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ISS - Die internationale Raumstation
-2-
Inhaltsverzeichnis
Vorwort
.............................................................................................
3
1.Was ist die
ISS?..............................................................................
4-5
2.Welche Länder sind
beteiligt?........................................................
5
3.Wie hoch sind die anfallenden
Kosten?......................................... 5
4.Der Zusammenbau der
Station.......................................................
6-9
4.1.Allgemeines......................................................................................
6
4.2.Terminaklender...............................................................................
6-9
4.2.1.Ende November
1998.........................................................
6
4.2.2.Anfang Dezember
1998.....................................................
6-7
4.2.3.Juli
1999.............................................................................
7
4.2.4.Ende
1999...........................................................................
7
- Die erste
Besatzung......................................................
7-8
4.2.5.Anfang
2000.......................................................................
8
4.2.6.Juli
2000.............................................................................
8
4.2.7.Etwa
2003...........................................................................
8-9
4.2.8.2004/2005...........................................................................
9
5.Aufgetretene
Probleme..................................................................
9-10
5.1. Der steigende Geldmangel der
Russen........................................
9
5.2.Gefahren durch
Weltraumschrott................................................
9-10
Nachwort..........................................................................................
11
Bibliographie und
Bildernachweis...................................................
12
-3-
Vorwort
Ich und meine Partner Peter Leifer und
Siegfried Brandstätter verfassten im
Englischunterricht ein Projekt über die
Raumfahrt, wobei wir hauptsächlich dir
Geschichte der Raumfahrt behandelten. Da
dieses Thema interessant war und ich
persönlich viel mehr an den aktuellen
und zukünftigen Entwicklungen in der
Raumfahrt, als an den geschichtlichen
Hintergründen, interessiert bin fand ich es
schade, dass ich, während unseres
Englischprojekts, nicht genügend Zeit hatte genauer
über die neue Internationale
Raumstation zu recherchieren und wählte darum diese neue
Errungenschaft der Technik als Thema
für meine Facharbeit.
Salzburg 11.4.2000
Unterschrift:
-4-
1.Was ist die
ISS?
Im Februar 1998, mit mehr als einem Jahr
Verspätung, hat das größte und ehrgeizigste
Projekt der Menschheit begonnen Formen
anzunehmen: Die Internationale
Raumstation.
Alle Planungen wurden erfolgreich
abgeschlossen und das erste Modul der Station
wurde in den Weltraum transportiert. Bis
2005 sollen alle Teile der Station an ihrem
Bestimmungsort im Weltall sein und das
„fliegende Labor“ soll, ab diesem Zeitpunkt,
voll einsatzfähig sein. Doch auch schon
während dem Zusammenbau der Station im All
können verschiedenste Forschungen
durchgeführt werden, da die ersten kleineren
Labors, bereits sehr bald in den Weltraum
gebracht werden und somit einsatzfähig sind.
Ist jedoch die Station einmal fertig
beinhaltet sie Mannschafträume, Andockschleusen,
Experimental-Labors, Versorgungsmodule,
Antriebssysteme, Rettungskapseln und
Sonnenpaddel die etwa ein Fläche von
4500m² aufweisen und eine Energieleistung von
110 Kilowatt erzeugen werden.. (siehe Abb.
2) Die Station wird etwa 500 Tonnen
wiegen und eine Erdumrundung dauert bei
einer geplanten Bahngeschwindigkeit von
29000 Kilometer pro Stunde etwa 90 Minuten.
Die Station wird sich in einer Höhe von
350 bis 460 Kilometer befinden und es wird
an einem klaren Tag möglich sein sie mit
freiem Auge zu sehen.
1
Abb.2: Computergenerierte Grafik
der fertigen Internationalen Raumstation mit einigen Daten.
1
Vgl.:
Hamburger Abendblatt (1998,
1999). Internationale Raumstation. (Abgerufen am 8.3.2000).
Online im Internet: WWW:
http://www.abendblatt.de/contents/ha/news/serien/html/space.htm
Unterpunkt: Großbaustelle im
All – Basis für Forscher
Deutsches Zentrum für Luft- und
Raumfahrt (1998). Schülerinformation Raumfahrt (Abgerufen
am 8.3.2000). Online im Internet:
WWW:
http://www.dlr.de/nextgen/schulinfo/schulinformation_02_98.pdf
(Seite 1,3)
-4-
1.Was ist die
ISS?
