Die Internationale Raumstation (ISS) bekommt eine neue Toilette, die besonders Astronautinnen mehr Platz zum Urinieren bieten soll. Das neue WC verfüge über eine innovative Form, einen geneigteren Sitz und neu gestaltete Trichter, wie es von der NASA heißt.
Seit Jahrzehnten hatte die NASA kein neues WC mehr angeschafft, da eine Toilette heute aus Titan besteht und rund 23 Millionen US-Dollar (rund 20 Mio. Euro) kostet. Das neue Klo wurde gestern auf ein Frachtschiff verpackt, das von Wallops Island im US-Bundesstaat Virginia abhob.
Die neue Weltraumtoilette Universal Waste Management System (UWMS) für die Internationale Raumstation (ISS). Foto: NASA
Die Toilette wiegt kaum 45 Kilogramm und ist nur 71 Zentimeter groß. Klein muss sie deshalb sein, um in die NASA-Orion-Kapseln zu passen, die in einigen Jahren Astronauten und Astronautinnen zum Mond bringen sollen. Bis dahin sollen die derzeitigen Bewohnerinnen und Bewohner der ISS das Klo eine Zeit lang ausprobieren. Wenn die Probe gut verläuft, darf die Toilette auch zum Mond fliegen.
Doch auch das bisherige WC soll erhalten bleiben, jedoch eher von Männern genutzt werden, für die es auch gebaut wurde. Die neue Toilette sei aber dennoch für Frauen und Männer von Vorteil, sagte Melissa McKinley, Projektleiterin des Weltraum-WCs, da es für das Verrichten der „Nummer zwei“ angenehmer sei. Ein Weltraumklo zu designen, sei zudem ein wichtiges Thema, so McKinley: „Ein Chaos aufzuräumen ist eine große Sache. Wir wollen keine Fehlschüsse oder Fluchtversuche.“
Im Weltraum auf die Toilette zu gehen, mag einfach klingen, aber „manchmal werden die einfachen Dinge ohne Schwerkraft sehr schwierig“, kommentierte Mike Hopkins, ein NASA-Astronaut und Kommandant der zweiten SpaceX-Crew, der am 31. Oktober vom Kennedy Space Center starten soll.
Wie schon bei früheren Weltraumtoiletten erfolgt die Entsorgung nicht durch Wasser und Schwerkraft, sondern durch Luftansaugung. Der von der Toilette gesammelte Urin wird in das seit Langem bestehende Recyclingsystem der NASA geleitet, um Wasser zum Trinken und Kochen zu produzieren.
Nach knapp neunjähriger Pause sind erstmals wieder Astronauten von den USA aus in den Weltraum gestartet. Die US-Raumfahrer Robert Behnken und Douglas Hurley sind am Samstag, dem 30. Mai 2020, um 21:22 Uhr MESZ, in einer „Crew Dragon“-Raumkapsel mit einer „Falcon 9“-Rakete vom Weltraumbahnhof Cape Canaveral zur Internationalen Raumstation ISS aufgebrochen.
Die „Falcon 9“-Rakete mit den NASA-Astronauten Douglas Hurley und Robert Behnken in der Besatzungskapsel der Dragon hebt von der Startrampe 39-A im Kennedy Space Center ab. Foto: NASA
Es war bereits der zweite Startversuch, nachdem der erste am Mittwoch dem 27. Mai, wenige Minuten vor dem Start, wegen Wetterproblemen abgebrochen werden musste.
Einige Minuten nach dem Start landete die erste Stufe der „Falcon 9“-Rakete erfolgreich aufrecht auf der unbemannten Landeplattform „Of Course I Still Love You“ (auf Deutsch etwa: Natürlich liebe ich dich noch), einem Spezialschiff zur kontrollierten Landung wiederverwendbarer Raketenstufen und deren Rücktransport, vor der US-Küste, wie das private Raumfahrtunternehmen SpaceX mitteilte.
