Quellen: GK Roskosmos, RIA Nowosti, RKK Energija, TASS.

Moskau, 20. November 2023 – Russland hat am Montag den 25. Jahrestag der Internationalen Raumstation ISS gefeiert. Am 20. November 1998 war der russische Lager- und Funktionsblock (FGB) Sarja (Morgenröte) als erstes Modul gestartet worden. Damit habe der Bau „unseres gemeinsamen orbitalen Hauses begonnen, das ein leuchtendes und erfolgreiches Beispiel für die effektive internationale Zusammenarbeit bei der Erschließung des Weltraums ist“, wie der russische Kosmonaut Oleg Kononenko aus diesem Anlass in einer Botschaft aus der Station betonte. Sein besonderer Gruß galt dabei den Spezialisten der über 150 russischen Firmen, die das Modul in nur drei Jahren unter Leitung des Staatlichen Kosmischen Forschungs- und Produktionszentrums Chrunitschew (GKNPZ Chrunitschew) und in Kooperation mit dem US-Konzern Boeing gebaut haben.

Chrunitschew-Generaldirektor Alexej Warotschko erinnerte in diesem Zusammenhang in einem TASS-Interview daran, dass sich die russische Raumfahrt damals in einer Phase grundlegender Strukturveränderungen befunden habe, was die Aufgabe zusätzlich erschwert habe. Dadurch sei es auch zu Verzögerungen beim Bau der folgenden Module der Station gekommen. Deshalb habe man Sarja bis zu eineinhalb Jahren länger autonom mit zahlreichen Shuttle-Kopplungen betreiben müssen. Warotschko betonte ausdrücklich, dass die US-Sanktionen gegen die russische Raketen- und Raumfahrtbranche das ISS-Programm nicht betreffen, da von den dafür arbeitenden Unternehmen die Sicherheit des russischen und amerikanischen Segments und damit des ganzen Projekts abhänge. Sein Zentrum sei bereit, bei Bedarf für die weitere Einsatzfähigkeit des Sarja-Moduls zu sorgen.

Alexander Bloschenko, der in der GK Roskosmos das Direktorat für die Perspektivprogramme und die Wissenschaft leitet, hat aus Anlass des Jahrestages mitgeteilt, dass Russland für 2024 14 neue Experimente und 13 weitere für 2025/26 plane. Der Bau der dafür erforderlichen hochtechnologischen wissenschaftlichen Apparaturen befinde sich in der Endphase, sagte er am Montag auf der 3. Internationalen Konferenz „Wissenschaft auf der ISS“, die bis Mittwoch in Moskau im Institut für Kosmosforschung (IKI) stattfindet.

Bloschenko räumte zugleich ein, dass sich der Jungfernstart des neuen russischen bemannten Raumschiffes Orjol verzögert. Der Grund dafür sei, dass sich die Infrastruktur für die Angara-Trägerrakete des Sojus-Nachfolgers auf dem Kosmodrom Wostotschny noch in der Testphase befinde. Die Verzögerung werde sich aber „nicht ewig hinziehen“, versicherte er. Der Generalkonstrukteur der RKK Energija, Wladimir Solowjow, rechnet jetzt für 2028/29 mit dem Erststart.

Gerhard Kowalski

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• **ISS** Russisches Segment

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

Dabei handelt es sich um zwei Stromkabel und ein Ethernetkabel, die der Versorgung bzw. Anbindung des in wenigen Monaten zur ISS startenden Moduls Naúka dienen werden. Am Kopfteil von Sarja wurden die Kabel in entsprechende Verbindungstafeln eingesteckt. Die Enden hingegen wurden mit neu installierten Paneelen am Ausstiegsmodul Poisk verbunden. Bei einem späteren Einsatz werden die Leitungen dann zu Naúka verlängert.

Für die Arbeiten, die gegen 16.36 Uhr MESZ begannen, wurde der Strela-Kranarm Nummer 1 verwendet. An dessen Ende wurde Fjodor Jurtschichin nebst Kabeltrommel zum Einsatzpunkt befördert. Wenig später folgte Alexander Misurkin den Kranarm entlang, wobei er Befestigungen zur Führung der Kabel an der Außenhaut von Sarja installierte.

Zuvor hatte Misurkin bereits die Einheit 2 des Materialexperiments Wuinosliwost an Poisk installiert. Hier werden verschiedene Materialien für längere Zeit den Bedingungen des offenen Weltraums ausgesetzt. Danach sollen die Proben zur genaueren Untersuchung zur Erde zurück gebracht werden. Außerdem montierte Alexander Misurkin zwei Verbindungstafeln für die zu verlegenden Energiekabel an Handläufen von Poisk.

Zum Schluss wurde der Strela-Kranarm eingefahren und gesichert sowie die Werkzeuge und Materialien überprüft. Der Ausstieg endete am Samstag gegen 0.05 Uhr MESZ und dauerte somit 7 Stunden und 29 Minuten und wurde damit zum bisher längsten Einsatz mit russischen Raumanzügen.

Der heutige Ausstieg war der insgesamt 172ste zur Montage der Internationalen Raumstation. Jurtschichin absolvierte seinen siebenten Außenbordeinsatz, Alexander Misurkin den zweiten. Der nächste Ausstieg ist für den 22. August geplant.

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• ISS-Expedition 36 ab 16. August 2013
• ISS-Hauptthema ab 16. August 2013

Der Beitrag Vierter Ausstieg erfolgreich beendet erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

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

Zunächst wurde die Technik des Kurs-Annäherungssystems am Modul Swesda getestet. Diese wird nach dem Abkoppeln des gegenwärtigen Schleusenmoduls Pirs zu Beginn des nächsten Jahres für das Rendezvous des Mehrzwecklabors Naúka benötigt. Der Test verlief erfolgreich.

Anschließend wurde ein Flussregelventil des Kühlsystems an der Außenhaut von Sarja gewechselt. Das alte Ventil hat den geplanten Funktionszeitraum erreicht, funktionierte aber noch. Entlang des Moduls Sarja wurden danach Kabelklemmen angebracht. Hier sollen bei den nächsten Ausstiegen Daten- und Stromkabel vom US-basierten Segment zur Versorgung des Labormoduls Naúka verlegt und gesichert werden.

Danach wurde das Experiment Indikator am Modul Poisk installiert. Abschließend wurden Proben des Experiments Wuinosliwost und das gesamte Experiment Foton-Gamma geborgen. Zwischendurch wurden noch mehrere Handläufe am Modul Swesda befestigt.

Der Ausstieg begann gegen 15.32 Uhr MESZ planmäßig und dauerte 6 Stunden und 34 Minuten. Bis auf das Anbringen zweier Handläufe wurden alle Aufgaben gelöst.

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• ISS-Expedition 36

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

Vorbereitend auf den Einsatz führten Alexander Samokutjajew und Sergej Wolkow am 1. August einen Test der russischen Orlan-MK-Raumanzüge durch. Unterstützt wurden sie dabei von Michael Fossum. Bei diesem Testlauf im Kopplungs- und Schleusenmodul Pirs wurden etliche Funktionen, wie die der Kommunikationsanlagen, Dichtigkeit, Beweglichkeit, Überwachung der Biodatenübertragung sowie Funktionen der US-Kameras geprüft. Beide trugen, wie auch beim direkten Ausstieg, Raumanzüge mit blauen Streifen. Bereits in der letzten Woche wurden die Luken von Progress-M 10M geschlossen und der Raumfrachter zum Abdocken bereit gemacht. Das ist nötig, um das Kopplungs- und Schleusenmodul Pirs während der Außenbordarbeit als Luftschleuse nutzen zu können. Progress-M 10M müsste die ISS zeitiger als geplant verlassen, sollte es nicht gelingen, Pirs nach dem Ausstieg wieder unter Druck zu setzen. Ein Zugang zum Raumfrachter wäre dann nicht mehr möglich und seine Mission somit erfüllt.

In Vorbereitung auf den Ausstieg begaben sich Kommandant Andrej Borisjenko und Flugingenieur Ronald Garan gestern in das Docking- und Schleusenmodul Poisk (MIM 2) und schlossen dort die Luken zum Transfertunnel von Swesda. Dies war notwendig, damit sie während des Außenbordeinsatzes Zugang zu ihrem Raumschiff Sojus-TMA 21 haben und der Transfertunnel von Swesda als Notluftschleuse genutzt werden kann. Gesetzt den Fall, dass das Schleusenmodul Pirs (DC 1) aus einem technischen Grund nicht wieder unter Druck gesetzt werden kann, wäre diese Notluftschleuse zum Einsatz gekommen. Diesmal blieb der Transfertunnel (wie bisher immer) jedoch druckbeaufschlagt. Michael Fossum und Satoshi Furukawa hingegen konnten im amerikanischen Segment der Station verbleiben, da sie von dort Zugang zu ihrem Rückkehrraumschiff Sojus-TMA 02M hatten.

Etwas später als geplant, um 16:50 Uhr unserer Zeit, öffnete sich die Ausstiegsluke von Pirs und die beiden Raumfahrer schwebten aus der Station. Sogleich wurde die erste Aufgabe begonnen, der Minisatellit „Kedr“ wurde aktiviert und sollte ausgesetzt werden. Da es einige Probleme mit einer Antenne des Satelliten gab, wurde diese Aufgabe vorläufig gestoppt und „Kedr“ an Pirs gesichert. Die zweite Aufgabe der beiden Außenarbeiter war es, eine Apparatur für Laser-basierte Hochleistungsübertragungen von bis zu 100 Megabytes pro Sekunde an Swesda zu montieren. Sie wurde auf einer universalen Arbeitsplattform hinter den Solarzellen montiert und soll zukünftig Daten russischer Wissenschaftsexperimente zur Erde übertragen. Pro Überflug könnten damit bis zu 3 GB ausgetauscht werden.

Die nächste Tätigkeit betraf eine Antenne, welche mit zu niedriger Leistung arbeitete. Davon wurden einige Fotos angefertigt, um den Ingenieuren am Boden die Suche nach einer Lösung des Problems zu erleichtern. Anschließend sollte eine Antenne des KURS-Systems demontiert werden, dies wurde jedoch aus Zeitgründen verschoben.

Nach Klärung der Probleme mit einer der beiden Antennen des Minisatelliten „Kedr“ wurde dieser um 20:42 Uhr MESZ ausgesetzt und entfernte sich nach hinten, unten von der ISS. Dieser kleine Satellit, auch als Earth Artificial Satellite (EAS) bezeichnet, wiegt 30 Kilogramm und hat die Abmaße 550 x 550 x 400 mm. Er wurde nach dem Funkrufzeichen Juri Gagarins benannt. Die anschließende Flugkontrolle wird ein Verbund von Funkamateurstationen durchführen, das Amateurfunk-Rufzeichen von „Kedr“ ist RS1S. Der im Rahmen eines UNESCO-Programms von Studenten entworfene Satellit soll auf der Amateurfunkfrequenz 145.95 MHz an die 25 Grußbotschaften in 15 Sprachen, etliche Fotos und wissenschaftliche Daten versenden. Die Hauptaufgabe des heutigen Einsatzes bestand darin, den ersten der beiden STRELA-Teleskoparme von Pirs nach Poisk zu versetzen. Dies wird nötig, da das Kopplungs- und Schleusenmodul Pirs im nächsten Jahr durch das neue russische Labormodul Naúka (sprich Na-u-ka) ersetzt werden soll. Da man zu diesem Zeitpunkt zu weit hinter dem Zeitplan lag, musste diese dreistündige Aktivität gestrichen und auf einen nächsten Einsatz verschoben werden.