Im Februar 1998, mit mehr als einem Jahr
Verspätung, hat das größte und ehrgeizigste
Projekt der Menschheit begonnen Formen
anzunehmen: Die Internationale
Raumstation.
Alle Planungen wurden erfolgreich
abgeschlossen und das erste Modul der Station
wurde in den Weltraum transportiert. Bis
2005 sollen alle Teile der Station an ihrem
Bestimmungsort im Weltall sein und das
„fliegende Labor“ soll, ab diesem Zeitpunkt,
voll einsatzfähig sein. Doch auch schon
während dem Zusammenbau der Station im All
können verschiedenste Forschungen
durchgeführt werden, da die ersten kleineren
Labors, bereits sehr bald in den Weltraum
gebracht werden und somit einsatzfähig sind.
Ist jedoch die Station einmal fertig
beinhaltet sie Mannschafträume, Andockschleusen,
Experimental-Labors, Versorgungsmodule,
Antriebssysteme, Rettungskapseln und
Sonnenpaddel die etwa ein Fläche von
4500m² aufweisen und eine Energieleistung von
110 Kilowatt erzeugen werden.. (siehe Abb.
2) Die Station wird etwa 500 Tonnen
wiegen und eine Erdumrundung dauert bei
einer geplanten Bahngeschwindigkeit von
29000 Kilometer pro Stunde etwa 90 Minuten.
Die Station wird sich in einer Höhe von
350 bis 460 Kilometer befinden und es wird
an einem klaren Tag möglich sein sie mit
freiem Auge zu sehen.
1
Abb.2: Computergenerierte Grafik
der fertigen Internationalen Raumstation mit einigen Daten.
1
Vgl.:
Hamburger Abendblatt (1998,
1999). Internationale Raumstation. (Abgerufen am 8.3.2000).
Online im Internet: WWW:
http://www.abendblatt.de/contents/ha/news/serien/html/space.htm
Unterpunkt: Großbaustelle im
All – Basis für Forscher
Deutsches Zentrum für Luft- und
Raumfahrt (1998). Schülerinformation Raumfahrt (Abgerufen
am 8.3.2000). Online im Internet:
WWW:
http://www.dlr.de/nextgen/schulinfo/schulinformation_02_98.pdf
(Seite 1,3)
-6-
Abb. 3: Das Kontrollmodul
Zarya.
Abb. 4: Das Unity
Modul
4.Der Zusammenbau der Station im
All
4.1.Allgemeines
Um die, auf der Erde, fertiggestellten Teile
der Station im Weltall miteinander zu
verbinden sind 45 Flüge ins Weltall
geplant, wobei 33 davon mit amerikanischen
Raumfähren bewältigt werden und
voraussichtlich nur 12 mit russischen Raumfähren.
Für die Vollendung der Station
müssen die Astronauten und Kosmonauten die Teile in
mühevoller Arbeit, unter sehr harten
Bedingungen, in der Schwerelosigkeit verbinden.
Die NASA hat errechnet, dass diese Arbeiten
insgesamt etwa 1000 Stunden dauern
werden, doch Spezialisten haben große
Bedenken bei diesen Berechnungen und denken,
dass es um gut 50 Prozent länger dauern
kann.
Um nicht alle Teile in mit den Händen
verbinden zu müssen, haben sie natürlich, auf
der Station installierte, Greifarme und
ferngesteuerte Roboter, welche ihnen helfen die
gewaltigen Teile zu verschieben und
auszurichten. Diese Roboter und Greifarme
werden nach Vollendung des Baus so
umfunktioniert, dass sie zum Einfangen von
Satteliten oder Weltraumschrott verwendet
werden können. Die verschiedenen
Rohrleitungen, Kabelverbindungen und das
Verschrauben der einzelnen Teile muss
jedoch tatsächlich in
schweißtreibender Handarbeit geschehen.