Aufnahme der zweiten unbemannten Landeplattform ASDS (Autonomous spaceport drone ship) „Of Course I Still Love You„, einem Umbau auf Basis des Schiffs Marmac 304. Foto: Wikipedia
Die Landung und Wiederverwendung von Raketenstufen und Raumkapseln ist ein wichtiger Teil der Strategie von SpaceX. Schon mehrfach gelangen Landungen von Raketenstufen auf Schiffen sowie auf Land.
Die „Crew Dragon“-Raumkapsel mit den beiden US-Astronauten Robert Behnken und Douglas Hurley an Bord trennte sich unterdessen erfolgreich von dem Rest der Rakete und machte sich alleine weiter auf den Weg zur ISS.
Die Astronauten Robert Behnken (links) und Douglas Hurley (rechts) in der Raumkapsel Crew Dragon. Foto: SpaceX
Die beiden Astronauten können an Bord der „Crew-Dragon“-Kapsel den direkten Vergleich zwischen alten und neuen US-Raumfahrzeugen machen: Beide reisten schon zweimal mit den Space Shuttles ins Weltall. Douglas Hurley war der Pilot des letzten Shuttle-Flugs der Atlantis 2011.
Nach dem letzten Shuttle-Flug 2011 mottete die US-Raumfahrtbehörde NASA ihre Space-Shuttle-Flotte aus Kostengründen ein und war für Flüge zur ISS seither auf Russland angewiesen. Das war mit rund 80 Millionen Euro pro Flug in einer russischen Sojus-Kapsel nicht nur teuer, sondern kratzte auch mächtig am Ego.
Einige große Unterschiede wird es für die beiden Raumfahrer auf jeden Fall geben: Statt mit Knöpfen und Hebeln ist die „Crew-Dragon“-Kapsel von SpaceX mit einem Touchscreen ausgestattet. Damit werden die Astronauten allerdings wohl wenig zu tun haben, da das Andockmanöver an die ISS vollautomatisch erfolgt.
Nach einem 19-stündigen Flug dockte die Dragon an die Internationalen Raumstation an. Dort werden Douglas Hurley und Robert Behnken als Langzeitbesatzungsmitglieder an der ISS-Expedition 63 teilnehmen.
Die Expedition 63 Crew hat sich mit der Ankunft der SpaceX Crew Dragon auf 5 Mitglieder erweitert (von links nach rechts) Anatolie Ivanishin, Ivan Vagner, Chris Cassidy, Bob Behnken und Doug Hurley. Foto: NASA
Bevor sich Doug Hurley und Bob Behnken um wissenschaftliche Experimente in den einzelnen Laboren der ISS kümmern, stünden noch weitere Tests mit der „Crew-Dragon“-Kapsel an, auch jetzt noch, nach ihrem Andocken, ergänzt Bob Behnken.
„Wir wollen die Kapsel für ihren ersten operationellen Einsatz Crew-1 vorbereiten. Bis dahin wird sie uns als Rettungsboot dienen, falls wir die ISS evakuieren müssen. Um die Leistungsfähigkeit der „Crew Dragon“ zu testen, werden wir sie demnächst komplett herunterfahren, ein paar Tage in einer Art Winterschlaf belassen und dann wieder alle Instrumente hochfahren. Wenn das alles gelingt, können wir sie als voll einsatzfähig betrachten.“
Wie lange Doug Hurley und Bob Behnken auf der ISS bleiben werden, ist noch nicht abzusehen. Die NASA möchte die Zeitspanne zwischen ihrer Landung und dem Start der ersten operationellen Mission einer „Crew Dragon“ im Herbst jedenfalls möglichst kurz halten.
Schließlich sollen sie mit der „Crew Dragon“-Kapsel an Fallschirmen zur Erde zurückkehren und vor der US-Küste wassern. Es wäre die erste Wasserlandung von Raumfahrern seit der Rückkehr der Apollo-Kapsel des Apollo-Sojus-Test-Projekts 1975. Alle anderen heutigen bemannten Raumfahrzeuge landen bis jetzt ausschließlich auf dem Festland.
