Sieben Sekunden liegt die Starteinrichtung der Ariane 5 ES nach der Zündung im gleißenden Licht der Triebwerke. Dann hebt die Rakete am 9. März 2008 mit ihrer Nutzlast, dem europäischen ATV-Transporter, ab. Von Computern vollautomatisch gesteuert startet die Trägerrakete auf die Sekunde genau und bringt ATV zu seiner Verfolgungsjagd in Richtung ISS. Der genaue Startzeitpunkt war notwendig, um den geplanten Flug so effektiv wie möglich zu gestalten und nicht unnötig Treibstoff für orbitale Manöver einsetzen zu müssen. 168 Sekunden später werden in 50 Kilometer Höhe die beiden Hilfsraketen, die Booster, abgesprengt. Sie gehen, aufgrund ihrer hohen Geschwindigkeit, auf einen ballistischen Flug bis in 100 Kilometer Höhe und kehren dann zur Erde zurück. Die Booster landen rund 450 Kilometer vor der Küste Französisch Guyanas im Atlantischen Ozean.
Quelle: ESA.
ATV ist bei seinen Aufstieg geschützt durch das so genannte Fairing, die Nutzlastverkleidung an der Spitze der Rakete. Die Verkleidung umhüllt das ATV bis in eine Höhe von 100 Kilometern, die die Rakete nach 3,5 Minuten erreicht.
Kurze Zeit nach der Stufentrennung zündet das auf dem Testgelände des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) in Lampoldshausen überprüfte Aestus-Triebwerk der Raketen Oberstufe zum ersten Mal. Acht Minuten lang brennt das Triebwerk und befördert die Nutzlast auf eine elliptische Umlaufbahn zwischen zirka 136 und 270 Kilometern. Die Oberstufe und das ATV fliegen danach 45 Minuten antriebslos, um dann durch eine zweite Zündung von 30 Sekunden auf eine 260 Kilometer hohe, kreisförmige Umlaufbahn gebracht zu werden. Diese Zündung erfolgt nach rund einer Stunde Flug, südöstlich von Australien. Rund 70 Minuten nach dem Start wird ATV von der Oberstufe getrennt, die über dem Südpazifik in der Erdatmosphäre verglüht. Der Flug von ATV wird nun vom Kontrollzentrum in Toulouse übernommen. Die Navigation des Raumtransporters erfolgt 25 Minuten nach der Separation von der Oberstufe durch seine Sternensensoren. Weitere fünf Minuten später werden die Solarpanele ausgefahren, die nun die Stromversorgung des ATV übernehmen. Ebenso wird die S-Band Antenne ausgeklappt. Nach weiteren 30 Minuten erfolgt die Aktivierung ATV-Empfängers. Der Raumtransporter ist nun vollautomatisch unterwegs zur ISS.
Nach dem Start testet das Kontrollzentrum in Toulouse ATV drei Wochen lang im All. Erst danach erfolgt die Kopplung an die ISS. Zu den Tests gehören die Überprüfung der Lagekontrolle, der Bahnregelungssysteme, des Navigationssystems und die Erprobung der Notverfahren, die zum Abbruch des Kopplungsmanövers eingesetzt werden können.ATV ist in dieser Phase zirka 2000 Kilometer von der Raumstation entfernt.
Nach dem Andocken des ATV an die Internationale Raumstation ISS kann die Besatzung zur Entladung der Nutzlast übergehen. ATV kann maximal bis zu 7,5 Tonnen Nutzlast zur ISS transportieren. Zur so genannten "trockenen Nutzlast" gehören Kleidung, Experimente und Ersatzteile für die ISS. Die Astronauten können dabei in die vordere Sektion von ATV hineinschweben und die trockene Nutzlast in die Raumstation transportieren. In diesem Teil von ATV herrscht eine ähnliche Umgebungszone wie auf der Erde: der Druck beträgt ein Bar, die Temperatur 21 Grad Celsius und es ist Licht und Atemluft vorhanden. Vor dem Ausladen betreten die Astronauten das ATV allerdings mit Schutzbrille und Atemmaske, um vor eventuell herumfliegenden Kleinteilen geschützt zu sein. Das ist eine Standardprozedur beim Andocken von neuen Fahrzeugen oder Modulen. Danach wir die Luft im ATV zunächst vorsichtshalber zirka acht Stunden mit einem kleinen "Staubsauger" gefiltert, um eventuell kleine Partikel zu entfernen. Außerdem befindet sich an Bord von ATV so genannte "feuchte Nutzlast". Dazu gehören Treibstoff für die ISS, Wasser, Sauerstoff und andere Gase. Die feuchte Nutzlast wird über spezielle Leitungen oder per Hand durch die Astronauten in die ISS geladen. Die bei einer Re-Boost Mission maximal noch an Bord des ATV befindlichen 4,7 Tonnen Treibstoff werden für die Anhebung der ISS benötigt.
