Was passiert, wenn Russland die ISS-Partnerschaft verlässt?

Russland ist bei der Zusammenarbeit bei der ISS ein vielschichtiger Charakter. Zum einen war kein Besatzungstransport seit Beginn der Station bis dieses Jahr ohne die Russen möglich. Zum anderen gab es immer wieder Störfeuer und Ankündigungen eine eigene Station aufzubauen. Die letzte dieser Äußerungen gab es am 18.4.2021 als TASS ankündigte, das man prüfe die Station ab 2025 zu verlassen, weil es immer mehr technische Probleme gäbe. Bis 2020 soll dann eine eigene Station entstehen.

Das hat mich zu diesem Blog inspiriert.

Ich fange mal an mit der Grundproblematik. Die heutige ISS entstand aus der Fusion von zwei Konzepten. Dem US-Konzept, das als Freedom begann und dann zu Alpha umbenannt wurde und einer Nachfolgestation von Mir, der Mir-2. Beide mit anderen Designfeatures. Mir 2 sollte wie Mir um ein zentrales Modul herum entstehen, das am Ende einen Koppeladapter für fünf weitere Module hat. Jedes russische Modul wird von der Proton gestartet und hat einen eigenen Antrieb. Beim US-Teil werden die Module von dem Space Shuttle in den Orbit gebracht und an die Station angedockt. Die Station wird auch im Orbit zusammengebaut und hat so viel mehr Teile, die keine druckbeaufschlagte Module sind, wie die Solarzellenarrays, den Arm auf einem Schienennetz oder außen angebrachte Paletten und Experimente. Vermitteln sollte zwischen beiden ein eigens gebauter Knoten, sinnigerweise „Unity“ getauft.

Die Grundproblematik war, das nach dem Zusammenbruch der Sowjetunion die Ausgaben für Weltraumfahrt enorm absanken. Die Produktion von militärisch genutzten Satelliten oder Anwendungssatelliten blieb bestehen, aber alles, was Geld kostete und keinen direkten Nutzen versprach, hatte keine Chance zur Umsetzung. Daran hat sich auch seitdem nicht viel geändert. Das führte schon beim Aufbau der ISS zu Spannungen. Die NASA und ESA mussten für die Fertigstellung der russischen Module zahlen, die notwendig waren damit überhaupt Sojus und Progresstransporter andocken konnten und in denen auch lange die einzigen Wohnmöglichkeiten waren. Die geplanten russischen Module fielen weg, bis auf eines Nauka, das nun – zehn Jahre nach den letzten US-Modulen endlich vor dem Start steht.

Trotzdem funktionierte eines gut – der Transport von Besatzungen und Versorgungsgütern. Auf den Transport von Versorgungsgütern war man bis 2008 angewiesen, bis dahin waren die Progress die einzige Möglichkeit zur Versorgung. Bei den Besatzungen war es sogar bis letztes Jahr so. Es war ursprünglich geplant die US-Besatzungen mit dem Space Shuttle auszutauschen, doch für Notfälle hätte man ein Rettungsboot, das CRV, ein Minishuttle benötigt, das der Revision des Konzepts nach 2005 zum Opfer fiel.

Seit letztes Jahr können die USA selbst ihre Astronauten starten, sie haben bald sogar zwei Systeme dafür zur Verfügung. Kann man nun auf Russland verzichten?

Fangen wir mal an mit den Modulen. Die russischen Module sind vom Volumen her entbehrlich. Sie enthalten zwar Lebenserhaltungssysteme, doch die werden durch US-Systeme inzwischen ergänzt, die in der Summe mehr Luft und Wasser generieren. Weitere Systeme könnten diese Lücke schließen. Ich glaube nicht, dass man die Module abkoppeln würde. Zum einen gibt es Verträge über die Nutzung der ISS, aber soweit ich weiß keinen über ein „Eigentum“ an Modulen. Selbst wenn, was würde Russland mit ihnen anfangen können. Sie sind die ältesten Module, und wenn von technischen Pannen gesprochen wird, dann fällt mir Mir ein, wo diese sich die Ausfälle zum Ende der Lebenszeit massiv häuften. Der Aufbau der westlichen Module mit der Möglichkeit ganze Racks auszutauschen spricht ebenso für eine längere Betriebsdauer des US-Teils.