Dafür kam die Demontage der KURS-Antenne erneut ins Programm, welche bei der Kopplung des Poisk-Moduls im November 2009 genutzt wurde. Diese Antenne wird nun nicht mehr benötigt und wurde in die ISS gebracht. Von dem russischen Materialexperiment SKK-1 wurden nun einige Fotos zu Dokumentationszwecken angefertigt, auch von einigen Außenpaneelen an Sarja wurden Bilder geschossen. Den Abschluss dieses Außeneinsatzes bildete die Montage des Experimentes BioRisk. Dabei werden drei Zylinder auf einer Plattform an einen Handlauf von Pirs befestigt. Damit sollen die Wirkungen von Mikroben auf Raumfahrzeugstrukturen mit dem Einfluss von Sonnenstrahlung auf diesen Prozess untersucht werden. Kurz vor dem Einschleusen fertigten die beiden Kosmonauten noch einige Fotos von freischwebenden Portraits der Raumfahrtgrößen Juri Gagarin, Sergej Koroljow und Konstantin Ziolkowski an. Nach 6 Stunden und 23 Minuten endete dieser 29. russische Außeneinsatz an der ISS um 23:13 Uhr MESZ. Beide Kosmonauten kehrten wohlbehalten, aber erschöpft, in die ISS zurück. Es war der erste Weltraumausstieg für Alexander Samokutjajew, Sergej Wolkow war zuvor bereits zweimal im freien Raum.

Mittlere Bahnhöhe der ISS am 02.08.2011:386,8 km bei einem Höhenverlust von rund 40 Metern in den letzten 24 Stunden

Zukünftige Ereignisse:

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

Raumcon:

• **ISS** Expedition 28 seit dem 31. Juli

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Autor: Daniel Maurat

Das MLM (russ. МЛМ / Многофункциональный лабораторный модуль; Mnogozelewoi Laboratornui Modul für Vielzwecklabormodul) Naúka (russ. Нау́ка für Wissenschaft) ist ein Labormodul der Internationalen Raumstation ISS. Es wurde zwar für den Fall gebaut, dass der Start des Moduls Sarja fehlschlägt, nach dem erfolgreichen Start wurde es aber umgebaut.

Entwicklung und Bau

Die Geschichte von Naúka begann, als die NASA das russische Konstruktionsbüro GKNPZ Chrunitschew beauftragte, das FGB Sarja zu bauen. Für den Fall, dass der Start, der Sarja ins All bringen sollte, fehlgeschlagen wäre, hatte man ein Ersatzmodul, das FGB 2, gebaut. Aber der Start von Sarja gelang, und das zu 70% fertiggestellte FGB 2 wurde zunächst eingelagert.

Im August 2004 beschloss die russische Weltraumagentur Roskosmos, ein Forschungsmodul für den russischen Teil der ISS zu bauen. Um Kosten zu sparen, entschied man sich, das alte FGB 2 umzubauen und es in ein Forschungsmodul zu verwandeln. Der Auftrag wurde zwar 2006 an RKK Energija vergeben, doch ist Chrunitschew weiter maßgeblich am Bau des Moduls beteiligt. Zunächst plante man, Naúka an sein Zwillingsmodul Sarja zu koppeln, doch man entschied sich dann für eine Kopplung mit dem Modul Swesda, bei der das Modul Pirs ersetzt wird. Dafür musste man den Kopplungsstutzen austauschen (dazu beim Aufbau mehr). Zur Zeit (Stand Ende 2010) ist das Modul in der Endfertigung und soll dann gegen Ende 2011 nach Baikonur gebracht werden.

Aufbau

Nauka ist ein Zwilling von Sarja, nur mit anderer Ausstattung. Im Grunde ist es ein zylindrisches Modul aus Aluminium. Am Kopfende des Moduls ist eine kugelfürmige Zwischensektion untergebracht, die über einen passiven, zur Erde zeigenden (Nadir), Andockstutzen des Typs SSWP G4000 für Sojus-Kapseln und Progress-Frachter. Darüber hinaus soll an dieser kugelförmigen Sektion eine kleine Schleuse für Außenexperimente angebracht werden. Diese Schleuse ist etwa 1,5 Meter lang und befindet sich am Heckende der Kugel. Am Zenitende von Naúka, gegenüber der kugelförmigen Kopplungssektion, befindet sich ein Konus, der im aktiven Ankopplungsstutzen vom Typ SSWP-M 8000 mündet. Mit dem wird Nauka es mit Swesda Nadir verbunden. Zunächst wollte man Nauka an Sarja Nadir ankoppeln lassen und hatte dafür einen aktiven SSWP G4000-Kopplungsstutzen montiert, nach der Entscheidung, das Modul an Swesda anzukoppeln, wurde der Kopplungsstutzen ausgetauscht. An der Außenhaut befindet sich ein Paar 10,7 Meter lange und 3,3 Meter breite Solarzellenflächen, die das Modul mit Energie versorgen. Da es autonom an die ISS koppelt, besitzt es ein Lageregelungssystem mit 36 Lageregelungstriebwerken, die von 16 Kugeltanks gespeist werden. In ihnen wird sowohl Stickstoff für die Lageregelung als auch Sauerstoff und Stickstoff für die Bordatmosphäre gelagert. Auch ist an der Außenhaut ein großer Radiator angebracht, der Abwärme aus der Station in den Weltraum abgibt. Einen derartigen Radiator hat das Schwestermodul Sarja nicht. Neben der Schleuse ist der Radiator einer der herausragendsten Unterschiede zwischen den beiden Modulen.

Im Inneren befinden sich verschiedene Experimente sowie eine dritte Schlafgelegenheit im russischen Teil der ISS (die anderen beiden sind in Swesda), Toilette und eine Waschanlage für die Kosmonauten. Auch gibt es hier eine Steuerungseinrichtung für den europäischen Roboterarm ERA, der zusammen mit Naúka gestartet wird. Darüber hinaus befinden sich im Modul Treibstoffpumpen und Leitungen, die Nachschub aus Progress-Frachtern in die Lagertanks der Station transportieren.

Im Orbit

Die ersten Teile von Naúka gelangten mit dem Space Shuttle Atlantis an der Außenhaut des Moduls Rasswjet ins All. Bei diesem Flug wurden der Radiator, die Luftschleuse und Ersatzteile des Roboterarms ERA transportiert. Dies wurde schon so früh gemacht, da diese Teile aus Masse- und Abmessungsgründen nicht mit dem Modul gemeinsam gestartet werden konnten. Sie würden schlichtweg nicht unter die Nutzlastverkleidung passen.

Der Start des Moduls wird laut Roskosmos (Stand Ende 2010) im März 2012 auf einer Trägerrakete vom Typ Proton M stattfinden. Diese wird Naúka auf eine Umlaufbahn bringen, die in etwa der der ISS entspricht. Nach einigen Tagen wird Naúka schließlich an Swesda Nadir ankoppeln. Nach der Kopplung werden sowohl Schleuse als auch Radiator am Modul befestigt.

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Autor: Daniel Maurat

Das MIM 1 (Malui Issledowatjelski Modul 1 für Miniforschungsmodul 1) oder (SGM Стыковочно-грузовой модуль Stykowotschno-Grusowoii Modul für Ankopplungs- und Frachtmodul) Rasswjet (russ. Рассвет für Morgenröte) ist ein russisches Andock- und Forschungsmodul. Zudem kann es als Lagermodul für überschüssiges Equipment benutzt werden. Im Vergleich zu anderen russischen Modulen kann Rasswjet mangels eigener Triebwerke nicht autonom fliegen, weswegen es, wie die Module Pirs und Poisk mit einem anderen Raumfahrzeug, hier dem amerikanischen Space Shuttle, zur ISS gebracht werden musste.

Entwicklung und Bau

Die Entwicklung von Rasswjet begann als Teil der Naútschnui Energetscheski Platform (NEP, wissenschaftliche Energieplattform), welche die russichen Module mit Energie versorgt hätte. Dessen Planung startete schon bei Mir 2, wo sie in etwa die gleiche Aufgabe gehabt hätte. Der Start hätte mit einem Shuttle oder einer Zenit erfolgen sollen, dafür hätte man bei einem Shuttle-Start amerikanische Güter im SPP mitgenommen. Nachdem aber 2006 Module wie die Forschungsmodule 1-3 und das Universelle Andockmodul gestrichen wurden, war das auch das Ende der NEP, da man die restlichen Module des russischen Teils auch mit dem ITS, der großen Sonnenkollektorreihe des US-Teils, hätte versorgen können. Zu diesem Zeitpunkt hatte man aber schon den Bau des unter Druck stehenden Basismoduls begonnen. Dieses wurde dann zunächst eingelagert.

Die Renaissance für das Basismodul begann, als die russische Weltraumagentur Roskosmos den Bau eines Andock- und Lagerungsmoduls plante, da man durch das Ankoppeln von Node 3 Tranquility den Nadir-Ankopplungsstutzen von Sarja nicht mehr gefahrlos hätte ansteuern können. Das SGM sollte als Verlängerung für Sarja dienen. Aber auch nachdem die NASA beschloss, Tranquility an Unity Backbord anzudocken, ließen die Russen nicht vom SGM und wollten im Modul auch ein wenig Forschung betreiben, sodass Roskosmos das SGM in MIM 1 umbenannte. Es sollte dann, wie die NEP, mit einem Shuttle gestartet werden. Dafür wollte man im Modul US-Fracht mitnehmen. Nachdem man auch das MLM Naúka entwickelte, beschloss man, mit dem MIM 1 auch Teile des MLM mitzunehmen, wie eine Schleuse, einen Radiator und Ersatzteile für den europäischen Roboterarm ERA, der für Aufgaben am russischen Teil konzipiert wurde. Der Bau fand bei RKK Energia bei Moskau statt. Nach der Fertigstellung wurde Rasswjet, welches seinen Namen am 7. Dezember 2009 erhielt, am 17. Dezember 2009 mit einer An 124 von Russland nach Cape Caneveral in Florida gebracht, wo es zuerst in der Vorbereitungshalle der Firma Astrotech, später dann auch in der Space Station Processing Facility (SSPF für Raumstation-Vorbereitungshalle) untergebracht war, der Halle, in der alle Module, die auf einen Shuttle-Start warten, gelagert und auf den Start vorbereitet wurden und werden. Von dort aus wurde das Modul schließlich zum am LC-39 wartendem Space Shuttle Atlanits gebracht und in die Ladebucht integriert.

Aufbau

Rasswjet ist ein zylinderförmiges Modul mit 6 Metern Länge und einem Durchmesser von 2,35 Metern. An der Außenhaut befinden sich vier Halterungen, die dazu dienen, Rasswjet beim Start in der Shuttle-Ladebucht zu fixieren. Außerdem befinden sich dort ein Radiator, Ersatzteile des ERA sowie eine Schleuse für das noch zu startende MLM Naúka. An der Außenseite des Moduls befinden sich drei PDGFs (Power and Data Grapple Fixtures), zwei für den Shuttleroboterarm Canadarm und den Stationsarm SSRMS/Canadarm2, die beide die gleiche Art von PDGF verwenden, und einen für ERA des russischen Teils der Station.

Für Kopplungsmanöver verfügt Rasswjet über je einen aktiven und einen passiven „SSWP-G 4000″-Kopplungsstutzen. Der aktive, sich am Zenitende befindende ist derzeit von Sarja belegt, der passive am Nadirende wird für Kopplungsmanöver von Sojus– und Progress-Raumschiffen benutzt. Dafür besitzt Rasswjet auch Leitungen und Pumpen für den Treibstofftransfer von einem Versorgungsraumschiff in die Stationstanks in Sarja.

Zudem besitzt Rasswjet Platz für acht Experimente. Beim Start waren dies ein Handschuhkasten, zwei Inkubatoren und eine Plattform, die Experimente von den Vibrationen der Station isoliert, um eine verbesserte Qualität der Mikrogravitation zu erreichen. Weitere Experimente können mit den verschiedenen Versorgern gebracht werden.

Im Orbit

Der Start von Rasswjet fand mit der Mission STS 132 des Space Shuttles Atlanits am 14. Mai 2010 statt. Nach zweitägigem Flug zur ISS dockte die Raumfähre an PMA 2 an. Zwei Tage später, am 18. Mai 2010, wurde Rasswjet mit Hilfe des Canadarm und des SSRMS/Canadarm 2 an Sarja-Nadir angekoppelt. Die Luken wurden am 20. Mai geöffnet und die Besatzung von STS 132 sowie der ISS-Expedition 23 betraten zum ersten Mal das neue Modul.

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Autor: Günther Glatzel.

