SpaceX baut eine verbesserte Version seines Dragon-Frachtschiffs, um die Internationale Raumstation aus der Umlaufbahn zu bringen und über einem unbewohnten Meeresabschnitt kontrolliert wieder in den Weltraum einzudringen und sich aufzulösen. Das Labor soll dann bis 2030 endgültig in den Ruhestand versetzt werden, teilten Vertreter der NASA und des Unternehmens am Mittwoch mit .
Das ISS Deorbit Vehicle (DV) wird ein einzigartiges, maßgeschneidertes Raumschiff sein, das benötigt wird, um sicherzustellen, dass die Raumstation am genauen Ort und in der richtigen Ausrichtung wieder in die Atmosphäre eintritt, um sicherzustellen, dass jedes Wrack überlebt Die 3.000 Grad heiße Hitze des Wiedereintritts wird harmlos ins Meer stürzen.
Ende Juni erteilte die NASA SpaceX einen Auftrag im Wert von 843 Millionen US-Dollar für den Bau des Deorbit-Fahrzeugs, das Eigentum der Raumfahrtbehörde sein und von ihr betrieben werden wird. Die für den Start benötigte schwere Rakete wurde noch nicht ausgewählt, aber NASA-Administrator Bill Nelson hat den Kongress um insgesamt etwa 1,5 Milliarden US-Dollar gebeten, um das gesamte Projekt abzuschließen.
Und das ist keine Kleinigkeit. Die Längsachse der Raumstation, die aus mehreren unter Druck stehenden Modulen besteht, in denen Gastmannschaften leben und arbeiten, ist 66 Meter lang. Die senkrecht zur Längsachse montierte Strom- und Kühlstruktur des Solarlabors erstreckt sich über eine Länge von 95 Metern von einem Ende zum anderen und ist damit länger als ein American-Football-Feld.
Der gesamte Laborkomplex hat eine Gesamtmasse von 925.000 Pfund und bewegt sich mit etwa 17.100 Meilen pro Stunde oder 84 Fußballfeldern pro Sekunde durch den Weltraum.
Um seine Höhe für einen kontrollierten Wiedereintritt vorsichtig zu senken, wird das DV etwa 35.000 Pfund Treibstoff mit sich führen, der 46 Draco-Raketentriebwerke antreibt, von denen 30 in einem verlängerten Rumpfabschnitt montiert werden, um den Großteil der Ausstiegsmanöver durchzuführen.
„Wenn wir die Entscheidung treffen, die Station zu verlassen, werden wir das amerikanische DV etwa anderthalb Jahre vor dem endgültigen Wiedereintritt starten“, sagte er Dana Weigelder ISS-Programmdirektor am Johnson Space Center.
„Wir docken es am vorderen Hafen an, führen eine Reihe von Kontrollen durch und wenn wir dann davon überzeugt sind, dass alles in Ordnung aussieht und wir bereit sind, geben wir die ISS frei, um mit dem Sinkflug zu beginnen.“ »
Die letzte Besatzung der Raumstation wird an Bord bleiben, bis das Labor durch periodische Triebwerkszündungen und den ständig zunehmenden „Widerstand“ in der extremen oberen Atmosphäre auf eine Höhe von etwa 330 km sinkt. Dieser Schritt wird etwa sechs Monate vor dem endgültigen Einreiseverfahren erfolgen.
Wenn die unbemannte ISS eine Höhe von etwa 225 Kilometern erreicht, wird das DV „eine Reihe von Starts durchführen, um uns auf diesen endgültigen Ausstieg vorzubereiten“, erklärte Weigel. „Dann, vier Tage später, wird der endgültige Beginn des Wiedereintritts in die Atmosphäre erfolgen. »
Die großen, aber relativ zerbrechlichen Sonnenkollektoren der Raumstation werden zuerst zerbrechen und verbrennen, zusammen mit Antennen, Kühlerpaneelen und anderen Anbauteilen.
Massivere Komponenten – die Module und der massive Energiestrahl des Labors – werden während des höllischen Hochgeschwindigkeitsabstiegs ebenfalls auseinanderbrechen, aber Teile von der Größe eines Kleinwagens sollten auf einem schmalen „Fußabdruck“ von 1.900 Kilometern Länge überleben, bis sie im Meer versinken.
