**ISS** <Bahnmanöver & Bahnerhalt>

@ Heribert

Auch erstmal willkommen im Forum!  

Bei der ISS werden die Reboosts üblicherweise nicht mit dem Shuttle ausgeführt, da der Schubwinkel ungünstig ist und auch die Masseverhältnisse ziemlich am PMA wirken würden. Die Reboosts werden idR durch an Zwesda gedockte Progress- (bald hoffentlich ATV-) Frachter vorgenommen.

Gruß,
MSSpace...

Die Bahndaten der ISS für die STS-98 Mission (Destiny) waren damals 365 Km x 309 Km
Aktuelle Bahndaten (vom 11.01.2007) 355 Km x 323 Km.
Man sieht: Das Pärigäum war damals sogar noch etwas niedriger.

Gruß,
KSC

Hallo MSSpace,

danke für die Info, muß aber mal was dagegen halten:

"The Shuttle plays an important role in maintaining the Station's altitude, using the Orbiter's engines to reboost the Station when the two are docked." zitiert aus:

http://nasaexplores.nasa.gov/show2_articlea.php?id=04-070

Hab' ein bischen recherchiert, Shuttle-Flüge mit reboost der ISS vor Columbia:
STS  98,92,96,101,102,105,106,108,110,112,113

@KSC:
danke, darum also auch ein ordentliches Reboost auch bei dieser Mission.

Grüße, Heribert

Hallo,

für den 16. März ist eine Bahnanhebung der ISS geplant.  

Wie nehmen das die Astronauten wahr? Müssen die zuerst alle losen Sachen befestigen und sich dann irgendwo festheben, oder läuft die Bahnanhebung langsammer ab?


Matthias

Also ich vermute mal, dass bei dem geringen Schub des Progresstransporters keine derartigen Probleme auftreten. Die Beschleunigung dürfte ziemlich gering sein.  Aber vielleicht gibt es ja noch Experten, die etwas mehr darüber wissen.

Die Beschleunigung mal überschlagen:

Schub Progress (Quelle: http://de.wikipedia.org/wiki/Sojus_%28Raumkapsel%29):
F=2942N

Masse ISS (Quelle: http://en.wikipedia.org/wiki/International_Space_Station):
m=471 000 kg

Beschleunigung:
--> a=F/M=0,006m/s^2

Das ist dann wahrlich eine geringe Beschleunigung. Man merkt das schon. Lose Sachen bewegen sich mit einem Mal alle in eine Richtung und müssen deswegen schon festgemacht werden.

Hallo,

die ISS hat erfolgreich die Bahn um 5KM angehoben.

Freitag, 16. März 2007, 13:10 UhrISS erreicht höhere Umlaufbahn
Die Umlaufbahn der Internationalen Raumstation ISS ist mit Erfolg korrigiert worden. Das Transportraumschiff „Progress“ hob die Station um etwa fünf Kilometer an, teilte die russische Raumagentur Roskosmos mit. Sie befinde sich nun auf einem Orbit in 337 Kilometern Höhe. Grund für die Korrektur war den Angaben zufolge die im April geplante Ankunft der Raumkapsel „Sojus TMA-10“. Diese soll zwei russische Kosmonauten und den nächsten Weltraumtouristen ins All bringen, den aus Ungarn stammenden US-Milliardär Charles Simonyi.

Quelle:http://www.bild.t-online.de/BTO/news/telegramm/Newsticker,rendertext=1542768.html

In diesem Artikel auf MSNBC wird dargestellt, dass die ISS zu Zeit einen so tiefen Orbit wie fast noch nie aufweist und welche Gründe es dafür gibt. Außerdem wird auf der 2. Seite über die Planungs-/Optimierungsprobleme bei der Orbitplanung eingegangen:

http://www.msnbc.msn.com/id/17630218/page/2/


Zusammenfassung:

• Der Orbit ist auf ca. 330 - 340 km abgesunken. Durch Progress wurde diese Woche eine 5km-Anhebung erreicht.
• Gründe hier für sind v.a. die folgenden Aufbauflüge der Shuttles. Dies hat v.a mit deren Nutzlastkapazität zu tun. Es spielen aber auch andere Faktoren ein Rolle (s.u.).
• Russland möchte die in Zvesda installierten Triebwerke für Bahnanhebungen nutzen. Da diese aber seit 2000 nicht genutzt wurden, sind Testzündungen geplant. Die erste Testzündung musste abgebrochen werden, da eine Schutzabdeckung sich nicht ordentlich öffnete. Diese Triebwerke möchte man v.a. als Notfalloption nutzen, um plötzliche Manöver durchführen zu können, falls kein Progresstransporter angedockt ist.
• Durch den aktuell niedrigeren Orbit ergeben sich öfters Startfenster für die Shuttle, momentan laut Artikel ca. alle 2 Tage.
• zu niedrige Orbits verlangsamen nicht nur die Station, durch die großen Solarzellen verliert sie auch schneller ihre Orientierung/Fluglage. Zu hohe Orbits führen v.a. über dem Südatlantik nahe an den Van-Allen-Gürtel.

