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DLR Berlin

28. Februar 2018

Die ISS und ihre Module

1. Geschichtliche Entwicklung der ISS

2. Module

3. Technische Daten

4. Astronauten auf der ISS

5. Zukunft der ISS

Gliederung

www.nasa.gov

• 1971 Saljut 1: erste (bemannte) Raumstation

• 1973 Skylab: aber Fokus der Amerikaner auf Space Shuttle Entwicklung

• 1986 bis 2001: bemannte Raumstation MIR der Sowjetunion

• Mai 1982: Space Station Task Force der NASA;

• 1988: Damaliger US Präsident Reagan tauft die geplante

Station auf den Namen Freedom

• Nach dem kalten Krieg: Zusammenarbeit mit Russland und

Umbenennung in Space Station Alpha

1. Geschichtliche Entwicklung der ISS

Ronald Reagan

Quelle: biography.com

• 1993-1998: unter Bill Clinton schlossen sich weitere Nationen an und der

Name International Space Station wurde vergeben

• Projekt folgender Nationen: NASA, Roskosmos, ESA, CSA, JAXA;

• Beteiligung von Belgien, Dänemark,

Deutschland, Frankreich, Italien,

Niederlande, Norwegen, Schweden,

Schweiz und Spanien

• Nutzungsabkommen mit Brasilien

1. Geschichtliche Entwicklung der ISS

Quelle: www.wikipedia.de

• Seit 1998 im Bau (erstes Modul: Fracht- und Antriebsmodul Sarja)

ISS_Assembly.webm.720p.webm

• Kosten: ca 100 Mrd. Euro

• Seit 2.November 2000 dauerhaft

von Astronauten bewohnt

1. Geschichtliche Entwicklung der ISS

https://de.wikipedia.org/wiki/Liste_der_ISS-Expeditionen

• 16 Wohn- und Arbeitsmodule

• Sarja

• Unity

• Destiny

• Columbus

• Cupola

• ….

2. Module der ISS

Quelle: dlr.de

• 2 unter Druck stehende Module (abhängig von Mission)

• PMA Pressurized Mating Adapter

• IDA International Docking Adapter

• 11 nicht unter Druck stehende Module

• ITS Integrated Truss Structure

• Solarmodule

• Candadarm2

• …

2. Module der ISS

Quelle: nasa.gov

2. Module der ISS

Extrem menschenfeindliche Umgebung:

• extreme Temperaturdifferenzen (ca. -156 bis +121°C)

• keine Atmosphäre (keine Atemluft/kein Luftdruck/Vakuum)

• erhöhte Strahlenbelastung (weniger Schutz durch Erdmagnetfeld)

• Mikrogravitation

• Enormer Aufwand bei Reparaturen/Austausch von Teilen

3. Technische Daten - Herausforderungen

• Ca. 400 km

• Apogäum 320-430km

• Perigäum 320-410km

• Bahnneigung 51,6°

• Umlaufzeit ca. 93 min

• Bahngeschwindigkeit ca. 28.000 km/h

• Ground-Track-Repeat-Cycle: ca. 3 Tage

• Bahnkorrekturen

3. Technische Daten - Umlaufbahn

Quelle: www.raumfahrer.net

• Sonnenenergie

• 84-120 kW (ca. 40 Haushalte)

• Solarzellenfläche 4500 m²

(halbes Fußballfeld)

• Spannweite eines Solar Arrays

73 m

• 12.9 km Kabel für die

elektrische Energieversorgung

3. Technische Daten - Energieversorgung

www.nasa.gov

• Photovoltaik =

Umwandlung von Lichtenergie in

elektrische Energie mittels Solarzellen

• Photoelektrischer Effekt = Fähigkeit von

Materialien (Silizium) Licht in Strom

umzuwandeln

3. Technische Daten - Energieversorgung

http://spaceflight.nasa.gov/gallery/images/shuttle/sts-116/html/iss014e10053.html

ISS ECLSS (Environmental Control and Life Support System)

3. Technische Daten - Lebenserhaltungssystem

Spaceflight.nasa.gov

ISS ECLSS (Environmental Control and Life Support System)

• Luftaufbereitung: 21% Sauerstoff, 78% Stickstoff, 1014 Hektopascal Druck

• Elektron-Sauerstoffsystem: mit Elektrolyse wird aus Feuchtigkeit

und Abwasser Sauerstoff und Wasserstoff herstellt.