Als das Raumschiff Sojus-TMA 15 am 29. Mai am unteren Kopplungsstutzen des Moduls Sarja ankoppelte, waren Raumfahrer aller beteiligten Organisationen (CSA, ESA, JAXA, NASA und RSA) an Bord der Internationalen Raumstation. Mit dieser erstmals sechsköpfigen Besatzung begann außerdem die Hauptnutzungsphase der ISS, die bis 2020 ausgedehnt werden sollte.

Bis dahin war man in erster Linie mit dem Aufbau und der Wartung der Station beschäftigt. Mit der Aufstockung der Besatzung blieb viel mehr Zeit für deren eigentliche Aufgabe: sie wurde zum höchsten Experimentallabor der Welt.

Bereits für die Expedition 20 waren mehr als 150 Experimente auf vielfältigen Gebieten geplant. Dazu gehörten Lebenswissenschaften, Technologie, Materialwissenschaft, Biologie, Geophysik, Erdfernerkundung, Astronomie und Kosmologie, Bildung sowie kommerzielle Untersuchungen. Dazu verfügte die ISS über 3 Labormodule sowie weitere Experimentierplätze in anderen Modulen. Aufwändig waren auch die Einrichtungen zur Sicherung des Lebens und Komforts für die Menschen, die Steuerungsanlagen, die Energieversorgung und Datenübertragung. Viele Systeme sind redundant, da sie in mehreren Teilen der Station vorhanden sind. Manches wurde gemeinsam entwickelt, vieles soll gemeinsam genutzt werden.

So wurde das erste Modul der Station, Sarja, von Russland entwickelt und gebaut aber von den USA finanziert. Verbindungsknoten im US-basierten Teil wurden in Italien gefertigt, dafür erhält die ESA Nutzungsrechte in der ganzen Station. Die Russen transportieren auch Menschen und Material für die NASA, dafür beziehen sie Energie von den großen Solarzellenpaneelen an der Integrated Truss Structure.

Der ESA-Manipulator ERA wird am russischen Mehrzweckmodul operieren, Kopplungsaggregate an den Space Shuttles und einige am US-Teil der Station stammen aus Russland, dafür verwendet man vom russischen Segment aus häufig Breitbandverbindungen für Video oder Internet über US-Satelliten. Die Liste ließe sich sehr lange fortsetzen.

Das am 27. Mai 2009 gestartete Raumschiff Sojus-TMA 15 koppelte zwei Tage später gegen 12:36 Uhr UTC erfolgreich an der ISS an. Knapp 2 Stunden später wurden nach ausgiebigen Dichtheitstests die Luken zwischen beiden Raumfahrzeugen geöffnet und die Neuankömmlinge willkommen geheißen. Beim ersten Videotermin wurden Grüße und Glückwünsche rund um die Welt ausgetauscht, vor allem kamen Verwandte der Raumfahrer zu Wort. Anschließend absolvierten die Raumfahrer ihr Sicherheitsbriefing und begannen mit der Arbeit.

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

Koichi Wakata, der bereits längere Zeit auf der ISS weilte, wurde nach zwei Wochen durch Timothy Kopra ersetzt, der später seinerseits von Nicole Stott abgelöst wurde. Alle anderen Mitglieder der ISS-Expedition 20 arbeiteten bis zur Ablösung von Padalka und Barratt Anfang Oktober gemeinsam.

Gennadi Padalka und Michael Barratt absolvierten am 5. Juni einen ersten Ausstieg zur Vorbereitung der automatischen Ankopplung eines neuen Ausstiegs- und Kopplungsmoduls an Swesda-Zenit. Dabei montierten sie zwei Antennen für das Rendezvous-System. Der Ausstieg dauerte von 7:52 Uhr bis 12:46 Uhr UTC, also knapp 5 Stunden. Er begann allerdings rund eine Stunde später als geplant, da die neuen Orlan-MK-Raumanzüge bereits vor dem Ausstieg erhöhte Werte für die Konzentration an Kohlenstoffdioxid (CO₂) anzeigten. Die beiden Raumfahrer fühlten sich aber vollkommen normal, so dass man die Arbeiten schließlich wie geplant ausführte. Für Padalka war dies der siebente Außenbordeinsatz, Barratt stieg zum ersten Mal aus.

Zunächst montierten die beiden Raumfahrer eine Antenne zur Messung der Lage des anfliegenden Kopplungspartners am oberen Teil von Swesda und verlegten ein Kabel zu Stromversorgung und Datenübertragung. Danach folgte die Installation einer zweiten Antenne direkt auf dem Kopplungsstutzen. Aus den Signalen dieser Antenne lassen sich Angaben über Entfernung, Relativgeschwindigkeit und Rollbewegungen des anfliegenden Raumfahrzeugs ermitteln. Damit werden dann notwendige Korrekturmanöver errechnet. Die Ankunft des MIM 2 (für Kleines Forschungsmodul 2) genannten neuen Moduls, war für November geplant.

Mit MIM 2 stand dann eine vierte Andockstelle für Raumschiffe mit den entsprechenden Kopplungsaggregaten zur Verfügung. Außerdem sollte das Modul später als Luftschleuse bei Außenbordarbeiten fungieren. Bisher ist Pirs dafür zuständig. Das Modul wurde bereits 2001 an der ISS angekoppelt und hat seine vorgesehene Funktionsdauer überschritten. Es bleibt aber wahrscheinlich bis kurz vor der Ankunft des deutlich größeren Mehrzweckmoduls MLM 2011 oder 2012 in Betrieb.

Nach der Montage und dem Anschluss beider Antennen schwenkte Gennadi Padalka einen der Strela-Teleskopmasten am Modul Pirs nach oben. Michael Barratt klinkte sich an dessen Ende ein und wurde anschließend etwa 10 Meter über die Station gehoben. Hier fertigte er einige Fotos an, vor allem von den gerade neu installierten Antennen. Anschließend wurde der Teleskoparm wieder eingefahren und gesichert und die beiden Raumfahrer begaben sich zurück zur Schleuse.

Für die Neuankömmlinge Roman Romanenko, Robert Thirsk und Frank de Winne startet der halbjährige Aufenthalt auf der Station mit ausgiebigen medizinischen Tests. Zu Beginn der Anpassung an die Schwerelosigkeit vollziehen sich einige Veränderungen ziemlich schnell, man muss also deren Ausgangsniveau rechtzeitig erfassen. Dazu gehören Muskelvolumen, Knochen- und Körpermasse, verschiedene Parameter des Herz-Kreislauf-Systems, die Zahl der roten Blutkörperchen aber auch psychologische Gegebenheiten wie Schlaf-Wach-Rhythmus oder Stressbelastbarkeit und Stimmung. Zu deren Untersuchung dienten u. a. die Experimente SLEEP, 3D Space, Sonokard, BISE, Pilot-M oder Nutrition. In der Anfangsphase wurden außerdem beinahe täglich persönliche medizinische Konferenzen abgehalten, bei denen jeder Raumfahrer einzeln und vertraulich mit Ärzten reden konnte.

Den Neuankömmlingen wurden während der ersten Tage etwa 7 Stunden Zeit gegeben, sich mit den Gegebenheiten der Station vertraut zu machen. Die übrige Zeit war bereits mit Stationsroutine, Sport und experimenteller Arbeit gefüllt. Wartungsaufgaben an Bord der Station betrafen in erster Linie Systeme zur Lebenserhaltung wie Sauerstoffgenerator, Kohlenstoffdioxidabsorber, Ventilatoren, Wasserkreisläufe und Toilette aber auch die Sportgeräte, bei denen recht oft kleinere und größere Fehler behoben werden mussten. Betreute Experimente waren u. a. Rastenija 2 im Lada-Gewächshaus (Pflanzenwachstum), BCAT-4 (Verteilungsmuster von Partikeln in zähen Flüssigkeiten) in einer Kristallisationsapparatur und biologische Untersuchungen in der Cell Biology Experiment Facility (Zellbiologie).

Die Raumfahrer selbst führten verschiedene biomedizinische Experimente aus. Bei 3D Space ging es um Untersuchungen zur These, dass veränderte visuelle Wahrnehmung auch die Motorik beeinflusst. Das Experiment NeuroSpat beschäftigte sich ebenfalls mit Veränderungen der visuellen und räumlichen Wahrnehmung im Verlaufe längerer Raumflüge. Dazu wurden während verschiedener Tests die Hirnströme gemessen. Reaktionen auf Stress bzw. die schnelle und zuverlässige Einschätzung des psychischen Befindens eines Raumfahrers wurden mittels Pilot-M bzw. Tipologija untersucht. Bei Pilot-M wurde eine Flugsimulation mit Zeitvorgaben durchgeführt. Dabei wurde ein EEG aufgezeichnet. Tipologija hingegen beinhaltete Farbtests und Computerspiele (Minesweeper und Tetris). Auch hier wurde über Hirnströme das Stresslevel des Probanden eingeschätzt.

Bodies in the Space Environment (BISE) untersuchte mittels PC und einer „Brille“, mit der alles außer dem Bildschirm ausgeblendet wird, wie Raumfahrer in der Schwerelosigkeit oben und unten empfinden. Dazu sahen die Probanden die Buchstaben p und d, die ja praktisch um 180° gedreht einander entsprechen und mussten kurzfristig entscheiden. Präfrontale Hirnfunktionen und räumliche Wahrnehmung waren genauso Forschungsgegenstand wie der Einfluss der Gravitation auf Hirnaktivitäten.

Am 29. Mai fiel für etwas mehr als 4 Stunden die direkte Kommunikation zwischen den Kontrollzentren in Houston und Moskau aus. Dies lag an einem defekten Glasfaserkabel in Finnland, wie später festgestellt werden konnte. Während der Ausfallzeit half das deutsche Kontrollzentrum in Oberpfaffenhofen aus.

Im Laufe mehrerer Tage wurde, überwacht von der Erde, die Aufladung der Station durch Reibung vor allem der großen Solarzellenflächen mit der Restatmosphäre ermittelt. Dazu wurden die Solarzellenflächen senkrecht gestellt, so dass sie für die Reibung die größte Fläche boten. Spezielle Einrichtungen sorgen dann normalerweise dafür, dass ein Teil dieser Ladung wieder an das umgebende, dünne Plasma abgegeben wird. Zur Messung waren die Langmuir-Sonden auf Swesda und Columbus aktiviert. Interessant war die Aufladung vor allem im Zusammenhang mit der Ankunft des ersten japanischen Transportraumschiffes HTV, die für September geplant war.

Roman Romanjenko trug zeitweise Oberschenkelmanschetten, um einen größeren Teil des Blutes in den unteren Extremitäten zu halten. Da der Kreislauf auf der Erde gegen die Schwerkraft verstärkt Blut nach oben pumpt und dies vom Körper auch im Weltall ohne Schwerkraft fortgeführt wird, ergeben sich verschiedene unangenehme Folgen. Dazu gehören Schwindel, Nasenverstopfung, ein aufgedunsenes Gesicht (Puffy Face), Schmerzen bei Augenbewegungen, Übelkeit und Erbrechen. Das Tragen der Manschetten könnte möglicherweise die Anpassung an die Schwerelosigkeit erleichtern. Im Rahmen von Integrated Cardiovascular wurden auch Ultraschallbilder vom arbeitenden Herzen gemacht. Über Urin-, Speichel- und Blutproben (Experiment Nutrition) lassen sich Erkenntnisse über Veränderungen der Knochenmasse und der Wirksamkeit dagegen eingenommener Medikamente ableiten. Eine „anstrengende“ Untersuchung musste Roman Romanjenko erstmals über sich ergehen lassen. Während einer anderthalbstündigen Phase (Experiment Pnevmokard), die er ohne Bewegungen oder Unterhaltung in völliger Ruhe zubringen musste, wurden EKG, Puls, Blutdruck, Durchblutung, elektrischer Widerstand oder Atemfrequenz gemessen.

Am 1. Juni führte die Besatzung ein zweistündiges Notfalltraining aus. Dazu gehörte, dass man Luken so schnell wie möglich schließen kann und weiß, wo sich Feuerlöscher oder Atemmasken befinden. Außerdem wurde Sauerstoff zur Auffrischung der Atmosphäre aus einem speziellen Tank an Bord von Progress-M 02M in die Station gepumpt. Am Freitag wurden turnusmäßig Feuermelder und -löscher kontrolliert.

