Das letzte ISS Modul

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Es sieht so aus, als würde ich diese Woche noch einen Witz verlieren. In Anlehnung an den Spruch „UNIX ist das Betriebssystem der Zukunft – und das schon seit 20 Jahren!“ sprach ich davon dass Nauka konstant zwei Jahre vom Start entfernt sei, und das schon seit zehn Jahren.

Doch nun soll das Modul endlich starten, es wurde auf eine Proton M montiert und die wird bald zum Startplatz gefahren. Zeit an die wechselvolle Geschichte dieses Moduls und auch der russischen Module insgesamt zu erinnern.

Das alles fing im September 1993 an, als Russland und die USA den Rahmenvertrag für die ISS unterzeichneten. Auf dem Papier sah er nach einer Win-Win Situation aus. Die USA würden bei ihrer Raumstation, die seit 1984 unter Bezeichnung „Alpha“ Gestalt annahm, Module einsparen und so knapp 2 Milliarden Dollar weniger benötigen – die Kosten für Alpha waren eigentlich seit Konzeptbeginn zu hoch. Zudem sollte die Station durch die Hinzunahme von russischen Modulen früher den Status erhalten, bei dem man Forschung betreiben kann. Russland wollte Mir durch ein Nachfolgemodell, Mir-2 ersetzen und könnte die russischen Module, die dafür im Bau waren, nun für die ISS nutzen. So spart Russland die Kosten für neue Module.

Doch nur auf dem Papier war dies eine Win-Win Situation. In Wirklichkeit verlor die russische Wirtschaft schon seit Jahren an Produktivität, sanken die Staatseinnahmen, war zeitweise nicht mal die Versorgung der Bevölkerung mit Dingen des täglichen Bedarfs gesichert. Im Raumfahrtsektor, der eigentlich nur ein Teilbereich des militärischen Sektors war, wurden massiv Stellen abgebaut. Mir-2 sollte eigentlich fünf Jahre nach der ersten Mir gestartet werden, doch die Mir war bei Vertragsunterzeichnung schon acht Jahre im Orbit. Wenn es also schon bei Russland nicht mit Mir-2 klappte, warum dann mit der ISS?

Die NASA unterstützte sogar die ISS, indem das Spektr-Modul mitfinanziert wurde und Space Shuttles an die Mir andockten und Fracht und Kosmonauten brachten, sodass Russland Progress-Raumtransporter und Sojus-Raumschiffe einsparte.

Schon bevor 1998 das erste ISS-Modul gestartet wurde 1995 das erste russische Modul gestrichen. Die NASA sagte zuerst zu, das Modul mit einem Space Shuttle zu starten. Das war die Science Power Plattform, die den Strom für das russische Segment liefern sollte. Die NASA rechnete ab 2001 nicht mehr mit einem Start, Russland gab die Einstellung aber erst 2008 bekannt. Auch von den drei russischen Forschungsmodulen blieb nach dem Jahr 2001 nur noch Nauka übrig. Ebenso gestrichen wurde ein Universal Docking Modul, ein Nachbau von Swesda, das weitere Kopplungsadapter für Sojus und Progress zur Verfügung stellte. Immerhin, das konnte eingespart werden, weil ja drei weitere Module wegfielen. Der russische Teil der ISS (nur die größeren Module) schrumpfte von sieben auf drei Module.

Doch die Probleme begannen damit erst. Selbst für die beiden Module, die eigentlich schon im Rohbau waren, fehlte das Geld. Die NASA musste ausstehende Löhne beim Hersteller bezahlen, die ESA lieferte das Computersystem. Das war deswegen von Bedeutung, weil die russischen Module die einzigen mit Antrieb sind. Sie müssen also vor den US-Modulen im Orbit sein, damit die Station ihre Bahnhöhe halten kann. Sarja und Swesda waren denn auch die ersten Module der Station. Damit konnten die anderen Partner die ISS weiterbauen. Russland war aber noch nötig, um die Station zu versorgen und die Besatzungen auszutauschen – ursprünglich nur geplant bis zur Fertigstellung, dann sollte das Space Shuttle diese Rolle übernehmen, wurde nach Ausmusterung der Shuttles eine Dauerrolle daraus.

Nauka ist das letzte verbliebene russische Modul. Es ist das einzige Forschungsmodul: Sarja ist im Prinzip ein großer Lagerraum für Fracht und Treibstoff und in Swesda steckt die ganze Logistik der Station auf russischer Seite wie das Lebenserhaltungssystem, Kontrollen und Schlafplätze. Entsprechend sieht Russlands Anteil in der Forschung bei offiziellen Dokumenten auch recht bescheiden aus.

