mini|Die Internationale Raumstation ISS am 7. März 2011, aufgenommen aus dem Space Shuttle Discovery mini|Künstlerische Darstellung der Chinesischen Raumstation mini|Die russische Raumstation Mir im Jahr 1998 mini|Skylab, die bislang einzige US-amerikanische Raumstation, im Jahr 1974 Raumstationen sind ein moderner Teil der bemannten Raumfahrt. Im Gegensatz zu Raumschiffen dienen sie nicht der Fortbewegung, sondern ermöglichen es Menschen, lange Zeit auf ihnen zu leben. Bislang befanden sich alle Raumstationen in der Erdumlaufbahn. Eine Unterform von Raumstationen sind Raumlabore.
Probleme Technisch herausfordernd beim Betrieb einer Raumstation ist vor allem die Versorgung der Besatzung. Aufgrund der hohen Kosten für Transporte mussten Systeme entwickelt werden, die den Betrieb einer Raumstation weitgehend autark erlauben, d. h. in einem geschlossenen Kreislauf. Besonders bei der Aufbereitung von Wasser und Luft wurden dabei große Fortschritte erzielt.
Raumstationen umkreisen die Erde typischerweise in einer niedrigen Umlaufbahn (Low Earth Orbit) von 300 bis 400 Kilometern Höhe. Diese niedrigen Umlaufbahnen sind nicht stabil, da die Thermosphäre, eine dünne äußere Schicht der Erdatmosphäre, die Raumstationen ständig abbremst. Ohne regelmäßigen Schub in höhere Umlaufbahnen würden Raumstationen daher nach einigen Monaten oder Jahren wieder in die Erdatmosphäre eintreten. Auch die Gravitation anderer Himmelskörper stört die Umlaufbahn einer Raumstation. Bei der ISS erfolgen die sogenannten „Reboost-Manöver“ meist über die Triebwerke angekoppelter Raumschiffe und erfordern etwa 7 t Treibstoff pro Jahr. Die Chinesische Raumstation nutzt hierfür einen mit Xenon betriebenen, sehr treibstoffsparenden Hallantrieb, der aufgrund seiner geringen Schubkraft die Station bei den Bahnkorrekturmanövern auch mechanisch weniger beansprucht.
Die Raumstationen im Einzelnen In einem Referat, das 1953 in Zürich auf dem von der International Astronautical Federation ausgerichteten Internationalen astronautischen Kongress verlesen wurde, hatte Wernher von Braun vorausgesagt, dass „eine ständige Weltraumstation mit Bemannung schon in 10 bis 15 Jahren errichtet werden“ könnte.
Die erste Raumstation war 1971 die sowjetische Saljut 1. Eine der bedeutendsten Raumstationen war die sowjetische Station Mir, die fast 15 Jahre lang schrittweise ausgebaut und genutzt wurde. Mit der ISS ist heute eine Raumstation in internationaler Kooperation permanent bemannt.
Bisher wurden vierzehn Raumstationen in die Erdumlaufbahn gebracht, davon wurden zwölf bemannt:
Name Start Absturz AnzahlLangzeitbesatzungen BesetzteTage Massein kg Bemerkung Saljut 1 19. April 1971 11. Oktober 1971 1 24 18.500 Alle drei Besatzungsmitglieder starben auf dem Rückflug in der Sojus 11 beim Wiedereintritt. Saljut 2 3. April 1973 28. Mai 1973 0 0 18.500 Druckverlust und Instrumentenausfall führten zu einem vorzeitigen Absturz der Station Kosmos 557 11. Mai 1973 22. Mai 1973 0 0 19.400 erreichte keinen stabilen Orbit Skylab 14. Mai 1973 11. Juli 1979 3 171 77.088 bisher einzige rein US-amerikanische Raumstation Saljut 3 25. Juni 1974 24. Januar 1975 1 15 18.500 Saljut 4 26. Dezember 1974 2. Februar 1977 2 92 18.500 Saljut 5 22. Juni 1976 8. August 1977 2 67 19.000 Saljut 6 29. September 1977 29. Juli 1982 6 683 19.824 erste wiederauftankbare Raumstation Saljut 7 19. April 1982 7. Februar 1991 5 816 18.900 Mir 19. Februar 1986 23. März 2001 28 4594 124.340 bisher größte russische Raumstation ISS 20. November 1998 (im Orbit) bisher 75 455.000 unter internationaler Kooperation Tiangong 1 29. September 2011 2. April 2018 2 21 8.506 erste chinesische Raumstation Tiangong 2 15. September 2016 19. Juli 2019 1 30 8.600 CSS 29. April 2021 (im Orbit) bisher 9 68.500 bisher größte chinesische Raumstation