Also in die Nähe des "Van-Allen-Gürtels" dürfte die ISS nie gelangen. Die einzigen bemannten Raumfahrzeuge, die diese Zone jemals durchquerten, waren die Apollo-Raumschiffe.
Oder sollte ich mich da irren??

Die Geminis flogen bis zu 1374 km hoch (Gemini 11), also schon innerhalb des ersten van Allen Gürtels (so ab 700 km).

Also in die Nähe des "Van-Allen-Gürtels" dürfte die ISS nie gelangen. Die einzigen bemannten Raumfahrzeuge, die diese Zone jemals durchquerten, waren die Apollo-Raumschiffe.
Oder sollte ich mich da irren??

Über dem Süd Atlantik gibt es ein Gebiet, bei dem der Van Allen Gürtel sehr tief runter kommt. Dort könnte es passieren, wenn die ISS zu hoch ist. Auch bekannt als Süd Atlantik Anomalie.

Hier gibts eine Seite dazu:
http://www.moon660.com/release/index.php4?GLOID=273&STID=33&LID=1&SSID=b5352d0c30f03d1c4c6f1441c6f4c4c6

Edit:
Evas gibts auch nur wenn die ISS Bahn nicht über den Süd Atlantik (diese Stelle) geht.
Amis sind Sicherheitsfanatisch *G*

Mfg
Necrom

Edit:
Evas gibts auch nur wenn die ISS Bahn nicht über den Süd Atlantik (diese Stelle) geht.
Amis sind Sicherheitsfanatisch *G*

Mfg
Necrom

Kleine Anmerkung:
Naja, wenn die Amis so "sicherheitsfanatisch" sind wie du sagst, sollten sie von einem bemannten Marsflug von vornherein die Finger lassen.
Das Risiko wäre um einiges höher!

Evas gibts auch nur wenn die ISS Bahn nicht über den Süd Atlantik (diese Stelle) geht.
Amis sind Sicherheitsfanatisch *G*

Warum sollte man die Raumfahrer denn bewusst einer Gefahr aussetzen wenn es auch anders geht? Es ließe sich niemandem plausibel erklären, dass man eine bekannte Gefahr nicht beachtet und alles tut sie zu vermindern.
Wenn man zu Mond oder Mars fliegt muss man nun mal da durch, aber nicht, wenn man nur an der ISS rumbastelt .

Zitat

Edit:
Evas gibts auch nur wenn die ISS Bahn nicht über den Süd Atlantik (diese Stelle) geht.
Amis sind Sicherheitsfanatisch *G*

Mfg
Necrom

Kleine Anmerkung:
Naja, wenn die Amis so "sicherheitsfanatisch" sind wie du sagst, sollten sie von einem bemannten Marsflug von vornherein die Finger lassen.
Das Risiko wäre um einiges höher!

Nun, das ist eben das Problem an dem uns schützenden Gürtel. Wenn man ihn aber mit einer gewissen Geschwindigkeit durchschreitet kriegt man nicht viel mehr Strahlung ab als sonst. Bei einer Mars Mission ist man ja nun einige Jahre da oben, das wissen die Biologen und die Techniker, mit ein Grund warum wir noch nicht zum Mars fliegen!
Daher gibt es ja die Pläne Wassertanks zu nutzen, in diesen wären die Astronauten besser geschützt.
Im Weltall gibt es sehr viel Strahlung (muss nicht Radioaktiv sein) und solange wir keinen sinnvollen Schutz gegen diese Entwickeln (oder eine Methode ne Menge Blei hochzukriegen *G*) werden wir auch nicht zum Mars starten können.
Okay, Suizid Kommandos, aber ich denke das wird keine Nation versuchen (hoffe es).

