Weltraumstationen

Weltraumstationen sind Forschungskomplexe, die sich in einer Erdumlaufbahn befinden und in denen unter den Bedingungen der Schwerelosigkeit wissenschaftliche Untersuchungen unterschiedlicher Art vorgenommen werden können.
Die wichtigsten Forschungskomplexe dieser Art waren die russischen Weltraumstationen "Salut" und "Mir" sowie die US-amerikanische Station "Skylab". Gegenwärtig im Ausbau befindet sich die Internationale Raumstation ISS.

Salut 1 - die erste Weltraumstation
Die am 19. April 1971 von der Sowjetunion in eine Erdumlaufbahn gebrachte Weltraumstation "Salut 1" (Bild 1) war die erste Weltraumstation in der Menschheitsgeschichte. Sie hatte eine Länge von 20 m, einen Durchmesser von 3 m - 4 m und mit angekoppeltem Sojus-Raumfahrzeug eine Masse von 25 Tonnen. Das Gesamtvolumen des Moduls betrug etwa 100 Kubikmeter und war für maximal fünf Personen eingerichtet. Die Energieversorgung erfolgte mithilfe von ausklappbaren Solarzellen.

Das angekoppelte Raumfahrzeug vom Typ "Sojus" diente der Besatzung zugleich als Ruhe- und Schlafraum. Der Aufbau der Station ist in Bild 2 dargestellt. Die Raumstation bewegte sich auf Bahnen zwischen 200 km und 250 km über der Erdoberfläche. Zunächst diente "Salut 1" im Zusammenwirken mit dem am 23. 4. 1971 gestarteten Raumfahrzeug "Sojus 10" als Zielsatellit zur Erprobung der Annäherung und Kopplung von Raumfahrzeugen. Die Kosmonauten des am 6. 6. 1971 gestarteten "Sojus 11" koppelten an, die Besatzung stieg um und hielt sich 24 Tage in der Station auf. Die Arbeiten wurden mit den Stationen "Salut 2" bis "Salut 7" bis 1982 fortgesetzt. Dabei wurden auch zahlreiche Erkenntnisse gewonnen, die für den Bau der Weltraumstation "Mir" genutzt wurden.

Die amerikanische Station "Skylab"
Die US-amerikanische Station "Skylab" (= "Himmelslabor") wurde am 14. Mai 1973 in eine Erdumlaufbahn gebracht. Sie hatte eine Masse von insgesamt 85 Tonnen, ein Volumen von 295 Kubikmetern und wurde auf eine Bahn in 435 km Höhe über der Erdoberfläche gebracht. Eine Besonderheit dieser Raumstation war ein 10 t schweres Sonnenobservatorium. Ausgestattet war die Station mit einem Kopplungs-Adapter für Apollo-Kapseln. Das ganze Projekt war eine Art "Abfallprodukt" des amerikanischen Mondlandeprogramms, das 1969 zur ersten Landung von Menschen auf dem Erdmond führte und bis 1972 weitergeführt wurde. Zum Start der Station wurde die für Mondflüge entwickelte Rakete "Saturn 5" verwendet, die Station selbst war ein Aus- und Umbau der 3. Stufe dieser Superrakete.
Die erste Besatzung startete am 25. Mai 1973, eine zweite und dritte Mannschaft im gleichen Jahr, wobei sich die dritte Besatzung 84 Tage in der Station aufhielt und damit einen neuen Langzeitrekord für den Aufenthalt im Weltraum aufstellte. Erforscht wurden vor allem Sonne und Erde. Darüber hinaus wurden zahlreiche medizinische, biologische und technische Untersuchungen durchgeführt.
"Skylab" wurde 1973 von der letzten Besatzung konserviert und stürzte am 11. Juli 1979 über Australien ab, wobei der größte Teil der Station in der Atmosphäre verglühte.

Die sowjetisch-russische Weltraumstation "Mir"
Start und Betrieb der Weltraumstation "Mir" (= "Frieden") war eines der erfolgreichsten Weltraumunternehmen. Das Basismodul dieser Weltraumstation wurde am 20. 2. 1986 in der Sowjetunion gestartet. Die Station war auch dann noch in Betrieb, als die Sowjetunion längst nicht mehr existierte. Sie wurde von Russland weiter betrieben.
Nach dem erfolgreichen Start des Basismoduls wurde im Laufe der Zeit weitere Module angedockt, sodass die Gesamtmasse der Station dann 135 Tonnen betrug (Bild 4). Sie kreiste in etwa 350 km Höhe über der Erdoberfläche.
Für die "Mir" kann eine erstaunliche Bilanz gezogen werden: Sie war für eine Betriebszeit von etwa 5 Jahren konzipiert, erreichte aber ein Lebensalter von über 15 Jahren. Dabei umkreiste sie ca. 86.000-mal die Erde und legte eine Flugstrecke von 3,2 Milliarden Kilometern zurück. An Bord arbeiteten im Laufe der Jahre insgesamt 107 Menschen aus 14 Ländern: 44 aus den USA, 43 aus Russland, 6 aus Frankreich, 4 aus Deutschland (z. B. ULF MERBOLD, THOMAS REITER) und je einer aus Afghanistan, Bulgarien, Großbritannien, Japan, Kanada, Kasachstan, Österreich, der Slowakei, Syrien und der Ukraine.
240 wissenschaftliche und technische Geräte aus 27 Ländern mit einer Gesamtmasse von 11,5 t wurden an Bord installiert. Es fanden 16500 Experimente statt. 600 neue technologische Verfahren wurden unter den Bedingungen der Schwerelosigkeit erprobt. Etwa 100 Raumflugkörper mit einer Gesamtmasse von 1500 t flogen die Station an und führten etwa 200 An-, Ab- und Umkopplungen durch.
Verbunden ist diese Weltraumstation auch mit anderen Rekorden: Der russische Arzt und Kosmonaut WALERI POLJAKOW hält mit insgesamt 679 Tagen Aufenthalt im Weltraum den Weltrekord. 1988/89 verbrachte er 241 Tage an Bord der Station, 1994/95 weitere 438 Tage. Er ist damit der Mensch, der bisher am längsten im Weltraum gelebt hat.
Der größte Teil der Raumstation "Mir" verglühte am 23. 3. 2001 bei dem geplanten Absturz in der Atmosphäre. Die Reste stürzten, wie geplant, in den Südpazifik.

