Wie die ISS abstürzen soll

Die führenden Raumfahrtnationen wollen die Internationale Raumstation (ISS) noch bis mindestens 2024 betreiben. Danach müsste sie irgendwie aus dem Orbit entfernt werden. Genau das will die NASA diese Woche üben: ein Manöver für den kontrollierten Absturz.

Happy Birthday, ISS! In diesem Jahr feiert die Internationale Raumstation ihren 20. Geburtstag. Es gratulieren sich gegenseitig die USA, Russland, Europa, Kanada und Japan. Schon bei Baubeginn hatten alle Partner darauf geachtet, dass sich das Konstrukt eines Tages auch wieder zerlegen lässt.

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Diesem Thema widmet sich auch ein Beitrag in Wissen aktuell am 9. Juli um 13:55 Uhr.

„Es gab einen Plan, die einzelnen Module der ISS mit den Space Shuttles wieder auf die Erde zurückzubringen“, erinnert sich John Logsdon, der ehemalige Direktor des Space Policy Institutes der George Washington University in der amerikanischen Hauptstadt. „Es ist aber genauso gut vorstellbar, die ISS als Ganzes im Pazifik zu versenken, so wie 2001 die russische Raumstation Mir, also ohne die Station vorher zu zerlegen.“

Schwerelos: Raumstation ISS über der wolkenbedeckten Erde

ESA

International Space Station

Die ISS hat die Ausmaße eines Fußballfeldes. Es wäre das größte künstliche Objekt, das jemals in die Erdatmosphäre eingetreten ist. Dennoch favorisieren derzeit alle Partner diese Variante – schon mangels Alternativen. Die US-Raumfähren fliegen nicht mehr. Es fehlen die Lastesel, die die Labore, Verbindungsknoten und Sonnensegel zurück zur Erde transportieren könnten.

„Ähnlich wie bei der Mir ist in der Tat für derart große Strukturen das beste Szenario, sie kontrolliert zum Absturz zu bringen“, findet Stefan Löhle, der Leiter der Arbeitsgruppe Diagnostik hochenergetischer Strömungen am Institut für Raumfahrtsysteme der Universität Stuttgart. Nötig sei also ein sogenannter Deorbit. „Man schickt die Raumstation auf eine Absturzbahn, so dass die Trümmer südlich von Tahiti, östlich von Neuseeland und westlich von Chile in den Ozean fallen.“

Absturz im Pazifik

Im Auftrag der europäischen Weltraumagentur ESA hat das Stuttgarter Institut untersucht, wie solch ein kontrollierter Absturz ablaufen könnte, so dass die ISS auch wirklich in der SPOUA runterkommt, in der South Pacific Ocean Uninhabited Area, einer unbewohnten Gegend im Südpazifik. Deorbit heißt dabei, dass bis zu drei unbemannte russische Progress-Raumschiffe einen Gegenschub liefern, die ISS also abbremsen, bis sie schließlich runterfällt.

Doch die US-Raumfahrtbehörde NASA ist ungern auf die Russen angewiesen. Dass amerikanische Astronauten derzeit nur mit Sojus-Kapseln zur ISS und zurück kommen, ist den USA schon mehr als genug Abhängigkeit. Und so besinnt sich die NASA nun auf die Möglichkeiten der Cygnus-Container, zu deutsch ‚Schwan‘. Dabei handelt es sich um tonnenförmige Raumtransporter, die den einzelnen Modulen der Raumstation ähneln. Mit fünf Meter Durchmesser und neun Meter Länge sind sie etwas kleiner als die ISS-Labore. Sie können zwei Tonnen Nutzlast zur Station bringen und die gleiche Menge Müll wieder mitnehmen, zum Verglühen in der Erdatmosphäre.

Der schiebende Schwan

Die NASA will nun testen, ob sich die ISS auch mit den Cygnus-Triebwerken abbremsen ließe. Falls ja, wären die US-Amerikaner zumindest dabei nach 2024 nicht auf die Unterstützung der Russen und ihrer Progress-Kapseln angewiesen. Weil es für solch ein Bremsmanöver derzeit aber noch zu früh ist, soll Cygnus erst einmal zeigen, dass der Container mittels seiner Steuerdüsen die ISS überhaupt beschleunigen kann.

Cygnus-Container im All

NASA

Cygnus-Container

Frank DeMauro ist der Generalmanager der Advanced Programs Division bei Northrop Grumman Innovation Systems. Der Raumfahrtkonzern ist für Bau und Betrieb der Cygnus-Kapseln verantwortlich. Er kennt die Gesetze der Himmelsmechanik: „Wir müssen einer Umlaubahn Energie zuführen, um sie anzuheben.“ Die ISS müsse also beschleunigt werden, damit sie auf eine höhere Umlaufbahn steigt. „Dazu werden wir die Triebwerke von Cygnus eine Minute lang zünden.“

Für dieses Manöver wird sich die ISS um 90 Grad drehen. Dann werden sich die Triebwerke von Cygnus genau in Richtung der Flugbahn befinden, allerdings nach hinten gerichtet sein. Nach Brennschluss dürfte die Station zehn Zentimeter pro Sekunde schneller um die Erde fliegen und damit auch höher.

Warten auf den Auftrag

Abhängig von diesem Test wollen NASA und Northrop dann entscheiden, ob in ein paar Jahren ein oder mehrere Cygnus-Container die ISS umgekehrt auch ausreichend abbremsen könnten, so dass sie in die Erdatmosphäre eintritt und verglüht.

„Ob wir dazu die Cygnus-Triebwerke verstärken oder mehrere Cygnus-Kapseln gleichzeitig zünden, das werden wir entscheiden, wenn die NASA uns endgültig den Auftrag für ein solches Manöver erteilt“, sagt DeMauro. Und diese Auftragsvergabe hängt vom Ausgang des Tests in dieser Woche ab. Laut Chad Davis, dem Houston Operations Manager der Space Systems Group von Northrop Grumman, gebe es mehrere Möglichkeiten für die Weiterentwicklung der Cygnus-Kapseln. „Aber letztlich werden wir genau das bauen, was der Kunde – also die NASA – sich für das Ende der Raumstation wünscht!“

Guido Meyer, science.ORF.at

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