ATV-5 brochure German

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    28-Aug-2014

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ESA's fifth Automated Transfer Vehicle will be its last. ATV Georges Lematre launches Summer 2014 for the International Space Station with scientific equipment, food, hardware and water for the astronauts living on the microgravity laboratory. This brochure looks at the complete ATV: past missions, ATV-5 and ATV's future.

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  • 1 automated transfer vehicle Europas Weltraumfrachter
  • 2 Vom Beginn des so genannten Raumzeitalters an spielte Europa in der Raumfahrt eine aktive Rolle. Heute betreibt die European Space Agency (ESA) Erdbeobachtungs-, Navigations-, Telekommunika- tions- und Astronomiesatelliten, schickt Raum- sonden in die Weiten des Sonnensystems und beteiligt sich an der bemannten Exploration des Weltraums. Der Weltraum ist fr Europa eine beraus wichtige Ressource, denn er liefert essenzielle Informationen als Entscheidungsgrundlagen fr die Bewltigung globaler Herausforderungen. Die Weltraumforschung ist eine Quelle wertvoller Technologien und Dienste und verschafft uns neue Erkenntnisse ber unieren Planeten und das Universum. Seit ihrer Grndung im Jahr 1975 entwickelt die ESA europische Raumfahrt- kapazitten. In der ESA flieen die Ressourcen von 20 Mitgliedsstaaten zusammen. So kann sie Programme und Ttigkeiten durchfhren, die weit ber die Mglichkeiten eines einzelnen europischen Landes hinausgehen, und Europa durch die Entwicklung neuer Trgerraketen, Raumfahrzeuge und Bodenanlagen einen Platz an der Spitze der internationalen Weltraumforschung sichern. Titel:ATVausSichtderInternationalenRaumstation ESA/NASA Derzeit hat die ESA 20 Mitgliedsstaaten: 18 EU-Lnder (Belgien, Dnemark, Deutschland, Finnland, Frankreich, Griechenland, Grobritannien, Irland, Italien, Luxemburg, Niederlande, sterreich, Polen, Portugal, Rumnien, Schweden, Spanien und Tschechische Republik) sowie Norwegen und die Schweiz. Weitere acht EU-Lnder haben Kooperationsabkommen mit der ESA unterzeichnet: Estland, Lettland, Litauen, Malta, die Slowakei, Slowenien, Ungarn und Zypern. Mit Bulgarien laufen zurzeit Verhandlungen ber ein Kooperationsabkommen. Auch Kanada nimmt im Rahmen eines Kooperationsabkommens an bestimmten Programmen der ESA teil. European Space Agency
  • 4 Das Raumfahrzeug Versorgung der Internationalen Raumstation Das Raumfahrzeug Was macht das ATV so besonders? 12Erfolgsgeschichte ATV-berblick Die besten ATV-Momente Mit jedem Mal besser Teamgeist Made in Europe Ein Blog-Phnomen 20ATV Georges Lematre Ziel: Die Internationale Raumstation Die wichtigsten Fakten Georges Lematre: ein Genie aus Belgien und der Beginn der Zeit Die kritischen Phasen einer ATV-Mission Ladung fr die letzte Runde Der Abschied 30 Blick in die Zukunft Das Erbe der ATVs Abschied von der Erdumlaufbahn Orion Verffentlicht vom Strategic Planning and Outreach Office des Directorate of Human Spaceflight and Operations der ESA. ESTEC, PO Box 299 2200 AG Noordwijk Niederlande E-Mail: hsocom@esa.int ESA und das ESA-Logo sind Markenzeichen der European Space Agency. Die Genehmigung zur Reproduktion oder Distribution von Material, fr das ein Dritter das Urheberrecht besitzt, muss von dem betreffenden Urheberrechtsinhaber eingeholt werden. Copyright 2014 European Space Agency www.esa.int youtube.com/ESA @esa @esaoperations blogs.esa.int/atv facebook.com/EuropeanSpaceAgency