Am 8. und 9. Juni wurde Dextre, der Special Purpose Dexterous Manipulator (SPDM), von der Erde aus gesteuert mittels Space Station Remote Manipulator System (SSRMS) vom Mobile Service System PDGF 2 an die Außenseite des US-Labors Destiny verlegt. Der Stationsmanipulator selbst wurde an der Power & Data Grapple Fixture (PDGF) am Modul Harmony stationiert. Von hier aus wird der Canadarm 2 während der Mission STS 127 operieren.

Am 10. Juni absolvierten Gennadi Padalka und Michael Barratt ihren zweiten Ausstieg, der eigentlich keiner war. Sie wechselten im Kopfteil des Swesda-Moduls einen Lukendeckel gegen einen Kopplungskonus. Dadurch wurde das Andocken eines speziellen Progress-Frachters möglich, der im November ein neues Modul zur Internationalen Raumstation bringen sollte.

Frank de Winne und Robert Thirsk hingegen beschäftigten sich im Rahmen eines monatlichen Gesundheitschecks (PFE) u. a. mit mit einem Belastungs-EKG, Koichi Wakata trug am 11. und 12. Juni Sensoren und Aufzeichnungsgerät für ein 24-Stunden-Langzeit-EKG (Experiment BIORHYTHM). Ebenfalls Bestandteil des medizinischen Programms waren Hörtests, das Ausfüllen von Fragebögen zur Ernährung (FFQ), zur Interaktion in der Station und mit Bodenstellen (Wsaimodeistwije) sowie zur Erfassung von Veränderungen kognitiver Leistungen bei Langzeitaufenthalten im Weltraum (WinSCAT, BISE) und zu Auswirkungen wechselnder Lichtbedingungen auf den Tag-Nacht-Rhythmus (SLEEP).

Gegenstand von Erdbeobachtungen (Crew Earth Observation, Uragan, Ekon und Seiner) waren u. a. Aral- und Issyk-kul-See (Usbekistan bzw. Kirgisistan), der Ätna (Italien), das Terski-Hochland zwischen Schwarzem und Kaspischem Meer (Russland), die Städte Sewastopol (Ukraine), Madrid, Istanbul, die Inseln Madeira, Galapagos und Darwin, Fischfanggebiete an der Nordwestküste von Afrika sowie die Raumfahrtstartplätze Baikonur und Cape Canaveral. Amateurfunkkontakt bestand zu Bildungseinrichtungen in Japan, China und Belgien. Padalka und Romanjenko wurden außerdem vom chinesischen Fernsehen CCTV interviewt. Dabei ging es um die Vorbereitung einer Fernsehsendung anlässlich des 60. Jahrestages der Unterzeichnung eines Freundschaftsabkommens zwischen China und der damaligen Sowjetunion am 14. Februar 1950.

Koichi Wakata absolvierte den dritten Teil der Experimentierreihe „Try Zero G“. Hierfür waren von interessierten Japanern verschiedene Experimente vorgeschlagen worden, darunter auch das Fliegen auf einem Teppich in der Schwerelosigkeit. Diesmal ging es aber um Gemeinsamkeinkeiten und Unterschiede bei verschiedenen Situationen mit und ohne Ventilatoren.

Reparatur- und Wartungsarbeiten wurden vor allem an Sportgeräten, am amerikanischen Sauerstoffgenerator und an allen Lebenserhaltungssystemen der Station vorgenommen. Weitere Arbeiten beschäftigten sich mit der Nachbereitung des „internen Ausstiegs“ vom 10. Juni sowie der Vorbereitung der Ausstiege der Endeavour-Crew, vor allem dem Aufladen von Batterien, dem Bereitlegen von Werkzeugen und der Überprüfung der Funktionsfähigkeit. Die Luke zum an Pirs angekoppelten Progress-Frachter wurde wieder geöffnet, das Raumschiff weitgehend deaktiviert und an die Steuerung, Stromversorgung und Wärmeregulierung der Station angeschlossen. Zuvor war das Frachtschiff aktiviert worden, um im Falle einer dauerhaften Dekomprimierung von Pirs abflugbereit zu sein.

Zu den weiteren medizinischen Vorhaben gehörten die Untersuchung der Wirksamkeit einer neuen Medikamententherapie gegen den bisher unaufhaltsamen Knochenabbau in der Schwerelosigkeit (Experiment Bisphosphonates), die Anpassung des Biorhythmus‘ an die veränderten Gegebenheiten in der Station (Biorhythm), Anpassungen im Stoffwechsel und in der Arbeit des Herz-Kreislauf-Systems (Sonokard, CARD, Integrated Cardiovascular, Nutrition) sowie Hörtests. Im Rahmen einiger Untersuchungen wurden 24 Stunden lang Urinproben genommen sowie EKG-Aufzeichnungen angefertigt. Außerdem wurden Blutproben entnommen und eingefroren.

Aufgrund eines stark erhöhten Laufgeräusches eines Ventilators im GLACIER-Kühlapparat wurde dieser zunächst abgeschaltet und darin enthaltene Proben in ein anderes Kühlsystem (MELFI) verlegt. Endlich gelang dagegen die vollständige Wiederherstellung des Systems von Navigations- und Steuerungscomputern im Service-Modul Swesda. Die Computer stammten aus Deutschland und waren in dreifacher Ausführung vorhanden. Eines der drei Systeme war in den letzten Monaten ausgefallen, mehrere Reparaturversuche brachten keine Verbesserung. Am 17. Juni wurde nun die Kette 1 ausgetauscht. Nach einer ausgiebigen Überprüfung von der Erde aus, konnte einen Tag später vermeldet werden, dass das System nun wieder komplett einsatzbereit ist.

Nach den Außenbordeinsätzen Anfang Juni wurde im Ausstiegsmodul Pirs nun wieder das Experiment Matrjoschka-R in Betrieb genommen. Dazu wurde es mit neuen Blasendetektoren ausgestattet und die Elektronikbox Lulin 5 aktiviert. Blasenkammern können nicht nur die Anzahl und Energie der eintreffenden Partikel anzeigen sondern auch deren Flugrichtung. Matrjoschka-R ist eine mehrschichtige Puppe, in die in mehreren Lagen verschiedene Detektoren für Teilchen- und elektromagnetische Strahlung eingearbeitet sind. Damit kann man feststellen, welche Strahlungsdosen auch im Inneren des simulierten menschlichen Körpers wirken. Außerdem gab es über die gesamte Station verteilt eine Vielzahl weiterer Dosimeter. Bei Außenbordarbeiten tragen die Raumfahrer zusätzliche Messgeräte, deren Dosis vor und nach dem Event abgelesen werden. Aus Deutschland stammte die ERNObox, in der verschiedene Strahlungsmessgeräte eingebaut waren. Die Box, in der ein neuentwickelter SPARC-Prozessor (LEON 2), programmierbare Hilfsprozessoren (FPGA) und neuartige mikromechanische Systeme ihre Arbeit verrichteten, funktionierte allerdings nach einem Software-Update nicht mehr korrekt.

Im Rahmen verschiedener Erdbeobachtungsexperimente (Crew Earth Observation, Uragan, Seiner) wurden u. a. die Städte Baikonur (Kasachstan), Sofia (Bulgarien), Jakarta (Indonesien), Kairo (Ägypten), München, Rom und Lahorc (Pakistan) sowie der Vesuv (Italien), die Coast Mountains (Kanada), Einschlagskrater in Libyen und die Nazca-Linien fotografiert. Außerdem wurden Aufnahmen von Fischereizonen nordwestlich von Afrika gemacht.

Das Sauerstoffzuführungssystem Elektron im russischen Modul Swesda wurde nach Arbeiten am fehlerhaft arbeitenden Telemetriesystem BITS2 mehrmals über Nacht deaktiviert und am Morgen wieder eingeschaltet. Auch sonst wurde der Luftqualität große Beachtung geschenkt. Es existierten mehrere Messeinrichtungen, welche die Belastung mit potentiell schädlichen Substanzen untersuchten. Beispielsweise wurde damit nach Spuren von Vinylchloriden, Ethanol und Ethylenoxid gefahndet.

Zur Messung der Lärmbelastung wurden sogenannte akkustische Dosimeter verwendet. Diese messen und summieren die Geräuschpegel, denen die Raumfahrer im Verlaufe von 24 Stunden ausgesetzt sind. Dazu dienten ein Mikrofon am Kragen und Elektronik am Handgelenk, ähnlich einer Armbanduhr. Zusätzlich verwendete man stationäre Lärmpegelmesser. Derartige Messkampagnen werden zweimal pro Expedition durchgeführt.

Ein anderes umfassendes Experiment, Braslet-M, befasste sich mit der Messung des Blutvolumens und Veränderungen in Herzfunktion und Blutbewegung. Dazu wurde ein Ultraschallgerät u. a. zur Erfassung von Echokardiogrammen verwendet. Gemessen und aufgezeichnet wurden die Aktivität des Herzens, der Blutdurchfluss im Herzen und in den unteren Extremitäten. Das Experiment bestand aus verschiedenen Untersuchungen, die in internationaler Kooperation entwickelt wurden.

Weitere Experimente Ende Juni waren Bisphosphonates, Pnevmokard, BISE, Integrated Cardiovascular, Rastenija 2, Matrjoschka, CGBA, eNose, SPICE, Pilot-M/Neuro, Wsaimodeistwije, Tipologija und Expert. Außerdem liefen an der Außenseite der Station mehrere Experimente automatisch ab. Hin und wieder mussten hier Daten gesichert und zur Erde übertragen werden.

Am 22. Juni wurden am Batteriekomplex 2 im Modul Sarja Lade-/Entladeeinheit und Steuerungselektronik gewechselt. Letztere überwacht insgesamt 49 Parameter, um die Batterien optimal und möglichst lange nutzen zu können. Sarja verfügt über 6 derartige Batterieeinheiten. Am 23. Juni wurde damit begonnen, das Nachfüllen von Kühlmitteln in den Modulen Destiny, Columbus und Kibo nachzuholen. Außerdem wurde der Kopplungsmechanismus zwischen Pirs und dem angedockten Transportraumschiff Progress-M 02M demontiert. Der 33. Progress-Frachter der ISS koppelte am 30. Juni ab und wurde zuvor mit Abfällen und nicht mehr benötigten Geräten beladen. Progress-M 02M wurde am 8. Mai gestartet und hatte nach gründlicher Überprüfung der Systeme erst am 13. Mai an der Station angedockt. Der Frachter verfügt über eine digitale Steuerung und testete Mitte Juli die neu installierten Rendezvoussysteme an Swesda-Zenit. Erst danach wurde er in den dichten Schichten der Erdatmosphäre zum Verglühen gebracht.

Am 24. Juni wurde im Raumschiff Sojus-TMA 14, mit dem Gennadi Padalka, Michael Barratt und der nächste Weltraumtourist, der Kanadier Laliberté, zur Erde zurückkehrten, eine Kühl- und Luftentfeuchtungseinheit ausgetauscht. Hier hatte bereits während des Fluges zur Station ein Ventilator seinen Dienst versagt, so dass auf eine Backupeinheit umgeschaltet werden musste. Die angedockten Sojus-Raumschiffe sind 6 Monate lang ständig in Betrieb, da sie in Notfällen für eine sofortige Rückkehr zur Erde benutzt werden. Zuvor hatte man von der Erde aus einen Reboost-Test mit den Triebwerken des angekoppelten Frachters durchgeführt.

Im Verlaufe des Tages wurden die drei SPHERES-Innenraumsatelliten (Synchronized Position Hold, Engage, Reorient, Experimental Satellites) getestet und für einen weiteren Testlauf vorbereitet. Koichi Wakata drehte einen Film, in dem er Unterschiede zwischen den Begriffen Masse und Gewicht erklärte und verdeutlichte. Am 25. Juni wurde Treibstoff aus dem Progress-Raumschiff in die Hochdrucktanks des FGB-Moduls Sarja umgepumpt. Über die ganze Woche verteilt wurden bereits Sauerstoff und Stickstoff aus speziellen Gastanks des Frachters in die Station abgelassen um deren Atmosphäre aufzufrischen. Padalka und Roman Romanenko führten am darauffolgenden Tag einen Test der TORU-Systeme durch. Mittels TORU kann ein an- oder abfliegendes Progress-Raumschiff von Hand aus der Station heraus gesteuert werden. Am Tag zuvor hatte man bereits mittels Computertest die Reaktionen der Akteure in Stresssituationen getestet (Pilot-M/Neuro).