Russlands Teil hat dennoch eine Sonderstellung. Die Module liegen genau in der Längsachse und durch sie geht der Schwerpunktvektor. Damit müssen alle Bahnveränderungen aus diesem Teil heraus erfolgen, will man eine dadurch induzierte Rotation der Station verhindern. Daneben befinden sich alle Triebwerke, welche die Station hat und alle Treibstofftanks in diesem Bereich. Das periodisch nötige Anheben der Station führen derzeit die Progress durch. Von 2008 bis 2013 taten dies die europäischen ATV, die nebenbei auch die Station um 80 km anhoben, was den Treibstoffbedarf für diese Aufgabe auf ein Drittel reduzierte. Neben dem Anheben um das Absinken durch Luftreibung zu kompensieren, gibt es auch Ausweichmanöver bedingt durch Weltraumschrott und immer wieder müssen auch die Gyroskope für die Lageänderung entsättigt werden. All das benötigt Treibstoff. Progress und ATV konnten mit ihrem Treibstoff, solange sie angekoppelt waren, die Änderung durchführen. Sie konnten aber auch Treibstoff in die Tanks der russischen Module umpumpen.

US-Transporter sind dazu nicht fähig, sie koppeln dazu an der falschen Stelle an und sie haben nicht den richtigen Koppeladapter.

Würde Russland aussteigen so würde dies wegfallen, die ISS innerhalb von wenigen Jahren so weit absinken, dass sie aufgegeben werden müsste – wenn man nichts tut. Doch man kann etwas tun. Es wurde schon erwähnt, das die ESA mit den ATV die Aufgaben für einige Jahre übernommen hat als ihre Kompensation für die ISS Betriebskosten. Die ESA könnte wieder so ein Vehikel bauen (die originalen ATV können, weil viele Teile in den Neunzigern konstruiert wurden, wohl nicht einfach nachgebaut werden), ebenso kann dies aber auch die USA tun. Den nötigen Koppeladapter kann man genauso wie das Rendezvousradar bei den Herstellern in Russland und der Ukraine direkt kaufen. Die Module müssen aber noch funktionieren, denn an sie selbst wird angedockt, an ihnen befinden sich Kommunikationsantennen und auch eine Steuerkonsole, um das Ankoppeln abzubrechen.

Wäre das nicht der Fall, so wird’s schwierig. Theoretisch kann die NASA einen Ersatz bauen, dann wäre sie auch nicht auf den russischen Adapter angewiesen und könnten den einsetzen, der nun für die bemannten Crew Vehikel installiert wurde. Doch sehe ich derzeit keine Anzeichen bei der NASA, in den ISS-Ausbau zu investieren. Als man 2005 Space Shuttle und ISS einer Revision unterzog, um Gelder für die damals geplante Mondmission „Constellation“ freizusetzen, lies man ja auch Module weg und reduzierte die Besatzung von sieben auf sechs Personen. Nun sind wieder 7 Menschen an Bord, aber Pläne für einen Ausbau der ISS oder Ersatz von Modulen gibt es keine. Pläne gibt es für die Ankopplung von kommerziellen Modulen, aber nichts in was man selbst Geld investieren muss und die Betreiber von kommerziellen Modulen nutzen die ISS ja deswegen, weil sie ihnen Geld einspart – die Lebenserhaltung, Bahnkontrolle, komplette Kommunikation und der Besatzung-/Frachttransport wird so auf die ISS Partner ausgelagert. Sie werden also kaum in neue Module investieren, welche die russischen Module ersetzen.