  • 4 Das Raumfahrzeug Darstellung des ATV-Annherungsmanvers an die ISS ESAK.Oldenburg
  • 5 Das ATV (Automated Transfer Vehicle) hat die die grte Frachtkapazitt und Schubkraft aller Raumfahrzeuge, die zur Internationalen Raumstation ISS fliegen. Es ist das zuverlssigsten und technisch anspruchsvollsten Raumfahrzeuge, das je in Europa gebaut wurden, und vereint vollautomatische Rendezvous-Funktionen mit hchsten Sicherheitsstandards. Das ATV versorgt die ISS und ihre permanente sechskpfige Besatzung mit allem, was sie zum Leben und Arbeiten braucht. Es spielt eine wichtige Rolle fr die Logistik der Raumstation, denn es fungiert als Frachter, Lager und Antriebsmodul. Jeder Raumfrachter transportiert bis zu sieben Tonnen Nutzlast ins All. Das ATV versorgt die Astronauten nicht nur mit Nahrungsmitteln, Wasser, Sauerstoff und Forschungsausrstung, sondern es fhrt auch Bahnkorrekturmanver fr die ISS aus. Das20TonnenschwereRaumfahrzeugkanneigenstndig navigieren und automatisch an der ISS andocken. Dabei ist es bis auf weniger als sechs Zentimeter genau. Nach dem Andocken befrdert das europische Raumfahrzeug die ISS mit seinem Antriebssystem in eine hhere Umlaufbahn und gleicht damit die atmosphrische Bremswirkung aus, aufgrund derer die ISS langsam an Hhe verliert. Droht der ISS Gefahr durch Weltraumschrott, kann das ATV die ntigen Ausweichmanver ausfhren. Darber hinaus sorgt es bei der Annherung anderer Raumfahrzeuge an die ISS fr die Positionskontrolle. Das ATV bleibt bis zu sechs Monate als Druckmodul an der Raumstation angedockt. Mit dem Abdocken von der ISS endet die Mission des Raumfrachters, der nun mit mehreren Tonnen Abfall gefllt ist. Der letzte Reiseabschnitt des ATV ist der kontrollierteWiedereintritt in die Erdatmosphre, bei dem es zerstrt wird.
  • 6 Versorgung der Internationalen Raumstation Das ATV ist ein Versorgungsfahrzeug. Mit seiner groen Nutzlastkapazitt transportiert es wichtige Vorrte auf die 450 Tonnen schwere Raumstation ISS. Mit den ATVs beteiligt sich Europa mit Sachleistungen an den Betriebskosten des Auenpostens im Weltall. Die Geburt des ATV-Programms 1987 begann die europische Industrieunter Leitung der ESA, an Konzept- und Systemstudien fr ein automatisiertes Versorgungsraumschiff zu forschen. In den frhen 1990er Jahren begann die ESA, gemeinsam mit der NASA und der russischen Weltraumorganisation ATV-Missionen zur Internationalen Raumstation zu planen. Die offizielle Genehmigung Europas fr das ATV- Entwicklungsprogramm wurde 1995 erteilt. Anfangs bestand das Produktionsteam nur aus etwa einem halben Dutzend Menschen. Mit dem ATV sicherte sich die ESA das Recht, eigene Transportsysteme zur Raumstation zu schicken. Der unabhngige Zugang zu diesem Auenposten der Menschheit ist nicht nur ein wichtiger politischer und operativer Aspekt, sondern stellt auch eine finanzielle Beteiligung an den laufenden Kosten der ISS dar. Multitasking Raumfrachter Antriebsmodul Lager Nutzlast Triebwerkzndungen fr die Astronauten: Nahrung, Wasser, Luft, Kleidung fr die ISS: Treibstoff, Forschungs- ausrstung, Ersatzteile Bahnanhebungen Ausweichmanver bei Weltraumschrott Positionskontrolle Extramodul fr die Besatzung Abfallentsorgung ATV Die ISS fliegt in einer Hhe von etwa 400km ber der Erde