Doch da die internationalen Partner das Modul Nauka („Wissenschaft“) nicht benötigten, gab es für dieses Modul keine Finanzhilfe von NASA, ESA und JAXA. Geplant war ein Start im Jahr 2007. Als ich meine erste Auflage des ISS-Buches im Jahre 2010 schrieb, war er schon auf den Dezember 2011 gerutscht und damit nach allen anderen Modulen. Das er auch zu dem Termin erfolgen würde, bezweifelzte ich schon 2010. Seitdem verzögerte er sich immer weiter. Dabei war das eigentliche Kernmodul ohne die Ausrüstung, ein Backup von Sarja schon beim Start von Sarja zu 70 % fertiggestellt. 2013 entdeckte man das der Treibstoff mit Metallstaub kontaminiert war. Zwischendurch erwog Roskosmos sogar das Modul sogar zu verschrotten. Nun ist es endlich fertig, nur 15 Jahre nachdem der Auftrag für die endgültige Fertigung unterschrieben wurde (es gab nachdem die beiden anderen Wissenschaftsmodule gestrichen wurde natürlich Änderungen).

Was könnte nun kommen? Nun es könnte einfach weiter gehen wie bisher. Russland hätte mehr Forschungsgelegenheit durch ein eigenes Modul. Da Russland nun auch keine (westlichen) Astronauten der anderen Partner befördern muss, können sie mehr Kosmonauten zur ISS bringen, die dann auch forschen können. Ich bezweifele das, denn schon früher ging es auch bei der Mir Russland die um Forschung, die spielt im Raumfahrtorgramm auch bei den unbemannten Satelliten und Sonden keine große Rolle.

Die zweite, für mich wahrscheinlichere Möglichkeit ist, das Roskosmos nach wie vor zu wenig Mittel hat. Die Beförderung der Passagiere hat ja auch die Starts zumindest mitfinanziert. Im Mittel wurden 1,5 von 3 Sitzen von den Partnern Russlands genutzt, dass brachte bei vier Sojus-Missionen pro Jahr knapp 500 Millionen Dollar in die Kasse. Bei einem Gesamtbudget von 2,77 Mrd. Dollar für Roskosmos, weniger als das der ESA, ist das schon fast 20 % des gesamten Haushalts.So kann es sein das Russland seien Beteiligung an der ISS herunterschraubt oder wie zu Mir-Zeiten die Astronauten länger im Orbit lässt, um Starts einzusparen. Alternativ könnte man die freien Plätze für Weltraumtouristen nutzen. Das Problem: Hier gibt es mit SpaceX eine Konkurrenz, die einige Vorteile hat:

  • drei anstatt zwei Sitze für Touristen
  • erfordert keine Grundausbildung als Astronaut da privater Anbieter
  • ist US-Anbieter, was für Touristen mit Nichtrussischem Pass vieles einfacher macht, das fängt bei der Umgangssprache Englisch an und hört bei einer viel besseren Infrastruktur auf.
  • wahrscheinlich billiger (zumindest wenn man die Preise für Sitzplätze für die NASA vergleicht)
  • Boeing jönnte auch noch auf die Idee kommen mit dem Starliner Touristen zu befördern

Und dann gibt es noch die Verlautbarungen aus Russland. Die sprechen sogar von einer eigenen Station, bei der man dieses neue Modul natürlich gut brauchen könnte. Immer dann, wenn die Beziehungen zu den USA nicht gut sind, kommen solche Drohungen von russischer Seite, wobei die NASA auf Nauka gut verzichten kann, weniger aber auf Sarja und Swesda. Doch neu ist das nicht. Denn schon 1995 schlug Russland vor, anstatt neue Module zu bauen einfach die beiden neuesten ISS Module Spektr und Prioda für die ISS zu nehmen. Später wollte man die ganze Mir an die ISS andocken. Also wenn man sich nichts Neues leisten kann, verwendet man das alte neu. Das ist Russlands Weg des Recycling.

Aber wer weiß, vielleicht ist das ja auch der Beginn von neuen Modulen? Als 2005 Constellation angekündigt wurde, wurden auch auf westlicher Seite Module gestrichen und die Besatzungsstärke von sieben auf sechs reduziert – sieben hat man nun ja wieder, vielleicht startet man auch die damals vorgesehenen Module. Es könnten auch kommerzielle Module sein, die von US-Anbietern stammen, auch wenn Bigelow als größer Anbieter inzwischen insolvent ist. Russland könnte – letzte Option – auch den zusätzlichen Platz, den sie durch Nauka gewonnen haben, nutzen um US-Touristen einen Aufenthalt zu ermöglichen, ohne sie aber selbst zu transportieren. Die sind bisher ja auf Kurzzeitmissionen beschränkt und sie könnten den Preiskatalog der NASA für Ressourcen unterbieten, nachdem diese die Preise kürzlich stark erhöht hat, auch wenn ich nicht glaube das sie kostendeckend sind. Zumindest vor einigen Jahren kostete der Transport von Fracht und die Touristen benötigen ja auch Verbrauchsgüter, weniger als mit den US-Systemen.