Nicht zuletzt dürfte eine Rolle spielen, wie lange man die ISS noch nutzen kann. Geplant war 2005, dass man sie freigestellt und dann 10 Jahre betriebt. Das Datum ist vertraglich festgelegt und beginnt mit der Installation der Module Kibo und Columbus und die 10 Wahre sind 2019 abgelaufen. Seitdem hat man, weil der Zustand gut ist, den Betrieb immer weiter verlängert. Derzeit bis 2028, dann ist die Station genau 30 Jahre alt (wenn man vom ersten Modul Sarja aus rechnet, fertiggestellt wurde sie natürlich erst 2011, bzw. wenn man Nauka noch hinzurechnet, 2021 …). Wenn dieses Datum nicht entscheidend revidiert wird, wären es nur drei Jahre zwischen Ausstiegs Russlands und geplantem Ende. Dafür baut man sicher kein US-Modul, das die russischen Module ersetzt und man kann auch auf die Anhebung verzichten, so lange bleibt die Station noch in einem Orbit. Drehungen und ähnliche Manöver müsste man dann mit einem angekoppelten Raumschiff durchführen.

Sollte also Russland 2025 aussteigen, so glaube ich, wird das das Ende der ISS sein. Die USA planen ja derzeit eine Raumstation um den Mond und können diese dann der Öffentlichkeit als Nachfolgeprojekt verkaufen.

Ich glaube allerdings nicht daran, denn solche Drohungen gab es seitens Russland oft in den letzten Jahrzehnten. Dort ist bemannte Raumfahrt auch noch eine Sache des nationalen Prestiges. Auf der anderen Seite hat sich nun etwas geändert. Bisher wurden von Russland auch Astronauten neben den eigenen Kosmonauten befördert. Die sorgten nicht nur für Prestige nach dem Motto „Wir müssen sogar die US-Astronauten befördern, weil diese es selbst nicht können“, sondern auch für Einnahmen. Der Preis für einen „Sitz“ kletterte in den vergangenen Jahrzehnten enorm von 25 auf über 80 Millionen pro Person. Damit entfällt auch diese Mitfinanzierung der eigenen Sojusstarts. Theoretisch könnte Russland nun Touristen befördern, doch obwohl sich diese Möglichkeit schon letztes Jahr öffnete, hört man davon nichts, dagegen sind zwei Touristikflüge seitens SpaceX angekündigt, einer zur ISS und einer solo, ohne an die Raumstation anzukoppeln. So erhöht sich der finanzielle Druck. Wie teuer das für Russland ist, weiß man nicht. So kann man nur spekulieren. Allerdings geht es bei der bemannten Raumfahrt selten um Kosten. Ginge es nur um Geld, so würde sicher die NASA nicht zwei Vehikel für die Versorgung der ISS entwickeln – bei den Sojus werden drei Personen pro Flug transportiert und davon sind nur einer, maximal zwei sind Astronauten. Bei Starliner und Crew-Dragon sind es vier Personen pro Flug. Jeder Flug ersetzt so zwei Sojus-Starts für die NASA. Mehr als zwei Flüge pro Jahr benötigt man nicht, um die bisherige Besatzung im 180 Tage Rotationsverfahren zu halten, bzw. es ist ja nun schon eine Person mehr an Bord der ISS. Für zwei Flüge pro Jahr brauche ich aber keine zwei Systeme. Umgekehrt plant die NASA auch nicht, mit zwei Vehikeln nun mehr Astronauten an Bord zu bringen. Denn das verursacht Folgekosten – Folgekosten für Wohnmodule, aber vor allem Ferntransporte. Davon gibt es jetzt schon sieben bis acht pro Jahr. Mit jeder Person braucht man mehr Fracht. 2019 benötigte die Station knapp 30 t Fracht, wovon nur 50 % von den USA stammten. Ohne Russland würden dessen 32 % wegfallen. Mit jedem Astronauten benötigt man 5 t mehr Fracht, die nach dem OIG Report pro Kilogramm 71.800 Dollar kosten, also fast 360 Millionen Dollar pro Jahr mehr. Diese kosten sind viel höher als die reinen „Sitzplatzkosten“, die liegen nach einem anderen OIG Report bei 90 Millionen Dollar bei Boeing und 55 bei SpaceX – zwei Besatzungswechsel pro Jahr kosten also maximal 180 Millionen für den Transport der Besatzung aber 360 Millionen für die Fracht die sie benötigen.

