Einmal Raumstation und zurück

Am 28. Mai 2014 startete Alexander Gerst vom Kosmodrom Baikonur an Bord eines russischen Sojus-Raumschiffs auf einer Sojus-FG-Trägerrakete zur Internationalen Raumstation. Baikonur ist der wichtigste Raketenstartplatz Russlands, von hier aus brach 1961 schon Juri Gagarin zu seinem historischen Flug ins All auf. Seit dem Ende der Space Shuttle-Ära im Jahr 2011 werden nur noch von Baikonur aus bemannte Missionen zur ISS gestartet. Die Entwicklung eines neuen amerikanischen Crew-Raumschiffs (Multi Purpose Crew Vehicle, MPCV) wird noch einige Jahre dauern.

Dank einer neuen Flugbahn dauert Gersts Reise zur ISS nur noch sechs Stunden. In dieser Zeit umrundet er viermal die Erde. Bis vor kurzem erreichten die Sojus-Kapseln erst nach zwei Tagen und insgesamt 34 Erdumrundungen die Raumstation.

Die Trägerrakete

Alexander Gerst startet mit einer russischen Sojus-Rakete vom Typ FG. Im Gegensatz zu den meisten westlichen Raketen wird sie horizontal integriert. Ein spezieller Eisenbahnwaggon bringt sie bis zum Startplatz, erst dort wird sie aufgerichtet. Vollgetankt wiegt die Sojus-FG etwas mehr als 300 Tonnen. Die Triebwerke der Rakete werden mit einem Gemisch aus flüssigem Sauerstoff und Kerosin betrieben.

Stufe 1

Die Sojus-FG besteht aus zwei Stufen. Beim Start wird zuerst die Hauptstufe mit den vier seitlich angebrachten Boostern gezündet. Diese brennen für rund zwei Minuten. In dieser Zeit erzeugen sie einen Schub von fast 415 Tonnen, die Astronauten erfahren dabei das 4,3-fache der normalen Schwerkraft. Nachdem der Treibstoff verbrannt ist, werden die Booster von der Rakete abgetrennt. Die Hauptstufe brennt noch etwa drei Minuten weiter.

Stufe 2

Ist der Treibstoff der ersten Stufe aufgebraucht, wird sie von der zweiten Stufe getrennt. Nun zündet deren Triebwerk. Die zweite Stufe produziert dabei eine Schubkraft von fast 300 Tonnen, und die Astronauten erfahren noch einmal das Dreifache der normalen Schwerkraft. Nach vier weiteren Minuten ist auch die zweite Stufe leergebrannt. Die Sojus-Kapsel hat nun eine Höhe von 210 Kilometern erreicht.

Die letzte Etappe

Die finale Flugbahn der Sojus liegt noch einmal etwa 190 Kilometer höher. Zur Überwindung dieser Distanz werden kleinere Steuerungstriebwerke eingesetzt. Mit einer Geschwindigkeit von rund 28.000 Kilometern pro Stunde folgt das Sojus-Raumschiff nun der Internationalen Raumstation ISS auf ihrer Umlaufbahn, die in etwa 400 Kilometern Höhe verläuft.

Das Raumschiff

Alexander Gerst und seine beiden Crew-Kollegen Reid Wiseman und Maxim Surajew befinden sich an Bord des Raumschiffs Sojus TMA-13M. Es besteht aus drei Modulen: dem Servicemodul, dem Landemodul sowie dem Orbitalmodul.

Das Servicemodul bildet den hinteren Teil des Raumschiffs. Es beherbergt die Antriebe und die dazugehörigen Tanks. Auch die beiden Solarpaneele zur Energieversorgung sind am Servicemodul angebracht.

An das Servicemodul schließt sich das Landemodul an. Im Landemodul sitzen die drei Besatzungsmitglieder auf gerade einmal fünf Kubikmeter Raum während des gesamten Fluges zusammen. Hier  befinden sich  alle Systeme, die für eine sichere Rückkehr zur Erde notwendig sind: Steuerdüsen, Lebenserhaltungssystem sowie Landungsfallschirme. Für den Wiedereintritt in die Erdatmosphäre ist es rundherum mit einem Hitzeschild beschichtet. Dieser verbrennt beim Eintreten in die Erdatmosphäre und nimmt dabei die Wärme auf,  wodurch die Kapsel geschützt ist.

An der Spitze der Sojus TMA-13M befindet sich das Orbitalmodul. Von hier aus wird das Raumschiff gesteuert. Der Kopplungsmechanismus, mit dem das Raumschiff an die Raumstation andockt, befindet sich ebenfalls an diesem Modul. Rendezvous und Kopplung mit der Raumstation laufen automatisiert ab, werden aber von der Crew mithilfe des Docking-Monitors überwacht. Dieser schaltet sich in etwa acht Kilometern Entfernung zur Raumstation ein.