Wer weiß – vielleicht nutzt man in einigen Jahren die volle Sitzplatzkapazität von Starliner und Dragon aus, dann wären dauerhaft 10 Personen auf der ISS anstatt bisher sechs bis sieben. Da alleine mindestens vier nur für Houskeeping arbeiten nötig sind, bringt dies der Forschung einen richtigen Boost. Dazu benötigt man natürlich mehr Platz, idealerweise ein Modul nur zum Wohnen – das wurde ja 2005 gestrichen. Alternativ könnte auch die NASA jeweils drei Touristen mit zur ISS mitnehmen und mit der letzten Besatzung zurückkehren lassen. Da dies praktisch kaum mehr kostet, der Start mit vier Personen ist ja schon finanziert, würde man sogar so Geld verdienen. Aber das wäre ein Abkehren von der bisherigen ISS-Politik, aber wer weiß, COTS und CCDev waren ja auch schon ein Bruch mit dem bisherigen System. Und Anzeichen dafür gibt es denn, solange Touristen nur mit der Sojus zur ISS kommen konnten, war die NASA strikt gegen „Weltraumtourismus“, die Torsuiten mussten im russischen Segment oder in angekoppelten ATV übernachten. Nun da der Anbieter ein US-Unternehmen ist, ist das natürlich okay, obwohl der Tatbestand eigentlich der gleiche ist.

Dabei ist offen, wie lange die ISS betrieben werden kann. Beschlossen ist ein Betrieb bis 2028, also 30 Jahre nach dem ersten Modul. Das Ergeben Studien und Beobachtungen über den Zustand der Station. Diese Frist wurde schon dreimal verlängert, von 2016 auf 2020, dann 2024 und nun 2028. Es wäre zu wünschen, auch wenn ich nichts von der ISS halte, aber nun hat man runde 10 Milliarden in US-Vehikel für die Versorgung und den Mannschaftstransport investiert und dann sollten diese auch möglichst oft zum Einsatz kommen.

10 thoughts on “Das letzte ISS Modul

  1. Erst ein mal muss NAUKA an der ISS ankommen. Die Zuverlässigkeit der Proton bei nicht kommerziellen Nutzlasten ist eher bescheiden.
    Der Start von Nauka ist auch ein Indiez dafür, dass es keine Nachfolgestaton aus Russland geben wird. Die angekündigte Station sol ja eine wesentlich höhere Inklination haben. Eine umnutzung von Nauka nach dem Start ist also ausgeschlosen. Ich hatte eigentlich damit gerechnet, dass man den Start noch 5 Jahre verzögert und dann an eine neue Station andockt. Russland hatte jetzt 20 Jahre zeit auf der ISS forschung zu betreiben. Ob da noch was sinnvolles übrig bleibt zum erforschen?

    Soll Nauka für westliche Astronauten betretbar sein?
    Wenn ja fällt ja auch eine militärsche Nutzung flach.

    Was Russland mit der ISS vor hat ist irgendwie nich nachvollziehbar.
    Vorallem nachdem die Russen offiziell behauptet haben, dass das Loch in der Sojus eine Sabotage eines US Astronauten sei
    kann ich mir einen normalen weiterbetrieb bis zur Ende der geplanten Nutzungsdauer nicht vorstellen.
    Irgend etwas wir da bestimmt noch zufällig passieren.

    1. Algorithmen einer Trägerrakete machen keinen Unterschied nach kommerziellen oder staatlichen Start, bei Schlamperei und Fehlern folgt die einzige richtige Entscheidung: Absturz!

      Einige Fakten:

      Am 1 Juli 2021 erfolgte der Start der Trägerrakete Sojus-2 mit ​​britischen Kommunikationssatelliten OneWeb vom Kosmodrom Wostochny, das war der der 62. unfallfreie russische Weltraumstart in Folge. Der problematische Start, der die erfolgreichen Kette unterbrach, fand 2018 statt – der Flug der Sojus MS-10 zur ISS fand aufgrund eines Problems mit der Trennung der Sojus-FG-Raketenstufen nicht statt.

      Der bisherige russische Rekord von 58 aufeinanderfolgenden Weltraumstarts wurde zwischen Februar 1992 und Februar 1993 aufgestellt, also vor fast 30 Jahren. Das hat es in der modernen Geschichte Russlands noch nie gegeben.

