Die erste US-amerikanische Kapsel eines privaten Startanbieters ist unterwegs zur Internationalen Raumstation (ISS). Sofern weiterhin alles wie vorgesehen funktioniert, wird die Kapsel am kommenden Freitag mit der Station verbunden.
Ein Beitrag von Tobias Willerding und Thomas Weyrauch. Quelle: NASA, SpaceX, wired.com.
(Bild: NASA TV)
Am 22. Mai 2012 um 9.45 Uhr MESZ startete die langerwartete COTS-C2+-Mission von SpaceX zur Internationalen Raumstation (ISS). Neun Minuten und 49 Sekunden später wurde die Raumkapsel Dragon erfolgreich von der Falcon 9 abgetrennt und entfaltete weitere 2 Minuten später ihre Solarzellenpanele. Dragon befindet sich nun auf dem Weg zur ISS, mit der eine Kopplung für den 25. Mai geplant ist. Dabei wird Dragon wie das HTV vom Stationsarm gegriffen und an Harmony angekoppelt. Vorher sind noch eine Reihe von Demonstrationsmanövern geplant, die die ISS-Kapsel Interaktion testen sollen.
Die Mission
Beim jetzt begonnenen Flug müssen die Ziele der beiden Demonstrationsflüge C2 und C3 erfüllt werden. Konkret geht es bei C2 um den Aufbau der Kommunikation mit der Raumstation mittels der COTS UHF Communication Unit (CUCU). Weiter sollen Astronauten in der ISS der Dragon-Kapsel Befehle mittels des Crew Command Panel (CCP) geben und Dragon soll den Free-Drift-Modus demonstrieren, der notwendig ist, um mit dem ISS-Arm eingefangen zu werden. Die eigentliche ISS-Kopplung ist erst bei C3 geplant. Dabei nähert sich Dragon der ISS und die ISS-Crew testet verschiedene Befehle wie Abbruch, Freiflug und Annäherung an die ISS. Bei der Annäherung an die ISS kommt das Laser Imaging Detection and Ranging System (LIDAR), auch DragonEye genannt, zum Einsatz, das bei STS 127 getestet wurde. Bei dieser Demonstrationsmission werden insgesamt 460 kg Fracht zur ISS gebracht, darunter 306 kg Nahrung, 21 kg Nanoracks, 123 kg Cargobags und 10 kg Computer und Ausrüstung. Nach dem Erreichen der ISS soll die Fracht entladen werden, um Platz für rund 620 kg Fracht zu machen, die Dragon später zur Erde zurückbringen soll. Die erfolgreiche Absolvierung des Flugs ist eine Voraussetzung für die 12 weiteren Flüge im Rahmen der ISS Commercial Resupply Services (CRS), welche im Herbst diesen Jahres anlaufen sollen.
Dragon
Dragon („Drache“) ist der Raumtransporter von SpaceX. Er besteht aus zwei Komponenten: Der Kapsel, in der die druckbeaufschlagte Fracht transportiert wird und dem „Trunk“, der unter anderem für die Energieversorgung zuständig ist und nicht druckbeaufschlagte Fracht aufnehmen kann. Die Kapsel verfügt im Gegensatz zu allen anderen ISS-Frachtransportern über einen Hitzeschild und kann somit Fracht zur Erde zurückbringen.
(Bild: NASA/Alan Ault)
Falcon 9
Falcon 9 ist eine Trägerrakete der mittleren Nutzlastklasse, welche laut Presskit 9.800 kg in einen ISS-Orbit transportieren kann. Sie hat einen Durchmesser von 3,66 m und eine Höhe von 48,1 m. Die Falcon 9 besteht aus zwei Stufen, welche beide flüssigen Sauerstoff und Kerosin als Treibstoffe verwenden. Die erste Stufe wird von 9 Merlin-1C-Triebwerken angetrieben, die einen Schub von 3,8 MN liefern. Die zweite Stufe verfügt über ein Merlin-Vac-Triebwerk, welches ein Merlin 1C mit größerer Düse ist. Dieses ist auch zweimal wiederzündbar.
Defektes Rückschlagventil
Der Start sollte ursprünglich bereits am Samstag stattfinden. Nach Zündung der Haupttriebwerke hatte der Bordcomputer bei T-0,5 Sekunden einen erhöhten Brennkammerdruck in Triebwerk Nr. 5 festgestellt und den Start abgebrochen. Die Falcon 9 verfügt wie die meisten anderen Raketen über ein „Hold down“-System, soll heißen, dass die Rakete am Boden festgehalten wird, bis die einwandfreie Funktionalität der Triebwerke festgestellt ist. Nach Fehleranalyse am Wochenende hat sich herausgestellt, dass die Ursache für den erhöhten Brennkammerdruck ein im offenen Zustand blockiertes Rückschlagventil der Stickstoffleitung war, welche das Triebwerk vor der Zündung reinigt. Durch diese Leitung konnte laut Presseberichten offenbar flüssiger Sauerstoff, der für die Brennkammer bestimmt war, in den Gasgenerator gelangen, wodurch sich dort eine höhere Temperatur und ein höherer Massenstrom eingestellt hat. Dadurch hat die Turbine mehr Leistung für die Pumpen geliefert, was zum erhöhten Brennkammerdruck führte. Allerdings haben laut SpaceX Simulationen gezeigt, dass ein Flug mit defektem Ventil aufgrund ausreichender Sicherheitsreserven wahrscheinlich gut gegangen wäre. Nichtsdestotrotz wollte man kein Risiko eingehen und hat das Ventil getauscht, außerdem wurden alle anderen Triebwerke überprüft, ob ein ähnlicher Fehler vorliegt, was jedoch nicht der Fall war.
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