4.2.Terminaklender:
4.2.1.Ende November
1998:
Die erste Mission, für den Aufbau
der
Internationalen Raumstation,
wurde
gestartet. Bei dieser Mission, die
vom
kasachischen Startplatz Baikonur
ausging
wurde das Kontrollmodul
Zarya
(Morgendämmerung) (Abb. 3) mithilfe
einer
unbemannten russischen Proton Rakete
in
den Weltraum gebracht.
Seit einiger Zeit jedoch kommt unter
den
NASA Spezialisten immer öfter die
Frage
auf, ob dieses Modul nicht zu
klein
dimensioniert wurde, da möglicherweise
der
Treibstoffvorrat nicht ausreicht
.
(siehe: Seite 9: Probleme der ISS, Der
steigende
Geldmangel der Russen).
4.2.2.Anfang Dezember
1998:
Die amerikanische Raumfähre Endeavour
hob
von der Startrampe ab und brachte das 2.
Modul
namens Unity (Abb. 4) in den Weltraum.
Dieses
Modul wurde von 3 Astronauten während
eines
„Weltraumspazierganges“ mit dem
ersten Teil der
Station verbunden (Abb. 5).
5
5
ebda.: Abendblatt. Unterpunkt: Ausblick
ins nächste Jahrtausend
-7-
Abb 6.: Die verbundenen Module
Unity
(links) und Zarya (mit
Sonnenspiegeln).
Abb. 5: Verbinden der Module im
All
Zur Zeit sind diese beiden Module (Abb. 6)
das Herzstück der Internationalen
Raumstation, doch wenn die Station einmal
vollendet ist werden sie nur noch etwa wie
eine Abstellkammer
verwendet.
4.2.3.Juli
1999:
Im Juli 1999 war die dritte Mission geplant,
doch dieser Termin wurde um einige
Monate verschoben, da das Modul, welches ins
Weltall gebracht werden sollte,
aufgrund von finanziellen Problemen noch
nicht fertiggestellt war. (siehe: Probleme der
ISS, Der steigende Geldmangel der
Russen).
Geplant wäre die Mission insofern
gewesen, als dass das russische Servicemodul mit
einer russischen Rakete in den Weltraum
gebracht wird um dort mit den anderen
Modulen verbunden zu
werden.
Dieses Servicemodule war der erste Weg zu
einer bemannten Raumstation, da es Platz
für 3 Astronauten bietet und mit einem
technisch sehr hoch entwickelten
Kommunikations- und Antriebssystem
ausgerüstete ist. Durch dieses Module werden
die folgenden Arbeiten an der Station um
einiges erleichtert, da die Astronauten Pausen
im inneren der Station einlegen
können.
4.2.4.Ende
1999:
Es wurde wie geplant, jedoch unter einem
gewaltigen Zeitdruck aufgrund der
verspäteten Mission mit dem russischen
Modul, zuerst die nötige Ausrüstung und
anschließend die erste Besatzung,
für die Internationale Raumstation, mit einem Sojus
Raumschiff in den Weltraum gebracht. Sie
sollten dort zuerst bis April jedoch nun
schon bis Juli bleiben und verschiedenste
Arbeiten und Kalibrierungen erledigen.
Das Kommando der ISS wir nach
geglücktem Andocken bei der Station Bill Shepherd
haben, seine beiden Kollegen werden die
Russen Juri Gidzenko und Sergej Krikalow
sein.6
- Die erste
Besatzung
William M. Shepered
ist 49 jahre alt und war der erste
Amerikaner der seinen Fuß in
die Internationale Raumstation stellte. Er
ist ein speziell ausgebildeter Soldat der US-Marines
und startete seine Arbeit bei der NASA im
Mai 1984. 7
Seit seinem Arbeitsantritt hatte er bereits
3
Weltraummissionen, wobei ihn seine erste
1988 mit
6
ebda.: Abendblatt. Unterpunkt: Ausblick
ins nächste Jahrtausend
7
ebda.: Abendblatt. Unterpunkt: Die
Spezialisten der ersten Stunde
-8-
Abb. 7: Die erste Besatzung der
ISS
dem Atlantis Team ins All führte.
Zusammen mit seiner zweiten Mission 1990 und
seiner dritten 1992 verbrachte er bereits
440 Stunden im Weltraum.
Sergei Krikalow
ist der am besten ausgebildetste und
der erfahrenste russische
Astronaut. Wenn man alle seine
Missionen
zusammenzählt verbrachte er schon ein
Jahr und drei
Monate im All.