Der Annäherungstest des Raumschiffs Progress-M 02M am 12. Juli verlief erfolgreich. Damit konnte nachgewiesen werden, dass die Radarsysteme, die am 1. Juni von Gennadi Padalka und Michael Barratt während eines Ausstieges installiert und angeschlossen wurden, korrekt funktionierten. Auch der Frachter konnte beweisen, dass seine digitale Steuerung den Anforderungen gerecht wird. Eine Kopplung an diesem Port war nicht vorgesehen und wäre auch nicht möglich gewesen, da sich die Kopplungsaggregate vor allem in ihrer Größe unterscheiden. Swesda-Zenit verfügt über einen größeren Andockring, der für Stationsmodule ausgelegt ist. Im November legte hier das russische Mini-Forschungsmodul MIM 2, das weitgehend mit dem Ausstiegs- und Kopplungsmodul Pirs identisch war, an. Die Annäherung von Progress-M 02M erfolgte von der Erde, also von unten aus. Da die Kopplungsstelle aber an der Oberseite der Station liegt, musste diese zuvor auf den Rücken gedreht werden. Während der Annäherung wurden Videobilder und Daten zur Erde übertragen. Der Anflug wurde außerdem von Bord der Internationalen Raumstation aus überwacht. Diese verfügt dazu über das Fernsteuerungssystem TORU.

Bereits am 2. Juli hatten drei Besatzungsmitglieder der ISS ihr Raumschiff Sojus-TMA 14 bestiegen, vom Heck abgekoppelt und nach wenigen Minuten am zuvor frei gewordenen Port des Moduls Pirs wieder angedockt. Dadurch wurde der Heckstutzen für das nächste Progress-Raumschiff frei. Am Heck angekoppelte Frachter können Bahnanhebungen oder Ausweichmanöver besser durchführen als an einer anderen Andockposition. Sie verfügen dazu, im Gegensatz zu den bemannten Sojus-Raumschiffen, über einen speziellen Treibstoffvorrat.

Die Endeavour brachte während der Mission STS 127 am 18. Juli eine japanische Außenplattform, mehrere Experimente, größere, außen montierbare Ersatzteile, sechs neue Batterien, mit Tim Kopra ein neues Mitglied der ISS-Expedition 20 sowie Versorgungsgüter, Ersatzteile und Experimentiermaterialien zur Internationalen Raumstation. Auf dem Rückweg wurden der Raumfahrer Koichi Wakata, verschiedene Ergebnisse von Experimenten sowie Abfälle mitgenommen. Während der auf 16 Tage angesetzten Mission wurden fünf Außenbordeinsätze durchgeführt.

Tägliche Missionsberichte von STS 127 Endeavour

NASA-Richtlinien sehen aus Sicherheitsgründen vor, dass während der Zeit, in der ein Shuttle an der ISS festgemacht hat, keine anderen Docking-Operationen durchgeführt werden dürfen. Am 29. Juli verließ die Endeavour die Station. Erst dann war der Weg für den bereits am 24. Juli gestarteten Frachter frei. Progress-M 67, ein Frachter „alter“ Bauart, koppelte gegen 11:13 Uhr UTC ferngesteuert durch Gennadi Padalka am Heck der Internationalen Raumstation an. Offenbar gab es in der Endphase der Annäherung Probleme mit dem Telemetriesystem. Die Bodenkontrolle empfahl daraufhin die manuelle Steuerung, mit der dem ISS-Kommandanten ein perfektes Ankoppeln gelang. Der 35. russische Frachter brachte insgesamt 2.344 kg Versorgungsgüter, Treibstoffe, Ausrüstungen und Experimentiermaterial zur Station. Ein Teil davon war regulärer Treibstoffs, der für Bahnanhebungen und eventuelle Ausweichmanöver verwendet wurde. Für die Experimente SK IK SVS, Rusalka, Sonocard, Dichanije, Pneumocard, Tipologija, Pilot, Matrjoschka-R, Jinseng 2, Biodegradation, Crystallizer (JAXA), Expert und Pflanzenzucht im Lada-Gewächshaus waren insgesamt 35 kg Fracht dabei.

Mission des Frachters Progress-M 67

Bis Ende August standen wieder wissenschaftliche Forschungen auf verschiedenen Gebieten sowie Wartungsarbeiten im Mittelpunkt der Aktivitäten der Stationsbesatzung. Am 29. August startete die US-Raumfähre Discovery. Hauptnutzlast war das Multi Purpose Logistics Modul (MPLM), mit dessen Hilfe mehr als 7 Tonnen Fracht zur ISS gebracht wurden. Zu den wichtigsten Gegenständen, die an Bord der Raumstation erwartet wurden, gehörte eine zusätzliche Schlafkabine, ein Experimentenschrank, mit dem das Verhalten von Flüssigkeiten im All studiert werden kann, ein weiteres Experiment zur Materialforschung, ein zusätzlicher Gefrierschrank, ein weiterer Luftreiniger sowie ein zweites Laufband. Zusätzlich absolvierte die Besatzung der Discovery drei Außenbordeinsätze, bei denen u.a. ein Ammoniaktank ersetzt und die äußere Verkabelung für das Tranquility-Modul vorbereitet wurden. Neben diesen Aktivitäten nahm Nicole Scott ihren Platz als Besatzungsmitglied an Bord der Internationalen Raumstation ein und löste damit Tim Kopra ab.

Zusammenfassende Meldungen zu Mission STS 128 Discovery

Das erste japanische Frachtraumschiff H-II Transfer Vehicle zur Versorgung der Internationalen Raumstation startete am 10. September, gegen 17:02 Uhr UTC vom Raumhafen in Tanegashima. Das HTV 1 wurde an der Spitze einer ebenfalls neuen japanischen Trägerrakete, der H II-B, ins All gebracht. Diese Rakete hat gegenüber der H II-A eine deutlich vergrößerte Erststufe sowie 4 seitlich angebrachte Booster zur Unterstützung in der Startphase. Die insgesamt 6 Triebwerke bringen beim Start einen Schub von 8.372 kN, welche die 551 t schwere Rakete beschleunigen. Die H II-B ist in der Lage, 16,5 t Nutzlast in eine erdnahe Bahn oder etwa 8 t in einen Geostationären Transferorbit zu bringen. Das HTV hatte einen niedrigen Erdorbit als Ziel, nämlich den der Internationale Raumstation.

An den darauffolgenden Tagen standen verschiedene Manöver zur Annäherung an die Raumstation und zu Testzwecken an. Die ersten Bahnkorrekturen wurden nach siebeneinhalb bzw. neundreiviertel Stunden Flugzeit durchgeführt. Am 12. September wurde in großem Abstand zur ISS ein Abbruchmanöver simuliert.

Nach einer gründlichen Auswertung dieses Manövers wurde das HTV 1 am 16. September in etwa auf die Bahnhöhe der Raumstation angehoben. Am 17. September wurden zwei weitere Manöver ausgeführt, welche den Frachter direkt unterhalb der ISS positionieren. Von hier aus erreichte das Raumfahrzeug durch mehrere weitere Bahnanhebungen und nach Etablierung der direkten Datenkommunikation zwischen HTV und ISS den sogenannten Rendezvous Insertion Point, 500 Meter unter der Station.

Zwei Zwischenstopps in 300 bzw. 30 Metern Entfernung wurden vorgenommen, bevor das HTV 1 gegen 19:30 Uhr UTC den Erfassungspunkt erreichte. Hier verharrte es mittels seiner 32 Düsen relativ zur ISS in einer Ruheposition und wurde mittels Stationsmanipulator wenige Minuten darauf erfasst. Für dieses erstmalige Manöver hatten Nicole Stott und ihre Kollegen an Bord der Internationalen Raumstation in den zurückliegenden Wochen trainiert. Das Manöver gelang problemlos im ersten Versuch. Das Andocken an einem Common Berthing Mechanism an Harmony-Nadir nahm der Kanadier Robert Thirsk vor.

Das HTV 1 brachte insgesamt etwa 2,7 Tonnen Fracht zur Station. Ein Teil davon waren Außenlasten, die in einer speziellen Sektion des Raumfahrzeugs lagerten. Diese wurde am 24. September entladen. Dabei handelte es sich um das japanische Atmosphären-Experiment SMILES (Superconducting Submillimeter-Wave Limb-Emission Sounder) sowie den zweiteiligen NASA-HREP-Messkomplex HICO & RAIDS. HICO (Hyperspectral Imager for the Coastal Ocean) diente der Erprobung von Hyperspektralabbildung am Beispiel von Küstenregionen, RAIDS (Remote Atmospheric and Ionospheric Detection System) der Erforschung von Erdatmosphäre und Ionosphäre. Hinzu kam eine ebenfalls außenbords zu benutzender Roboterarmerweiterung für filigrane Tätigkeiten (Small Fine Arm).

Für die Innenfracht (2,04 t) standen etwa 70 Arbeitsstunden zur Verfügung. HTV 1 wurde mit Abfall beladen am 30. Oktober abgekoppelt und verglühte am nächsten Tag nach einem Bremsmanöver wie vorgesehen in den dichten Schichten der Erdatmosphäre. In den kommenden Jahren soll jährlich ein HTV starten und die Station mit Nachschub versorgen.

Zusammenfassende Meldungen zur Mission des HTV 1

Während man im US-basierten Teil der Raumstation mit dem HTV beschäftigt war, beluden die russischen Kollegen den offenbar letzten Progress-Frachter mit analoger Steuerung mit Abfällen. Die Abkopplung erfolgte bereits am 21. September. Progress-M 67 führte noch mehrere Tage lang ein Plasmaexperiment durch, bei dem die Auswirkungen von Triebwerkszündungen auf die umgebende dünne Hochatmosphäre vom Boden aus untersucht wurden.

Jeffrey Williams und Maxim Surajew lösten Gennadi Padalka und Michael Barratt am 3. Oktober als Mitglieder der Stammbesatzung der Internationalen Raumstation ab. Sie koppelten am 2. Oktober mit ihrem Raumschiff Sojus-TMA 16, gegen 8:35 Uhr UTC am Heck der Station an. Mit an Bord war der kanadische Weltraumtourist Guy Laliberté.

Nach Kopplung und Willkommenszeremonie nahmen alle neun an Bord befindlichen Raumfahrer an einer Live-Übertragung teil, bei denen Fragen verschiedener Personen auf der Erde beantwortet wurden. Anschließend ging man wieder an die Arbeit. Während sich Williams und Surajew mit den Gegebenheiten an Bord der ISS vertraut machten, bereiteten sich Padalka und Barratt auf ihre Rückkehr zur Erde vor.

Weitere Aufgaben der gesamten Besatzung waren das Entladen des HTV, die Vorbereitung einiger neuer Experimente, die Installation weiterer Hardware, die mit Shuttle oder HTV eingetroffen waren, die Betreuung laufender Experimente sowie die vielen Routinearbeiten, die für den Betrieb der Station erforderlich sind. In den letzten Tagen wurde beispielsweise das zweite Laufband (COLBERT) zusammengebaut und auf seinen turnusmäßigen Einsatz vorbereitet sowie neue Hardware in der Microgravity Science Glovebox im ESA-Labor Columbus installiert und getestet.

Die letzte Woche war für die Langzeitflieger Gennadi Padalka und Michael Barratt mit Vorbereitungen auf die Rückkehr zur Erde angefüllt. Dazu gehörten verstärktes sportliches Training sowie das Verstauen von Datenträgern und Experimentproben, die mit auf die Erde genommen werden. Außerdem wurden die Systeme des Sojus-Raumschiffes wiederholt getestet und alle Manöver, die bei der Rückkehr notwendig sind, an Computern simuliert. Dabei stellte sich heraus, dass ein Triebwerkssensor und ein CO₂-Sensor offenbar nicht korrekt funktionierten. Deshalb wurde sicherheitshalber ein zusätzlicher Absorber in das Raumschiff mitgenommen.

