Antibiotika durch Mikroorganismen in der Schwerelosigkeit besser funktioniert als auf der Erde. Während der Defekt am Datenrecorder behoben werden konnte, wurde das biotechnologische Experiment nach einigen Reparaturversuchen deaktiviert.

Am 23. Mai koppelte das drei Tage zuvor gestartete Transportraumschiff Progress-M1 6 am Heck des Swesda-Moduls an. Seine Fracht bestand aus 960 kg Treibstoff, 261 kg Nahrung und medizinischen Gütern, 419 kg persönlichen Dingen der Stammbesatzung, 172 kg wissenschaftlicher Ausrüstung und 19 kg weiterer Gerätschaften und Dokumentationen. Darunter war auch eine neue Festplatte für den 3. Kommandocomputer der ISS, womit das System wieder voll funktionsfähig wurde. Mit dem Entladen der Fracht war die Crew mehrere Tage lang beschäftigt. Außerdem wurden laufend Wartungsarbeiten durchgeführt. Dazu gehörten beispielsweise die Überwachung der Lebenserhaltungssysteme sowie das Wechseln von Datenträgern und Experimentierproben. So wurde am 28. Mai die 10. Probeneinheit beim Experiment Protein Crystal Growth – Single Locker Thermal Enclosure System (PCG-STES) in Betrieb genommen. Größere Datenübertragungen wurden u.a. am 1. Juni (Phantom Torso, Bonner Ball Neutron Detector, DOSMAP) vorgenommen.

Am 30. Mai begannen die Forschungen an Flüssigkeit-Partikel-Gemischen, sogenannten Colloiden (Experiment on the Physics of Colloids in Space = EXPPCS). Über 11 Monate hinweg wurden die physikalischen Eigenschaften von acht unterschiedlichen Proben untersucht. Am 4. Juni wurde das Experiment SAMS II zur Messung von Beschleunigungen an Bord der Station aktiviert. SAMS war im Express-Rack 2 untergebracht und diente der Erforschung des Einflusses von Bordaktivitäten wie Sport oder Triebwerkszündungen auf gravitationsempfindliche Experimente in unterschiedlichen Bereichen der Station. Die 5 Sensoren, mit denen die Mikrogravitation gemessen wurde, befanden sich in der Nähe laufender Experimente im Destiny-Labor. Fortgeführt wurde dagegen das Experiment Interactions, bei dem die Raumfahrer wöchentlich Fragebogen zur Effizienz der Zusammenarbeit innerhalb der Crew und mit dem Bodenpersonal ausfüllten.

Am 8. Juni führten Ussatschow und Voss einen internen Einsatz unter Weltraumbedingungen durch. Dazu war die Kopfsektion des Swesda-Moduls für 19 Minuten enthermetisiert. Während dieser Zeit wurde die untere Luke abgeschraubt, verstaut und anschließend durch einen Führungskonus ersetzt, der bei Kopplungen von Raumschiffen mit dem Kurs-System benötigt wird. Hier koppelte im September ein modifizierter Progress-Transporter an, der das russische Ausstiegs- und Dockingmodul Pirs sowie einen entfaltbaren Mast (Strela) zur Station beförderte.