Entlegene Gebiete im Südpazifik bieten unbewohnte Landezonen, ein endgültiges Ziel wurde jedoch noch nicht festgelegt.
Um einen präzisen gezielten Eintritt zu erreichen, „benötigt das Deorbit-Fahrzeug sechsmal mehr nutzbaren Treibstoff und drei- bis viermal mehr Energieerzeugung und -speicherung als das aktuelle Dragon-Raumschiff“, sagte Sarah Walker, leitende Führungskraft bei SpaceX.
„Es braucht genügend Treibstoff an Bord, nicht nur um seine Hauptmission zu erfüllen, sondern auch um etwa 18 Monate lang in Partnerschaft mit der Raumstation im Orbit zu operieren. Dann wird es zu gegebener Zeit über mehrere Tage hinweg eine Reihe komplexer Aktionen durchführen, um die Internationale Raumstation aus der Umlaufbahn zu bringen. »
Es ist notwendig, ein Raumschiff aus der Umlaufbahn zu bringen, da selbst in der aktuellen Höhe der Raumstation, 420 km, noch Spuren der Atmosphäre vorhanden sind. Während die Station dieses dünne Material mit fast 8 km pro Sekunde durchquert, verlangsamen Kollisionen mit diesen Partikeln das Schiff leicht, ein Phänomen, das als atmosphärischer Widerstand bekannt ist.
Während des gesamten Programms wurden periodische Triebwerkszündungen durch die Triebwerke der russischen Module oder angeschlossener Progress-Frachtschiffe durchgeführt, um die Höhe des Labors nach Bedarf zu erhöhen und die Auswirkungen des Luftwiderstands auszugleichen. In jüngerer Zeit haben die Cygnus-Frachtschiffe von Northrop Grumman eine bescheidene Reaktivierungsfähigkeit hinzugefügt.
Ohne diese sorgfältig geplanten Aufnahmen würde die Station irgendwann von selbst in die untere Atmosphäre stürzen.
Die Station überfliegt jeden Punkt der Erde zwischen 51,6 Grad nördlicher und südlicher Breite und deckt damit den gesamten Planeten zwischen London und der Spitze Südamerikas ab. Im Falle eines unkontrollierten Wiedereintritts könnten Trümmer der Station, die die Eintrittshitze überstanden haben, irgendwo in diesem Bereich auf die Oberfläche treffen.
Obwohl die Wahrscheinlichkeit eines Einschlags in einem besiedelten Gebiet relativ gering ist, ist noch nie etwas so Massives wie die Raumstation wieder in die Erde eingedrungen und auf die Erde zurückgefallen, und die NASA geht kein Risiko ein.
Die NASA und ihre Stationspartner – die europäischen, russischen, kanadischen und japanischen Raumfahrtbehörden – planten von Anfang an, das Labor am Ende seiner Lebensdauer gezielt in die Atmosphäre zu befördern, um seinen Zerfall über einer unbewohnten Meeresfläche sicherzustellen.
Der ursprüngliche Plan bestand darin, Triebwerke in mehreren russischen Progress-Frachtschiffen einzusetzen, um die Höhe des Labors zu senken und einen gezielten Absturz in Richtung Erde durchzuführen.
„Bereits bei der Planung der Station hatten wir vor, den Orbit mit drei Progress-Fahrzeugen durchzuführen“, sagte Weigel. „Aber das Roskosmos-Segment war nicht dafür ausgelegt, drei Progress-Fahrzeuge gleichzeitig zu steuern. Das war also eine kleine Herausforderung.
„Außerdem entsprach die Kapazität angesichts der Größe der Station nicht ganz dem, was wir wirklich brauchten. Deshalb beschlossen wir gemeinsam, die amerikanische Industrie zu bitten, zu prüfen, was wir auf unserer Seite für die Deorbitierung tun könnten. »
Letztes Jahr holte die NASA Vorschläge aus der Industrie ein und zwei Unternehmen antworteten: SpaceX und Northrop Grumman. Die Agentur gab letzte Woche bekannt, dass SpaceX den Zuschlag erhalten habe.
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