      Der absolute Rekord an fehlerfreien Starts wurde zu sowjetischen Zeiten aufgestellt, von Januar 1983 bis November 1984 gab es 185 unfallfreie Weltraumstarts hintereinander.

      Die Trägerraketen der schweren Klasse Proton (UR-500, K und M) wurde 424-mal vom Kosmodrom Baikonur gestartet, davon waren 380 Starts erfolgreich.

      1. Es ist aber schon auffällig das mehr der Missionen für ILS glückten als für die russische Regierung. Zudem waren bei den Proton Fehlstarts die Gründe nicht mit Praktiken für die Qualitätssicherung vereinbar wie verkehrt herum eingebaute Beschleunigungssensoren oder eine zu voll gefüllt Block DM Stufe.

        1. Ja Bernd, man kann die Sache der Fehlstarts weiter unter die Lupe nehmen, da ich alle zahlen kenne. Ich kann nur folgendes in kürze sagen:

          1. Bei Proton-M gab es 110 Starts, von 7 April 2001 bis 31 Juli 2020
          2. davon 10 Fehlstarts
          3. ergibt also 90,9% an Zuverlässigkeit

          Wenn wir aber beachten, anders als im Westen, das die russischen Trägerraketen RG (Beschleunigung Stufen) brauchen, die auch nicht „Bestandteil einer Rakete sind“, so kommen wir bei Proton-M auf eine Zuverlässigkeit auf 95,5 %. Bei 5% versagten die alten und komplizierten Briz-M oder DM. Auch die neue Angara kann keine Nutzlasten befördern, die braucht die alten RG und neue sind in Vorbereitung. Wir sehen auch, wie wichtig hocheffiziente Oberstufen mit Wasserstoff sind. Das ist Fakt!

          Bei dieser kurz Analyse sehen wir den enormen und kostspieligen und wenig effektiven Weg (für die heutigen Zeiten) bei den alten russischen Trägerraketen. Selbst die sowjetischen Startrampen (für R7, Sojus, Angara) sind gut für die Betonlobby, damit haben die viel Geld verdient, leider zum Nachteil der Raumfahrt.

          Bei den neuen Trägerraketen (z.B. Amur) kann ich folgendes sagen: Laut Vertretern von Roskosmos wird eine völlig neue Ideologie für ein Startkomplex aufgestellt. “ Wir wollen den leichtesten Startkomplex ohne eine unterirdische Stadt mit Lagereinrichtungen für den Fall militärischer Bedrohungen schaffen. Das Design wird vereinfacht, auch unter dem Gesichtspunkt der Anforderungen an die Startrampe für potenzielle kommerzielle Lasten. Es ist auch eine große Kostenersparnis,“ so Igor Pschenichnikow (ein Vertreter einer neuer Garde von jungen Ingenieuren) Chefexperte der Abteilung für fortgeschrittene Programme und verantwortlich für die Umsetzung des Amur-Projekts.

          Ein weiterer wichtiger Punkt: Vollautomatische Startvorbereitung. Dieses Konzept geht davon aus, dass Personen keine Operationen mit der zu Beginn installierten Rakete ausführen sollten. Jetzt, zum Beispiel bei Sojus-2, ist die Mannschaft bis zum letzten Moment am Start, die Spezialisten laufen um die Farmen herum wie Ameisen und führen eine große Anzahl von Eingriffen durch. Das erhöht die Sicherheit der Vorbereitung und der menschlichen Faktor wird weitgehend eliminiert, trägt dazu auch die Arbeitskosten zu sparen.

          1. Das Trennen von Oberstufe und Grundstufe ist unsinning. Als die USA mehrere Oberstufen im Einsatz auf einer Basisrakete hatten z.B. Atlas-Centaur und Atlas-Agena haben sie ja auch keine getrennte Statistik für Agena/centaur und Atlas gemacht.

            Vor allem müsste man nach der Logik dann für die statistik nur die Proton-M Starts nehmen also ohne Oberstufe die man an der Hand abzählen kann.

          2. In der russischen Terminologie sind Briz und DM keine Oberstufen, sondern halbe Stufen die als Beschleunigungsstufen (RB-Rozgony Blok) bezeichnet werden. Letztendlich für einen erfolgreichen Start müssen alle Komponenten eines Träger fehlerfrei arbeiten, und alles andere ist nicht signifikant.

    1. Das glaube ich auch.
      Da die Module quasi unverzichtbar sind können die Russen die NASA regelrecht erpressen.

      Abgesehen davon wie sinnvoll es ist eine neue Station mit so lange benutzten Modulen aufzumachen. Da wächst doch in ein paar Jahren Moos auf den Fenstern.