Im Rahmen des russischen Forschungsprogramms wurden vor allem biomedizinische und technologische Experimente durchgeführt. Dabei wurde u. a. die Herzaktivität bei sportlicher Belastung (Experiment Cardio-ODTN) gemessen. Hier wurde auch der Unterdruck-Anzug Tchibis eingesetzt. Mit ihm wird die untere Körperhälfte einem Unterdruck (von 10 bis 60 mm Quecksilbersäule) ausgesetzt. Dadurch wird mehr Blut in die unteren Körperbereiche gepumpt. Dies bedeutet für den Blutkreislauf in der Schwerelosigkeit eine gewisse Entlastung. Beim Experiment Paradont wurde der Mundraum näher erforscht. Unter anderem wurden die Konzentration von Immunglobulin, das Mengenverhältnis von Krankheitserregern und Antikörpern sowie die einzelnen Bestandteile der Mikroflora in der Mundhöhle bestimmt. Dazu wurden Speichelproben und Zahnabstriche genommen und eingefroren. Die Experimente PROGNOS und BRADOZ dienten der Entwicklung einer Echtzeit-Vorhersagemethode und der genaueren Bestimmung der tatsächlichen Strahlenbelastung der Besatzung. Dazu kamen neben bewährten Dosimetern auch neuartige Systeme zum Einsatz, die Thermoluminiszenz, Halbleitermaterialien und Samen höherer Pflanzen als Detektoren verwenden. Neben der Strahlendosis können so auch die direkten biologischen und genetischen Auswirkungen festgestellt werden. Damit beschäftigte sich auch das Experiment POLIGEN. Untersuchungsgegenstand waren Fruchtfliegen (Drosophila), deren genetische Widerstandfähigkeit unter den Strahlungsbedingungen des erdnahen Weltraums erforscht wurde. Mit der Effizienz von Medikamenten in der Schwerelosigkeit befasste sich das Experiment FARMA. Untersucht wurden Aufnahme, Verteilung und Abbau eines Wirkstoffs mit Hilfe von Speichel- und Blutproben.

Die Messung der Lärmbelastung in den wichtigsten Arbeits- und Lebensbereichen der ISS war Gegenstand von INFRAZVUK M. Da die Luft innerhalb der Raumstation nicht von selbst zirkuliert, muss eine Vielzahl von Ventilatoren dafür sorgen, dass verbrauchte Luft ständig durch frische ersetzt wird. URAGAN beschäftigte sich mit der Erprobung boden- und weltraumgestützter Systeme zur Vorhersage natürlicher oder vom Menschen verursachter Katastrophen auf der Erde. Die Weltmeere hatte das Experiment DIATOMEYA im Visier. Durch Videoaufnahmen sollten hierbei bioproduktive Zonen in den Ozeanen gefunden und dokumentiert werden. Bei IDENTIFIKATSIJA ging es um die strukturellen Belastungen der Station bei Kopplungsmanövern, Kurskorrekturen, sportlichen Aktivitäten der Besatzungsmitglieder sowie Außenbordarbeiten. Dazu wurden Beschleunigungswerte in unterschiedlichen Teilen der Station mit linear-optischen und konventionellen Systemen gemessen. Im Mittelpunkt des Experimentes TENZOR stand die Erprobung neuer Techniken, die Bewegungscharakteristik der ISS genauer bestimmen zu können. Dazu gehören Trägheitsmomente, der Luftwiderstand der wachsenden Station und die genaue Bestimmung ihres Schwerpunktes. Im Rahmen von VEKTOR T wurden die Bewegungsparameter der Station mittels GLONASS-Sensoren gemessen. GLONASS ist das russische Gegenstück zum amerikanischen Global Positioning System (GPS). Ziel ist die Erarbeitung einer möglichst genauen Vorhersage der Bahnänderungen infolge der Bremswirkung der Restatmosphäre. Die Qualität der Mikrogravitation an Bord wurde beim Experiment IZGIB untersucht, während sich PRIVIATZKA mit Formveränderungen der Station befasste. Bei ISKASCHENIJE waren magnetische Interferenzen und ihre möglichen Auswirkungen auf die Durchführung von Experimenten sowie die Orientierung am Erdmagnetfeld Untersuchungsgegenstand. Ziel von SKORPION war die Entwicklung eines verbesserten Systems zur Erfassung von Umweltparametern. Dazu gehören Mikrogravitation, elektromagnetische Felder, Teilchenstrahlung sowie klimatische Bedingungen. Für viele Experimente ist es wichtig, die genauen Umweltbedingungen zu kennen, um die erreichten Resultate richtig bewerten zu können.

Im Rahmen von BIOSFERA wurden kleine Wasserorganismen beobachtet und gefilmt. Die Aufzeichnungen sollten bei der Ausbildung von Schülern in Australien, China, Israel, Japan, Russland und den USA verwendet werden. Weitgehend Werbezwecken dienten hingegen die Experimente VZGLYAD, LEGO und POPULAR MECHANICS, bei denen Promotionfilme gedreht wurden.

