30.10.2010 / Autor: Daniel Maurat Raumfahrt > ISS

Columbus

Es ist der europäische Beitrag zur ISS: Das Raumlabor Columbus ist eines der bestausgerüstesten Labore der ISS. Zudem ist es das Zentrum der europäischen Forschungsbemühungen auf der ISS.

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Maße

Länge: 6,8 Meter
Breite: 4,5 Meter
Masse: 12,8 Tonnen
Start: 7.2.2008
Das europäische Forschungsmodul Columbus bzw. COF (Columbus Orbital Facillity für Orbitalmodul Columbus) wurde benannt nach dem Entdecker Christoph Columbus und ist der Hauptbeitrag der europäischen Weltraumorganisation ESA zur Internationalen Raumstation. Hier gibt es Platz für zahlreiche Laborkomplexe. Zudem können auch außerhalb des Moduls Experimente angebracht werden.

Entwicklung und Bau

NASA

Columbus nach der Montage, aufgenommen vom Space Shuttle Atlantis.
(Bild: NASA)
Die Entwicklung von Columbus begann 1985, als die USA andere Staaten zum Bau ihrer geplanten Raumstation Freedom in den 1980er Jahren einlud. Die ESA plante aber nicht nur, ein Modul für die Station zu bauen (APM oder Attached Pressurized Module für Angekoppeltes, unter Druck stehendes Modul) sondern auch eine freifliegende Plattform auf einer polaren Umlaufbahn (PPF oder Polar Platform für Polare Plattform) und ein frei fliegendes bemannbares Modul (MTFF oder Men-tended Free Flyer für bewohnbares, freifliegendes Modul). Dabei hätte das MTFF, eher eine Mini-Raumstation als ein Modul, zu Versorgungszwecken entweder an Columbus andocken können oder wäre von einem geplanten Hermes-Gleiter der ESA versorgt worden. Nachdem aber die Kosten explodierten und Russland in das Programm einstieg, wurde das Columbus-Projekt massiv abgespeckt: das MTFF wurde ganz gestrichen (z.T. auch, weil Hermes nicht realisiert wurde). Das PPF wurde als separates Projekt abgewickelt und als Envisat im Jahre 2002 auch gestartet. Auch beim APM wurde gekürzt, sodass das Modul nur noch halb so lang wurde wie geplant, nämlich von zwölf Metern auf sechs. Der Auftrag zum Bau wurde schließlich 1996 erteilt, neun Jahre nach Beginn der Planungen. Er umfasste ein Finanzvolumen von 880 Mio Euro, wovon Deutschland, welches schon das Spacelab-Forschungsmodul für Shuttlemissionen baute, 480 Mio Euro übernahm.

Gebaut wurde Columbus von einer Tochter des europäischen Luft- und Raumfahrtkonzerns EADS, EADS Astrium Space Transportation mit Sitz in Bremen und 41 Unterauftragnehmern. Das Grundgerüst wurde von der italienischen Firma Thales Alenia Space, welche auch die MPLM-Versorgungsmodule, die beiden Knotenmodule Harmony und Tranquillity, sowie die Aussichtskuppel Cupola für die NASA baute, in Turin montiert. Dort wurden auch die meisten mechanischen Elemente wie Lebenserhaltung, Kopplungsmechanismus etc. eingebaut. Im September 2001 wurde das halbfertige Modul von Turin nach Bremen gebracht, wo der Endausbau vorgenommen wurde. Am 2. Mai 2006 wurde das Modul der ESA übergeben und schon am 27. Mai wurde Columbus auf eine dreitätigen Reise mit einer Airbus Beluga nach Cape Caneveral, Florida, geschickt, wo es in der Space Station Processing Facility auf seinen Start wartete.