Ein Drehstab am Ende des Orbitalmoduls gleitet beim Ankoppeln in das Dockingmodul der ISS und zieht das Raumschiff an diese heran. Über mehrere Bolzen und Haken wird eine dichte Verbindung hergestellt. Danach sorgt die Besatzung für den Druckausgleich zwischen ISS und Sojus. Die Neuankömmlinge legen ihre Sokol-Raumanzüge ab, öffnen die Luke zur Raumstation und schweben an Bord.

Üblicherweise bleiben immer zwei Sojus-Raumschiffe für jeweils sechs Monate an der ISS angedockt und dienen damit auch als Rettungskapseln für die Crew. Am Ende seiner Mission im November 2014 wird Alexander Gerst wieder in das Raumschiff Sojus TMA-13M einsteigen, mit dem er auch zur ISS geflogen ist. Mit dem Schließen der Luke ist die Blue Dot-Mission beendet, und die Astronauten landen nur vier Stunden später wieder auf der Erde.

Der Weg zurück zur Erde

Nach dem Ablegen von der ISS zünden in 19 Kilometer Entfernung die Triebwerke des Raumschiffs für etwa vier Minuten. Durch dieses „Deorbit Burn“-Bremsmanöver wird die Wiedereintrittsflugbahn eingeleitet: 30 Minuten vor der Landung werden in 140 Kilometern Höhe über der Erde Orbital- und Servicemodul kurz vor dem Eintritt in die dichten Schichten der Atmosphäre abgesprengt. Sie verglühen beim Wiedereintritt in rund 100 Kilometer Höhe. Die Crew sitzt im Landemodul, das im freien Fall auf die Erde zurast. Durch die Luftreibung wird die Außenhaut des Moduls auf bis zu 1.000 Grad Celsius erhitzt. Beim Wiedereintritt in die Erdatmosphäre werden die Astronauten mit dem bis zu 5-fachen der Erdbeschleunigung in ihre Sitze gedrückt.

Nachdem sich ein erster kleiner Bremsfallschirm geöffnet hat, bremst der Hauptschirm die Kapsel auf 25 Kilometer pro Stunde ab. Kurz vor dem Aufsetzen in der kasachischen Steppe, gerade einmal 80 Zentimeter über dem Boden, werden noch Bremsraketen gezündet, um den Aufprall auf fünf Kilometer pro Stunde abzumindern. Helfer, die die Funksignale der Kapsel orten, eilen per Hubschrauber zum Landeplatz. Da die Muskelkraft und der Kreislauf der Raumfahrer nach sechs Monaten in der Schwerelosigkeit nun wieder plötzlich der vollen Erdanziehung ausgesetzt sind, werden sie beim Aussteigen aus der Kapsel durch die Helfer unterstützt.

Direkt nach seiner Landung wird Alexander Gerst nach Köln geflogen und dort als erster europäischer Astronaut im ESA-Astronautenzentrum und beim DLR medizinisch betreut. Das ist eine Premiere: Bislang wurden die Gesundheitschecks aller westlichen Astronauten in Houston durchgeführt.

Zuletzt geändert am: 29.05.2014 10:43:42 Uhr

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Angetrieben von 26 Millionen PS

Angetrieben von 26 Millionen PS

Alexander Gerst wird am 28. Mai 2014 mit einer russischen Sojus-Rakete vom Typ FG zur ISS aufbrechen. Seit dem Erststart dieser Version im Jahr 2001 hat die Rakete bisher 13 unbemannte und 34 bemannte Missionen erfolgreich gemeistert.

Auf dem Weg zum Startplatz

Auf dem Weg zum Startplatz

Am 26. Mai 2014 wurde die Sojus-Rakete, mit der Alexander Gerst zur ISS fliegen wird, mit einem speziellen Eisenbahnwaggon zu ihrem Startplatz gebracht.

Die Sojus-Rakete auf ihrem Startplatz

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Die Sojus-Rakete, mit der Alexander Gerst zusammen mit Reid Wiseman und Maxim Surajew zur Internationalen Raumstation starten wird, wurde am 26. Mai 2014 zur Startrampe in Baikonur gebracht.

Links

  • "Blue Dot"-Bildergalerie
    (http://www.dlr.de/dlr/desktopdefault.aspx/tabid-10775/)
  • Where is the International Space Station?
    (http://www.esa.int/Our_Activities/Human_Spaceflight/International_Space_Station/Where_is_the_International_Space_Station)
  • ISS-Bildergalerie
    (http://www.dlr.de/dlr/desktopdefault.aspx/tabid-10089#gallery/13487)
  • Columbus Blog
    (http://www.dlr.de/blogs/desktopdefault.aspx/tabid-9260)