Am 10. Oktober übergab Gennadi Padalka offiziell das Kommando über die Internationale Raumstation an Frank de Winne. Dies behielt er als erster ESA-Raumfahrer bis zu seiner Rückkehr im November. Anschließend begaben sich Padalka, Barratt und Laliberté in ihr Raumschiff und verschlossen die Luken. Nach der Überprüfung der Dichtheit legte Sojus-TMA 14 gegen 01:07 Uhr UTC von der Station ab und leitete kurz nach halb Vier das Bremsmanöver ein. Danach wurden Orbitaleinheit und Techniksektion abgetrennt – beide verglühten in den dichten Schichten der Erdatmosphäre – und die Kommandokapsel durch den Luftwiderstand gebremst. Ein ablativer Hitzeschild schützte die Raumfahrer im Inneren der Kapsel vor der dabei enstehenden großen Hitze. In der Endphase des Fluges wurde ein Landefallschirm entfaltet, der dann nicht mehr benötigte Hitzeschutz abgeworfen und unmittelbar vor dem Bodenkontakt mehrere Bremsraketen gezündet. Die Landung erfolgte 04:32 Uhr UTC. Wenige Minuten danach trafen die Bergungsmannschaften am Landeort ein und halfen den Raumfahrern aus der Kapsel.

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Der Beitrag Expedition 20 erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Günther Glatzel. Quelle: NASA.

Überlegungen dazu werden bereits seit einiger Zeit angestellt. Mit der Kürzung der STS-119-Mission im März um zwei Tage und dem Wegfall eines Außenbordeinsatzes wurden diese jedoch intensiviert. Spezielle Untersuchungen wurden beim letzten Shuttle-Flug (STS 129) angestellt. Allerdings wurde die Rückkehr eines Teils der ISS-Besatzung mit dem Raumschiff Sojus-TMA 15 vom 23. November auf den 1. Dezember 2009 verlegt.

Zu beachten sind sowohl die Interessen des ISS- als auch des Shuttle-Programms. Dazu zählen u. a. die folgenden Fakten:

• Triebwerksabgase dürfen weder den Frachtraum einer angekoppelten Raumfähre noch die empfindlichen Oberflächen der Solarzellenpaneele treffen.
• Kopplungsoperationen dürfen nicht während geplanter Außenbordarbeiten erfolgen.
• Kopplungsoperationen dürfen auch dann nicht vorgenommen werden, wenn einer der Manipulatorarme eine Last hält.
• Die Besatzungsstärke der ISS soll die Zahl 13 nicht übersteigen.
• An- und Abflüge dürfen nur während der Wachzeiten aller Besatzungsmitglieder erfolgen.
• In den Gefahrenbereich müssen auch die Flugbahnen bei Abbruchoperationen einbezogen werden.
• Die Steuerung der Fluglage der Station kann nicht von Shuttle und ISS gleichzeitig geführt werden.
• An- und Abflugmanöver russischer Raumkapseln sollen nur unter direkter russischer Kontrolle, also über russichem Territorium erfolgen.
• Zu bestimmten Zeiten kann keine Raumfähre an der Station angekoppelt sein, da die lange Sonneneinstrahlung keine ausreichende Kühlung des Orbiters ermöglicht (Beta-Cutout).
• Mehrere An- oder Abflugmanöver an einem Tag werden nicht geplant.
• Ablösungsmissionen der Stammbesatzungen sollen planmäßig erfolgen.
• Bemannte Missionen haben gegenüber unbemannten Vorrang.
• Die Radarsysteme, die bei Andockmanövern verwendet werden, dürfen die Elektronik im Shuttle nicht stören.

Insgesamt ergibt dies eine recht große Liste von Eventualitäten, die beachtet werden müssen. Allgemein hält man Abkopplungsmanöver für unkritischer. Außerdem wird der Nadir-Kopplungsstutzen am Modul Sarja faktisch als ungeeignet angesehen. Dies wird sich wahrscheinlich auch nicht ändern, wenn dort das Verlängerungsmodul Rasswjet angekoppelt wurde. Einerseits ergäbe sich ein Minimalabstand von knapp 9 Metern beim An- oder Abflug, andererseits überstreicht das Radarsignal des Kurs-Systems beim Anflug Teile des Orbiters.
2010 sollen neben 5 Shuttle-Flügen auch 4 Sojus-, 5-6 Progress-, eine ATV- sowie eventuell eine HTV- und eine COTS-Demo-Mission zur ISS führen. Erfreulich viel Verkehr zwar aber wenig Spielraum für Missionsverschiebungen.

Raumcon:

• Diskussion im ISS-Hauptthema

Der Beitrag Änderung der ISS-Verkehrsrichtlinie möglich erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

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

Die Kopplung am Nadir-Stutzen des Moduls Sarja erfolgte gegen 23:48 Uhr MEZ, also einige Minuten früher als geplant. Gegen 1:35 Uhr wurden die Luken zwischen Raumschiff und Station geöffnet. Die drei neuen Besatzungsmitglieder Oleg Kotow, Timothy Creamer und Soichi Noguchi schwebten nacheinander ein und brachten weihnachtliche Dekoration und Geschenke mit.

Während ihrer Dienstzeit werden die Module Tranquility, Cupola, Rasswjet und eine externe Lagerplattform die Station vergrößern. Auch im Inneren fallen einige Umbauten an, da Tranquility als Wohnmodul fungieren soll. Außerdem werden umfangreiche wissenschaftliche Arbeiten auf den Gebieten Medizin, Materialwissenschaft, Biologie und Technologie den Arbeitsplan der Raumfahrer mitbestimmen. Für Kotow und seinen bereits seit Oktober auf der Station arbeitenden Kollegen Surajew steht im Januar ein Ausstieg auf dem Plan, bei dem die Kosmonauten ein optisches Ziel und eine Antenne auf dem im vergangenen Monat angekoppelten Modul Poisk anbringen, Kabel verbinden und einen Container mit biologischen Proben von der Außenhaut der Station bergen. Die Proben sind Teil des Experimentes Biorisk, bei dem die Auswirkungen der im erdnahen Raum auftretenden Strahlung auf biologische Organismen und Substanzen untersucht werden.

Gemeinsam mit den bereits seit Oktober auf der ISS arbeitenden Jeffrey Williams und Maxim Surajew bilden sie nun die ISS-Expedition 22.

Raumcon:

• Sojus-TMA-17-Thread ab 22. Dezember (abends)
• ISS-Hauptthema ab 23. Dezember

Der Beitrag Neue Stammbesatzung auf der ISS erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

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

Das russiche Raumschiff legte gegen 4:56 Uhr MEZ vom Kopfteil des Sarja-Moduls der Internationalen Raumstation ab. Gut drei Stunden zuvor waren die Luken zwischen Raumschiff und Station geschlossen worden. Danach legten die drei Rückkehrer, Roman Romanenko, Frank de Winne und Robert Thirsk ihre Raumanzüge an und bereiteten das Raumschiff auf den Abkopplungsvorgang vor.

Nach dem Entfernen von der Raumstation fand ein Bremsmanöver statt, bei dem die Geschwindigkeit des Rauschiffs so weit verringert wurde, dass es in die Atmosphäre eintauchen würde. Danach wurden Orbitalteil und Servicesektion abgetrennt. Beide Teile verglühen in der Erdatmosphäre, während die Kommandokapsel über ein Hitzeschutzschild verfügt. Dadurch wird die Kapsel bis auf etwa 350 Stundenkilometer abgebremst. Danach übernimmt ein Fallschirm das weitere Verzögern der Bewegung. Kurz vor dem Auftreffen auf die Erde werden zusätzlich mehrere kleine Feststoffraketen gezündet. Die Landung in der kasachischen Steppe fand gegen 8:16 Uhr MEZ statt.

Die Mission Sojus-TMA 15 umfasste einige Prämieren. So wurde die Besatzung der Internationalen Raumstation erstmals auf 6 Personen erweitert. Außerdem fungierte Frank de Winne als erster ESA-Raumfahrer mehrere Wochen lang als Kommandant der ISS.

Während der halbjähigen Mission arbeiteten Romanenko, de Winne und Thirsk mit den Besatungen von Sojus-TMA 14, STS 127, STS 128, Sojus-TMA 16 und STS 129 zusammen. Außerdem wurden die Frachtraumschiffe Progress-M 67, HTV 1 und Progress-M 03M entladen. Mit der Endeavour gelangte im Juli eine Experimentierplattform für den Außenbereich zur Station. Außerdem dockte Mitte November ein kleines Experimentier-, Kopplungs- und Ausstiegsmodul an Swesda-Zenit an. Neben der Erweiterung und Instandhaltung der Station gehörten auch Dutzende wissenschaftlicher Experimente zu den Aufgaben der Raumfahrer.

Aufgrund einer besonderen Wetterlage konnten bei der Landung zunächst keine Hubschauber eingesetzt werden. Die Bodenmannschaften waren aber dennoch innerhalb kurzer Zeit am Landeplatz und halfen den Raumfahrern aus der Kapsel.

Sojus-TMA 15 war am 27. Mai mit gleicher Besatzung zur Internationalen Raumstation aufgebrochen. Die Gesamtflugzeit betrug 187 Tage, 20 Stunden, 40 Minuten und 45 Sekunden. Das nächste Raumschiff, Sojus-TMA 17, soll am 20. Dezember zur ISS starten und am 23. Dezember ankoppeln. Die Besatzung besteht aus Oleg Kotow (Russland), Soichi Noguchi (Japan) und Timothy Creamer (USA).

Raumcon:

• Thread zur Mission Sojus-TMA 15

Der Beitrag Sojus-TMA 15 gelandet erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Günther Glatzel. Quelle: NASA.

Zur Messung der Lärmbelastung werden sogenannte akkustische Dosimeter verwendet. Diese messen und summieren die Geräuschpegel, denen die Raumfahrer im Verlaufe von 24 Stunden ausgesetzt sind. Dazu dienen ein Mikrofon am Kragen und Elektronik am Handgelenk, ähnlich einer Armbanduhr. Zusätzlich verwendet man stationäre Lärmpegelmesser. Derartige Messkampagnen werden zweimal pro Expedition durchgeführt.

Ein anderes umfassendes Experiment, Braslet-M, befasst sich mit der Messung des Blutvolumens und Veränderungen in Herzfunktion und Blutbewegung. Dazu wird ein Ultraschallgerät u. a. zur Erfassung von Echokardiogrammen verwendet. Gemessen und aufgezeichnet wird die Aktivität des Herzens, der Blutdurchfluss im Herzen und in den unteren Extremitäten. Das Experiment besteht aus verschiedenen Untersuchungen, die in internationaler Kooperation entwickelt wurden.

Weitere Experimente der Woche waren Bisphosphonates, Pnevmokard, BISE, Integrated Cardiovascular, Rastenija 2, Matroschka, CGBA, eNose, SPICE, Pilot-M/Neuro, Wsaimodeistwije, Tipologija und Expert. Darüber haben wir bereits in vorangegangenen Ausgaben von ISS Aktuell berichtet. Außerdem laufen an der Außenseite der Station mehrere Experimente automatisch ab. Hin und wieder müssen einmal Daten gesichert und zur Erde übertragen werden. Diese Woche betraf dies das ESA-Experiment Expose-R, das am Service-Modul Swesda installiert ist. Beobachtungsobjekte auf der Erde waren in dieser Woche u. a. Mauritius, der Tropensturm Andres im Pazifik und die Städte Nizza, Johennesburg, Washington D. C., Los Angeles, San Francisco.

Am 22. Juni wurden am Batteriekomplex 2 im Modul Sarja Lade-/Entladeeinheit und Steuerungselektronik gewechselt. Letztere überwacht insgesamt 49 Parameter, um die Batterien optimal und möglichst lange nutzen zu können. Sarja verfügt über 6 derartige Batterieeinheiten.