Am 10. Februar 2020 (amerikanische Ortszeit am 9. Februar), um 5:03 Uhr MEZ, wurde die Raumsonde Solar Orbiter der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) gemeinsam mit der NASA Sonde Parker Solar Probe mit einer amerikanischen Atlas-V-Rakete von der Cape Canaveral Air Force Station in eine elliptische Umlaufbahn um die Sonne gestartet.
Mittels eines Erd- und acht Venus-Swing-bys soll der Solar Orbiter sich zunächst schrittweise der Sonne nähern und dann bis 2030 in eine immer stärker polwärts geneigte Bahn einschwenken. Zum Ende der Primärmission etwa sieben Jahre nach dem Start soll die Sone eine um 24° und zum Ende der erweiterten Mission eine um 33° zur Ekliptik geneigte Bahn haben, in der sie sich der Sonne bis auf unter 42 Millionen Kilometer nähert. Daher ist es erforderlich, die als Hitzeschild ausgeführte Seite des Satelliten zur Sonne ausgerichtet zu halten. Auf dem Hitzeschild werden beim minimalen Sonnenabstand Temperaturen von um die 500 °C erwartet. Im Hitzeschild befinden sich Öffnungen für die Instrumente, deren Schutzkappen nur bei Bedarf für das Sammeln von Bildern und Messdaten geöffnet werden.
Die Sonde soll auf eine Bahn mit 168 Tagen Umlaufzeit absteigen und dank der Bahnneigung die Pole der Sonne aus einem Winkel von bis zu 33° beobachten können, gegenüber höchstens 7° bei Beobachtung von der Erde aus und 80° bei der Raumsonde Ulysses (1990–2009). Die sonnennächste Entfernung soll 0,28 AE (1 AE … Astronomische Einheit = mittlerer Abstand Sonne-Erde) betragen (Anmerkung: Der mittlere Abstand Sonne-Merkur beträgt 0,38 AE).
Der Start des Solar Orbiter erfolgte am 10. Februar um 5:03 Uhr MEZ, mit einer Atlas V von der Cape Canaveral Air Force Station in Florida. Foto: ESA, S. Corvaja
Künstlerische Darstellung dee ESA Sonde Solar Orbiter. Grafik: ESA/ATG medialab
Folgende Instrumente befinden sich an Bord des Solar Orbiter
Für die Untersuchung der Sonne:
Spectrometer/Telescope for Imaging X-rays (STIX): STIX ist ein Spektrometer/Teleskop, konzipiert für die Beobachtung von Röntgenstrahlung.
Der Polarimetric and Helioseismic Imager (PHI) vermisst das Magnetfeld in der Photosphäre mit hoher Auflösung.
Der EUV full-Sun and high-resolution Imager (EUI) fertigt Bilder verschiedener Schichten der Sonnenatmosphäre an.
Der Coronagraph METIS beobachtet die Korona im Bereich des sichtbaren und ultravioletten Lichts in hoher zeitlicher und räumlicher Auflösung.
Der Heliospheric Imager (SoloHI) beobachtet die Störungen des sichtbaren Lichts durch die Elektronen des Sonnenwinds. Dadurch können die Massebewegungen in der Korona ermittelt werden.
Spectral Imaging of the Coronal Environment (SPICE) ist ein UV-Spektroskop, das die Sonnenoberfläche und die untere Korona vermessen wird.
Für die Untersuchung der unmittelbaren Umgebung der Raumsonde:
Der Energetic Particle Detector (EPD) untersucht suprathermale Ionen, Elektronen, neutrale Atome, sowie energiegeladene Teilchen im Bereich von wenigen keV bis zu relativistischen Elektronen und Ionen bis zu 100 MeV (Protonen) und 200 MeV/Nukleon (schwere Ionen). EPD besteht aus den Instrumenten Suprathermal Ion Spectrograph (SIS), Suprathermal Electrons, Ions and Neutrals Telescope (STEIN), Electron and Proton Telescope-High Energy Telescope (EPT-HET) und Low Energy Telescope (LET).
