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Höhepunkte der Mission Jules Verne



 Auf dem Weg zur ISS
zum Bild Auf dem Weg zur ISS

Anfang März 2008 fliegt der europäische Raumfrachter ATV (Automated Transfer Vehicle) mit dem Namen Jules Verne zum ersten Mal zur Internationalen Raumstation ISS. Nach dem Start mit einer Ariane-5 Trägerrakete vom europäischen Weltraumbahnhof Kourou in Französisch Guyana (Südamerika) wird Jules Verne etwa 16 Tage lang umfangreiche Tests seiner Fähigkeiten im Orbit durchführen. Für alle voraussichtlich vier folgenden ATVs wird der Anflug zur ISS bis zum Andocken zwischen zwei und vier Tage dauern.

100 Minuten nach dem Start ist ATV ein selbstständiges Raumfahrzeug

Etwa sechs Minuten nach dem Abheben trennt sich die EPS-V-Oberstufe mit dem ATV von der ausgebrannten ersten Stufe der Ariane-5. Die Oberstufe zündet und bringt die schwerste Nutzlast, die bisher mit der Ariane-5 geflogen ist, auf eine elliptische Umlaufbahn zwischen 140 und 260 Kilometern Höhe. Bei einer zweiten Zündung der Oberstufe wird die elliptische Umlaufbahn zu einer Kreisbahn in etwa 260 Kilometer Höhe stabilisiert. Etwa 70 Minuten nach dem Start wird die wiederzündbare Oberstufe der Ariane vom ATV abgetrennt. Diese wird anschließend mit einem kurzen Bremsmanöver in die Erdatmosphäre gelenkt, wo sie wenig später verglüht. Das Kontrollzentrum in Toulouse aktiviert nun das ATV. Dies beginnt mit der Entfaltung der Solargeneratoren und dem Ausrichten auf die Sonne. Alle notwendigen Bordsysteme werden der Reihe nach eingeschaltet. Etwa 100 Minuten nach dem Start ist ATV dann ein autonomes Raumfahrzeug. Überwacht vom Kontrollzentrum in Toulouse navigiert es zunächst über GPS (Global Positioning System). Mit mehreren Zündungen seiner Haupttriebwerke nähert sich Jules Verne der Bahnhöhe der ISS an, die zurzeit etwa eine Höhe von 340 Kilometer hat.

Jules Verne probt den sicheren Anflug an die ISS

Vor dem Andocken an die Raumstation will die ESA den Raumfrachter ausführlich testen und seine technischen Möglichkeiten im All demonstrieren. Dazu gehört unter anderem ein Manöver zur Kollisionsvermeidung, bei dem ein fehlerhafter Endanflug zur ISS simuliert wird. Bei einem entsprechenden Kommando, das von der Bodenstation oder von den ISS-Astronauten ausgelöst werden kann, soll das ATV seinen Anflug abbrechen und auf eine definierte Warteposition außerhalb des Sicherheitsradius der ISS fliegen, der gut zwei Kilometer beträgt. Hier werden alle Systeme des ATVs per Telemetrie von den Ingenieuren im Kontrollzentrum überprüft, bevor ein erneuter Andockversuch durchgeführt wird. Insgesamt kann das ATV drei Andockversuche unternehmen, bevor der hierfür notwendige Treibstoff zu Ende geht.

 ATV - Annäherung an die ISS
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ATV tastet sich selbstständig an die ISS heran

Anfang April 2008 folgt die letzte Anflugphase und das Andocken an die Internationale Raumstation. In etwa 30 Kilometern Entfernung zur Raumstation kommt es zum ersten Kontakt zwischen ISS und ATV über das russische KURS-System. Dies ist eine Radarverbindung zum russischen ISS-Servicemodul Swesda, die bis zum Andocken eingeschaltet bleibt. Zusätzlich kommt jetzt das relative GPS von ATV zum Einsatz, um die Positionsgenauigkeit bei der Navigation des ATV zu erhöhen. Falls alle Werte der ATV-Bordcomputer korrekt sind, gibt die Bodenkontrolle das Kommando zum so genannten Homing. Dies bezeichnet die weitere Annäherung des ATV an die ISS auf bis zu 3500 Meter, die während eines halben Orbits um die Erde erfolgt, wofür die ISS etwa 45 Minuten benötigt. Auf dieser Position werden erneut alle Werte und Daten geprüft. Dann folgt das Closing, das etwa 40 Minuten dauert. Die relative Geschwindigkeit gegenüber der ISS beträgt dabei nur noch etwa sieben Zentimeter pro Sekunde. Ab etwa 700 Metern Distanz übernehmen die optischen Sensoren des ATV die Navigation. Dabei tasten Infrarotlaser des so genannten Telegoniometers entsprechende Zielreflektoren auf der Außenhülle des russischen Servicemoduls ab. Anhand der Reflektionen kann der ATV-Bordcomputer die relative Lage des ATV im Raum berechnen und über seine 28 Steuerdüsen korrigieren.

Die letzten 20 Meter werden über ein Videosystem, welches bisher das Telegoniometer überwacht hat, navigiert. Das Telegoniometer sorgt während der letzten Meter für die Überwachung des Vorgangs. Mit dem inzwischen ausgefahrenen mechanischen Kraft-Momenten-Sensor des Dockingadapters wird das ATV mit etwa drei Zentimetern pro Sekunde Relativgeschwindigkeit an die ISS angedockt und verankert. Danach erfolgt eine gewisse Dämpfungsphase, um die entstandenen Schwingungen abklingen zu lassen. Erst dann wird das Docking mit dem Interface Seal, dem Verriegeln, dem Druckausgleich und dem Dichtigkeits-Check, beendet. Vom ersten Kontakt über das KURS-System bis zum Andocken vergehen etwa fünf Stunden.

 Bahnkorrektur für die ISS
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Im Schlafmodus bis zum Re-Boost-Manöver

Nun wird die Luke zum ATV geöffnet, damit die Astronauten die Fracht entladen können. 5,5 Tonnen Güter und Treibstoff transportiert Jules Verne zur ISS. Der Treibstoff für das russische Servicemodul wird über den Andockring per Knopfdruck automatisch umgepumpt. Nach dem Andocken und dem Öffnen der Luke geht das ATV in eine Art Schlafmodus, um seine Ressourcen zu schonen. Das Fahrzeug bekommt dabei einen Teil des elektrischen Stroms von der ISS. Um während der Mission ein Bahnanhebungsmanöver für die ISS durchzuführen, muss das ATV vorher wieder voll reaktiviert werden. Dieses Re-Boost Manöver soll laut aktueller Planung frühestens im Mai 2008 stattfinden.

 


Erstellt am: 25.02.2008 13:00:00 Uhr
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