Mit 5,8 Tonnen Treibstoff startet das ATV Jules Verne ins All. 60 Prozent davon verbraucht der Raumtransporter für den eigenen Flug, die Demonstrationsmanöver und den Wiedereintritt in die Atmosphäre nach der Abkopplung von der Raumstation. Die anderen 40 Prozent dienen der Anhebung der Umlaufbahn der ISS, dem so genannten Re-Boost Manöver.Außerdem bringt das ATV 860 Kilogramm Treibstoff zur ISS. Der Treibstoff wird über den Andockstutzen per Knofpdruck in die Tanks des russischen Zvesda-Moduls umgepumpt. Diesen Treibstoff braucht die ISS für ihre eigenständige Orbit- und Höhenkontrolle. Für die Crew der ISS sind an Bord von Jules Venre 270 Kilogramm Wasser. Die ISS Besatzung benötigt das Wasser als Trinkwasser, zur Essensaufbereitung und zur Hygiene.Mit an Bord von Jules Verne sind außerdem 20 Kilogramm Sauerstoff, die von der Crew manuell in die Atmosphäre der ISS eingeführt werden.
Zirka 1200 Kilogramm an so genannter "trockener Nutzlast" bringt das ATV Jules Verne ins All. Darunter sind unter anderem 500 Kilogramm Lebensmittel, 136 Kilogramm Ausrüstungsgegenstände für das Forschungslabor Columbus und zirka 80 Kilogramm Kleidung für die Crew. Der Rest ist Ausrüstung für die ISS, zum Beispiel für die Nutzlastfächer im russischen Service-Modul.
Blick auf die Internationale Raumstation ISS aus dem anfliegenden Space Shuttle. Links im Bild das ATV Jules Verne mit ausgebreiteten Sonnensegeln. Seit dem 3. April 2008 ist ATV ein Teil der ISS.
Quelle: NASA.
Die Internationale Raumstation ISS mit dem Raumtransporter ATV im Vordergrund. Neben dem Transport von Fracht zur ISS, dient das ATV dazu, die Bahnhöhe der ISS anzuheben. Die Raumstation verliert durch die Reibung der Restatmosphäre täglich rund 250 Meter an Höhe.
Die ISS über dem wolkenbedeckten Ozean, ebenfalls aus dem anfliegenden Space Shuttle aufgenommen. Am unteren Bildrand ist das ATV Jules Verne zu sehen. Zurzeit befindet sich der Raumtransporter im energiesparenden Ruhezustand, dem so genannten dormant mode.
Nach der Entladung dient das ATV zur Aufnahme von Dingen, die an Bord der ISS nicht mehr benötigt werden. Bis zu 6,5 Tonnen festen und flüssigen Müll kann ATV aufnehmen. Jules Verne wird am Ende seiner Mission, voraussichtlich im August 2008, automatisch von der ISS abdocken und Kurs zum Wiedereintritt in die Erdatmosphäre nehmen. In einem steilen Anflugwinkel verglüht das ATV schließlich über dem südlichen Pazifik.
Mit einer Masse von rund 21 Tonnen, inklusive neun Tonnen Nutzlast, ist ATV das größte Raumschiff nach dem Space Shuttle. Einzigartig ist der Raumtransporter durch die Kombination des automatischen Andockens mit der Erfüllung aller Sicherheitsanforderungen, die für einen bemannten Flug notwendig wären.