  2. Noch 6 Module zu ISS ?

    Nauka mit 20.302 kg ist das vorletzte russische Zuwachs auf der ISS.

    Nach Nauka wird das letzte russische Element noch kommen – das UM-Knotenmodul, das auf dem „Kopf“ des modifizierten Progress-MS-UM zur ISS fliegen wird. Was die meisten wahrscheinlich schon vergessen haben, vor 11 Jahren hat die Atlantis mehrere Nauka Elemente an die Station geliefert, darunter eine Luftschleuse und ein Radiator für das Kühlsystem.

    Der Flug zu ISS ( Phasing) soll nur acht Tage dauern, spart damit Treibstoff. Im Jahr 2000 flog Swesda zwei Wochen zur ISS.

    Premiere

    Nach dem Andocken von Nauka wird Pris-Modul (hat Spitznamen „Gerasim“ und „Mumu“) als erstes ISS-Modul die Station verlassen und in den Pazifischen Ozean stürzen.

    Ab 2024 kommen noch 4 Module von Axiom Space zu ISS, der aktuelle Stand ist mir aber nicht ganz bekannt.

  3. Nauka Modul Fakten – die Wahre Geschichte (leider stark gekürzt)

    Fakt: Das Modul Nauka das vor etwa 10 Jahren fertiggestellt wurde, hat mit dem heutigen Modul, das auch einen neuen Namen als Nauka-V ( V= Verbessert, auf russisch Nauka-U ) erhielt, wenig zu tun. Der Generaldirektor des Zentrums, Aleksei Warochko, sagte 2020 der Komsomolskaja Prawda : „Jetzt ist alles auf MLM, außer den Hauptmaschinen und Tanks, neu. Die aktuelle Nauka ist eine ganz andere Maschine.“ Das Modul ist buchstäblich mit modernster Ausrüstung gefüllt. Sein Erscheinen im Orbit soll die Arbeit der russischer Forscher nach 20 Jahren der ISS endlich auf ein neues Niveau heben. Nauka ist auch die letzte des TKS-Clans, des sowjetischen bemannten Raumschiffs TKS, erfolgreich erprobt als Kosmos-929,Kosmos-1267, Kosmos-1443 und Kosmos-1686 und 1981-87 als Teil der Orbitalstationen Saljut-6,Saljut-7 und später als Zarja. Zu Sowjetzeiten flog dieses Schiff mehrmals unbemannt zu Orbitalstationen, wurde aber schließlich zugunsten der viel billigeren und leichteren Sojus aufgegeben.

    Kosten:

    Ausgehend von den Ausschreibungen (auf dem öffentlichen Beschaffungsportal zu sehen) für die Fertigstellung des Moduls mit den ganzen technischen Details, haben wir folgende Zahlen_

    a) Für den Zeitraum von 2011 bis 2013 von rund 3,725 Milliarden Rubel
    b) Für den Zeitraum von 2015 bis Ende 2018 von rund 4 Milliarden Rubel
    c) Für den Zeitraum von Januar 2019 bis Dezember 2020, 1,2 Milliarden Rubel für Vorbereitung und Einführung von Proton-M mit Nauka sowie Nacharbeiten
    d) Versicherung: Nach der Aufforderung zur Einreichung von Vorschlägen wird AlfaStrakhovanie die Risiken beim Start der Trägerrakete Proton-M und des Mehrzwecklabormoduls (MLM) Nauka sowie beim Andocken des MLM an die Internationale Raumstation ISS versichern. Die Vertragsprämie belief sich auf 1,67 Milliarden Rubel, die Versicherungssumme auf 9,2 Milliarden Rubel.

    Neue Leitungen:

    Nach dem Erkennen von Fremdpartikeln im Jahr 2013 wurden alle originalen Rohrleitungen und Ventile aus dem Modul demontiert. Aufgrund der Tatsache, dass der Körper des Moduls vor fast 20 Jahren hergestellt wurde, mussten fast alle Geräte mit Ausnahme des Antriebssystems ersetzt werden. Ein weiterer Nachteil: Der Hersteller der Tanks und Leitungen, „Hammer und Sichel“, war nicht mehr auf dem Markt. Das Entfernen, Reinigen und Zusammenbauen des gesamten Systems wäre wirkungslos und nicht möglich, viele Rohrleitungen, Ventile musste man schneiden. Der Einbau wäre somit aus technischen und Versicherung-rechtlichen Gründen nicht mehr möglich. Damit aber die Nauka doch starten könnte, war Chrunischew gezwungen eine neue Produktionsanlage zur Herstellung von Aggregaten und Pipelines für das Modul zu eröffnen, was mit hohen Kosten und Zeitaufwand verbunden war. Insgesamt wurden 576 Pipelines neu installiert.

