Das ATV auf dem Weg zur ISS

27. September 2004, Spätnachrichten, irgendwo zwischen Schwarzgeld und Hochwasser kommt die Meldung von einem Ariane - Start in Kourou (Französisch- Guayana). An Bord ein neues Gerät - das ATV (Automated Transfer Vehicle), ein unbemannter Raumtransporter zur Versorgung der Internationalen Raumstation ISS. Erst zwei Tage später wird erneut berichtet, über die Ankunft im All. Aber was ist innerhalb dieser 48 Stunden geschehen? Hat der Transporter alleine seinen Weg zur ISS gefunden oder ist er zufällig dagegen geprallt?

Nach dem Start der Ariane 5 in Kourou koppelt sich der Weltraum-Lkw in einer Höhe von 120 km von der Trägerrakete ab und entfaltet seine 4 Sonnensegel. Nun beginnt sein selbständiger Flug durch den Weltraum. Ready for Rendezvous. Nachdem ATV seine Bahn gefunden hat, nähert es sich der Raumstation stetig an. Der Transporter bewegt sich auf einer elliptischen Umlaufbahn um die Erde, ähnlich wie die Planeten um die Sonne. So nähert er sich der ISS, die sich ebenfalls auf einem elliptischen Umlauf befindet.

Abkopplung des ATV von der Ariane

Dabei arbeiten gleichzeitig 3 Systeme, die den ATV leiten. Durch das "Guidance" - System wird die Flugbahn berechnet. Die zweite "Navigation" bestimmt den momentanen Standort, das "Control-System" wiederum fungiert als Regler, damit der Transporter die Raumstation erreicht. Unterstützt wird dieser Vorgang durch GPS (Global Positioning System), was man auch zur Lagebestimmung in der Automobiltechnik verwendet. Diese Systeme arbeiten aber nur dann, wenn sich ATV noch in sehr großem Abstand zur ISS befindet.

Ab 30 km Entfernung beginnt die direkte Kommunikation über die GPS beider Komponenten zwischen ISS und ATV, die den Transporter bis auf 3,5 km an die Raumstation lotsen. Dort tritt eine Warteschleife ein, da dieser Bereich zur Sicherheitszone der ISS gehört und es erst einer Erlaubnis der Bodenstation bedarf, um weiter vorzudringen. Zum Beispiel kann sich noch eine Sojus- oder Progresskapsel an der Andockstation befinden. Vergleichbar ist das mit einer Garage, in der noch ein Auto steht. Bevor dieses die Garage nicht verlassen hat, kann kein zweites Auto hinein. Zeitliche Verzögerungen sind auf der ISS durchaus möglich. Auch dadurch, dass die Astronauten wegen laufender Experimente auf der ISS das Andocken nicht überwachen können. Nach dem OK der Bodenstation begibt sich das ATV bis auf 200 m vor das Ziel. Dort setzt erneut eine Warteschleife ein, wieder muss die Zustimmung der Bodenstation abgewartet werden. In dem anschließenden Korridor, der in der absoluten Hochsicherheitszone der ISS liegt, steuern verschiedenste Sensoren - wie zum Beispiel Laser - den Einflug.

Steuerung über den Laser

Ab 200 m nähert sich der Raumtransporter auf erzwungener geradliniger Bahn seinem Ziel an. Dabei wirken die Düsen auf der Unterseite des Transporters der oben beschriebenen elliptischen Bahn entgegen. Dieser Vorgang sollte möglichst schnell geschehen, da ein hoher Kraftstoffverbrauch notwendig ist. Allerdings muss stets auf die Sicherheit geachtet werden.

Danach kommt der heikelste Punkt der Mission. Denn das Andocken ist noch weit komplizierter als das Einlaufen eines Schiffes in den Hafen. Kurz bevor das ATV an die ISS andockt, wird aus der Spitze des Transporters ein Fühler ausgefahren, der bei Berührung reagiert. Kommt es nun zum Kontakt zwischen Fühler und russischen Dockingport, wird der Antrieb des ATV ausgelöst und es schiebt sich langsam in das Port hinein. Sobald der Fühler genau positioniert ist, bewegt sich das ATV bis zur vollständigen Berührung mit dem Ring des Ports weiter. Am Fahrzeug befindet sich ein baugleicher Ring, über welchen die Station und der Transporter fest mit einander verankert werden.

ISS und ATV nach Rendezvous & Docking

Hinter ATV liegen zwei aufregende Tage im All. Aber auch einsame. Denn auf der Erde hat, bis auf das Kontroll-Personal, niemand Notiz davon genommen.

Martin Voigtmann und Sandra Lobe