Aufbau der ISS: Die Hightech-WG im All

Am 2. November 2000 gehen William Shepherd (USA), Juri Gidsenko und Sergei Krikaljow (beide Russland) an Bord der Internationalen Raumstation ISS. Sie werden 137 Tage bleiben. Seitdem ist die ISS permanent bewohnt.

Wir haben uns den Aufbau dieser internationalen Wohn- und Arbeitsgemeinschaft einmal näher angeschaut. Aus welchen "Zimmern" - hier spricht man von Modulen - besteht die ISS eigentlich?

Generell unterscheidet man, ob diese verwendeten Module unter Druck stehen oder eben nicht. Alle Wohn- und Forschungseinheiten, die die Astronauten benutzen, stehen unter einem Druck, der in etwa unserer Atmosphäre entspricht. Dort können Menschen also normal atmen.

Begonnen hat die ISS-Mission am 20. November 1998. Die einzelnen Bauteile:

Sarja

Das russische Funktions- und Lagermodul, auch FGB (Functional Cargo Box) genannt, war das erste Element der Internationalen Raumstation. Da die USA zum Zeitpunkt des Baubeginns keine Erfahrung im Bau von entsprechenden Modulen hatten, wurde Sarja - mit amerikanischem Geld - komplett in Russland entwickelt und gebaut. Am 20. November 1998 wurde die Einheit vom Weltraumbahnhof Baikonour ins All geschossen.

Das Modul hat zwei Sonnensegel, die ihm eine autarke Energieversorgung gestatten. Die Solarzellen liefern durchschnittlich drei Kilowatt, die in sechs Nickel-Cadmium-Akkus gespeichert werden können. Dank integrierter Triebwerke ist Sarja manövrierbar.

Doch das Modul versorgte nicht nicht sich selbst, sondern lieferte bis Sommer 2000 die Energieversorgung für die gesamte Station. Mittlerweile stellen andere ISS-Komponenten die Energie zur Verfügung. Sarja wird heute als Lagerraum und Treibstoffspeicher genutzt.

Länge 12,60 Meter, Durchmesser 4,10 Meter, Gewicht 19,3 Tonnen

Unity

Als zweites Modul wurde das Verbindungselement Unity, auch Note1 genannt, am 4. Dezember 1998 von US-Raumfähre Endeavour ins All transportiert. Unity ist der erste von insgesamt drei Verbindungsknoten zwischen den Arbeits- und Wohnmodulen der Raumstation.

Das Bauteil hat insgesamt sechs Kopplungsmechanismen, mit denen einzelne Module miteinander verbunden werden können. Neben vier Standards-Racks für Steuerungseinheiten oder ähnliches ist Unity auch mit 121 Leitungen für elektrischen Strom und Daten, und 216 Röhren für Flüssigkeiten und Gase versehen.

Länge 5,50 Meter, Durchmesser 4,60 Meter, Gewicht 11,6 Tonnen

Swesda

Das Wohn- und Navigationsmodul der russischen Kosmonauten ist sozusagen das Hirn der Internationalen Raumstation. Hier sind die Rechner für zentrale Aufgaben wie die Steuerung, Raumlage oder den Energiehaushalt der ISS.

Darüber hinaus enthält Swesda auch Schlafmöglichkeiten für zwei Besatzungsmitglieder, Fitnessgeräte, sanitäre Anlagen und eine kleine Küche.

Ganz wichtig: In dem Modul befindet sich auch die Sauerstoffproduktion: Aus Feuchtigkeit und Abwasser kann mittels Elektrolyse Sauerstoff und Wasserstoff herstellt werden, mit dem dann die Besatzung versorgt werden kann.

Swesda ist das dritte Modul und wird am 12. Juli 2000 ins All tranportiert. Es basiert auf dem Basismodul der russischen Raumstation Mir, daher hatte das Bauteil auch den Entwicklernamen Mir-2.