• Carbon Dioxide Removal Assembly (CDRA)

• Trace Contaminant Control System (TCCS) mit Aktivkohle

• Wasserwiederaufbereitungssystem: Wasserdampf und Urin (Niedrigdruck-

Vakuumdestillation mit Zentrifuge)

3. Technische Daten - Lebenserhaltungssystem

• Temperaturregelung/Kühlung:

Heat Rejection System (HRS) und Photovoltaic Radiator (PVR)

• Versorgung mit Nahrungsmittel/Kleidung/Frischwasser/Sauerstoff und

Ersatzteile sowie technische Experimente durch Frachtraketen:

Progress, ATV, HTV, COTS (Dragon und Cygnus)

• Strahlenschutz: (tägl Dosis ca. 0,8 mSV)

• Erdmagnetfeld deutlich schwächer als auf der Erde, aber noch nicht

innerhalb des Van-Allen-Gürtels;

• Material: Aluminum 2219 -T851, Extraschutz aus Aluminum Al-6061-T6

und in Flugrichtung aus Kevlar;

3. Technische Daten - Lebenserhaltungssystem

• EVA = Extravehicular Activity

• Raumanzug EMU

3. Technische Daten – Außenbordeinsätze

Commons.wikimedia.org

Fogonazos.es

• Offizielle Ausschreibung der ESA/NASA/CSA/JAXA

• Bewerbungsvoraussetzungen

• Auswahlverfahren:

• Psychokognitiv

• Psychologisch

• Medizinisch

• Auswahlkommission

• Astronautentraining

4. Astronauten auf der ISS - Auswahlprozess

© DLR

• Essen und Trinken: Nahrung in Dosen oder gefriergetrocknet

4. Astronauten auf der ISS – Leben und Arbeiten

asc-csa.gc.ca Quora.com

• Schlafen

4. Astronauten auf der ISS – Leben und Arbeiten

Quelle: Nasa.gov

Quelle: welt.de

• Toilette und Hygiene

4. Astronauten auf der ISS – Leben und Arbeiten

https://airandspace.si.edu/stories/editorial/how-shower-space

Raumfahrer.net

• 8.75 h Schlaf

• 2.5 h Training

• 4.5 h Essen,Hygiene,Freizeit

• 6.5 h Experimente

• 1 h Planungskonferenz

4. Astronauten auf der ISS - Leben und Arbeiten

blogs.esa.int

Nasa.gov

Auf der Erde nicht erreichbare Bedingungen für:

• Biologie/Medizin:

• erleichterte Züchtung von Proteinkristallen zur Herstellung von

Medikamenten

• Osteoporoseforschung

• Erderkundung/Weltraumforschung: Kosmische Strahlung, Solar Monitoring

Observatory

• Technologie:

• ACES (Atomic Clock Ensemble in Space)

• MSL (Materials Science Laboratory)

3. Forschung auf der ISS

Wie geht es weiter?

• Nach letzten Angaben Betrieb bis 2024

• Gezielter Wiedereintritt über dem

Südpazifik über unbewohntem Gebiet

4. Zukunft der ISS

https://wissenschaften.studiumineuropa.eu/s/3967/76700-Weltraumwissenschaft/ 4083956-Aufblasbare-Technik-fur-den-Wiedereintritt-in-die-Atmosphare.htm

Fragen

Magdalena.Pree@dlr-gfr.de

DLR Oberpfaffenhofen

Münchner Str. 20

80333 Weßling