  • 7 Schon gewusst? Die ISS ist mit ihren Fitnesseinrichtungen, zwei Toiletten und der so genannten Cupola, einem kuppelfrmigen Beobachtungsturm mit Rundumsicht, grer als ein Haus mit sechs Zimmern. In der Morgen- oder Abenddmmerung kann man die ISS bei klarem Himmel mit bloem Auge fast berall von der Erde aus erkennen. Die Versorgung der ISS bernehmen unbemannte Raumfrachter: das europische ATV, der russische Raumfrachter Progress, das japanische HTV (H-II Transfer Vehicle) und die US-amerikanischen kommerziellen Raumtransporter Dragon und Cygnus. 1998 begann der Ausbau der ISS in der Erdumlaufbahn. Seit dem Jahr 2000 ist sie permanent bemannt. Keine andere Raumstation war jemals lnger bewohnt. Fr den Ausbau und die Wartung der ISS wurden bereits 130 Raumflge und 170 Auenbordeinstze (Weltraumspaziergnge) absolviert. NASA
  • 8 GPS-Antennen Schutzsystem vor Mikrometeoroiden und Weltraumschrott 8 Nutzlastmodule als Stauraum fr Trockenfracht Startracker (Sternsensor) Kopplungssystem Treibstofftanks Die hauptmodule des ATV 1 Integrated Cargo Carrier (ICC) Im integrierten Frachtraum ICC wird die gesamte Nutzlast zur ISS transportiert. Er bietet Platz fr fast 7 Tonnen Trocken- und Flssiglast. 2 Avionikmodul Im Flugmodul befindet sich das Gehirn des ATV mit verschiedenen wichtigen Komponenten wie Computern, Gyroskopen, Navigations- und Kontrollsystemen sowie den Stromverteilungs- und Kommunikationsanlagen. 3 Antriebsmodul Mit diesem Modul knnen Bahnanhebungs- und bei Gefahr durch Weltraumschrott auch Ausweichmanver durchgefhrt werden. Seine Triebwerke bringen das ATV nicht nur auf den Weg zur Raumstation, sondern am Ende der Mission auch wieder auf den Weg zurck. ESAI.Baroncini Das ATV im Detail
  • 9 4 Hauptantriebsdsen 28 Manvrier- und Bremstriebwerke Solarzellen Avioniksysteme Wasser- und Gastanks 9 Start in den Weltraum Die Trgerrakete Ariane 5 ist 52 mhoch. Das entspricht einem 15-stckigen Gebude. Beim Start von der Startrampe wiegt die Ariane ber 760 Tonnen. Das entspricht etwa 500 Autos. Die Ariane 5 befrdert das ATV in eine kreisfrmige Umlaufbahn in 260 km Hhe, 20-mal hher als die Reisehhe eines Passagierflugzeugs. Automatisierung im Weltraum Ein Startracker (Sternsensor) und ein GPS-Empfnger bilden zusammen die moderne Versionjahrhundertealter Navigationstechniken auf Basis von Zeitmessungen und Sternbeobachtungen. Das ATV dockt an der ISS an, indem es mit einer Genauigkeit von 6 cm ein 60 cm breitesZielfeld ansteuert. Dabei umkreisen beide Objekte die Erde in einer Hhe von etwa 400 km mit rund 28.000 km/humkreisen. Die von den vier Solarmodulenerzeugten 4.800 Wreichen fr den gesamten Betrieb des ATV aus. Das ist etwas mehr als die Leistung, die ein normaler Warmwasserboiler bentigt. Die interne Software des ATV besteht aus 450.000 ZeilenCode und ist damit die komplexeste Software, die je von der ESA entwickelt wurde. Bahnanhebung der ISS Tglich sinkt die ISS zwischen 50 und 100 m. Die Triebwerke des zweiten ATV Johannes Kepler erreichten die strkste Bahnanhebungin der Geschichte der Raumfahrt seit den Apollo-Mondmissionen: 40 km auf einen Schlag. Triebwerks-Combo: Das ATV hat 32 Triebwerke 4 Haupttriebwerke mit 28 kleineren Triebwerken fr Brems- und Lageregelungsmanver. Das Antriebssystem umfasst auerdem 68 elektrische Ventile, 84 Drucksensoren sowie knapp 200Temperatursensoren und Heizelemente.