    Triebwerke:

    An Bord der FGB (d.h. die gleichen Typmodule Zarja und Nauka) sind drei Arten von Triebwerken installiert:

    1. DKS, Die Haupttriebwerke sind auch Korrektur- und Rendezvous-Triebwerke
    2. DPS, Andock- und Stabilisierungstriebwerke
    3. DTS, Präzisionstriebwerke Stabilisierungsmotoren

    Dieses Antriebssystem wurde Mitte der 60er Jahre des letzten Jahrhunderts für die bemannte TKS Raumschiffe erfunden. Alle arbeiten mit einem für die russische Weltraumforschung traditionellen Brennstoffpaar –asymmetrischem Dimethylhydrazin (Brennstoff) und Stickstofftetroxid (Oxidationsmittel).
    Die DKS bestehen aus zwei KRD-442-Flüssigkeitstriebwerken (GRAU 11D442-Index),die von der Isaew KBHM mit einem Nennschub von jeweils 417 Kilogramm (4,09 Kilonewton) entwickelt wurden. Der Treibstoff und das Oxidationsmittel der DKS werden aus vier Niederdrucktanks mittels Turbopumpen gewonnen. Dieselben Turbopumpen sorgen für den Kraftstofftransfer von Niederdrucktanks zu Hochdrucktanks. Diese Triebwerke sollten den autonomen Flug des Moduls sicherstellen. Die Stabilisierungstriebwerke DPS sind 24 11D458-Triebwerke mit einer Schubkraft von 40 Kilogramm (392 Newton). Zur genauen Stabilisierung beim Andocken werden weitere 16 DTS-Triebwerke (17D58E) mit einer Schubkraft von 1,36 Kilogramm (13,3 Newton) benötigt

    Zu Tanks:

    Die im Modul verbauten Kraftstofftanks (zum Nachtanken) wurden Anfang der 90er Jahre speziell für diesen Fall konstruiert und ihre Produktion wurde schon lange eingestellt, so dass es zu dieser Zeit einfach nichts gab, was sie ersetzen konnte. Fakt: Die Tanks wurden so konzipiert, das in der Schwerelosigkeit das Nachbetanken durch die Progress Raumschiffe möglich wäre. Zu diesem Zweck wurden spezielle, den Akkordeon-Mechs ähnliche Vorrichtungen eingebaut, mit denen die Membrane während des Kraftstoffverbrauchs oder beim Nachfüllen in den Tank bewegt werden können. Durch die Eigenart der Konstruktion mit dem Faltenbalg, die für das Nachtanken erforderlich ist, ist es praktisch unmöglich die Tanks zu spülen.

    Auch die Frage zum Ersatz der Tanks ist recht problematisch. Das Modul besteht aus sechs langen und sehr schmalen 77KM-6127-0 Tanks, ansonsten hätte die Verkleidung der Proton Trägerrakete nicht gepasst. Auch die Breite war so angepasst, das die Tanks nicht über die Kühler des Wärmetauschers hinausragen, sonst könnten die Kühler ihre Funktion schlecht ausüben, die Folge wäre eine Überhitzung des Moduls. Aus den technischen Gründen ist deshalb die Verwendung von neuen Tanks des NEM Moduls nicht möglich.

    Experten sagen jedoch, dass alte Tanks trotz bestehender Mängel sicher einmal verwendet werden können, da sie ursprünglich für den wiederholten Gebrauch konzipiert wurden. Am 19. September 2019 teilten Quellen aus der Raketen- und Raumfahrtindustrie den Medien mit, dass das Nauka-Modul mit seinen Standardtanks zur ISS gestartet wird, der Einbau von umgebauten Tanks aus der Fregat-Oberstufe wird nicht erforderlich sein, da die Standardtanks wurden erfolgreich getestet. Trotz der Tatsache, dass die Nauka-Tanks ursprünglich für den Mehrfachgebrauch konzipiert waren, werden sie jetzt nur einmal verwendet –um das Modul an die Station anzudocken. Es wurde aber diskutiert, die Nauka-Tanks eines anderen im Bau befindlichen Moduls für die ISS, dem Scientific and Energy (NEM), aufzusetzen, das jedoch nicht mehr zur TKS-Dynastie gehört, und die Tanks sind anders gebaut: Sie haben einen größeren Durchmesser und würden daher nicht unter die Heizkörper der Nauka passen. Um sie auf dem Modul unterzubringen, müsste das Chrunitschew-Zentrum auch die Kopfverkleidung der Proton-Rakete neu gestalten.