Am 23. Juni wurde damit begonnen, das Nachfüllen von Kühlmitteln in den Modulen Destiny, Columbus und Kibo nachzuholen. Außerdem wurde der Kopplungsmechanismus zwischen Pirs und dem angedockten Transportraumschiff Progress-M 02M demontiert. Der 33. Progress-Frachter der ISS soll am 30. Juni abkoppeln und wird bereits mit Abfällen und nicht mehr benötigten Geräten beladen. Progress-M 02M wurde am 8. Mai gestartet und hatte nach gründlicher Überprüfung der Systeme erst am 13. Mai an der Station angedockt. Der Frachter verfügt über eine digitale Steuerung und soll Mitte Juli die neu installierten Rendezvoussysteme an Swesda-Zenit testen. Erst danach wird er in den dichten Schichten der Erdatmosphäre zum Verglühen gebracht.

Am 24. Juni wurde im Raumschiff Sojus-TMA 14, mit dem Gennadi Padalka, Michael Barratt und der nächste Weltraumtourist, wahrscheinlich dem Kanadier Laliberté, zur Erde zurückkehren werden, eine Kühl- und Luftentfeuchtungseinheit ausgetauscht. Hier hatte bereits während des Fluges zur Station ein Ventilator seinen Dienst versagt, so dass auf eine Backupeinheit umgeschaltet werden musste. Die angedockten Sojus-Raumschiffe sind 6 Monate lang ständig in Betrieb, da sie in Notfällen für eine sofortige Rückkehr zur Erde benutzt werden. In der vorangegangenen Nacht hatte man von der Erde aus einen Reboost-Test mit den Triebwerken des angekoppelten Frachters durchgeführt. Im Verlaufe des Tages wurden dann die drei SPHERES-Innenraumsatelliten (Synchronized Position Hold, Engage, Reorient, Experimental Satellites) getestet und für einen weiteren Testlauf vorbereitet. Koichi Wakata drehte einen Film, in dem er Unterschiede zwischen den Begriffen Masse und Gewicht erklärte und verdeutlichte.

Am 25. Juni wurde Treibstoff aus dem Progress-Raumschiff in die Hochdrucktanks des FGB-Moduls Sarja umgepumpt. Über die ganze Woche verteilt wurden bereits Sauerstoff und Stickstoff aus speziellen Gastanks des Frachters in die Station abgelassen um deren Atmosphäre aufzufrischen.

Padalka und Roman Romanenko führten am darauffolgenden Tag einen Test der TORU-Systeme durch. Mittels TORU kann ein an- oder abfliegendes Progress-Raumschiff von Hand aus der Station heraus gesteuert werden. Am Tag zuvor hatte man bereits mittels Computertest die Reaktionen der Akteure in Stresssituationen getestet (Pilot-M/Neuro).

Übersicht aller ISS Aktuell:

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Raumcon:

• ISS-Hauptthema (ab 22. Juni)

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

Der Start erfolgte um 12:34:53 Uhr MESZ mit einer Sojus-Trägerrakete vom Kosmodrom Baikonur in Kasachstan aus. Nach Aufstieg und erster Bahnkorrektur gelangte das Raumschiff auf eine Anfangsbahn zwischen 195 und 241 Kilometern Höhe bei einer Bahnneigung von 51,65 Grad. Auf dieser Bahn wird man langsam gegenüber der ISS aufholen, die Bahn mehrfach anheben und am Freitag gegen 14:30 Uhr MESZ am Nadir-Kopplungsstutzen des Moduls Sarja andocken.

Die dann sechsköpfige Besatzung der Station wird gemeinsam die Expedition 20 bilden. Vor ihr liegen mehrere Hundert Versuche zu mehr als 150 Experimenten, einige davon laufen aber nahezu oder vollkommen automatisch ab. Etwa die Hälfte der Arbeitszeit wird weiterhin für die Unterhaltung der Raumstation sowie für sportliche Aktivitäten aufgebracht.

Weitere Höhepunkte werden die beiden Außenbordeinsätze Anfang Juni zur Vorbereitung der Ankunft des nächsten russischen Stationsmoduls, die Zusammenarbeit mit der Besatzung der Endeavour Mitte bis Ende Juni, das Umkoppeln von Sojus-TMA 14 vom Heck der Station zum Ausstiegsmodul Pirs Mitte Juli, die Ankunft eines weiteren Progress-Frachters Ende Juli, die gemeinsame Arbeit mit der Crew der Discovery im August, der Anflug und das Ankoppeln des ersten japanischen Frachtraumschiffes Anfang September und der Besatzungswechsel Anfang Oktober sein, mit dem dann Expedition 21 beginnt. Die drei Neuankömmlinge, Roman Romanenko, Frank de Winne und Robert Thirsk sollen im November zur Erde zurückkehren.

Während der Mission wird es eine Reihe von Prämieren geben. So werden erstmals drei bemannte Raumschiffe gleichzeitig an einer Raumstation angekoppelt sein. Die Besatzungsstärke von 13 wird ebenfalls ein Rekord. Beim Besatzungswechsel Anfang Oktober werden erstmals drei bemannte russische Raumschiffe an der Station angelegt haben.

Raumcon:

• Sojus-TMA-15-Thread

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

An Bord werden sich der Raumschiff-Kommandant und Youngster Roman Romanenko (Russland) sowie die beiden raumflugerfahrenen Bordingenieure Frank De Winne (Belgien) und Robert Thirsk (Kanada) befinden. Wenn sie am 29. Mai am unteren Kopplungsstutzen des Moduls Sarja ankoppeln, werden Raumfahrer aller beteiligten Organisationen (CSA, ESA, JAXA, NASA und RSA) an Bord der Internationalen Raumstation sein. Mit dieser erstmals sechsköpfigen Besatzung beginnt außerdem die Hauptnutzungsphase der ISS, die bis 2020 ausgedehnt werden soll.

Bisher war man in erster Linie mit dem Aufbau und der Wartung der Station beschäftigt. Mit der Aufstockung der Besatzung bleibt viel mehr Zeit für deren eigentliche Aufgabe: sie wird zum höchsten Experimentallabor der Welt.

Bereits für die Expedition 20 sind mehr als 150 Experimente auf vielfältigen Gebieten geplant. Dazu gehören Lebenswissenschaften, Technologie, Materialwissenschaft, Biologie, Geophysik, Erdfernerkundung, Astronomie und Kosmologie, Bildung sowie kommerzielle Untersuchungen. Dazu verfügt die ISS über bisher 3 Labormodule sowie weitere Experimentierplätze in anderen Modulen. Aufwändig sind auch die Einrichtungen zur Sicherung des Lebens und Komforts für die Menschen, die Steuerungsanlagen, die Energieversorgung und Datenübertragung. Viele Systeme sind redundant, da sie in mehreren Teilen der Station vorhanden sind. Manches wurde gemeinsam entwickelt, vieles soll gemeinsam genutzt werden.

So wurde das erste Modul der Station, Sarja, von Russland entwickelt und gebaut aber von den USA finanziert. Verbindungsknoten im US-basierten Teil wurden in Italien gefertigt, dafür erhält die ESA Nutzungsrechte in der ganzen Station. Die Russen transportieren auch Menschen und Material für die NASA, dafür beziehen sie Energie von den großen Solarzellenpaneelen an der Integrated Truss Structure. Der ESA-Manipulator ERA, der im nächsten Jahr gestartet werden soll, wird am russischen Mehrzweckmodul operieren, Kopplungsaggregate an den Space Shuttles und einige am US-Teil der Station stammen aus Russland, dafür verwendet man vom russischen Segment aus häufig Breitbandverbindungen für Video oder Internet über US-Satelliten. Die Liste ließe sich sehr lange fortsetzen.

Auch wenn nicht immer alles glatt lief und mitunter Streit um Geld oder Rechtsfragen aufkam, wünschen wir den Mitgliedern der erweiterten ISS-Expedition 20, allen beteiligten Technikern, Wissenschaftlern, Politikern und Raumfahrtbegeisterten vieler Länder einen erfolgreichen Start in die dritte Etappe der Zusammenarbeit an Bord der Internationalen Raumstation.

Raumcon:

• Thread zu Sojus-TMA 15
• ISS-Hauptthema ab 26. Mai

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Autor: Michael Schumacher & Paul Blasl

Unter dem Kommando des Astronauten Robert Cabana flog die Endeavour mit einer sechsköpfigen Besatzung als erstes Space Shuttle zur Internationalen Raumstation. Der Pilot war Frederick Sturckow. Die Aufgabe dieser Mission war es das Modul Unity und zwei Pressurized Mating Adapter, Kopplungsadapter, zur Station zu bringen und anzudocken. Weiteres erfolgte die Inbetriebnahme erster Systeme der Station.

Der verzögerte Start des ersten US-Moduls
Ursprünglich war der Start der Endeavour für den 3. Dezember 1998 geplant. Ungefähr 4 Minuten vor dem Start sank kurz der Druck in einem der drei Hydrauliksysteme der Raumfähre, wodurch ein Alarm an Bord ausgelöst wurde. Der Countdown wurde 31 Sekunden vor dem Start unterbrochen, damit das Problem genauer eingeschätz werden konnte. Ingenieure des Space Shuttle Systems versuchten möglichst rasch die Lage zu verstehen und gaben schließlich grünes Licht für die Fortführung des Countdowns. Dies war aber nicht mehr rechtzeitig möglich und der Start musste auf den nächsten Tag verschoben werden, da das Startfenster lediglich fünf Minuten betrug und schon zu viel Zeit vergangen war.
Nachdem die Endeavour schließlich am 4. Dezember ohne weitere Probleme abhob, näherte man sich dem ersten Modul der ISS, Sarja, durch mehrere Bahnmanöver. Währenddessen wurden die Raumanzüge, die die Crew des Space Shuttles während der Mission noch brauchen würde, planmäßig überprüft. Außerdem kontrollierte Nancy Currie, die Spezialistin für den Roboterarm des Shuttles bei diesem Flug, einen Tag nach dem Start am 5. Dezember eben diesen auf Funktionstüchtigkeit.

Dabei konnte die Nutzlast der Endeavour über die am Arm befestigten Kameras im Orbit das erste mal eingehender begutachtet werden.
Am Modul Unity waren bereits vor dem Start an beiden Enden die beiden Kopplungsadapter PMA-1 und PMA-2 für die Internationale Raumstation montiert. Diese drei Teile wurden in der Nacht auf den 6. Dezember schließlich von Nancy Currie mit Hilfe des ferngesteuerten Roboterarms des Space Shuttles aus dessen Nutzlastbucht gehoben. Danach bewegte sie die Module senkrecht über den Kopplungsmechanismus der Raumfähre, welcher letztlich gegen 23:45 Uhr durch einen Triebwerksstoß an PMA-2 andockte. Die Crew der Endeavour verschaffte sich daraufhin Zutritt zu dem ersten der drei nun angekoppelten Module, dem Kopplungsadapter PMA-2.

Die Kopplung der ersten beiden Bauteile der ISS
Robert Cabana flog das Space Shuttle letzten Endes am 6. Dezember auf rund 10 Meter an das Modul Sarja heran. Letzteres wartete bereits seit 16 Tagen im Orbit und wurde noch am selben Tag um 23:47 Uhr von Nancy Currie mit dem Roboterarm der Endeavour ergriffen. Nachdem Sarjas vorderer Kopplungsstutzen exakt über einen vergleichbaren auf PMA-1 ausgerichtet wurde, aktivierte Robert Cabana in der Nacht auf den 7. Dezember um 2:07 Uhr kurz die Triebwerke des Shuttles, um die beiden Module aneinanderzukoppeln. Dies gelang aber in der Tat erst bei einem weiteren Versuch gegen 2:48 Uhr, nachdem Nancy Currie den Roboterarm von Sarja löste. Damit ragte die nun annähernd 36 Tonnen schwere Internationale Raumstation mit der rund 23 Meter messenden Spannweite der Solarzellenflügel des Moduls Sarja mehr als 23 Meter aus der Nutzlastbucht des Space Shuttle Endeavour, was der Höhe eines siebenstöckigen Gebäudes entspricht. Mit dem rund 20 Tonnen schweren Modul Sarja wurde außerdem das bis dato schwerste Objekt mit dem Roboterarm eines Space Shuttles bewegt.
Nancy Currie machte nach der erfolgten Kopplung mit Hilfe der Kameras des Roboterarms Bilder zweier Antennen an Sarja, welche Teil der Reservenavigationshilfe des Moduls sind, nach dem Start aber nicht erfolgreich ausgefahren werden konnten.

