Raumstation

bemannter Raumflugkörper, der für einen längeren Zeitraum im Orbit bleibt

Raumstationen sind ein moderner Teil der bemannten Raumfahrt. Im Gegensatz zu Raumschiffen dienen sie nicht der Fortbewegung, sondern ermöglichen es Menschen, lange Zeit auf ihnen zu leben. Bislang befanden sich alle Raumstationen in der Erdumlaufbahn. Eine Unterform von Raumstationen sind Raumlabore.

Die Internationale Raumstation ISS am 7. März 2011, aufgenommen aus dem Space Shuttle Discovery
Modell des chinesischen Raumlabors Tiangong 2 mit dem Raumschiff Shenzhou 11
Die russische Raumstation Mir im Jahr 1998
Skylab, die bislang einzige US-amerikanische Raumstation, im Jahr 1974

ProblemeBearbeiten

Technisch herausfordernd beim Betrieb einer Raumstation ist vor allem die Versorgung der Besatzung. Aufgrund der hohen Kosten für Transporte mussten Systeme entwickelt werden, die den Betrieb einer Raumstation weitgehend autark erlauben, d. h. in einem geschlossenen Kreislauf. Besonders bei der Aufbereitung von Wasser und Luft wurden dabei große Fortschritte erzielt.

Raumstationen umkreisen die Erde typischerweise in einer niedrigen Umlaufbahn (Low Earth Orbit) von 300 bis 400 Kilometern Höhe. Diese niedrigen Umlaufbahnen sind nicht stabil, da die Thermosphäre, eine dünne äußere Schicht der Erdatmosphäre, die Raumstationen ständig abbremst. Ohne regelmäßigen Schub in höhere Umlaufbahnen würden Raumstationen daher nach einigen Monaten oder Jahren wieder in die Erdatmosphäre eintreten. Auch die Gravitation anderer Himmelskörper stört die Umlaufbahn einer Raumstation. Bei der ISS erfolgen die sogenannten „Reboost-Manöver“ meist über die Triebwerke angekoppelter Raumschiffe und erfordern etwa 7 t Treibstoff pro Jahr. Die Chinesische Raumstation nutzt hierfür einen mit Xenon betriebenen, sehr treibstoffsparenden Hallantrieb, der aufgrund seiner geringen Schubkraft die Station bei den Bahnkorrekturmanövern auch mechanisch weniger beansprucht.

Die Raumstationen im EinzelnenBearbeiten

Die erste Raumstation war 1971 die sowjetische Saljut 1. Eine der bedeutendsten Raumstationen war die sowjetische Station Mir, die fast 15 Jahre lang schrittweise ausgebaut und genutzt wurde. Mit der ISS ist heute eine Raumstation in internationaler Kooperation permanent bemannt.

Bisher wurden vierzehn Raumstationen in die Erdumlaufbahn gebracht, davon wurden zwölf bemannt:

Name Start Absturz Anzahl
Langzeitbesatzungen
Besetzte
Tage
Masse
in kgb)
Bemerkung
Saljut 1 19. April 1971 11. Oktober 1971 1 0024 018.500 Alle drei Besatzungsmitglieder starben auf dem Rückflug in der Sojus 11 beim Wiedereintritt.
Saljut 2 3. April 1973 28. Mai 1973 0 0000 018.500 Druckverlust und Instrumentenausfall führten zu einem vorzeitigen Absturz der Station
Kosmos 557 11. Mai 1973 22. Mai 1973 0 0000 019.400 erreichte keinen stabilen Orbit
Skylab 14. Mai 1973 11. Juli 1979 3 0171 077.088 bisher einzige rein US-amerikanische Raumstation
Saljut 3 24. Juni 1974 24. Januar 1975 1 0015 018.500  
Saljut 4 26. Dezember 1974 2. Februar 1977 2 0092 018.500  
Saljut 5 22. Juni 1976 8. August 1977 2 0067 019.000  
Saljut 6 29. September 1977 29. Juli 1982 6 0683 019.824 erste wiederauftankbare Raumstation
Saljut 7 19. April 1982 7. Februar 1991 5 0816 018.900  
Mir 19. Februar 1986 23. März 2001 28 4594 124.340 bisher größte russische Raumstation
ISS 20. November 1998 (im Orbit) bisher 67 7953a) 455.000 unter internationaler Kooperation
Tiangong 1 29. September 2011 2. April 2018[1] 2 0021 008.506 erste chinesische Raumstation
Tiangong 2 15. September 2016 19. Juli 2019[2] 1 0030 008.600
Chinesische
Raumstation
29. April 2021 (im Orbit) bisher 3 0341a) 022.500 im Aufbau
a Stand vom 13. August 2022
b teilweise gerundet oder geschätzt

