Versorgungsraumschiff HTV

 

 

 

 

 

Versorgungsraumschiff HTV – Aufbau & Missionsablauf

 

Das HTV (H-2 Transfer Vehicle) ist ein von der japanischen Raumfahrtagentur JAXA entwickeltes unbemanntes Versorgungsraumschiff, dessen erster Start am 10. September 2009 erfolgte.

Es ist geplant, bis 2019 jährlich ein HTV zu starten.

 

Versorgungsraumschiff HTV – Aufbau der unbemannten Frachters

 

Das 10,5 Tonnen schwere HTV besteht aus einem zylindrischen Körper von 9,80 Metern Länge und 4,40 Metern Durchmesser. Das HTV ist in zwei Frachtsektionen, ein Avionikmodul und ein Antriebsmodul (Propulsion Module) untergliedert. Neben dem druckbeaufschlagten Teil des Frachtraumes (PLC – Pressurized Logistics Adapter), der nach dem Andocken von der Besatzung der Internationalen Raumstation (ISS) betreten werden kann, verfügt das HTV über einen nicht druckbeaufschlagten Teil (UPLC – Unpressurized Logistics Adapter), in dem Nutzlast transportiert werden kann.

Dazu befindet sich seitlich eine Öffnung mit einer Größe von 2,7 × 2,5 Metern. Vorteil dieses Verfahrens ist, dass sperrige Gegenstände, die nicht durch die Schleusen der Station transportiert werden können, als Außenlast mitgeführt werden können. Hauptaufgabe des HTV ist die Belieferung, Ausrüstung und Versorgung des japanischen Kibō-Labors der ISS. Das HTV kann bis zu sechs Tonnen Fracht zur ISS befördern, von der etwa 4500 kg im unter Druck stehenden und 1500 kg im nicht unter Druck stehenden Bereich des HTV untergebracht werden kann.

Versorgungsraumschiff HTV - Explosionszeichnung Innenraum

Im nicht druckbeaufschlagten Teil kann unter anderem eine Trägerplattform des Typs I (Exposed Pallet) mit bis zu drei genormten Experimentiercontainern für das japanische Kibō-Modul der ISS untergebracht werden, die dann vom Canadarm2 der ISS entnommen wird.

Alternativ kann auch eine Trägerplattform (Typ III) mit bis zu sechs US-amerikanischen ORU-Containern transportiert werden (zum Beispiel ORU-Batterien).

Durch den passiven Kopplungsadapter mit US-Standardmaßen (Passive Common Berthing Mechanism – PCBM) ist das HTV auch in der Lage, Standardeinbauten für das Columbus-Modul oder Destiny zu transportieren, die nicht durch die russischen Kopplungsadapter passen.

Das HTV besitzt auf der Unterseite vier Haupttriebwerke von Aerojet, die paarweise betrieben werden und einen Schub von 490 N liefern. Sie werden hauptsächlich für die Anhebung auf eine Transferbahn zur ISS und zur Abbremsung des HTV gegen Ende der Mission genutzt. Das HTV ist so ausgelegt, dass es die ISS bis zu einer Flughöhe von 460 km erreichen kann.

Darüber hinaus sind 28 Manövrierdüsen (Attitude Control Thruster) mit jeweils 110 N Schub vorhanden (im Normalfall werden 14 Düsen benutzt, weitere 14 sind redundant vorhanden). Alle Triebwerke werden mit Monomethylhydrazin (MMH) und einem Stickstoffoxidgemisch (MON3) als Oxidator betrieben. Im Antriebsmodul sind dafür vier Treibstofftanks mit maximal 2400 kg Fassungsvermögen eingebaut sowie vier kleinere Heliumtanks zu deren Druckversorgung.

Die Energieversorgung des Frachters wird durch 47 Solarzellenmodule auf der Außenseite gewährleistet. Das Avionikmodul stellt damit zwei redundante Stromnetze (jeweils 50 V Gleichstrom) für die weiteren Teile des HTV zur Verfügung. Nach dem Andocken kann die Stromversorgung auch extern über die ISS erfolgen (120 V Gleichstrom-Bordnetz). Die Energiespeicherung erfolgt durch sieben Batteriemodule (Primary Batteries P-BAT) mit jeweils 200 Ah, die im Avionikmodul untergebracht sind. Zur Absicherung gibt es eine weitere Batterie (Secondary Battery S-BAT).

 

Versorgungsraumschiff HTV – Missionsablauf

 

Das HTV wird mit einer H-2B-Rakete vom Weltraumbahnhof Tanegashima im südlichen Japan aus gestartet. Nach einer Flugzeit von 15 Minuten wird das HTV in einer Höhe von etwa 287 km von der zweiten Raketenstufe abgetrennt und nimmt eine Transferbahn zur ISS ein. Die Navigation erfolgt hauptsächlich per GPS, die Kommunikation mit der Erde erfolgt über die TDRS (Tracking and Data Relay Satellite)-Satelliten der NASA.

Ab einer Entfernung von 23 km befindet sich das HTV in der „Proximity Communication Zone“ und kann damit direkt mit Kibō kommunizieren. Ab einer Entfernung von 500 Metern zur ISS wird der Rendezvous-Sensor aktiviert, der mit optischen Kameras und Lasersensoren das HTV bis in eine Entfernung von 10 Metern an die Station navigiert.

Das HTV manövriert selbständig in eine Parkposition vor der Internationalen Raumstation und wird dann vom Canadarm2-Roboterarm der Raumstation eingefangen und an eine Kopplungsstelle mit US-Standardmaßen geführt. Das Ankoppeln erfolgt üblicherweise nach etwa 5 Tagen und 16 Stunden.

Das HTV kann üblicherweise bis zu 30 Tage angedockt bleiben (bei HTV-1 rund 45 Tage) und wird am Ende, wie die russischen Progress-Transporter und das ATV, mit bis zu 6000 kg Abfall und nicht mehr benötigter Ausrüstung beladen und kontrolliert in der Erdatmosphäre zum Verglühen gebracht.

Anmerkungen

Autorenliste Wikipedia

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