    Die Tanks, die das Projekt fast vergraben haben, sind 400-Liter-Behälter an der Außenfläche des Nauka-Moduls,in die Kraftstoff (asymmetrisches Dimethylhydrazin, UDMH, auch bekannt als Heptyl) und ein Oxidationsmittel (Stickstofftetroxid, auch bekannt als Amyl) gefüllt werden, insgesamt etwa 2,4 Tonnen Treibstoff. Davon geht der Treibstoff an die Korrektur- und Rendezvous-Triebwerke (DKS, Index 11D442). Diese Triebwerke werden zumindest in dem Moment, in dem das Modul in die Umlaufbahn gebracht wird, dringend benötigt. Die Proton-Rakete kann ein 24-Tonnen-Modul nur in eine Referenzbahn mit einer Höhe von etwa 180-200 Kilometern schießen, und sie muss die ISS-Umlaufbahn mit einer Höhe von 400 Kilometern alleine erreichen. Fremdpartikel in Tanks und Pipelines können theoretisch in die Triebwerke gelangen und sie stören: Das Modul bleibt in der Referenzbahn stecken und verbrennt dann in der Atmosphäre, was das Schicksal von Phobos-Grunt wiederholt.

    Zu Kontamination:

    Die TKS-Raumschiffe mit den identischen Tanks sind schon viele Jahre im Dienst, es gab bisher keine Abweichungen oder technische Probleme. Solche Tanks hatte die Mir und andere Nachfolger der TKS, darunter die amerikanische Zarja. Alle diese Module sind auch für das wiederholte Betanken unter Schwerelosigkeit geeignet –in ihnen befinden sich Faltenbälge, gewellte Zylinder mit einer Membran, ähnlich einem harmonischen Faltenbalg. Gas (Stickstoff) wird von einer Seite des Tanks eingespritzt, der Balg dehnt sich aus und drückt Kraftstoff aus dem Tank. Der Tank ist ein Aluminiumrohr mit zwei Enden an den Enden, innen sitzt ein 0,3 Millimeter dicker Edelstahlbalg. Sie haben eine einteilige Aluminiumschale, kalibriert, mit einer Genauigkeitstoleranz um den gesamten Umfang von 0,1 Millimeter. Der Balg wird durch Zufuhr von Stickstoff in den Gashohlraum komprimiert und presst den Brennstoff heraus, so eine Erklärung eines Mitarbeiters. Das Auftauchen von Spänen im Kraftstoffsystem –einhundert Mikrometer große Metallpartikel –war seiner Meinung nach unvermeidlich, und es ist fast unmöglich, sie zu entfernen: Der Edelstahlbalg reibt bei der Bewegung an der Aluminiumhülle, also egal wie viele Tanks, im Arbeitsprozess entstehen die sehr winzigen Arbeitsspäne.

    Der Mitarbeiter sagte weiter: „Es war nicht möglich, die Tanks durch Ersatztanks zu ersetzen: Auch in ihnen wurde Verschmutzung festgestellt, und die Idee, neue zu bauen, wurde nicht einmal ernsthaft in Betracht gezogen –ihr Hersteller, das Werk Hammer und Sichel, stellte seine Tätigkeit einfach ein. Es gebe in Russland keine Fabriken mehr, die eine Aluminiumhülle und Edelstahl dieser Dicke für einen Faltenbalg herstellen würden.“

    Persönliche Meinung:

    Es ist möglich, dass sich in Tanks der gleichen Art von Modulen der Station Mir und Zarja genau die gleiche Kontamination befand und dies entweder niemanden in der Testphase verwirrte oder es niemand bemerkte (zum Beispiel, weil die Testverfahren ganz andere waren, sie konnte einfach keine Partikel erkennen). All dies hinderte die Module jedoch nicht daran, das Ziel zu erreichen, bei allen Flügeln gab es keine Probleme. Interessant ist aber die Meinung der Fachleute, die die Triebwerke entwickeln und bauen. Die Triebwerksbauer sagten dazu, dass der Motor diese Späne nicht bemerkt, die rutschen problemlos durch die Injektoren. Früher haben sie darauf nicht geachtet. Jetzt sind die Anforderungen ganz andere. Es wurde befürchtetet, dass durch Verunreinigungen Rohrleitungen, Ventile, Düsen verstopfen und der Motor abwürgen würde. Ja, und einer muss mit seiner Unterschrift die Entscheidung dafür tragen.