Die ISS ist ja nicht nur von Amis besetzt, also das gesamte Komitee wird da schon entschieden haben dem Risiko auszuweichen. Aber die Russen und Amerikaner haben eben die Erfahrung, und daher waren ihre Sicherheitsentscheidungen Wegweisend.

Mfg
Necrom

Hi Schillrich,

danke für den Artikel / Zusammenfassung über die Höhe der ISS.

Überzeugend sind die Argumente für mich trotzdem nicht, warum die
Orbithöhe soweit abgesunken ist. Wenn das so weiter geht, müssen eine
Menge an Treibstoffen zur ISS gebracht werden. Je niedriger die Bahnhöhe,
desto schneller geht's in Richtung Wiedereintritt.
Und wenn seit Jahren bei jedem Reboost durch Progress-Kapseln argumentiert
wird, daß dies eine Bahnanpassung für ein neues Rendezvous gedacht ist, kann ich nur lachen.
Sojus, Progress, Shuttle usw. sind in der Lage, mit ihren Bordcomputern jede
Bahnhöhe bis 400 km anzusteuern. Das Shuttle war auch in der Lage, schwere Lasten
( Destiny, S0, S1, P1, P6 Truss, ...) in 400 km Höhe zu tragen.

Heribert

Die schweren Elemente (Destiny, p6 ...) wurden alle in einer Höhe um die 320-340 km montiert. Grund dafür ist unter anderem, dass die Shuttles bei höheren Bahnen durch das hohe Eigengewicht sehr schnell an maximaler Nutzlast verlieren. Natürlich kann ein Shuttle auch in 400 km Höhe an die ISS andocken, nur reichen die Reserven dann nicht mehr aus um schwere Module mitzunehmen.

Das Shuttle arbeitet bei STS-117 an der Kapazitätsgrenze was Nutzlasten zur ISS angeht. Der S3/S4 Truss ist schwerer als alle anderen Module die bisher zur ISS gebracht wurden.
Deshalb ist der derzeit niedrige ISS Orbit auch gewollt und notwendig.
Allerdings wird der ISS Orbit schon nach der STS-117 Mission wieder ein Stück angehoben und dann auch wieder sukzessiv auf ungefähr 400 Kilometer weiter gesteigert.
Die vor den Kopplungsmanövern notwendigen „reboosts“ sind tatsächlich notwendige Bahnanpassungen (grade in einem niedrigen Orbit). Die korrektur vor einem geplanten Kopplungsmanöver korrigiert nicht immer primär die Bahnhöhe, sondern auch die Bahngeschwindigkeit, je niedriger der Orbit, desto höher die Bahngeschwindigkeit und umgekehrt. Durch die Anpassung der Bahnhöhe wird für das Rendezvous auch die Bahngeschwindigkeit optimiert, also tatsächlich die Bahn angepasst. Ist also nicht zum lachen

Gruß,
KSC

Bonjour,

@ Heribert: Wenn das so weiter geht, müssen eine
Menge an Treibstoffen zur ISS gebracht werden.

Die ISS verliert ständig an Höhe und die Umlaufbahn wird mit den bordeigenen Triebwerke der Raumtransporter >Progress< und in der Zukunft auch von >ATV< und >HTV< angehoben. An Bord der Raumtransporter befindet sich auch Treibstoff für die ISS-bordeigenen Triebwerke zur Unterstützung der Einhaltung der Umlaufbahn; leider funktionieren diese Triebwerke aber nicht korrekt.

J.C.

Über dieses Thema wurde aber hier im Forum schon oft ausgiebig diskutiert.

Hi KSC,

Die korrektur vor einem geplanten Kopplungsmanöver korrigiert nicht immer primär die Bahnhöhe, sondern auch die Bahngeschwindigkeit, je niedriger der Orbit, desto höher die Bahngeschwindigkeit und umgekehrt. Durch die Anpassung der Bahnhöhe wird für das Rendezvous auch die Bahngeschwindigkeit optimiert, also tatsächlich die Bahn angepasst. Ist also nicht zum lachen

Verstehe nicht, was Du damit sagen willst. Klingt ja so, als wenn eine russische Sojus nur mit einer bestimmten Geschwindigkeit ( und damit nur in einer bestimmten Höhe, wie Du richtig und bekanntermaßen schreibst )koppeln könnte.
Wie Du selbst weist, kann ein Sojusraumschiff mit zwei Personen theoretisch in allen Höhen zwischen 200 - und 400 km problemlos andocken, sie hat das seit 1969 ja auch unzählige Male bewiesen. Schau Dir die Bahnhöhen der ISS während der letzten Jahre an, als Sojuskapseln andockten. Du findest fast alle Werte zwischen 390 - und 330 km. Davor fanden die Reboots statt, angeblich zur Geschwindigkeitsoptimierung !
Entschuldige, KSC, es ist für mich immer noch ein lächerliches Argument.   In Wirklichkeit soll der Resttreibstoff einer Progresskapsel nicht ungenutzt beim Wiedereintritt verpuffen. Ist ja auch sinnvoll, nur sollte das der interessierten Öffentlichkeit auch mitgeteilt werden.

