Weltraumstation Skylab

 

 

 

 

 

 

 

 

Weltraumstation Skylab – Planung & Aufbau

 

Skylab ist der Name für die erste und bisher einzige rein US-amerikanische Weltraumstation sowie die Bezeichnung für die Raumfahrtmissionen in diesem Zusammenhang.

 

Weltraumstation Skylab – Planung

 

Noch während der Vorbereitung des Apollo-Programms wurden bei der NASA bereits Überlegungen zur Zukunft der bemannten Raumfahrt angestellt. Hierzu wurde im August 1965 das Saturn/Apollo Applications Office gegründet. Dieses hatte die Aufgabe, nach Nutzungsmöglichkeiten für die Apollo-Hardware zu suchen.

Damit wollte man das erarbeitete Wissen der Ingenieure erhalten, die sonst nach dem Ende des Apollo-Programms entlassen worden wären. Man griff recht früh Vorschläge auf, eine Oberstufe einer Saturn-Trägerrakete zu einer Weltraumstation umzubauen und bisher nicht eingesetzte Apollo-Raumschiffe und Saturn IB zum Mannschaftstransport zu nutzen.

Schon im Vorfeld hatte die NASA neue Astronauten gesucht. Dieses Mal waren nicht Testpiloten gefragt, sondern Wissenschaftler. Am 28. Juni 1965 wurden Owen Garriott, Edward Gibson, Duane E. Graveline, Joseph Kerwin, Frank C. Michel und Harrison Schmitt der Öffentlichkeit als Wissenschaftsastronauten vorgestellt.

Im Gegensatz zum Apollo-Programm, das klar die Mondlandung zum Ziel gehabt hatte, waren die Ziele des Apollo Application Programs eher vage. Es wurden viele Vorschläge erarbeitet, die Saturn-Raketen und Apollo-Raumschiffe als Grundlage hatten. Das einzige Projekt jedoch, das verwirklicht wurde, war eine erdumkreisende Weltraumstation Skylab mit drei Mann Besatzung.

Ursprünglich plante man, diese mit einer Saturn IB zu starten und die leergebrannte S-IVB-Oberstufe in mehreren Flügen zu einer Raumstation auszubauen (Konzept „wet workshop“). Es zeigte sich jedoch, dass dieses Konzept zu aufwendig war. Man schwenkte im Sommer 1969 auf den Plan um, die Raumstation am Boden zusammenzubauen und mit einer Saturn V, bei der nur die beiden unteren Stufen zum Antrieb beitrugen, zu starten („dry workshop“).

Hierfür wurde die Rakete SA-513 verwendet, die zuvor für Apollo 18 vorgesehen war. Die Mission Apollo 20 wurde im Januar 1970 aus dem Mondprogramm gestrichen, weil keine Saturn V mehr zur Verfügung stand. Ab Februar 1970 wurde für die Raumstation offiziell der Name Skylab verwendet.

Die Firma McDonnell Douglas stellte 1970 zwei Exemplare der Raumstation her. Eines diente zum Training, das andere war das Fluggerät. Es gab Überlegungen, das Trainingsmodell als Skylab B ebenfalls in den Weltraum zu bringen, dies wurde aber aus finanziellen Gründen verworfen.

 

Aufbau der Weltraumstation Skylab

 

Das Weltraumlabor Skylab bestand hauptsächlich aus der zweiten Stufe der Saturn IB AS-212 (identisch mit der dritten Stufe einer Saturn V), die bereits auf der Erde mit Vorräten und Ausrüstung versehen wurde. Für den Start wurden also nur zwei Stufen einer Saturn V verwendet. Dies war der erste und zugleich der letzte Start einer Saturn V in dieser Konfiguration, denn bisher war dieser Raketentyp nur für Apollo-Raumschiffe verwendet worden.