Die Internationale Weltraumstation (ISS)
Die Internationale Weltraumstation, englisch als International Space Station oder abgekürzt als ISS bezeichnet, ist ein Vorhaben, das in der ersten Hälfte der neunziger Jahre des 20. Jahrhunderts international vereinbart und in Angriff genommen wurde. Diese Station sollte eigentlich bis 2004 fertiggestellt sein (Bild 5). Wegen zahlreicher Verzögerungen kann jedoch frühestens 2006 mit der Fertigstellung gerechnet werden. Beteiligt sind neben den USA und Russland auch Japan, Kanada und Brasilien sowie die europäischen Länder, die der Europäischen Weltraumagentur (ESA) angehören (Belgien, Dänemark, Deutschland, Frankreich, Großbritannien, Italien, Niederlande, Norwegen, Schweden, Schweiz, Spanien).
Die Station soll im ausgebauten Zustand über 6 Labormodule verfügen, darunter ein europäisches Labormodul. Die ständige Mannschaft sollte ursprünglcih aus 6-7 Personen bestehen, wurde jedoch nach dem Unglück der Raumfähre "Columbia" (01. 02. 2003) auf zwei Personen reduziert. Die Station bewegt sich in Höhen zwischen 335 km und 460 km über der Erdoberfläche. Ihre Umlaufzeit um die Erde beträgt ca. 90 Minuten. Im Endausbau soll die Station folgende Abmessungen haben:

Länge:	108 m
Breite:	74 m
Masse:	415 t

Wohn- und Arbeitsräume:
Elektrische Leistung: 110 kW

Es wird mit einer Betriebsdauer von mindestens 10 Jahren gerechnet.
Als erstes Modul der künftigen Raumstation wurde 1998 das russische Funktionsmodul "Sarja" (= "Morgenröte", 20 t Masse, 12,5 m Länge) gestartet. Es ist das Basismodul der gesamten Station, verfügt über mehrere Adapter zur Ankopplung von Raumfahrzeugen, dient der Lageregelung und der Energieversorgung. Inzwischen sind weitere Module angedockt worden. Am 2. November 2000 begann die erste Besatzung der ISS ihre Arbeit. Sie bestand aus dem US-Amerikaner BILL SHEPHERD sowie den beiden Russen JURI GIDSENKO und SERGEJ KRIKALKOW. Aufgabe der ersten Besatzung war es, die Arbeitsfähigkeit der Station sicherzustellen und sie weiter auszubauen.

Dieser Ausbau wird mit wechselnden Besatzungen weiter fortgesetzt. So startete z. B. am 17. April 2001 mit dem Space Shuttle "Endeavour" (= "Unternehmen") zum zehnten Mal innerhalb von drei Jahren ein bemannter Raumflugkörper zur ISS. An dieser Mission nahmen sieben Männer aus vier Ländern (USA, Russland, Kanada, Italien) teil. Mit diesem Unternehmen wurde u. a. der kanadische Manipulator "Canadarm 2", ein spezieller Kranarm für Außenarbeiten, zur ISS gebracht. Montiert wurde der Manipulator auf dem Labormodul "Destiny" (= "Schicksal"). Er hat eine Länge von 17,6 m, einen Durchmesser von 35 cm und eine Masse von 1,8 Tonnen. An Bord der "Endeavour" befand sich auch ein in Italien gebauter Container für Experimentieranlagen und Verbrauchsstoffe, der den Namen des berühmten Malers und Bildhauers "Raffaelo" trägt. Dieser Container hat eine Länge von 6,4 m und eine Masse von 4,6 Tonnen. Mit ihm kann eine Nutzlast von 9,1 Tonnen transportiert werden. Der Container, der für 25 Einsätze in 10 Jahren vorgesehen ist, wird zum Entladen mit dem Greifarm der Raumfähre an den ISS-Verbindungsknoten "Unity" (= "Einheit") angesetzt und sein Inhalt in das Forschungsmodul "Destiny" umgeladen. Danach wird er abgekoppelt und für den Rücktransport wieder in der Ladebucht des Space Shuttle verstaut.