Wie steuert man Raumschiffe zur Internationalen Raumstation?

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Wenn man an die eleganten Raumschiffe in den Science Fiction (oder, passend zur Premiere des neuen Star wars eigentlich besser Science Fantasy) , so fällt eigentlich immer eines auf. Ihre Manöver sind flüssig, elegant und vor allem: sie entsprechen meist unseren Sehgewohnheiten, wie wir sie von atmosphärischen Flugobjekten her kennen. Und da spielt es keine besondere Rolle, ob es die “Enterprise” oder der “Millenium Falcon” ist. Wollen sich in den Geschichten zwei Raumfahrzeuge in einem Orbit treffen, dann tun sie das einfach, indem sie meist auf Sicht und vollem Schub aufeinander zufliegen. In der Realität unserer heutigen Raumfahrttechnik sieht das aber meist etwas uneleganter (obwohl, nein, eigentlich auch nicht, nur ungewohnter) aus.

Im ersten Film geht es um das Problem, eine Raumkapsel, in diesem Fall vom Typ Soyuz, zur Internationalen Raumstation zu bewegen. Vermutlich würden viele Menschen einfach annehmen, man flöge den direkten Weg, wie in vielen Filmen vorgemacht, entweder als Spirale oder auf kürzestem Wege. Doch so einfach ist es leider nicht. Wenn man nach gut 9,5 Minuten nach dem Abheben im Orbit angekommen ist, ist man noch lange nicht an der Raumstation. man ist noch nicht einmal im selben Orbit. Man ist zwar schnell, aber noch lange nicht so schnell wie das Ziel. Wie das genau funktioniert, erklärt uns der Astronaut Reid Wiseman.

Die Raumstation befindet sich in einem höheren Orbit, also müssen die Triebwerke der Raumkapsel mehrfach benutzt werden. Begonnen wird mit zwei Zündungen, um einen so genannten Hohman-Transfer durchzuführen. Dieses Manöver führt von einem niedrigen  kreisförmigen Orbit zu einem höheren, ebenfalls kreisförmigen Orbit. Das wird in dem Video sehr anschaulich dargestellt. Danach werden kleinere Korrekturen durchgeführt, damit die Station und die Kapsel ein Phasing Manöver durchführen können. denn die beiden Raumfahrzeuge wollen sich ja schließlich treffen.

Ist die Raumstation und die Soyuz in der jeweiligen richtigen Position, kann sich die Raumkapsel vor die Station setzen und einen U-Turn durchführen. Danach kann man sich langsam an die Docking Position annähern. Zumindest im letzten Teil ähnelt sich das ganze schon wieder mehr den Filmen, wenn auch in sehr langsamer Form.

 

Wie langsam so ein Andockmanöver an die Internationale Raumstationist und wie es aus der Sicht der Soyuz-Besatzung aussieht, zeigt das zweite Video. Die Soyuz TMA-16M dockte am 27. März 2015 mit den beiden russischen Kosmonauten Mikhail Kornienko und Gennady Padalka sowie dem amerikanischen Astronauten Scott Kelly (@StationCdrKelly) an die Raumstation an. Scott Kelly stellt uns im ersten Video das Cockpit der Soyuz vor.

Andockstelle ist das russische Mini-Research Modul 2 oder auch Poisk Modul. Falls sich jemand fragt, was das für ein seltsames rotierendes Teil ist, das da immer zu sehen ist. Dies ist eine Antenne des automatischen Andocksystems KURS.

Gunnar Ries studierte in Hamburg Mineralogie und promovierte dort am Geologisch-Paläontologischen Institut und Museum über das Verwitterungsverhalten ostafrikanischer Karbonatite. Er arbeitet bei der CRB Analyse Service GmbH in Hardegsen. Hier geäußerte Meinungen sind meine eigenen

2 Kommentare

  1. Wenn Raketen stundenlang “feuern” könnten, wäre eine spiralige Annäherung an den Zielorbit wohl das Richtige. Der Hohmann transfer orbit dagegen erlaubt den Wechsel in einen anderen Orbit über nur zwei kurzzeitige Schubstösse (“The orbital maneuver to perform the Hohmann transfer uses two engine impulses, one to move a spacecraft onto the transfer orbit and a second to move off it. “)

    Interessant scheint mir noch, dass der Erfinder des Hohmann-Transfer, nämlich (wer hätte das gedacht) Walter Hohmann, auf die Idee dieses Transfer kam, nachdem er den Science-Fiction Roman Auf zwei Planeten(Kurd Lasswitz 1897) gelesen hatte.

    Was wohl erfinden heutige Wissenschaftler, wenn sie Krieg der Sterne oder Alien gesehen haben?

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