Geplante Raumstationen Russland plant den Aufbau der Russischen Orbitalstation. Diese soll in den späten 2020er Jahren zunächst an die ISS angebaut und dann von dieser abgetrennt werden.Roscosmos has approved the deployment of ROS to the ISS, followed by separation. Iswestija, 19. Dezember 2025. Die indische Raumfahrtbehörde ISRO kündigte für die 2030er Jahre die Einrichtung der Bharatiya-Antariksha-Station an.https://indianexpress.com/article/india/isro-to-launch-chandrayaan-4-to-bring-back-samples-from-moon-in-4-yrs-somanath-9068930/lite/ Die NASA entschied sich hingegen, private Raumstationprojekte zu fördern. Wie beim Commercial Crew Program für bemannte Raumflüge und dem CLPS-Programm für unbemannten Mondflüge würde die US-Raumfahrtbehörde die Nutzung der Raumstation(en) dann als Dienstleistung beziehen, im Rahmen des neuen CLD-Programms (Commercial Low Earth Orbit Destinations). Die ersten CLD-Fördergelder von 415 Millionen US-Dollar gingen 2021 an drei Konsortien:
Starlab (Nanoracks/Voyager Space, Airbus und Northrop Grumman) Orbital Reef (u. a. Blue Origin, Boeing und Sierra Space) ein Projekt von Northrop Grumman und Dynetics, das bald wieder aufgegeben wurdehttps://spaceflightnow.com/2023/10/05/northrop-grumman-leaves-behind-solo-commercial-space-station-venture-partners-with-nanoracks-on-starlab
Zudem entwickelt das Start-up-Unternehmen Vast die Raumstation „Haven-1“. Das US-Unternehmen Axiom Space möchte hingegen – wie Russland – mehrere Module an die ISS anbauen, die bei Außerbetriebnahme der Station wieder abgetrennt werden und eine eigenständige Raumstation bilden.
Für das russische und für alle US-amerikanischen Projekte wurden Starttermine im Zeitraum 2026 bis 2028 genannt, vor der damals für 2028 geplanten Außerbetriebnahme der ISS. Diese meisten dieser Zeitplanungen erwiesen sich als unrealistisch, und der geplante ISS-Betrieb wurde bis mindestens 2030 verlängert. Unter dem neuen Administrator Jared Isaacman stellte die NASA dann ihre Strategie für ISS-Nachfolgeprojekte wieder in Frage.https://spacenews.com/nasa-proposes-new-strategy-for-commercial-space-stations/
Ideen für alternative Konzepte Zukünftige Raumstationen könnten in größerer Entfernung zur Erde in einem entfernten rückläufigen Orbit um den Mond oder in einem der Lagrange-Punkte des Erde-Mond-Systems positioniert werden. Ein entfernter rückläufiger Orbit oder die Lagrange-Punkte L4 und L5 ermöglichen der Raumstation eine wesentlich stabilere Umlaufbahn, was die nötigen Kurskorrekturen und damit den Treibstoffverbrauch erheblich reduzieren würde. Allerdings ist die Intensität der kosmischen Strahlung in einer größeren Entfernung zur Erde erheblich größer, weil dort der Schutz durch die Magnetosphäre der Erde fehlt. In einem erdnahen Orbit senken das Erdmagnetfeld und die Reste der Atmosphäre die Belastung durch die galaktische kosmische Strahlung um 70–90 %. Für eine Raumstation in größerer Entfernung zur Erde ist es also notwendig, besondere Vorkehrungen zum Strahlenschutz zu treffen.
Literatur Philip Baker: The Story of Manned Space Stations - An Introduction. Springer, Berlin 2007, ISBN 978-0-387-30775-6. Roger D. Launius: Space station - base camps to the stars. Smithonian, Washington D.C. 2003, ISBN 1-58834-120-8. Ernst Messerschmid et al.: Space Stations - Systems and Utilization. Springer, Berlin 1999, ISBN 978-3-642-08479-9.
mini|hochkant|Owen Garriott (Skylab 3, 1973)
Weblinks
Einzelnachweise