  • DRAGON Im Mai 2012 schrieb das Unternehmen SpaceX mit Dragon Geschichte: Dragon dockte als erstes kommerzielles Raumfahrzeug an der ISS an und ist als einziges aller unbemannten Raumfahrzeuge, die zurzeit zur Versorgung der ISS eingesetzt werden, auf den Rcktransport von Fracht und wissenschaftlichen Proben zur Erde ausgelegt. ATV-Rekorde Schwerstes je von der ESA mit der Ariane- Rakete gestartetes Raumfahrzeug Nutzlast etwa dreimal so hoch wie beim russischen Raumfrachter Progress und etwa 25% hher als beim japanischen HTV Grte Schubkraft zur Bahnanhebung der ISS unter allen Raumfahrzeugen, die die ISS besuchen Versorgungslieferungen Betreiber Lnge in Meter Erster Start Max. Startmasse, t Nutzlast, t ESA 9.8 2008 20.6 7.7 SpaceX 6.1 2010 10.2 3.3 CYGNUS Cygnus ist das fnfte unbemannte Raumfahrzeug in der Geschichte der Raumfahrt, das die ISS mit Nachschub versorgt, und das zweite, das von einem privaten Unternehmen entwickelt wurde (Orbital Sciences). Orbital Sciences Corp. 3.7 2014 6 2 - 2.7
  • 11 Was macht das ATV so besonders? Durch mindestens zwei Merkmale hebt sich dieser Mehrzwecktransporter von anderen Raumfrachtern ab: Flexibilitt und Przision. Der Bedarf der ISS ndert sich mit jeder Mission und jedes Mal gibt es in letzter Minute eine Reihe von Bestellungen von der Missionsleitung, den Astronauten und Wissenschaftlern. Das vielseitige ATV kann verschiedene Nutzlasten in variablen Mengen aufnehmen. So lassen sich die Mengen an Trockenfracht, Wasser, Gas und Treibstoff bei jeder Mission flexibel an den Bedarf der ISS anpassen. Darber hinaus bietet der Weltraumtransporter auch Platz fr Fracht, die in letzter Minute eingeladen werden soll. ber eine spezielle Liftanlage mit drehbarer Plattform kann bis wenige Wochen vor dem Start jeder Winkel des ATV- Druckmoduls mit verschiedensten Lasten beladen werden von schweren Frachttaschen bis hin zu Care-Paketen fr die Besatzung. Diese Liftanlage verleiht dem ATV eine noch nie da gewesene Flexibilitt, vor allem, wenn es sich bereits auf der Ariane-5-Rakete befindet. Dank seiner enormen Przision ist das ATV eins der besten Versorgungsfahrzeuge seiner Klasse. Ein leistungsfhiges Navigationssystem fhrt den Raumfrachter auf eine Flugbahn zur Annherung an die Internationale Raumstation. Das Andock-manver von ATV-4 war so przise, dass der Transporter beim Auftreffen auf das russische Servicemodul nur 11mm vom Mittelpunkt abwich. Es erreichte sein Ziel, ohne berhaupt den Andocktrichter der ISS zu berhren, mit dem weniger przise Raumfahrzeuge ins Ziel gelenkt werden. Europas komplexestes Raumfahrzeug funktio- niert hochgradig eigenstndig. Es kann selb- stttig navigieren und seine automatische Rendezvousfunktion steuern. Neben den russischen und den chinesischen Raumfahrzeugen ist das ATV das einzige, das automatisch andocken kann. Alle anderen werden mit dem Roboterarm der Station eingefangen und zur Raumstation gefhrt. HTV Der japanische HTV-Raumfrachter mit dem Namen Kounotori bringt etwa fnf Tonnen Vorrte, Forschungsausrstung und Ersatzteile zur ISS. Im Gegensatz zu den unbemannten Raumfrachtern Progress (Russland) und ATV (Europa) gliedert sich der Frachtraum des HTV in einen druckbeaufschlagten und einen nicht druckbeaufschlagten Teil. JAXA 9.8 2009 16.5 6 PROGRESS Progress ist der dienstlteste unbemannte Raumfrachter er versorgt schon seit 1978 Raumstationen mit Treibstoff und anderen Vorrten. Das Progress-M-Modell des Frachters fliegt derzeit etwa drei- bis viermal pro Jahr zur Raumstation und transportiert pro Flug mehr als zwei Tonnen Vorrte. In Gre und Form hnelt er der Sojus und nutzt auch die gleichen Andockstellen. Roscosmos 7.2 1978 7.3 2.4
  • 12 Erfolgsgeschichte Europische Ingenieure berwachen die Montage von integriertem Frachtmodul und Avionikmodul ESAS.Corvaja
  • 13 Seit dem ersten Flug im April 2008 leisten die europischen ATVs einen unverzichtbaren Beitrag zur Versorgung der ISS. Nach fnf erfolgreichen Missionen hintereinander ist der europische Raumfrachter zu einer wichtigen Sule fr die Logistik der Raumstation geworden. Mit der ATV-Serie stellt Europa damit einmal mehr seine Zuverlssigkeit als Partner in Raumfahrtprogrammen unter Beweis. Ein wesentlicher Grund fr diesen Erfolg ist die Flexibilitt des Raumtransporters. Nach jeder Mission wird das ATV berarbeitet und die Fracht an die Bedrfnisse der Raumstation angepasst. Gemeinsam arbeiten die ESA und die europische Industrie daran, die ATVs auf ihren Einsatz im All vorzubereiten.ImLaufedesProgrammskonntenwichtige technische Entwicklungen wie das enorm przise automatische Andockmanver oder der Freiflugbetrieb fr das Raumfahrzeug umgesetzt werden. Durch neue Verfahren und gezieltes T...