Länge 13,10 Meter, Durchmesser 4,10 Meter, mit ausgeklappten Sonnensegeln 29,70 Meter breit, Gewicht 19,7 Tonnen

Integrated Truss Structure

Als viertes Bauteil wird am 11. Oktober 2000 das Z1-Gitterelement ins All geschossen. Die Gitterstruktur bildet das tragende Element der Raumstation. Z1 wurde auf Unity-Modul montiert. Später folgten noch elf weitere Strukturelemente.

Auf der Gitterstruktur befinden sich auch Solarzellen und Nickel-Wasserstoff-Akkus zur Stromversorgung. Außerdem gibt es Elemente zur Kühlung der Raumstation.

Destiny

Das US-Hauptlabor der ISS - mit einem riesigen Fenster zur Erde. Hier finden medizinische, biotechnologische, physikalische und materialwissenschaftliche Experimente statt.

Das Labor kam im Februar 2001 zur Raumstation.

Länge 8,50 Meter, Durchmesser 4,30 Meter, Gewicht 14, Tonnen - vollständig ausgestattet 24 Tonnen

Canadarm2

Der Roboterarm der Raumstation und eines der wichtigsten Module der ISS. Mit ihm wird ein großer Teil der Raumstation zusammengebaut und gewartet. Er unterstützt die Astronauten bei Außenbordarbeiten.

Der Multifunktionsarm ist über 17 Meter lang und kann Lasten von bis zu 116 Tonnen bewegen. Er kann an verschiedenen Stellen der ISS-Außenhülle angebracht werden. Die Steuerung vom Destiny-Labor aus.

Canadarm2 ist seit April 2001 an der ISS. Im März 2008 erhält er eine wichtige Ergänzung: Der Roboterarm wird mit einer Art "Hand" ausgestattet, die "Canada Hand" oder "Dextre". Es handelt sich um zwei kleine Finger mit sieben Gelenken. Dadurch sind hohe Bewegungsmöglichkeiten für komplexere und vor allem präzisere Arbeiten als bisher machbar.

Länge 17,60 Meter, Gewicht 1,8 Tonnen

Quest

Das Tor zum Weltraum: Quest ist die Ausstiegsschleuse und dient dem Ausstieg der Astronauten bei Außenbordarbeiten. Das Modul wird am 12. Juli 2001 installiert.

Davor mussten die russischen Astronauten mit ihren "Orlan"-Anzügen aus dem Swesda-Modul aussteigen. Die amerikanischen Astronauten mit ihren "EMU"-Anzügen waren auf ein angedocktes Spaceshuttle und dessen Schleuse angewiesen.

Das Modul besteht aus zwei Teilen: In einer ersten Kammer werden die Anzüge angelegt und überprüft. Daran schließt sich die eigentliche Ausstiegsschleuse an.

Länge 5,50 Meter, Durchmesser 4,00 Meter, Gewicht 6,1 Tonnen.

Pirs

Ein sehr wichtiges Modul für den Betrieb der ISS: Pirs dient dem Andocken von Raumfähren vom Typ Sojus und Progress. Außerdem wird das Modul als Luftschleuse verwendet, die sowohl mit russischen als auch mit amerikanischen Raumfahrtanzügen kompatibel ist.

Länge 4,90 Meter, Durchmesser 2,50 Meter, Gewicht 3,7 Tonnen

Poisk

Eine Kopie von Modul Pirs. Es bietet Raumschiffen eine Andockmöglichkeit und dient den Astronauten als Luftschleuse.

Länge 4,90 Meter, Breite 2,50 Meter, Gewicht 3,7 Tonnen

Harmony

Der zweite Verbindungsknoten, auch Node2 genannt. Das Modul enthält acht Racks, die zur Versorgung der ISS eingesetzt werden: Hier werden die lebenswichtigen Ressourcen Luft, Wasser und Strom für mehrere Segmente der Raumstation verteilt. Außerdem schläft in den vier Schlafkojen ein Teil der Besatzung.

Harmony ist seit Oktober 2007 in Betrieb.