Der Solar Wind Plasma Analyser (SWA) misst Zusammensetzung und Eigenschaften des Sonnenwinds.
Das Magnetometer (MAG) misst das Magnetfeld.
Radio and Plasma Waves (RPW) misst magnetische und elektrische Felder mit einer hohen zeitlichen
Österreichische Beteiligung
Mit dem Institut für Weltraumforschung (IWF) der Österreichischen Akademie der Wissenschaften (ÖAW), der Universität Graz und der Wiener Weltraumfirma Ruag Space sind auch österreichische Institutionen an der Mission beziehungsweise ihrer Vorbereitung und Umsetzung beteiligt. So zeichnete das IWF für die Antennenkalibrierung verantwortlich und baute den Bordcomputer für das Radiowelleninstrument „Radio and Plasma Waves“ (RPW). IWF-Chef Wolfgang Baumjohann ist auch Co-Investigator beim Magnetometer-Instrument (Mag), mit dem das stabilere Magnetfeld der Sonne und die wechselhafteren magnetischen Wellen von der Sonnenoberfläche untersucht werden.
Am „Spectrometer Imaging Telescope X-rays“ (Stix) ist außerdem Astrid Veronig vom Institut für Physik der Universität Graz als Co-Investigator beteiligt. Die Forscherin war für die wissenschaftliche Leitung der Softwareentwicklung verantwortlich. Das Teleskop soll Röntgenbilder der Sonne aufnehmen und damit die Frage klären, wie bei Sonneneruptionen geladene hochenergetische Teilchen auf sehr hohe Geschwindigkeiten beschleunigt werden und sich im Weltraum ausbreiten. Die Wiener Weltraumfirma Ruag Space zeichnet für die Thermalisolation des gesamten Satelliten verantwortlich. Mit einem Auftragsvolumen von rund zehn Millionen Euro ist dies einer der bisher größten Einzelaufträge für den laut eigenen Angaben größten Weltraumzulieferer Österreichs.
Am 22. Juli 2019 startete die indische Mondsonde Chandrayaan-2, welche aus einem Orbiter und einer Landeplattform namens Vikram bestand, vom Satish Dhawan Space Centre ins All (wir berichteten).
Kurz vor der geplanten Landung am 7. September verlor die indische Weltraumforschungsorganisation (ISRO) den Kontakt zu ihrem Lander Vikram, danach blieb sein Schicksal zunächst ungewiss.
Gefunden wurde der Absturzort von „Vikram“ nun mithilfe der NASA-Sonde „Lunar Reconnaissance Orbiter“ (kurz LRO). Die entsprechenden Fotos wurden am 14. Und 15. Oktober sowie am 11. November aufgenommen und zur Erde gefunkt. Jetzt hat die NASA sie ausgewertet und auf ihrer Website veröffentlicht.
Das Bild rechts zeigt den Vikram Lander-Aufprallpunkt und das dazugehörige Trümmerfeld. Grüne Punkte zeigen Trümmer von Raumfahrzeugen an (bestätigt oder wahrscheinlich). Blaue Punkte lokalisieren gestörten Boden, wahrscheinlich dort, wo kleine Teile des Raumfahrzeugs den Regolith aufgewühlt haben. „S“ zeigt Trümmer an, die von Shanmuga Subramanian identifiziert wurden.
Dieser Teil des Narrow Angle Camera-Mosaiks wurde aus den Bildern M1328074531L/R und M1328081572L/R erstellt, die am 11. November aufgenommen wurden.
Am 18. Dezember 2019, startete das ESA-Weltraumteleskop Cheops mit einer Sojus-Fregat-Rakete vom europäischenWeltraumbahnhof in Kourou, Französisch-Guyana, ins Weltall – zu einer spannenden Mission: Es wird extrasolare Planeten, sogenannte Exoplaneten, charakterisieren. Das sind Planeten, die andere Sterne als die Sonne umkreisen.