Geplante RaumstationenBearbeiten

Die NASA möchte ab 2024 zusammen mit den ISS-Partnern erstmals eine Raumstation in einem Mondorbit, das Lunar Orbital Platform-Gateway, betreiben. Roskosmos, das sich mittlerweile von diesem Projekt zurückgezogen hat, plant den Aufbau der Russischen orbitalen Servicestation (in einem Erdorbit) ab 2025[3][4] und ISRO für circa 2030 die Einrichtung einer eigenen Raumstation.[5]

Darüber hinaus stehen mit Starlab (Nanoracks, Voyager Space und Lockheed Martin) ab 2027[6] und Orbital Reef (u. a. Blue Origin, Boeing und Sierra Space) ab Ende der 2020er[7] rein kommerzielle Raumstationen in Aussicht. Ende 2021 vergab die NASA Fördergelder von insgesamt 415,6 Millionen US-Dollar um das Design der eben genannten Stationen sowie einem weiteren Konzept von Northrop Grumman und Dynetics zu vervollständigen.[8] Axiom Space möchte ab 2024 zunächst mehrere Module mit der ISS verbinden, die – nachdem deren Betrieb eingestellt wurde – wieder abgetrennt werden sollen und dann eine eigene Raumstation bilden.[9]

Ideen für alternative KonzepteBearbeiten

Zukünftige Raumstationen könnten in größerer Entfernung zur Erde in einem entfernten rückläufigen Orbit um den Mond[10] oder in einem der Lagrange-Punkte des Erde-Mond-Systems positioniert werden. Ein entfernter rückläufiger Orbit oder die Lagrange-Punkte L4 und L5 ermöglichen der Raumstation eine wesentlich stabilere Umlaufbahn, was die nötigen Kurskorrekturen und damit den Treibstoffverbrauch erheblich reduzieren würde. Allerdings ist die Intensität der kosmischen Strahlung in einer größeren Entfernung zur Erde erheblich größer, weil dort der Schutz durch die Magnetosphäre der Erde fehlt. In einem erdnahen Orbit senken das Erdmagnetfeld und die Reste der Atmosphäre die Belastung durch die galaktische kosmische Strahlung um 70–90 %. Für eine Raumstation in größerer Entfernung zur Erde ist es also notwendig, besondere Vorkehrungen zum Strahlenschutz zu treffen.[11]

LiteraturBearbeiten

  • Philip Baker: The Story of Manned Space Stations - An Introduction. Springer, Berlin 2007, ISBN 978-0-387-30775-6.
  • Roger D. Launius: Space station - base camps to the stars. Smithonian, Washington D.C. 2003, ISBN 1-58834-120-8.
  • Ernst Messerschmid et al.: Space Stations - Systems and Utilization. Springer, Berlin 1999, ISBN 978-3-642-08479-9.

WeblinksBearbeiten

Wiktionary: Raumstation – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen
Commons: Raumstationen – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

EinzelnachweiseBearbeiten

  1. Tiangong 1 verglüht in Erdatmosphäre. Süddeutsche Zeitung, 2. April 2018, abgerufen am 2. April 2018.
  2. Chinesische Raumstation „Tiangong-2“ über dem Südpazifik in der Atmosphäre verglüht. 19. Juli 2019, abgerufen am 19. Juli 2019.
  3. Russian Orbital Service Station, ROSS. Russian Space Web, 29. April 2021.
  4. Roscosmos chief expects 1st module of national orbital station to be launched in late 2025. TASS, 23. April 2021.
  5. Huma Siddiqui: India to have its own space station! ISRO plans to take historic leap. In: The Hindu. 13. Juni 2019, abgerufen am 13. Juni 2019.
  6. Meet Starlab: Private space station planned to fly in 2027. Space.com, 21. Oktober 2021.
  7. Blue Origin unveils plans to build a private space station called Orbital Reef by 2030. Space.com, 21. Oktober 2021.
  8. NASA Selects Companies to Develop Commercial Destinations in Space. 2. Dezember 2021, abgerufen am 8. Mai 2022.
  9. Axiom Space picks Thales Alenia to build commercial space station modules. Space.com, 24. Juni 2021.
  10. 杨驰航 et al.: 远距离逆行轨道上的近距离自然及受控编队. In: hkxb.buaa.edu.cn. 19. Dezember 2021, abgerufen am 8. Mai 2022 (chinesisch).
  11. 王翔: 人在太空:空间站工程师视角下的载人航天. In: xinhuanet.com. 13. Mai 2022, abgerufen am 17. Mai 2022 (chinesisch).