In dieser Zeit absolvierte er bereits sieben
„Weltraumspaziergänge“ um einiges an der
Raumstation MIR zu
reparieren.
In Russland bekam er die „Hero
Medal“ und die NASA verlieh ihm die „Space Flight
Medal“. Er verbrachte auch bereits
viel Zeit mit Forschungen an neuen Systemen für die
Raumfahrt, darum hatte er auch einen
großen Einfluss auf die Andock- und
Kontrollsysteme für verschiedenste
Raumfahrtmissionen. Diese Fähigkeiten manchen
ihn zu einem unverzichtbaren
Mannschaftsmitglied und wenn irgendetwas nicht
funktionieren sollten, was bei der ersten
bemannten Mission der ISS wahrscheinlich ist,
ist er der beste Mann um es zu
reparieren.
Juri Gidzenko
hat noch nicht sehr viele Erfahrungen
mit dem Weltraum gesammelt.
Zusammengerechnet verbrachte er nur acht
Tage in der Raumstation MIR. Jedoch ist er
ein perfekt ausgebildeter Pilot und wurde
darum ausgewählt die Sojus Rakete, welche
die Mannschaft zur ISS bringen soll, zu
lenken.8
4.2.5.Anfang
2000:
Zu diesem Termin sollte eine Mission mit dem
Space Shuttle Discovery starten, welche
das Amerikanische Labormodul zur ISS bringen
soll. Dies wäre eine sehr wichtige
Mission, da danach bereits die ersten
Forschungsarbeiten auf der Station beginnen
könnten. Doch diese Mission wurde um
einige Monate verschoben und soll etwa im
Mai oder Juni starten.
4.2.6. Juli
2000:
Eine weitere amerikanische Mission mit dem
Space Shutttle Endeavour soll nun die
zweite Mannschaft und somit sie Ablöse
für die 3 Astronauten zur ISS bringen. Die
bereits fest verankerte Sojus Kapsel bleibt
bei der ISS und fungiert im Notfall als
Rettungskapsel.
4.2.7.Etwa
2003:
Diese Mission soll den großen Beitrag
der europäischen Staaten zur ISS bringen,
nämlich ein Labor namens Columbus.
Dieses Labor wurde in Deutschland entwickelt,
die Pläne wurden von deutschen
Wissenschaftlern erstellt und der Großteil des Labors
wurde in Italien gebaut.
Als Zugabe zu diesem Labor wird auch noch
eine weitere Sicherheitseinrichtung zur
Station gebracht.
9
Das neuentwickelte „Crew Return
Vehicle X-38“ welches im Notfall, genauso wie die
Sojus Kapsel, die Astronauten und
Wissenschaftler in Sicherheit bringen soll.
8
ebda.: Abendblatt. Unterpunkt: Die
Spezialisten der ersten Stunde
9
ebda.: Abendblatt.
Unterpunkt: Ausblick ins
nächste Jahrtausend
-9-
4.2.8.
2004/2005:
Dies wird die letzte Mission sein, welche
die große amerikanische Wohneinheit an die
ISS andocken soll. Mithilfe dieses Teils
wäre es möglich die Station ständig mit 10
Personen zu besetzen. Nach dieser Mission
beginnt erst die auf voraussichtlich 10 Jahre
festgelegte Betriebszeit der
Station.10
5.Probleme:
5.1.Der steigende Geldmangel der
Russen
Dieses Problem hat sich schon sehr
früh, nämlich schon bei der Instandhaltung der
russischen Station MIR, gezeigt. Was die
russische Raumfahrtindustrie früher nie in
Erwägung gezogen hätte muss sie
nun machen. Sie gibt immer mehr und mehr ihrer
Geheimnisse und ihres Wissens an die
westliche Staaten preis, um nicht völlig bankrott
zu enden. Zum Beispiel dass amerikanische
Militärsatteliten von russischen
Startrampen ins All geschossen werden, oder
dass russische Atom-U-Boote deutsche
Forschungssatteliten transportieren
hätte sich Russland vor einigen Jahren noch nicht
vorstellen können. Sie
größte Hilfe bekommt Russland von den USA, welche
zum
Beispiel mit 473 Millionen Dollar zum
Erhalten der Raumstation MIR beihalf.