Der erste Weltraumspaziergang der Mission

Am 7. Dezember um 22:10 Uhr verließen die beiden Astronauten Jerry Ross und James Newman das Space Shuttle durch die Luftschleuse und begannen damit die erste geplante Extra Vehicular Activity, kurz EVA, der Mission. Die beiden Raumfahrer verbanden zuallererst Unity und Sarja an der Außenseite mit wichtigen Daten- und Stromleitungen. Dabei waren rund 40 Anschlüsse notwendig. Außerdem wurden mehrere Handläufe installiert, die zukünftigen Astronauten die Fortbewegung an der Außenseite der Module erleichtern soll. Zuletzt wurde James Newman mit Hilfe des Roboterarms zum Ende des Moduls Sarja gebracht. Dort begutachtete er die beiden unausgefahrenen Antennen, die Nancy Currie schon am selben Tag durch Kameras betrachtet hatte. Man wollte herausfinden, was man tun müsse, um sie zum Ausfahren zu bewegen. Währenddessen entfernte Jerry Ross einige Abdeckungen an Unity, die Gerätschaften nach dem Start vor den extremen Temperaturschwankungen im Orbit schützten sollten. Am Morgen des 8. Dezembers um 5:31 Uhr beendeten Jerry Ross und James Newman letztendlich den ersten Weltraumspaziergang der Mission nach 7 Stunden und 21 Minuten.
Noch während der EVA wurden vom russischen Missionskontrollzentrum zwei Spannungswandler aktiviert, sodass das erste Mal Strom von den russischen Solarzellen zum Modul Unity fließen konnte. Im amerikanischen Kontrollzentrum in Houston registrierte man schließlich um 3:49 Uhr, wie die ersten Systeme des Moduls hochfuhren.

Die zweite EVA und das erstmalige Betreten einer neuen Raumstation
Nachdem die Crew des Space Shuttles Endeavour einen halben Tag frei bekommen hatte, begann der zweite Weltraumspaziergang am 9. Dezember um 20:30 Uhr, als wieder die beiden Astronauten Jerry Ross und James Newman die Luftschleuse der Raumfähre verließen. Als erstes wurden zwei kastenartige Antennen an der Außenseite Unitys montiert. Diese sind Teil des sogenannten „frühen“ S-Band Kommunikationssystems, welches den ersten Besatzungen der ISS für Videokonferenzen dienen und den Kontrollzentren die Überwachung der Module vom Boden aus ermöglichen würde. Dazu würden noch einige Arbeiten innerhalb der noch jungen Internationalen Raumstation von Nöten sein. Danach widmeten sich Jerry Ross und James Newman der Demontage von Transporthalterungen an den vier Kopplungsmechanismen an der Mantelfläche des zylinderförmigen Moduls Unity, an denen weitere Module der Station angedockt werden würden. Außerdem brachte man Abdeckungen an zwei Computer an der Außenseite Unitys an, um sie gegen die starke Sonneneinstrahlung im Orbit zu schützen. Schließlich wurde James Newman abermals am Ende des Roboterarms zu Sarja gehievt, um dort erstmal eine der beiden festgefahrenen Antennen zum Ausfahren zu bewegen, was auch erfolgreich gelang. In der Nacht zum 10. Dezember gegen 3:35 Uhr kehrten Jerry Ross und James Newman zur Luftschleuse Endeavours zurück und schlossen damit den zweiten Weltraumspaziergang der Mission nach 7 Stunden und 2 Minuten ab.
Am selben Tag noch um 19:54 Uhr öffneten Shuttle-Kommandeur Robert Cabana und der russische Kosmonaut Sergei Krikaljow, der ebenfalls an der Mission teilnahm, die Luken zum Modul Unity und betraten daraufhin zusammen als erste Menschen die Internationale Raumstation. Nach etwas mehr als einer Stunde gegen 21:12 Uhr öffneten sie schließlich die Luke in das Modul Sarja. Um sich Zutritt zu verschaffen, mussten jedoch insgesamt sechs Luken in der folgenden Reihenfolge geöffnet werden:

• Die Luke des Kopplungsmechanismus der Endeavour
• Die Luke des Kopplungsadapters PMA-2
• Die Luke zu Unity
• Die Luke zum zweiten Kopplungsadapter PMA-1 am anderen Ende Unitys
• Die Luke zum Modul Sarja
• Und eine weitere Luke innerhalb Sarjas

Jerry Ross und James Newman begannen auch gleich mit den ersten Arbeiten innerhalb der damals noch brandneuen Raumstation. Im Modul Unity vollendeten sie die Installation des frühen S-Band Kommunikationssystems, dessen Antennen sie einen Tag zuvor an der Außenseite des Unitys bereits angebracht hatten, und testeten die Anlage ausgiebig. Währenddessen wurde in Sarja durch Sergei Krikaljow und Nancy Currie ein fehlerhaftes Ladegerät ausgetauscht. Die Crew der Endeavour bereitete weiters Equipment für den Gebrauch durch die erste Langzeitbesatzung der ISS vor. Nachdem als letztes am 11. Dezember Ventilationsschleuche in den Modulen angebracht wurden, schlossen Robert Cabana und Sergei Krikaljow die sechs erwähnten Luken wieder; um 22:41 Uhr jene zwischen PMA-1 und Sarja und in der Nacht zum 12. 26 Minuten nach Mitternacht die Luke zu Unity. Die Internationale Raumstation war während des Besuches der Endeavour also 28 Stunden und 32 Minuten bemannt.

Der dritte und letzte Weltraumspaziergang
Am Abend des 12. Dezembers um 20:33 Uhr erfolgte der letzte Weltraumausstieg der Mission. Abermals waren Jerry Ross und James Newman für die Außenbordaktivitäten eingeteilt. Die Kontrollzentren hatten zuvor durch Kameras beobachtet, dass sich Kabel an der Außenseite der ISS durch die extremen Temperaturschwankungen im Orbit immer wieder sehr spannten. Aus diesem Grund war es ihre erste Aufgabe einige Kabelbinder zu entfernen, die sie bei den beiden früheren Weltraumspaziergängen angebracht hatten, und so Spannung von den Kabeln zu nehmen. Danach befestigten sie eine Werkzeugtasche an den Kopplungsadapter PMA-1 und trennten nicht mehr benötigte Anschlüsse am Kopplungsmechanismus zwischen PMA-1 und Sarja voneinander. Außerdem installierten sie einen weiteren Handlauf an der Außenseite Sarjas. Schließlich schaffte es dieses Mal Jerry Ross am Ende des Roboterarms die zweite der beiden festgefahrenen Antennen an Sarja zum Ausfahren zu bewegen. Am Ende des Weltraumspaziergangs machten Jerry Ross und James Newman noch einige Fotos der damals noch jungen Internationalen Raumstation, um ihren Ausbauzustand zu dokumentieren. In der Nacht zum 13. Dezember um 03:32 Uhr beendeten die beiden Raumfahrer nach 6 Stunden und 59 Minuten ihre letzte EVA.

Die Rückkehr zur Erde
Am selben Tag um 20:25 Uhr koppelte Frederick Sturckow, der Pilot der Endeavour, das Space Shuttle von der Station ab und flog fast 2 Mal um die ISS, was der restlichen Crew genug Möglichkeiten bot weitere Bilder der Raumstation zu schießen. Gegen 22 Uhr zündete Sturckow die Triebwerke der Raumfähre und flog sie von der ISS weg. Damit würde die Internationale Raumstation nun bis in den Mai 1999 alleine und unbemannt ihre Kreise um die Erde ziehen.
In den letzten Tagen der Mission wurden im Orbit zwei relativ kleine Satelliten, ein argentinischer und ein 300 Kilogramm schwerer der US Air Force, ausgesetzt. Am 16. Dezember 1998 um 2:46 Uhr wurden schließlich die Triebwerke der Endeavour ein letztes Mal gezündet, um die Umlaufbahn zu verlassen und zur Erde zurückzukehren. Die Landung der Raumfähre erfolgte um 3:53 Uhr am Kennedy Space Center in Florida. Dies war die zehnte Nachtlandung eines Space Shuttles.

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• Pressurized Mating Adapters
• Modul Unity

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Autor: Paul Blasl

Auf der Internationalen Raumstation befinden sich drei Pressurized Mating Adapters, kurz PMA, unter Druck stehende Kopplungsadapter, die wegen der verschiedenen an Bord und in Raumschiffen verwendeten Kopplungsmechanismen vonnöten sind. Die hauptsächlich aus Aluminium bestehenden Module wurden von Boeing in Huntington Beach, Kalifornien, konstruiert.

Die Kopplungsadapter sind jeweils rund 2,4 Meter lang und wiegen etwa eineinhalb Tonnen. An einem Ende verfügen sie über einen 1,3 Meter breiten Kopplungsmechanismus amerikanischer Bauart, den Common Berthing Mechanism, der in allen unter Druck stehenden Modulen im US-Segment der ISS verwendet wird. Am anderen Ende – seitlich etwas versetzt – befindet sich ein russischer Kopplungsstutzen, das Androgynous Peripheral Attachment System mit 0,7 Meter Durchmesser. Letzterer wird von den amerikanischen Space Shuttles verwendet um an die Internationale Raumstation anzudocken, aber auch der in Flugrichtung liegende Kopplungsstutzen Sarjas ist von diesem Typus.

Im Inneren der beheizten Kopplungsadapter herrscht normaler Luftdruck, sodass sich die Astronauten in diesen tunnelartigen Modulen ohne Raumanzug bewegen können. Wird der zweite oder dritte Pressurized Mating Adapter nicht von einem Space Shuttle belegt und somit die Passage nicht genutzt, nutzt man den Innenraum vorwiegend als Lagerraum für Vorräte oder nicht benötigte Ausrüstung. An der Außenhaut ist unter andrem diverses Equipment montiert, das die Kopplung der Space Shuttles unterstützen soll.

Die drei Brüder im Orbit

• PMA-1: Am 6. Dezember 1998 während des ISS-Aufbaufluges 2A wurde der erste Kopplungsadapter mit dem Modul Sarja verbunden. Am anderen Ende war bereits vor dem Start der Endeavour Unity angedockt. Seitdem verbindet PMA-1 die russischen mit den amerikanischen Modulen der Internationalen Raumstation.
• PMA-2: Der zweite Kopplungsadapter der Station wurde auf der gegenüberliegenden Seite Unitys vor dem Start der Endeavour angebracht und ebenfalls im Dezember 1998 in den Orbit befördert.
  Mit dem weiteren Ausbau der Station wurde PMA-2 mehrfach umgesetzt. Zunächst wurde er am 12. Februar 2001 während der Mission STS 98 an den in Flugrichtung zeigenden Kopplungsmechanismus des amerikanischen Labormoduls Destiny versetzt, das den bisherigen Andockpunkt von PMA-2 einnahm. Die 16. Langzeitbesatzung der ISS versetzte PMA-2 schließlich im November 2007 mit Hilfe des Roboterarms Canadarm2 an seine endgültige Position auf die Vorderseite des Verbindungsknotens Harmony.
  Der Kopplungsadapter dient bis heute als Andockstelle für das Space Shuttle. Im Februar 2007 wurde PMA-2 mit Kabeln ausgestattet, die es ermöglichen die US-Raumfähren mit Energie von der Raumstation zu versorgen.
• PMA-3: Der Start des dritten und letzten Kopplungsadapters erfolgte im Oktober 2000 an Bord des Space Shuttles Discovery im Zuge des ISS-Aufbaufluges 3A. Am 16. desselben Monats wurde er an die Unterseite des Unity-Moduls installiert.
  Zwischen März 2001 und August 2007 war PMA-3 zeitweilig an die Backbordseite von Unity angedockt um den Multi Purpose Logistics Modules – Logistikmodulen – Platz zu machen. Zum heutigen Zeitpunkt befindet sich der Kopplungsadapter wieder auf der Unterseite des Moduls Unity.
  Aufgrund der ungünstigen Lage von PMA-3 inmitten der Station koppelten bisher nur zwei Space Shuttles an diese Andockstelle (STS 97 & 98). Der Kopplungsadapter dient aber als Ersatz für PMA-2, falls dieser – aus welchem Grund auch immer – dauerhaft funktionsuntüchtig werden würde.

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