Länge 6,70 Meter, Durchmesser 4,50 Meter, Gewicht 14,5 Tonnen

Columbus

Das europäische Weltraumlabor ist eines der bestausgerüstesten Labore der Raumstationen. Es enthält mehrere unterschiedliche Untersuchungsbereiche, darüber hinaus können auch außerhalb des Moduls Experimente angedockt werden.

Es ist der größte Beitrag der Europäer zur Internationalen Raumstation und der Hauptarbeitsplatz der ESA-Astronauten. Hier finden vor allem Material- und Flüssigkeitsforschung, medizinische Studien zu Knochen und Muskelschwund sowie Langzeitforschung statt.

Columbus wurde im Februar 2008 an die ISS angeschlossen. Die Nutzungszeit des Labormoduls ist auf mindestens zehn Jahre angelegt.

Länge 6,80 Meter, Breite 4,50 Meter, Gewicht 12,8 Tonnen

Kibo

Das japanische Labor-Modul besitzt eine eigene Schleuse sowie eine eigene Außenplattform. Dadurch können sowohl im Inneren als auch im All Experimente durchgeführt werden. Kibo verfügt außerdem über ein eigenes Lagermodul für Experimente und Nachschub.

Juni 2008

Länge 20,50 Meter, Breite 4,40, Höhe 8,60 Meter, Gewicht 24,1 Tonnen

Tranquility

Der dritte Verbindungsknoten (Node3) der Raumstation. Hier ist ein Großteil der Lebenserhaltungssystem des US-Teil der Raumstation untergebracht. Dazu gehört das Aufrechterhalten der Atmosphäre in der Station und in diesem Zusammenhang vor allem die Abwasseraufbereitung zur Sauerstoffproduktion.

Länge 6,70 Meter, Breite 4,50 Meter, Gewicht 19 Tonnen

Cupola

Blick in den Weltraum: Cupola ist die Beobachtungsplattform der ISS. Es dient aber keineswegs nur dem entspannten Blick ins All, sondern wird wegen der guten Übersicht auch als Steuerzentrale für den Roboterarm verwendet oder zur Überwachung der Außeneinsätze.

Ursprünglich sollte Cupola von Boeing gebaut werden. Doch nach Kostenüberschreitungen wurde die Entwicklung des Moduls 1993 eingestellt. Fünf Jahre später wurde das Projekt zur Weiterentwicklung an die europäische Weltraumorganisation ESA übergeben. Im Februar 2010 wurde die Aussichtsplattform schließlich ins All gebracht.

Länge 1,50 Meter, Breite 2,95 Meter, Gewicht 1,8 Tonnen

Rasswjet

Dieser Abschnitt ist zum einen ein Kopplungsmodul für Sojus- und Progress-Raumschiffe, zum anderen eine russische Forschungseinheit. Außerdem kann es als Lagerraum für überschüssiges Equipment verwendet werden.

Länge 6,0 Meter, Durchmesser 2,35 Meter, Gewicht 8 Tonnen

Leonardo

Ein simples Transportmodul für Nachschub wurde für ein dauerhaftes Verbleiben im All leicht modifiziert. Dazu wird lediglich die Außenhülle angepasst: Eine Hülle aus Aluminium und Kunstfasern wie Kevlar oder Nomex soll Leonardo vor Weltraummüll und Meteoriten schützen.

Seit Februar 2011 dient Leonardo im US-Teil der ISS als Lagerraum.

Nauka

Das russische Labor der ISS. Der Start ist für Februar 2017 vorgesehen. Es soll das vorläufig letzte Modul der Raumfahrtstation werden.

Das Multipurpose Laboratory Modul wird das zentrale Forschungsmodul der Russen. Bis zu drei Tonnen wissenschaftliche Geräte können auf vier Kubikmetern verbaut werden.

In Nauka soll auch eine Kontrollstation für den europäischen Roboterarm ERA installiert werden.

Länge 13,0 Meter, Breite 4,10 Meter, Gewicht 20,3 Tonnen

Langzeitbesatzung kann von drei auf sechs Astronauten aufgestockt werden

Aus Kostengründen werden eine ganze Reihe von ursprüngliche geplanten Modulen wird nicht realisiert.