Viele Kritiker der Station rieten den
Verantwortlichen mit dem Bau erst zu beginnen
wenn die Liquidität der Russen auch
gesichert ist. Doch die Verfechter des ISS Projekts
dachten es wäre besser gleich mit dem
Bau zu beginnen, da wenn einmal das Projekt ins
Laufen gekommen ist beinahe niemand mehr die
Möglichkeit hat es zu stoppen.
Am deutlichsten zeigt sich das Geldproblem
nun beim Bau des russischen
Servicemoduls, welches schon fertig sein
müsste, jedoch noch immer mitten in der
Fertigstellung steckt und somit das gesamte
ISS Projekt gefährdet. Mittlerweile arbeiten
die amerikanische Raumfahrtsgesellschaft
NASA und die russische
Raumfahrtsgesellschaft RSA eng zusammen und
das Servicemodul fertig zu stellen.
Die NASA ist, als sie das Problem erkannte,
hat sogar noch weiter gegangen. Vor
einigen Wochen hat sie mit 60 Millionen
Dollar einen großen Anteil der russischen
Forschungszeit gekauft und in den kommenden
vier Jahren ist geplant einen Betrag von
600 Millionen Dollar nach Russland zu
transferieren, welcher dem gesamten geplanten
russischen Beitrag
entspricht.11
5.2.Weltraumschrott
Da die Raumfahrt schon einige Jahrzehnte mit
viel Begeisterung im Laufen ist, kommt
es auch zu immer mehr Raumschrott. Vor
einigen Jahrzehnten als die Reisen ins Weltall
für die Raumfahrtindustrie noch viel
faszinierender waren, dachten nur wenige
Wissenschaftler daran, dass ausgebrannte
Raketenstufen oder beschädigte Satteliten
einmal zu einem sehr gefährlichen
Problem werden könnten. Doch nun beim Bau der
Internationalen Raumstation und beim
späteren Betreib könnte genau dieser jahrzehnte
alter Schrott zu einem großen und
gefährlichen Problem werden.
12
Wenn ein solches Stück die Station
treffen sollte, könnten alle technischen
Einrichtungen zerstört werden. Bei
besonders starken Einschlägen könnten sogar die
Astronauten und Wissenschaftler
sterben.
10
ebda.: Abendblatt.
Unterpunkt: Ausblick ins
nächste Jahrtausend
11
ebda.: Abendblatt.
Unterpunkt: Russland am Tropf des
Westens
12
ebda.: Abendblatt. Unterpunkt:
Ausweichmanöver, Ausblick ins nächste Jahrtausend
-10-
Darum haben sich die Entwickler der
Internationalen Raumstation über dieses Problem
große Gedanken gemacht und sie
Entwickelten ein spezielles Schutzschild für die
Station, welches nach Angaben der
Wissenschaftler einen Großteil des Schrotts
standhalten sollte.
Jedoch sind die Große und besonders
die Geschwindigkeit der umherfliegen Teile nicht
vorhersehbar, die Geschwindigkeit der Teile,
zum Beispiel, kann sich durch Kollisionen
mit anderen Stücken verzehn- bis zu
verhunderfachen.
Darum entwickelten die Planer der Station
noch ein Steuer- und Radarsystem dem sie
gefährliche Stücken, mit einem
Durchmesser bis zu 10 Zentimeter, erkennen und dann,
durch eine kleine Umlaufbahnänderung,
ausweichen kann.
Die Gefahr die vom Weltraumschrott ausgeht
hat man bereits gesehen, als das Module
Sarya mit dem Module Unity verbunden werden
sollte. Das beste Space Shuttel der
Amerikaner, die Endeavour, flog, mit 4
Astronauten, ins Weltall um diese Arbeit zu
erledigen. Doch als die Endeavour sich den
beiden Modulen näherte bekam sie einen
Funkspruch von Houston sie solle sofort ihre
Flugbahn ändern, da gefährlicher Schrott
in ihre Richtung fliege. Somit machte die
Endeavour einen Umweg von mehr als 30
Kilometern.13
Nachwort
13
ebda.: Abendblatt. Unterpunkt:
Ausweichmanöver, Ausblick ins nächste Jahrtausend
-11-
Um geeignetes Material zu finden, versuchte
ich zuerst mein Glück in den
verschiedenen Büchereinen zu denen ich
Zugang habe wie die Mirabellbücherei, die
Bad Ischler Stadtbücherei und die
St.Wolfganger Ortsbücherei. Doch zu einem so
aktuellen und modernen Thema konnten mir die
Bücherein nicht weiterhelfen, darum
versuchte ich nun im Internet etwas zu
finden.