    Tank Probleme im Flug:

    Laut meiner Quelle aus der Raumfahrtbranche geht hervor, dass es einen Fehler in der Modulsoftware gab, der einen Druckausgleich zwischen den Hoch- und Niederdrucktanks verursachte. Infolgedessen konnten die beiden DKS Haupttriebwerke erst bei einem Druck von sieben Atmosphären im Tank eingesetzt werden, um die ISS zu erreichen. Deshalb entschied man sich zuerst für den Einsatz des DPS- Rangiertriebwerks mit geringem Schub.
    Die ständige Verschiebung der Abkopplung des Pirs-Moduls spricht dafür, das Roskosmos nicht sicher war, ob die Nauka überhaupt die ISS erreicht und ohne Pirs und Nauka hätte Roskosmos ernsthafte Probleme. Mit DPS Triebwerken, die pro Sekunde eine Geschwindigkeitssteigerung von 0,05 Metern pro Sekunde liefern, wäre die ISS unerreichbar. Eine Sekunde Betrieb der DKS, führt zu einer deutlich größeren Geschwindigkeitssteigerung von 0,2 Meter pro Sekunde. Diese beiden Triebwerksgruppen erhalten Kraftstoff und Oxidationsmittel aus Hochdrucktanks nach dem Verdrängerverfahren, d. h. aus einem anderen Teil des Kraftstoffsystems, relativ unabhängig von den Tanks, aus denen die DKS erhalten. Abgesehen davon, dass ihr (DPS) Schub sehr gering ist, können beim Anheben der Umlaufbahn nicht alle eingeschaltet werden, sondern nur diejenigen, die sich entlang der Längsachse der Station befinden. Außerdem sind die Düsen einiger von ihnen nicht direkt nach hinten gerichtet, sondern in einem Winkel von 60 Grad.

    Ernsthafter Zwischenfall nach der Kopplung:

    Das Modul schaltete spontan die Triebwerke ein und brachte die ISS in Unordnung. Die Internationale Raumstation ISS begann durch den spontanen Betrieb der Triebwerke des multifunktionalen Labormoduls Nauka ihre Ausrichtung zu ändern. Um dem entgegenzuwirken, wurden die Motoren des Swesda-Moduls und dann Progress eingeschaltet. Der Grund für den Vorfall ist noch unklar. Dies wurde aus den Gesprächen zwischen der ISS-Crew und dem Bodenflugkontrollzentrum bekannt und Roskosmos erklärte die Informationen über das ungeplante Einschalten der Triebwerke des Moduls mit Arbeiten mit Kraftstoffresten. Da fehlen mir die Worte über so eine unsachliche Antwort.

    Fakt: Nach dem Andocken begannen die Kosmonauten Oleg Nowicki und Pjotr ​​Dubrow mit den Vorbereitungen zum Öffnen der Luken zwischen den Modulen Swesda und Nauka. Nach den Informationen, die aus der NASA-Sendung stammen, begannen sie, die Innenluke der Swesda zu öffnen, aber in diesem Moment, gegen 19.45 Uhr Moskauer Zeit, gingen die Triebwerke der Nauka spontan an. Das hat auch die NASA offiziel bestätigt. Die ISS begann sich unregelmäßig zu drehen. Dies führte dazu, dass die ISS ihre nominelle Ausrichtung verließ und schließlich um 45 Grad abwich. Sofort entdeckten russische Missionsleiter das Problem, und Swesda begann, seine eigenen Triebwerke zu zünden, um das Problem zu beheben. Die Triebwerke von Nauka funktionierten jedoch weiterhin fehlerhaft, und die beiden Module kämpften tatsächlich miteinander (einige Spezialisten beschrieben das als Tauziehen der beiden Module) während Nauka die ISS außer Gefecht setzten wollte und Swesda versuchte die Bewegung zu korrigieren, gelang aber nicht vollständig zu reparieren. Gleichzeitig befahl die NASA der Station, in den Free-Drift-Modus zu wechseln, um die Belastung der modularen Verankerungspunkte am Außenposten zu reduzieren. Dann schaltete MCC-Moskau die Swesda-Motoren ab und benutzte die Progress MS-17-Motoren,um die Position der Station zu korrigieren. Am Ende konnten die russischen Disponenten die Motoren der Nauka zwingen, ihre Arbeit einzustellen; eine dauerhaftere Triebwerksabschaltung wird erreicht, wenn die ISS die russischen Bodenstationen überfliegt. So ein dramatischer Vorfall ist eine weitere negative Weltpremiere der russischen Raumfahrt, die auch anders ausgehen konnte.

    Die NASA hat beschlossen, den zweiten unbemannten Testflug von Boeings neuem Starliner-Raumschiff, der für den 30. Juli geplant war, zur ISS zu verschieben –dies sollte der erste Flug des Raumschiffs seit dem Ausfall im Jahr 2019 sein. Die Verzögerung steht im Zusammenhang mit dem spontanen Einschalten der Triebwerke des gerade an die ISS angedockten Nauka-Moduls, so die Boeing-Website.

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