Mit dem Experimentierkomplex CPCF 2 wurden Proteinkristalle hoher Reinheit hergestellt. Dazu gehören beispielsweise Glycoproteine von Viren oder Oberflächenfragmente von Antikörpern. Die Struktur der Kristalle wird auf der Erde mit Hilfe von Röntgenstrahlen analysiert. Die Versuche dienen der Entwicklung neuer Medikamente. Kristalle aus der Gasphase (Spray) wurden beim von der ESA in Auftrag gegebenen Plasma-Kristall-Experiment PKE gezogen. Die Proben wurden dabei von der Taxi-Crew (Sojus-TM 32) zur Station gebracht und nach der erfolgreichen Durchführung wieder mit zur Erde genommen. Weitere Experimente waren METEOROID, MASSOPERENOSS und Global Time System. An der Außenseite des Moduls Swesda befanden sich Detektoren, durch welche sich die Häufigkeit und Beschaffenheit von Mikrometeoriten mit Durchmessern von 10 bis 60 Mikrometern erfassen ließen. Ziel des Experiments METEOROID war eine Vorhersage der zu erwartenden Erosion der Außenhaut des Service-Moduls in den kommenden Jahren. Bei MASSOPERENOSS wurde der Transport von Flüssigkeiten und Gasen in Wurzelgewebe unter Einfluss der Schwerelosigkeit erforscht. Mit dem Global Time System der ESA schließlich wurde ein Verfahren erprobt, bei dem die Zeitsignale zur Synchronisation von Uhren aus der Internationalen Raumstation kommen. Sie wurden auf Frequenzen im Bereich von 400 MHz und 1,5 GHz ausgestrahlt.

Mitte Juni wurde ARIS, ein Experiment zur aktiven Vibrationsdämpfung im Express-Rack 2 kalibriert und für die ersten Untersuchungen vorbereitet. Die Kalibrierungstests wurden bis Anfang August mit zunächst 7 funktionierenden Aktoren begonnen und nach dem Austausch des defekten Gerätes erfolgreich abgeschlossen. Außerdem wurden das abbildende, medizinische Ultraschallsystem getestet, Proben aus dem Mini-Gewächshaus Astroculture entnommen sowie routinemäßige Wartungsarbeiten durchgeführt. Dazu gehören vor allem die Überwachung der laufenden Experimente und das Sichern der gewonnenen Daten. Bei den Strahlungsmessungen fallen große Datenmengen an, die aus den mobilen Sensoren auf einen Laptop übertragen werden müssen. Außerdem erforderlich ist das Wechseln und Aufladen der Sensorbatterien.

Im Juli wurden die ersten Experimente abgeschlossen und für die Rückkehr zur Erde vorbereitet. Dazu gehörte das defekte Gerät Commercial Generic Bioprocessing Apparatus CGBA und die Kristallisationsapparatur PCG-STES (Unit 9 und 10). Mit dem abgeschlossenen Biosystem ADVASC (Advanced Astroculture) wurde ein kompletter Wachstumszyklus von der Aussaat der Samen bis zur Gewinnung neuer vollzogen. Anfang Juli reiften die Samen aus und die Pflanzen wurden durch Entzug weiterer Feuchtigkeit und Nährstoffe sowie Erhöhung der Temperatur getrocknet. Wegen ihrer Genügsamkeit, ihres kurzen Lebenszyklus‘ und des günstigen Pflanzenbaus wurde für dieses Experiment die zu den Kohlgewächsen zählende Pflanzenart Arabidopsis ausgewählt. Neben den routinemäßig ablaufenden Experimenten zur Strahlungs- und Beschleunigungsmessung wurde auch mit dem physikalischen Experiment EXPPCS (Experiment on Physics of Colloids in Space) gearbeitet. Dabei wurden verschiedene Proben aufgeschmolzen und mittels Laser beleuchtet. Über zwei Videokameras konnten dann Bilder gewonnen werden, welche die Anordnung einzelner Partikel und die Bildung größerer Strukturen im Partikel-Flüssigkeits-Gemisch (Colloid) erkennen ließen. Man erhofft sich daraus Erkenntnisse, die bei der Herstellung von optischen Bauteilen, Lasern und Displays genutzt werden können.

