Der Weltraumtransporter ATV soll wichtige Aufgaben für die ISS übernehmen

Vor gut anderthalb Jahrhunderten schickte Jules Verne in seiner Phantasie bereits Menschen mit einer 900-Fuß-Kanone auf die Reise zum Mond. Damals waren es nur naturwissenschaftliche Utopien, doch heute ist uns klar, dass seine Vision Wirklichkeit geworden ist.

Schon vor 35 Jahren zeigte die Wissenschaft mit Saturn 5, dass man das schier Unmögliche schaffen kann. Und als die erste ständige Raumbesatzung der Internationalen Raumstation (ISS) startete, war man dem Traum, zu anderen Planeten zu fliegen, wieder ein Stück näher gerückt.

Seit dem ist der Name Jule Verne das Beispiel für wahrgewordene Hoffnungen. Vielleicht aus diesem Grunde wird die erste Mission des neuen Transfervehicle ATV zur Station „Jule Verne“ genannt.

Das ATV

Sobald sich der Mensch mit Hilfe großer und schwerer Raketen aus der Erdatmosphäre herausbewegt, werden ihm die großen Ressourcen an lebensnotwendigen Stoffen wie etwa Wasser und Sauerstoff nicht mehr zugänglich. Aber die Astronauten auf der ISS sind auf Versorgungsmaterialien wie Treibstoff, Atemluft und Wasser als auch Verbrauchsgüter und Ersatzteile sowie Experimente angewiesen. Das ATV (Automated Transfer Vehicle) ist ein unbemanntes Fahrzeug, das regelmäßige Transporte dieser Güter ermöglicht.

Damit setzt ATV die Geschichte unbemannter Transportfahrzeuge fort. Bisher wurde der russische Raumtransporter PROGRESS mit 2200 kg Nutzlast verwendet. Im Verhältnis zu den benötigten Mengen ist das ein zu geringes Beförderungsvolumen. Deshalb ist eine Weiterentwicklung notwendig geworden. Mit 7 000 kg kann das ATV
schon jetzt mehr als das Dreifache der PROGRESS transportieren. Zukünftig soll die beförderbare Masse sogar auf 9000 - 10000 kg aufgestockt werden. So ist es gleichzeitig gelungen die Transportkosten pro kg Nutzlast wesentlich zu senken.
Trotz dieser Veränderungen gegenüber vorherigen Modellen, hat sich die äußere Form nicht wesentlich verändert. So ist die Zylinderform beibehalten worden, jedoch haben sich die Maße mit einer Höhe von 10 m und einem Durchmesser von 4,5 Meter ausgedehnt.

Anders als in der ISS, „in der man sich schon fast verlaufen kann“, so Astrium-Sprecher Dr. Mathias Spude, hat der begehbare, quadratische Innenraum des ATV nur eine Seitenlänge von etwa 2 Metern. In dessen Wänden befinden sich Schrankmodule, die sogenannten Racks. „Die sehen aus wie Billy-Regale von Ikea“, Spude. Weiterhin befinden sich im ATV kugelförmige Treibstoff- und Gastanks, die mit Treibstoff und Wasser gefüllt sind.

Im unteren Teil des Fahrzeugs befindet sich der Antrieb mit seinen verschiedenen Triebwerken, die für die Steuerung oder die Beschleunigung zuständig sind, sowie den dazugehörigen Treibstoffbehältern.

Der Missionsablauf

Nach dem Start wird die Rakete ARIANE 5 das Raumfahrzeug bis zu einer Höhe von 220 km von der Erdoberfläche befördern. Die Booster, Zusatztriebwerke der Rakete, die notwendig sind, um die Erdanziehungskraft zu überwinden, lösen sich bereits während der Flugphase in der Atmosphäre ab und fallen mit Fallschirmen zurück ins Meer. Erst außerhalb der Atmosphäre, in einer sicheren Umlaufbahn, löst sich der untere Teil der ARIANE vom ATV ab. Der Weg bis zu einer Entfernung von 120 km von der Weltraumstation wird nun mit der Oberstufe und dem Transporter zurückgelegt. Danach wird auch dieser Teil abgesprengt, die restliche Strecke bewältigt das ATV selbständig. Dazu wird das System des Fahrzeugs in Gang gesetzt, die vier Solarflächen mit einer Spannweite von 22 Metern ausgefahren und schließlich der Antrieb gezündet. Nach nun insgesamt zwei Tagen Flug wird die Station erreicht und angedockt, das heißt die Station und der Raumtransporter verbinden sich und der Güteraustausch kann stattfinden.

Nachdem der Vorgang des Be- und Entladens abgeschlossen wurde, muss die Raumstation wieder auf eine höhere Bahn gehoben werden. Dazu brennen die vier Haupttriebwerke des ATV 3-4 Stunden ununterbrochen, was natürlich eine enorme Belastung des Materials mit sich bringt, die schon in der Konstruktionsphase berücksichtigt werden muss.

Der Innenraum des ATV kann in der angekoppelten Phase als „Strahlenschutzbunker“ benutzt werden, so Dr. Mathias Spude, denn dort sei man vor Strahlungsausbrüchen der Sonne geschützt.

Danach erfolgt eine Metamorphose zum Müllcontainer, denn ATV nimmt alle Abfälle mit auf den Weg Richtung Erde. Schließlich verglüht es beim Eintritt in die Atmosphäre.
Mit dem Verglühen ist die Mission des ATV, die in ihrer Gesamtheit des Projektes sehr beeindruckend klingt, beendet. Doch wenn man die Ausmaße des Universums (4,000,000,000 Lichtjahre) mit der so bisher überwundenen Entfernung von rund 0,001 Lichtsekunden (400 km) vergleicht, bemerkt man, „dass wir bisher nur an der Oberfläche kratzen“ (Josef Sommer, Astrium-Ingenieur).

Kerstin Holzheu, Martin Schreivogel und Anna Hüfner