Neben Cheops, wurde auch der zweite Satellit der italienischenCosmo-SkyMed-Konstellation, sowie 5 würfelförmige Kleinsatelliten, sogenannte Cubesats transportiert. Mit dabei ist auch der von der ESA entwickelte OPS-SAT, ein 30 cm großer Satellit mit einem leistungsstarken Computer. OPS-SAT soll demonstrieren, dass eine verbesserte Missionskontrollfunktion bei Satelliten möglich wäre, wenn sie einen leistungsfähigeren Bordcomputer an Bord haben würde.
Die ersten Signale des Raumfahrzeugs, die von der Missions-Einsatzzentrale der spanischen Weltraumorganisation INTA in Torrejón de Ardoz (Spanien) über die Erdfunkstelle um etwa 12:50 MEZ empfangen wurden, haben bestätigt, dass Cheops von der Trägerrakete abgekoppelt wurde und der Start somit erfolgreich war.
Der Start der Sojus-Fregat-Rakete am 18. Dezember, um 9:54:20 Uhr MEZ (5:54:20 Uhr Lokalzeit) vom europäischen Weltraumbahnhof in Kourou, Französisch-Guyana. Foto: ESA
Cheops, kurz für „Characterising Extroplanet Satellite“ ist ein Gemeinschaftsprojekt der ESA und der Schweiz. Zehn weitere ESA-Mitgliedsstaaten leisten wichtige Beiträge zur Mission. Es handelt sich hierbei um die erste ESA-Mission, die sich dem Erforschen extrasolarer Planeten widmet. Im Rahmen der Mission werden bekannte Planeten untersucht, was Schlüsselerkenntnisse über diese weit entfernten, fremden Welten liefern wird.
Cheops ist die erste „kleinere“ Mission, die unter dem derzeitigen ESA-Rahmenprogramm Cosmic Vision 2015-25 stattfindet, sowie die allererste Mission, die im Rahmen dieses Programms startet. Als kleine, sogenannte S-Mission und mit einem relativ kurzen Realisierungszeitraum von nur fünf Jahren vom Projektstart bis zum Abschuss mussten einige Herausforderungen gemeistert werden. So mussten Technologien zum Einsatz kommen, die bereits im Weltall erprobt und getestet wurden. Dies beeinflusste das Design des Satelliten in mehreren Aspekten.
„Sowohl das Cheops-Instrument als auch der Raumflugkörper selbst sind so gebaut, dass sie extrem stabil sind – damit sie die winzig kleinen Veränderungen in der Helligkeit weit entfernter Sterne messen können, die entstehen, während ihre Planeten sich auf ihren Umlaufbahnen vor sie schieben“, erklärt Nicola Rando, Cheops-Projektmanager bei der ESA.
Der Cheops-Satellit beim Test vor dem Start. Er ist 1,5 Meter lang und wiegt 280 Kilogramm. Foto: ESA – S. Corvaja
„Sowohl das Cheops-Instrument als auch der Raumflugkörper selbst sind so gebaut, dass sie extrem stabil sind – damit sie die winzig kleinen Veränderungen in der Helligkeit weit entfernter Sterne messen können, die entstehen, während ihre Planeten sich auf ihren Umlaufbahnen vor sie schieben“, erklärt Nicola Rando, Cheops-Projektmanager bei der ESA.
„Zum Vergleich: Für einen Planeten wie die Erde würde das bedeuten, dass man sieht, wie sich das Sonnenlicht um einen winzigen Bruchteil eines Prozents verdunkelt, und zwar in Distanzen von mehreren Dutzenden Billionen von Kilometern und mehr. Nach dem Start fiebern wir jetzt dem ersten Teil der operativen Aktivitäten entgegen. Dafür müssen wir sichergehen, dass der Satellit und das Instrument wie erwartet funktionieren – denn die Wissenschaftler brauchen diese, um ihre bahnbrechenden Forschungen voranzubringen.“
Am 22. Juli 2019 startete die indische Mondsonde Chandrayaan-2 mit der stärksten indischen Trägerrakete GSLV Mk III vom Satish Dhawan Space Centre ins All.