Das wäre die wichtigste Folge, die ISS würde, selbst wenn man keine russischen Module ersetzt, und sie absinken lässt im Betrieb teurer. Mindestens um ein Drittel, das ist der derzeitige Anteil Russlands. So halte ich es für wahrscheinlich das man, das 2028 Datum als Betriebsende der ISS anstrebt, wenn Russland aussteigt. Doch damit rechne ich nicht wirklich, wenn dann, weil nun die ISS für Russland zu teuer wird, aber bestimmt nicht, weil sie eine eigene neue Station aufbauen wollen.

5 thoughts on “Was passiert, wenn Russland die ISS-Partnerschaft verlässt?

  1. Ich denke Russland wird sich aus der bemannten Raumfahrt zurückziehen. Wenn sie die ISS 2025 verlassen können sie die westlichen Staaten ein letztes mal ärgern. Politisch kann man sagen, dass Russland alleine das Ende beschlossen hat keine Internationale Gemeischaft und nicht die USA. Ein letztes mal Stärke zeigen.
    Hinter der Sojus steckt kein Prestige mehr. Mit einer 60 Jahre alten Rakete zu beweisen, dass man es noch kann ist keine Stärke.
    Da ist aktuell noch mehr im Busch. Man hat doch letztes Jahr , mit einem Außeneinsatz das Bohrloch untersucht und festgestellt, dass es von außen repariert wurde und ein Werkstoff verwendet wurde den es auf der ISS nicht gibt. Trotzdem hat man letzte Woche bekantgegeben, dass man nun wisse wie es zu dem Loch gekommen ist, ein US Astronaut hätte es gebohrt um früher heim zu kommen.

    Ich denke, dass man bald nur noch militärische Starts sehen wird, denn im Vergleich mit China und den USA sieht Russland mikrig aus.

  2. Zunächst, die ISS, der russischer Teil, ist ein absolutes Armutszeugnis der russischen Raumfahrt, ist mit der gewaltigen ehemaligen MIR nicht vergleichbar. Wenn wir die ganzen Daten vergleichen und analysieren, ergibt sich ein Bild, das selbst S. Koroljow sich im Grabe (Urne) umdrehen würde.

    Kein Wunder, das Rogozin ständig in den russischen Medien kritisiert wird und als Totengräber der russischen Raumfahrt bezeichnet. Der ging sogar vor Gericht gegen die Medien vor und natürlich, wie zu erwarten war, bekam er Recht. Die entsprechende Medien mussten erhebliche Strafen gegen die angebliche Verleumdung zahlen.

    Zur Zeit wird eine neue Orbitalstation ROSS mit 97 Grad Bahnneigung in Betracht gezogen. Die derzeitige Umlaufbahn der ISS und insbesondere ihre Neigung haben sich hinsichtlich des wissenschaftlichen Potenzials erschöpft, sagt Alexander Bloschenko, Geschäftsführer für vielversprechende Programme und Wissenschaft des staatlichen Unternehmens Roskosmos, er sagt dazu: „Wir werden 100 Prozent unseres Territoriums sehen, verglichen mit den aktuellen 20 Prozent, die wir von der ISS sehen. Von der neuen Station aus werden wir alle unsere Gebiete sehen, einschließlich der arktischen Zone.“ Die Station wird aber nicht ständig besetzt, wobei bemannte Starts auch von Plessezk könnten erfolgen. Auch das russische Militär wird in der Lage sein, die neue russische Orbital-Servicestation (ROSS) zu nutzen, um Experimente durchzuführen, die derzeit nicht auf der ISS durchgeführt werden können.

    Der russische Experte und Kritiker Wadim Lukaschewitsch sagte dazu: Jetzt ist es unmöglich, militärisch angewandte Experimente auf der ISS durchzuführen, da dort ständig ausländische Präsenz vorhanden ist, und auf Mir hatten wir ein ganzes Modul, das für militärisch angewandte Experimente verwendet wurde.

