Raumfahrt | 18. März 2022 | von Philipp Burtscheidt

"Luftholen" für zukünftige Mondmissionen

Quelle: © DLR
End-to-End-Test für das Life Support Rack an der EPIC-Konsole im Columbus-Kontrollzentrum.

Halten Sie doch mal die Luft an! Und? Wie lange schaffen Sie es? Über eine Minute ist ja schon mal sehr gut - aber wesentlich länger ist eher schon ein Ding der Unmöglichkeit. Luft braucht der Mensch, genauer gesagt: Sauerstoff - und ja nicht zu viel Kohlendioxid!

Daher ist das Environmental Control and Life Support Subsystem (ECLSS - sprich "ikliss"...) in jedem Raumfahrzeug eine ganz zentrale Komponente: Ohne ECLSS kein Leben an Bord. Weil auch ein Ausfall dieses Subsystems in nur kurzer Zeit (wie lange konnten Sie die Luft nochmal anhalten?) katastrophale Folgen haben würde, gibt es  nicht nur ein Gerät zur Sauerstofferzeugung und CO2-Entfernung an Bord der Internationalen Raumstation ISS, sondern gleich mehrere. Und zwar derart, dass diese Geräte auch nach ganz unterschiedlichen Prinzipien arbeiten: Man möchte hiermit sicherstellen, dass es keinen systematischen Fehler geben kann, der dann in jedem der baugleichen Geräte zuschlägt und alle miteinander trotz Redundanz lahmlegt. Auch ganz ordinäre Druckluftflaschen sind darunter...##markend##

Für zukünftige Missionen zum Mond oder noch weiter hinaus braucht man hierfür Techniken, die zum einen hochverlässlich sind, zum anderen möglichst nach einem "closed-loop-Prinzip" arbeiten: Möglichst viele der benötigen Ressourcen sollten rückgewonnen und wiederverwendet werden. Die Natur macht es uns mit den Pflanzen auf ideale Weise vor: Etwas Wasser, etwas Sonnenlicht - und schon läuft die Photosynthese und schafft Sauerstoff aus Kohlendioxid. Genau das können die bestehenden Geräte auf der ISS noch nicht leisten, aber für die Entwicklung solcher Methoden nutzen wir die ISS gerade als "test bed": Ein großer europäischer Raumfahrtkonzern hat hierfür einen Experimentierschrank entwickelt, der auf den Namen "Life Support Rack" (LSR) hört. Die Technologie ist neu und hochkomplex, kein Wunder also, dass noch verschiedene "Kinderkrankheiten" bestehen, die der Reihe nach ausgemerzt werden müssen. Das Gute daran: Aus jedem Problem lernt man für die Zukunft - jetzt sind Ausfälle und Probleme mit LSR keine Katastrophe - auf dem Weg zum Mond wäre das anders. Der Plan ist: Wenn alles halbwegs läuft, dann werden wir vom Columbus-Kontrollzentrum aus den Betrieb dieses Racks übernehmen und möglichst viele Betriebsstunden und "Erfahrung" damit erzeugen - im Moment sind es noch die Ingenieurinnen und Ingenieure der Herstellerfirma, die sich um LSR bemühen.

Nachdem wir schon nahe an diesem "Handover-Punkt" sind, haben Linda und Robert an der EPIC-Konsole, von der aus zukünftig LSR betrieben werden soll, heute schon einmal einen End-to-End-Test durchgeführt. Weil wir das Rack nicht im Columbus-Modul haben (hier gehen uns die entsprechenden Leitungen ab, die Wasser an das Rack liefern), müssen sie Houston um das Einschalten von LSR bitten. Sobald das Rack dann läuft, ist es über das Data Management System an Bord so konfiguriert, dass wir erstmals von unserem Kontrollzentrum aus das Rack kommandieren können.

Quelle: © DLR
Col-CC-Team während des End-to-End-Tests für das Life Support Rack.

Tatsächlich hat der Test, den Linda und Robert durchgeführt haben, Defizite in der komplexen Verbindung zwischen uns und der Raumstation, die in diesem Fall über das NASA-Nutzlast-Center in Huntsville und weiter nach Houston führt, aufgezeigt. Zwar wäre ein komplett erfolgreicher Test noch "schöner" gewesen, aber auch hier gilt wieder: Was jetzt an Problemen identifiziert wird, das wird uns in Zukunft wohl nicht mehr beschäftigen - auch nicht bei dem LSR-Nachfolger dann auf dem Weg zum Mond oder Mars.

Das ist doch eine wirklich atemberaubende Zukunftsperspektive!

Übrigens: Sie können jetzt wieder normal Luft holen!

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Über den Autor

Als Kind wollte Tom Uhlig Astronaut werden. Beim DLR kam er dabei seinem Traum sehr nahe: Er arbeitete als Columbus-Flugdirektor an der Konsole und leitete sowohl das Col-CC-Trainingsteam als auch Gruppe für den Betrieb von geostationären Satelliten bis Dezember 2016. zur Autorenseite