Mitte Juli brachte die Atlantis (STS 104) das Ausstiegsmodul Quest, das letzte ISS-2-Experiment PCG-EGND (Protein Crystal Growth – Enhanced Gaseous Nitrogen Dewar) sowie Versorgungsgüter zur Station. Quest wurde mit dem Manipulatorsystem der Station am 15. Juli (7.40 Uhr UTC) an die Steuerbordseite des Verbindungsmoduls Unity angekoppelt. Danach wurde die erste Luke geöffnet und Ausrüstungsgegenstände verstaut. Am Folgetag betrat man auch die zweite Sektion des Moduls und überprüfte verschiedene Systeme. Dazu gehörten die Umweltsteuerung sowie die Kommunikationsanlagen. Ein Leck in einem Kühlsystem wurde abgedichtet und ein defektes Ventil im Luftzirkulationskreislauf ausgetauscht. Außerdem wurde die Luke zwischen der Gerätesektion und der eigentlichen Ausstiegsschleuse montiert. Nach längeren Dichtheitsüberprüfungen war das Schleusenmodul einsatzbereit und wurde am 21. Juli erstmals benutzt. Dabei stellte sich heraus, dass das Auspumpen der Luft etwa 40 Minuten dauerte statt der geplanten 7. Eine Ursache wurde zunächst nicht gefunden. Beim Ausstieg von Gernhardt und Reilly (STS 104) wurden keine Anzeichen für einen im Kontrollzentum auf der Erde vermuteten Kriechstrom an einem der Drehmotoren zur Ausrichtung der Solarzellenpaneele gefunden.

Beim An- und Abkoppeln der Atlantis war der Beschleunigungsmesskomplex MAMS aktiviert. Damit wurden erstmals Daten vom Andocken eines massereichen Kopplungspartners gewonnen. Auch die Antriebsphasen durch die Triebwerke des Orbiters (3 Bahnkorrekturen) und später des ebenfalls angedockten Progress-Transporters (5 Bahnkorrekturen) wurden protokolliert. Ende Juli wurden außerdem Wartungsarbeiten vorgenommen und mehr als 1 Tonne Versorgungsgüter verstaut, die mit dem Shuttle zur Station gebracht worden waren.

Im August waren die drei Raumfahrer der Expedition 2 Crew auch mit der Demontage einiger Experimente beschäftigt. Zur Erde zurück transportiert wurden das Middeck Acceleration Control Experiment (MACE), Protein Crystal Growth – Enhanced Gaseous Nitrogen Dewar. Ebenfalls deaktiviert wurden Phantom Torso und Dosimetric Mapping (DOSMAP). Das Experiment Bonner Ball Neutron Detector (BBND) wird dagegen nur innerhalb des Labormoduls verlagert.

Nach der Ankopplung der Discovery am 12. August wurden die entsprechenden Apparaturen sowie persönliche Gegenstände in den Shuttle transportiert. Außerdem wurden auch die Sitzschalen im Sojus-Raumschiff gewechselt. Nach einer relativ kurzen Übergabeprozedur quartierte sich die ISS-2-Mannschaft in der Raumfähre ein und bereitete sich intensiv auf die Rückkehr vor. Die Mission endete mit der Landung der Discovery am 22. August, 18.23 Uhr WZ.

_{Der vorliegende Artikel wurde 2001 für www.raumfahrt.de bzw. www.raumfahrtgeschichte.de geschrieben und nach Schließung der Seiten 2005 vom Autor (GG) in die Wikipedia eingetragen. Es handelt sich also nicht um eine Kopie aus der Wikipedia sondern im Gegenteil um die Vorlage. Der Originalartikel ist noch abrufbar auf den Seiten der HTWK Leipzig.}

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