Die Sonde wurde zunächst in eine hochelliptische Erdumlaufbahn gebracht, deren Apogäum schrittweise von 45.475 km auf 142.975 km angehoben wurde. Ein 17-minütiger Triebwerkslauf am 14. August brachte die Sonde auf eine Transferbahn zum Mond. Vier Wochen nach dem Start schwenkte sie in eine Mondumlaufbahn ein.
Chandrayaan-2 besteht aus einem Orbiter und einer Landeplattform namens Vikram mit dem Rover Pragyan. Die Masse der Sonde beträgt 3250 kg, wovon 2379 kg auf den Orbiter und 1471 kg auf den Lander einschließlich des 27 kg schweren Rovers entfallen.
Der Orbiter ist mit acht Instrumenten ausgestattet, darunter je eine Kamera für hochauflösende Fotografien und zur Erstellung eines digitalen Höhenmodells der Mondoberfläche. Ein Massenspektrometer soll die dünne Mondatmosphäre analysieren und nach Isotopen wie Helium-3 suchen, während die Ionosphäre mit Radiowellen im Mikrowellenbereich untersucht wird, die von Bodenstationen auf der Erde empfangen werden. Ein Infrarotspektrometer und ein Synthetic Aperture Radar sollen das Vorhandensein von Wasser an und unterhalb der Mondoberfläche bestätigen. Außerdem soll mit einem Röntgenfluoreszenzspektrometer die chemische Zusammensetzung der Oberfläche ermittelt werden.
Die Landeplattform verfügt über einen Seismograph zur Aufzeichnung von Mondbeben, eine Langmuir-Sonde zur Untersuchung der Plasmahülle des Mondes und ein Messinstrument für die Wärmeleitfähigkeit der Mondoberfläche. An der Oberseite ist – wie bereits beim Mondlander Beresheet – ein Laser-Retroreflektor angebracht, der vom Goddard Space Flight Center der NASA bereitgestellt wurde. Er ist Teil des NGLR-Projekts (Next Generation Lunar Retroreflector) der University of Maryland und der italienischen Forschungseinrichtung INFN. Ziel dieses Projekts ist die Platzierung mehrere Reflektoren, mit denen Mondsatelliten und Raumschiffe ihre Höhe über der Mondoberfläche bestimmen können.
Der Start von Chandrayaan-2 am 22. Juli, um 11:13 Uhr MESZ, mit einer GSLV Mk III vom Satish Dhawan Space Centre. Foto: ISRO
Chandrayaan-2-Lander (oben) und -Orbiter. Foto: ISRO
Der Rover soll mit zwei Spektrometern die chemische Analyse des Mondgesteins vor Ort durchführen. Der Rover erreicht eine Geschwindigkeit von 1 cm/s (0,036 km/h) und kann bis zu 500 Meter zurücklegen
Für den Orbiter wurde zunächst eine Missionsdauer von einem Jahr angesetzt; wegen einer höher als erwarteten Startgeschwindigkeit und entsprechend eingespartem Treibstoff ist jedoch voraussichtlich eine Verlängerung auf zwei Jahre möglich. Lander und der Rover sind nur für einen Mondtag Betriebsdauer ausgelegt, was etwa 14 Erdtagen entspricht. Danach fällt ihre Solarstromversorgung aus.
Am 2. September trennte sich das Landemodul vom Orbiter ab, das statt einer geplanten weichen Landung am 6. September 2019 anscheinend auf den Mond abstürzte. Der Lander und der mitgeführte Rover wurden aufgegeben, während die Orbiter-Einheit der Raumsonde weiter funktioniert und wissenschaftlich genutzt wird.
Indien verfehlte damit das Ziel, nach der Sowjetunion (Luna 9, 1966), den Vereinigten Staaten (Surveyor 1, 1966) und der Volksrepublik China (Chang’e-3, 2013) als viertes Land eine Sonde weich auf der Mondoberfläche zu landen.
