07.03.08

7. März

Europa schießt einen Zwanzigtonner ins All

Am Wochenende startet der größte unbemannte Raumtransporter ATV zur ISS. Der Start mit der neuen großen Trägerrakete ist eine der heikelsten Phasen der ganzen Mission. Immerhin hat das ATV die Größe eines Doppeldeckerbusses. Weitere Schwierigkeit: Das ATV muss seinen Weg zur ISS finden und dort ankoppeln.

Von Anatol Johansen

Noch ist die wissenschaftliche Arbeit im europäischen "Columbus"-Labor auf der "Internationalen Raumstation" (ISS) nicht voll angelaufen. Man habe als Erstes gerade ein Experiment zur Pflanzenzucht in der Schwerelosigkeit angeworfen, meldete der französische Astronaut Léopold Eyhardts dieser Tage zur Erde.

Dennoch holt die Europäische Weltraumorganisation (Esa) jetzt, nur wenige Wochen nach dem Start von "Columbus", zu einem neuen Großunternehmen aus. Sie will am kommenden Sonntag oder Montag in Kourou (Französisch-Guayana) den größten unbemannten Raumtransporter der Welt starten, das sogenannte ATV (Automated Transfer Vehicle).

Dabei spart die Weltraumagentur nicht mit Vorschusslorbeeren. Es handele sich um "das leistungsstärkste Transportraumschiff der Welt", ließ sie wissen, der Transporter sei ein Riesenschritt der europäischen Raumfahrt.

Und als sei das nicht genug, setzt sie gleich noch eins drauf. Sie ließ für den ATV-Start eine Spezialversion ihrer schweren Großrakete Ariane5 entwickeln, die sogenannte Ariane5 ES ("Evolution Storable"), die stärkste Rakete, die je in Europa gebaut wurde. Das ist insofern notwendig, als Europas neuer, zehn Meter langer Raumtransporter 20 Tonnen schwer ist. So wurde denn die Ariane5 ES auch für eine Tragkraft von 21 Tonnen ausgelegt.

Klappt der Start der neuen Großrakete, steht allerdings das Schwierigste noch bevor: der vollautomatische und vom ATV selbst gesteuerte Anflug auf die ISS und das Ankoppeln an die Station in etwa 400 Kilometer Höhe. Dabei werde "das anspruchvollste und komplizierteste Antriebs- und Steuersystem der gesamten bisherigen Raumfahrt" zur Anwendung kommen, so Matthias Spude von der Herstellerfirma EADS in Bremen. Es arbeite mit nicht weniger als 28 verschiedenartigen Triebwerken, meint er, man habe in diesem Bereich damit eine "deutsche Kernkompetenz" erreicht, auf die man "sehr stolz" sei.

All die hochkomplexen Antriebs- und Steuersysteme müssen mit extremer Sicherheit arbeiten. Denn sonst besteht das Risiko, dass der sich selbst steuernde Transporter den Ankopplungsstutzen der Station verfehlt, in die Raumstation selbst fliegt und sie dabei beschädigt – mit allen möglichen unangenehmen Konsequenzen.

Dass so etwas nicht immer mit absoluter Sicherheit ausgeschlossen werden kann, hat die Vergangenheit bereits gezeigt. So verfehlte vor Jahren einmal ein unbemannter russischer Progress-Transporter – er kann nur zwei Tonnen Nutzlast befördern – die Ankoppelung und rammte die russische Raumstation "Mir" – allerdings ohne sie dabei schwer zu beschädigen.

Daher wird jetzt beim Erstflug des ATV das neu entwickelte Antriebs- und Steuersystem mit äußerster Vorsicht getestet. Immer wieder erfolgen während des Anflugs Zwischenstopps und Überprüfungen. Hat sich der Transporter der Station bis auf 30 Kilometer genähert und fliegt sechs Kilometer unterhalb der ISS, stellt das ATV eine spezielle Funkverbindung mit der Raumstation her. Damit wird die genaue Position und die Geschwindigkeit im Verhältnis zur ISS berechnet – mithilfe des amerikanischen Navigationssatellitensystems GPS (Global Positioning System).

Die Manöver zur weiteren Annäherung werden dann vom ATV selbst kalkuliert und vom Kontrollzentrum am Boden nochmals überprüft. Sie bringen dann den Transporter auf die Umlaufbahn der ISS – und zwar genau hinter die Station.

In 3500 Meter Entfernung von der Raumstation wird die Annäherung noch einmal speziell überprüft. Ist alles in Ordnung, erhält ATV grünes Licht für die Fortsetzung des Annäherungsmanövers. Gibt es Probleme, wartet der Transporter dagegen auf weitere Befehle vom Boden. In 250 Meter Entfernung richten sich ATV-Andocksystem und die Sensoren direkt auf die ISS aus. Die Automatik verwendet dabei ein Videometer, das im sichtbaren Spektrum arbeitet und die reale Annäherung mit einem gespeicherten Programm abgleicht.

Nach Freigabe durch die ISS setzt das ATV dann die Annäherung bis auf 20 Meter fort. Es erfolgt eine neue Überprüfung und anschließend eine weitere, langsame Annäherung. Zwölf Meter vor der ISS hält der Transporter noch einmal inne. Die Mannschaft an Bord der Raumstation überprüft anhand eines Videobildes, ob die Annäherung planmäßig erfolgt.

Nach Freigabe durch ISS-Besatzung und Bodenkontrolle werden schließlich die letzten Meter mit einer relativen Geschwindigkeit von einigen Zentimetern pro Sekunde zurückgelegt. Der erste Kontakt zur Station wird in etwa zehn Zentimeter Entfernung hergestellt. Klappt er, erzeugt ATV einen weiteren, sehr schwachen Schub und wird von der Andocköffnung der Raumstation eingefangen. Die automatische Andocksequenz löst sich aus, und der Transporter dockt fest an die Raumstation an. Gleichzeitig werden die elektrischen Leitungen sowie die Leitungen für Flüssigkeiten vollautomatisch mit der ISS verbunden. Nach weiteren Überprüfungen werden schließlich die Türen zwischen ATV und ISS geöffnet.

Das wird jedoch frühestens Anfang April der Fall sein können. Denn aufgrund der zahlreichen Tests wird das ATV für seinen ersten Flug zur Raumstation nicht weniger als drei Wochen benötigen. Astronauten schaffen derzeit die Strecke in zwei Tagen.