    Russland hat schon früher automatische Orbitalstationen auf hohe Bahnneigung gebracht, darunter Almaz-T zur Durchführung wissenschaftlicher und wirtschaftlicher Programme und der internationalen Zusammenarbeit des Verteidigungsministeriums der UdSSR. Der Hauptzweck der Station war eine Radaruntersuchung der Erde mit der Mech-K SAR, die Neigung betrug 71,9 Grad.

    Noch eine Anmerkung zu Radiation auf der ROSS. Wenn starke Sonnenprotonenereignisse stattfanden, erhöhte sich die Dosis in der ISS-Umlaufbahn um das Zehnfache, aber an einer Station mit hohem Breitengrad kann sie sich deutlich mehr als um das Zehnfache erhöhen, um das 50-fache, so die Aussage von Schurschakow, Leiter der Abteilung für Strahlenschutz bemannter Raumflüge des Instituts für biomedizinische Probleme der Russischen Akademie der Wissenschaften.

    Kritik kommt von den Kosmonauten, da kurze Expeditionen zur zukünftigen russischen Orbitalstation werden die Möglichkeiten zur Vorbereitung von Flügen russischer Kosmonauten in den Weltraum einschränken, sagt Kosmonaut Oleg Kotow, stellvertretender Direktor für Wissenschaft am Institut für biomedizinische Probleme der Russischen Akademie der Wissenschaften. Er sagte weiter: „Leider ist es alarmierend, dass Roskosmos derzeit plant, diese Station in einem besuchten Modus und mit kurzer Präsenz der Besatzung zu nutzen, was unsere Möglichkeiten zur Durchführung biomedizinischer Forschung auf langen und ultralangen Flügen, die absolut notwendig sind, tatsächlich einschränkt um sich auf Langstreckenflüge zum Mars vorzubereiten“ Ihm zufolge ist die Dauer der Expeditionen zur russischen Orbitalstation nun für mehrere Monate geplant.

    Der Vorteil: Die Station fliegt in einer sonnensynchronen Umlaufbahn – einer Neigung von 97 Grad zum Äquator, auf der ihre Sonnenkollektoren immer beleuchtet sind. Diese Umlaufbahn ermöglicht es der Besatzung, die Arktis alle anderthalb Stunden und überall auf dem Planeten zu sehen – einmal alle zwei Tage. In diesem Zusammenhang ist geplant, den der Erde zugewandten Teil der Station mit Beobachtungssystemen in verschiedenen Spektren – von optisch über Radar bis hin zur gegenüberliegenden Seite – mit Geräten zur Überwachung des Weltraums auszustatten. Solche Geräte arbeiten automatisch und brauchen keine Kosmonauten aber nur zur deren Wartung. Insgesamt senkt dieses Vorgehen die Kosten der Raumfahrt, auf der anderen Seite erhalten die Institute unglaublich viele Daten von der Erde und des Weltraums.

  3. Eine polare Bahn hat überwiegend Nachteile.
    Das die Kosmonauten öfter über Russland fliegen und die Arktis sehen ist ein Scheinargument, denn es gibt seit den 70er Jahren unbemannte Satteliten die das besser könen als die Menschen in der Station die ihre Photoobjektieve gegen eine 10cm Dicke Panzerscheibe drücken müssen.
    Ich glaube nicht, dass diese Polare Station kommt. Die hoffnung auf einen Nachfolger lässt den ISS Ausstieg aber erst mal nicht so schlimm erscheinen.

    1. Man würde wie bei der ISS die Instrumente an der Außenseite anbringen.

      Eine nur teilweise bemannte Station würde zumindest den Hauptnachteil einer bemannten Station egalisieren – die Astronauten induzieren Erschütterungen welche die Bilder bei hoher Auflösung unbrauchbar machen.

      Den einzigen Vorteil sehe ich darin die Sensoren austauschen zu können, doch gegengerechnet den enormen Kosten für eine bemannte Station käme eine Satellitenflotte um Größenordnung billiger.

  4. Das Argument ist nicht korrekt. Was machen die 2-3 Russen auf der ISS, fast gar nichts. Auf der Mir, mit über 130 tonnen an Gewicht, waren ständig 6 Kosmonauten anwesend. Die ISS hat hat nur etwa 40 tonnen, und die Russen sind ständig auf amerikanischen Strom und Kommunikation angewiesen.