Bei der Eingabe der Suchbegriffe ISS oder
International Space Station in den
Suchmaschinen Altavista.com oder yahoo.com
wurden sehr viele Internetseiten
gefunden. Natürlich waren sehr viele
dieser Seiten von der NASA oder vom Deutschen
Zentrum für Luft- und Raumfahrt, jedoch
fand ich auch beim Hamburger Abendblatt
eine sehr gute und ausführliche Reihe
von Artikeln über die ISS. Da die NASA Seiten
sehr ins technische Detail vertieft waren
und beim Vergleich mit den Informationen des
Abendblattes keine Unterschiede aufwiesen,
verwendete ich das Hamburger Abendblatt
als Quelle.
Um verschiedenste Bilder des Projekts ISS zu
bekommen kontaktierte ich die NASA
Homepage und fand unter dem Stichwort
Gallery ein unglaublich großes Archiv von
Bildern und Animationen, aus dem ich einige
Bilder übernommen habe.
Beim Verfassen der Arbeit a sich gab es
keine Probleme und ich bin mit dem schreiben
sehr zügig voran gekommen und bin froh
mich durch diese Arbeit in das Thema der
Internationalen Raumstation noch tiefer
hinein gearbeitet zu haben.
Bibliographie
-12-
Sekundärliteratur:
Deutsches Zentrum für Luft- und
Raumfahrt (1998). Schülerinformation Raumfahrt.
(Abgerufen am 8.3.2000). Online im Internet:
WWW:
http://www.dlr.de/nextgen/schulinfo/schulinformation_02_98.pdf
Hamburger Abendblatt (1998, 1999).
Internationale Raumstation.
(Abgerufen am 8.3.2000). Online im Internet:
WWW:
http://www.abendblatt.de/contents/ha/news/serien/html/space.htm
NASA (1999). International Space Station
Fact Book.
(Abgerufen am 8.3.2000). Online im Internet:
WWW:
http://spaceflight.nasa.gov/spacenews/factsheets/pdfs/factbook/issfactbook.pdf
Bildernachweis
Abb.1: NASA (1999). Human Space Flight
Gallery.
Abgerufen (8.3.2000). Online im Internet:
WWW:
http://spaceflight.nasa.gov/gallery/
(Suchbegriff: ISS)
Abb.2: Deutsches Zentrum für Luft- und
Raumfahrt (1998). Schülerinformation
Raumfahrt. Abgerufen (8.3.2000). Online im
Internet: WWW:
http://www.dlr.de/nextgen/schulinfo/schulinformation_02_98.pdf
(Seite 2)
Abb.3: NASA International Space Station
(1999). Zarya Control Module.
Abgerufen (8.3.2000).Online im Internet:
WWW:
http://spaceflight.nasa.gov/station/assembly/elements/fgb/index.html
Abb.4: NASA (1999). Human Space Flight
Gallery.
Abgerufen (8.3.2000). Online im Internet:
WWW:
http://spaceflight.nasa.gov/gallery/
(Suchbegriff: Unity)
Abb.5: NASA (1999). Human Space Flight
Gallery.
Abgerufen (8.3.2000). Online im Internet:
WWW:
http://spaceflight.nasa.gov/gallery/
(Suchbegriff: Unity)
Abb.6: NASA (1999). Human Space Flight
Gallery.
Abgerufen (8.3.2000). Online im Internet:
WWW:
http://spaceflight.nasa.gov/gallery/
(Suchbegriff: Unity)
Abb.7: NASA (1999). International Space
Station Fact Book.
(Abgerufen am 8.3.2000). Online im Internet:
WWW:
http://spaceflight.nasa.gov/spacenews/factsheets/pdfs/factbook/issfactbook.pdf
(Seite 1)
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