Aufbau

Columbus ist, wie alle anderen Module des US-basierten Teils der ISS auch, eine Röhre aus Aluminium. Basierend auf dem MPLM, hat es dieselben Maße wie dieses. Das Modul besitzt einen passiven CBM, mit dem Columbus an Harmony-Steuerbord angekoppelt wurde. Im Inneren ist Platz für zehn Standard-Racks. Mit Columbus wurden das Fluid Science Laboratory (FSL für Flüssigkeitsforschungslabor), welches das Verhalten von Flüssigkeiten im All untersucht, die European Physiology Modules (EPM für Europäisches Physiologiemodule), die verschiedene medizinische Aspekte in Teilbereichen wie Neurologie und Kardiologie untersucht, Biolab, in welchem biologische Proben wie Bakterien, Zellen oder sogar kleinen Wirbellose wie Insekten untersucht werden, das European Drawer Rack (EDR für Europäisches Fach-Rack), in welchem viele verschiedene Experimente wie Proteinzüchtung betrieben werden können, sowie das European Storage Rack (für Europäisches Lager-Rack) das zur Lagerung von Ersatzteilen dient, gestartet. Schon zuvor wurden die Microgravity Science Glovebox (Wissendschaftliche Mikrogravitations-Handschuhbox), in dem Experimente unter totaler Isolation von der Umgebung durchgeführt werden können, der European Transport Carrier (ETC für Europäischer Transportträger), in dem Nutzlast transportiert werden kann sowie das Material Science Laboratory - Electromagnetic Levitator (MSL-EML für Materialwissendschaftliches Labor - Elektromagnetischer Schmelzer), in dem im Vakuum Metallproben geschmolzen und untersucht werden können, zur Station gebracht.

An der Außenhaut gegenüber des Kopplungsstutzens können ebenfalls Experimente angebracht werden. Zur Zeit ist dort das Solar Monitoring Observatory (Solar bzw. SMO für Sonnenbeobachtendes Observatorium), mit dem die Sonne beobachtet wird. Zuvor war auch die European Technology Exposure Facility (EuTEF für europäische Techologieforschungseinrichtung) angebracht, um Material auf seine Weltraumbeständigkeit zu untersuchen, die Erde zu beobachten und die noch vorhandene Restatmosphäre zu untersuchen. Es wurde während der Shuttlemission STS 128 im September 2009 zur Erde zurück gebracht, um dort die dem Weltraum ausgesetzten Proben zu untersuchen. Geplant ist auch, zwei Atomuhren mit der Bezeichnung Atomic Clock Ensemble in Space (ACES für Atomuhren im Weltall) um 2013 entweder mit einem japanischen HTV oder einer amerikanischen Dragon-Kapsel zu starten. Dabei sollen Relativitätseffekte untersucht werden und das Atomuhrsystem fü das geplante europäische Navigationssystem Galileo getestet werden.

Im Orbit

NASA

Der deutsche Raumfahrer Hans Schlegel bei einem Außenbordeinsatz zur Installation von Columbus am Modul.
(Bild: NASA)
Gestartet wurde Columbus während der Shuttlemission STS 122 des Space Shuttles Atlantis am 7. Februar 2008 vom Kennedy Space Center in Cape Caneveral, Florida. Nach zwei Tagen dockte die Atlantis an die ISS an. Am 11. Februar wurde Columbus mithilfe des Stationsroboterarms SSRMS/Canadarm 2 aus der Ladebucht der Atlantis gehievt und an den Steuerbordkopplungsstutzen von Harmony angedockt. Dafür waren die beiden Astronauten Stan Love und Rex Walheim ausgestiegen und schafften Daten- und Kühlmittelverbindungen. Einen Tag später, am 12. Februar, wurden die Schleusen zu Columbus erstmals geöffnet und das Modul in Betrieb genommen. Am 13. Februar führten Walheim und der Deutsche Hans Schlegel eine EVA (Extravehicular Activitie für Außenbordeinsatz) durch, um Teile der Station zu warten und weiter an Columbus zu arbeiten. Beim zwei Tage später am 15. Februar stattfindenden dritten Außenbordeinsatz montierten Walheim und Love schließlich die beiden Experimente EuTEF und Solar/SMO an Columbus. Danach koppelte die Atlantis von der Station ab und landete am 20. Februar im Kennedy Space Center.

Nach STS 122 nahm die Bodenstation von Columbus, Col-CC (Columbus Control Center für Columbus Kontrollzentrum), im Raumfahrt-Kontrollzentrums des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) in Oberpfaffenhofen bei München seinen Betrieb auf. Von dort aus werden alle Abläufe, die mit Columbus zu tun haben, geplant und gesteuert. Zudem hat das Col-CC eine ständige Verbingung zu den Kontrollzentren der in Housten (USA) und Koroljow bei Moskau, um mit ihnen verschiedene Experimente und Einsätze zu koordinieren.

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