    Habe geschrieben, das die ROSS nicht ständig besetzt wird, die Kosmonauten sollen dort 3-4 Monate verbringen und die meiste Forschungsarbeit übernehmen automatische Geräte. Laut dem stellvertretenden Ministerpräsidenten der Russischen Föderation, Juri Borisow, kann die künftige nationale Raumstation der Russischen Föderation als Umschlagplatz für die Erforschung des Mond- und Mondraums genutzt werden. Er sagte: „Natürlich ist dies eine der neuen Funktionen. Und vielleicht wird es sehr ernst genommen, dass die Station eine Art Transferpunkt ist, ein solcher Zwischenpunkt, insbesondere für Flüge und Erkundungen des Mondes und des nahen Mondraums. “

    Nach dem langen hin und her mit den bemannten Flügen zum Mond, hat Roskosmos sich entschieden, solche Flüge mit der Angara-A5W durchzuführen, erfordert mehrere Starts, deshalb werden die Kosmonauten erst zu ROSS gebracht und dann erfolgt der Flug zu Mond. Das ganze ist recht kompliziert, für Russland wäre aber besser auf bemannte Mondflüge zu verzichten. Kein Wunder das Roskosmos ständig in den sozialen Medien kritisiert wird und viele Menschen fordern die Absetzung von Rogozin. Nun ja, Rogozin hat kaum Schuld an der Misere der russischen Raumfahrt, sondern das ganze Putin System ist dafür verantwortlich. Ausgerechnet am 12 April wurde das private Unternehmen Kosmokurs geschlossen, da das Hauptprojekt aufgrund zu hoher Risiken für den Investor nicht umgesetzt werden kann.

    Gegenwärtig wird an Argo-Raumschiff und Trägerrakete gearbeitet, hier handelt sich um das MTKS Unternehmen. Sergei Sopow, Vorsitzender des Verwaltungsrates von Reusable Transport Space Systems (MTKS), fand treffende Worte zur der russischen Misere in der Raumfahrt: „Die fortschrittlichste sowjetische Rakete, Zenit, ihre zweiten Stufe wiegt 91 Tonnen, das Trockengewicht 8,9 Tonnen. Der Koeffizient beträgt ungefähr 11. Analog – Falcon-9 Elon Musk. Die zweite Stufe wiegt 111 Tonnen, das Trockengewicht 4 Tonnen und der Koeffizient für konstruktive Spitzenleistung 27. Und wer auch immer etwas sagt, ein solches technologisches Niveau steht uns einfach nicht zur Verfügung“. Das ist die russische Realität.

    Fakt: Es gibt noch keine offizielle Entscheidung zu ROSS, einige Module sind schon im Bau, davon hat Roskosmos ein Video veröffentlicht, und das NEM-Modul das für die ISS vorgesehen war, wird auf die ROSS vorbereitet. Insgesamt wird die ROSS 5 Module haben und das erste Basismodul für die neue russische Raumstation ist bereits in Arbeit, so schrieb Dmitri Rogozin, Generaldirektor von Roskosmos, am Dienstag, den 20. April in sozialen Netzwerken. Die RKK Energija wurde beauftragt, ihre Bereitschaft für den Start im Jahr 2025 sicherzustellen.

    Die Energia Corporation hatte zuvor erklärt, dass eine Erhöhung der Kosten für die Wartung der ISS nach 2025 die Einrichtung einer nationalen Raumstation zweckmäßiger machen würde. „Die Kosten für die weitere Finanzierung, die auf 10 bis 15 Milliarden Rubel geschätzt werden, sind zu hoch. Es ist notwendig, die Bedingungen für die weitere Teilnahme am Programm zu überarbeiten und sich auf die Umsetzung von Programmen für Orbitalstationen zu konzentrieren“, sagte Wladimir Solowjow Stellvertretender Generaldirektor des RKK bei einem Treffen der Russischen Akademie der Wissenschaften zum Thema Weltraum.

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