Dieser Teil der Station war der Orbital Workshop (OWS). Er wog 35,8 t. Die Besatzung wohnte und arbeitete im Wasserstofftank mit einem nutzbaren Innenvolumen von 275 m³. Der Sauerstofftank wurde mit einer Schleuse ausgestattet und als Abfallgrube genutzt. Im OWS befanden sich die Ausrüstung, alle Essensvorräte, die gesamten Wasservorräte und die Drucktanks für den Treibstoff zur Lageregelung. Neben den Wohn-, Schlaf- und Sanitätsräumen wurden dort auch Experimente durchgeführt, vor allem Erdbeobachtung durch ein Fenster und medizinische Untersuchungen.

Der OWS hatte zwei kleine Schleusen für Experimente auf der der Sonne zu- und abgewandten Seite der Station; erstere wurde für die Reparatur des Thermalschutzes dauerhaft belegt. Das bewohnbare Volumen war mehrfach in Ess- und Ruhezonen sowie individuelle Schlafkabinen unterteilt, insbesondere mit gitterartigen Fußböden, in die sich die Astronauten mit speziellen Schuhen einhaken konnten. Durch den großen Durchmesser war ein Volumen von 280 m³ bewohnbar. Dieses Volumen wurde erst von der Mir in ihrer Endausbaustufe übertroffen.

An den OWS schloss sich der Instrumentenring der Saturn V an, der beibehalten wurde, um Veränderungen an den Startanlagen zu vermeiden. Er steuerte die Trägerrakete und gab nach dem Start, wenn Skylab in der Umlaufbahn angekommen war, die Kontrolle an die internen Computer von Skylab ab.

Nach dem OWS folgte die 22 t schwere Luftschleuse, das Airlock Module (AM). Sie enthielt eine Luftschleuse zum Ausstieg, riegelte den OWS vom Docking-Adapter ab, enthielt die Steuerung der Teleskope und alle Gase für die Station in Drucktanks. Ihre Breite ging von 6,7 auf 3,04 m zurück. Sie hatte eine Länge von 5,2 m und ein Innenvolumen von 17,4 m³.

Es folgte der zylinderförmige Multiple Docking Adapter (MDA). Er war 3,04 m breit, 5,2 m lang und hatte eine Masse von 6260 kg. Er hatte zwei Andockstellen für Apollo-Kommandokapseln: eine radial und eine in der Verlängerung der Längsachse. Die radiale Andockstelle war für eine Notkapsel vorgesehen, die dann gestartet werden sollte, wenn eine Rückkehr mit der ersten Kapsel nicht möglich gewesen wäre, war aber funktional gleichwertig zur axialen.

Zur Sonnenbeobachtung, die ein wichtiges Ziel von Skylab war, verfügte die Raumstation zudem über ein Observatorium, das Apollo Telescope Mount (ATM), das nach dem Erreichen des Orbit in eine Position seitwärts an den MDA ausgefahren wurde. Es wog 11.066 kg, war 6 m breit und 4,4 m hoch.

Seine Sonnenteleskope konnten auf 2,5 Bogensekunden genau ausgerichtet werden. Gesteuert wurde es vom OWS aus, wobei die Filme im Rahmen eines Außenbordmanövers (EVA) gewechselt werden mussten. Die Energieversorgung war mit vier Solarmodulen am ATM und zwei weiteren am Hauptmodul geplant. Alleine die Solarpanele des ATM hatten eine Spannweite von 31 m. Das ATM benutzte Komponenten der Mondlandefähre und richtete mit seinen Drallrädern auch die gesamten Station aus.

Zuletzt gab es noch das angekoppelte Apollo-Raumschiff als Command and Service Module (CSM). Das CSM übernahm die gesamte Kommunikation mit der Erde, da Skylab, abgesehen von seiner Bordtelemetrie, keinen eigenen Sender hatte. Weiterhin mussten die Lebenserhaltungssysteme des CSM einmal pro Monat die Gasreinigung übernehmen, wenn die Molekularsiebe von Skylab ausgeheizt wurden. Das CSM war daher integraler Bestandteil der Station.

Die Masse der Station betrug über 90 Tonnen. Insgesamt war Skylab wesentlich größer als die sowjetische Raumstation Saljut 1, die im April 1971 gestartet worden war. Bei günstigem Sonnenstand war das Skylab mit bloßem Auge als leuchtender Punkt auch am Taghimmel zu beobachten.

Anmerkungen

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