Raumstation: Leben in der Schwerelosigkeit

Raumstation: Leben in der Schwerelosigkeit

 

Raumstationen ermöglichen es Astronauten, sich über mehrere Monate im Weltraum aufzuhalten. In der Raumstation wird eine der Erde ähnliche Atmosphäre und Temperatur geschaffen, sodass die Astronauten keine Raumanzüge tragen müssen.

 

Die Schwerelosigkeit in der Raumstation ermöglicht eine Reihe von speziellen Untersuchungen, wie z. B. zum Kristallwachstum oder zum Einfluss der fehlenden Gravitation auf Lebewesen. Ein besonders interessantes Studienobjekt stellen dabei die Astronauten selbst dar. Die Körperfunktionen der Astronauten werden während des Aufenthaltes in der Raumstation ständig kontrolliert. Darüber hinaus bietet die besondere Lage einer Raumstation in der Erdumlaufbahn Möglichkeiten zu Erd- und Weltraumbeobachtungen.

 

Die erste Raumstation war 1971 die russische Station Saljut 1. Sie hatte eine Lebensdauer von nur sechs Monaten. Ihr folgten die Stationen Saljut 2 bis 5. Die zweite Generation von Raumstationen (Saljut 6 und 7) war betankbar und konnte sich so länger im Orbit halten. Saljut 6 war von 1977-1982 (davon zwei Jahre bemannt) und Saljut 7 von 1982-1988 im All. Auch die amerikanische NASA betrieb ab 1973 mit Skylab eine Raumstation. Sie war allerdings nur bis 1974 bemannt. Danach bewegte sich die Station auf immer engeren Bahnen um die Erde, bis sie schließlich 1979 in die Erdatmosphäre eintrat und verglühte.

 

 Die Raumstation MIR

 

Zurzeit (1998) ist nur eine Raumstation im Umlauf um die Erde. Es ist die russische Station Mir (»Frieden«). Obwohl ursprünglich nur für eine Lebensdauer von fünf Jahren konzipiert, umfliegt sie die Erde seit 1986 in einer Entfernung von 350-400 km und mit einer Inklination von 51,6 º. Die Umlaufzeit der Station beträgt ca. 90 Minuten.

 

Die Mir besteht aus dem 1986 gestarteten Basismodul und den nachträglich angekoppelten Modulen Kvant 1, Kvant 2, Kristall, Spektr und Priroda. Große Solarzellenträger an den einzelnen Modulen liefern die benötigte Energie, solange sich die Station außerhalb des Erdschattens befindet. Gleichzeitig laden sich die Batterien auf, die die Energieversorgung sicherstellen, wenn sich die Station im Erdschatten bewegt. Zur Lageregelung sind mehrere Schwungräder/Kreisel und Steuertriebwerke auf die Module verteilt. Beim Beschleunigen eines Schwungrades übt dieses eine rückwirkende Kraft auf den Antrieb aus. Diese Kraft wird über das Schwungradgehäuse auf die Station übertragen und bewegt sie. Die ansonsten erwünschte stabilisierende Kreiselwirkung der Schwungräder ist in diesem Fall ein Widerstand, der erst überwunden werden muss. Im Normalfall reichen die Schwungräder aus, um die Lage der Raumstation zu stabilisieren. Die Steuertriebwerke werden erst bei größeren Lagekorrekturen eingesetzt.

 

Die Besatzung besteht normalerweise aus drei Personen. Der Sauerstoff an Bord wird durch Elektrolyse aus Wasser erzeugt, das in Tanks mitgeführt sowie durch Luftentfeuchtung und Aufbereitung aus Duschwasser und Urin gewonnen wird. Die Luft an Bord wird durch ein Filtersystem von Kohlendioxid und gefährlichen Spurengasen gereinigt. Für die Ver- und Entsorgung wird eine unbemannte Progress-M-Versorgungskapsel, die am Modul Kvant andocken kann, benutzt. Beim Rückflug zur Erde verglüht diese dann in der Atmosphäre. Den Transport der Besatzung übernimmt eine Sojus-TM-Raumkapsel. Sie bleibt am axialen Kopplungsstutzen angekoppelt und steht so als Rettungskapsel zur Verfügung. Eine weitere Ankoppelmöglichkeit gibt es am Modul Kristall. Sie dient als Anlegestelle für ein US-Spaceshuttle oder eine Sojus-TM-Raumkapsel.

 

Das Basismodul ist das Zentrum der Station. Es ist 13,13 m lang und hat einen maximalen Durchmesser von 4,15 m. Es bietet über den axialen und den hinteren Kopplungsstutzen sechs Ankoppelmöglichkeiten. Das Innere ist in Kontrollsektion und Wohnraum unterteilt. In der Kontrollsektion befindet sich das zentrale Kommandopult, von dem aus die ganze Station überwacht und gesteuert werden kann. Im nicht druckbeaufschlagten Teil des Wohnraums befinden sich die Treibstofftanks und das Antriebssystem. Die weiteren Module enthalten den Hauptteil der wissenschaftlichen Ausrüstung. Hierzu gehören astrophysikalische Instrumente zur Beobachtung von Galaxien, Quasaren und Neutronensternen (Kvant 1 und 2), Instrumente zur Erdbeobachtung (Kvant 2, Spektr, Priroda) und Einrichtungen, wie z. B. ein kleines Gewächshaus für die biologischen und materialwissenschaftlichen Versuche (Kristall). Eine Luftschleuse in Kvant 2 ermöglicht den Ausstieg in den Weltraum.

 

Die Erfahrungen mit Mir werden in den Bau und Betrieb der internationalen Raumstation Alpha einfließen. Der Beginn des Aufbaus ist ab 1998 geplant. Diese neue Raumstation soll viel größer als die Mir werden und eine ständige Besatzung von sieben Astronauten haben.