Für die anderen Argumente Deinerseits ( Shuttle, Nutzlastmassen ) habe vielen Dank!

Heribert

Bonjour,

@ Heribert: In Wirklichkeit soll der Resttreibstoff einer Progresskapsel nicht ungenutzt beim Wiedereintritt verpuffen. Ist ja auch sinnvoll, nur sollte das der interessierten Öffentlichkeit auch mitgeteilt werden.

Du meinst also weil da in den Raumtransportern noch Rest-Treibstoff ist heben die mal kurz die ISS an. Ich meine die russ. Techniker sind schlaugenug um zu wissen, daß sie nicht *unnütz*~ 500 kg Sprit mitnehmen ohne Nutzeffekt. Diese Mitnahme ist zwingend notwendig zum Anheben der ISS, so wird es auch bei den *neuen* Transportern sein.

J.C.

Hi J.C.,

ok, habe das was überspitzt formuliert. Selbstverständlich weiß ich, daß der Treibstoffrest einer Progresskapsel für die (mehr als notwendige ! ) Bahnanhebung der ISS eingeplant ist. Aber die russischen Techniker stehen genaugenommen vor einem Massenproblem: Die Masse der neuen Ausrüstungsgegenstände muß genau kalkuliert werden, um danach zu berechnen, wieviel Treibstoffmasse für den Reboost noch übrig bleibt. Eine sicher sehr schwierige Abwägung ! Jedenfalls ist ein Reboost von ca. 5 km wirklich sehr, sehr wenig. Schaut man sich das Diagramm:

http://www.heavens-above.com/issheight.asp?lat=50.933&lng=6.950&loc=K%f6ln&alt=0&tz=CET

an, so sieht man, daß nach spätestens zwei Monaten die vorige Bahnhöhe wieder erreicht ist.

Heribert

Moin Corsar, moin Heribert,

ich glaube mich erinnern zu können, daß unser Mitglied Cicu seinerzeit festgestellt hat, daß die bordeigenen Triebwerke der *ISS* permanent aktiv sein sollten, damit die Bahnhöhe immer in der jeweils notwendigen Position liegt. Da aber die Triebwerke der *ISS* bisher nicht korrekt funktionieren, warum auch immer, ist es die Aufgabe von den Transportern, die Shuttles mit einbezogen, diese Arbeit zu verrichten.

Jerry

Soweit ich weiß ist der Verschleiß bei den Triebwerken enorm hoch, so dass ein dauerhaftes Zünden mit Sicherheit nicht in Frage kommt. Und da die Progress mit samt ihren Triebwerken ohnehin jedes halbe Jahr getauscht werden, liegt es doch nahe, sie für die Anhebungsmanöver zu nutzen...
Die Triebwerke der ISS leiden zum einem unter den Dauer-Belastungen im All und unter dem o.g. Verschleiß. Abgesehen davon sind sie nicht selten durch andere Bauteile, die sich im Abgasstrahl befinden, blockiert. Daher muss weitgehend auf den Einsatz verzichtet werden...
Gruß,
MSSpace...

Moin Manuel,

waren die Triebwerke eigentlich mal *richtig* im Einsatz? Ich meine, daß das noch nicht der Fall war.

Abgesehen davon sind sie nicht selten durch andere Bauteile, die sich im Abgasstrahl befinden, blockiert. Daher muss weitgehend auf den Einsatz verzichtet werden...

Hat man das eigentlich vorher nicht bedacht?

Jerry

Na ja, zumindest zu Beginn der Bauphase, als die ISS noch nicht bemannt war, hat Sarja doch den Komplex "angeschoben". Das waren ja schon ein paar Jährchen...
Und vor der Installation der Gyros wurden die Triebwerke auch für Bahnkorrekturen genutzt. Zu der Zeit hatte die ISS doch noch den höheren Spritverbrauch...