Kristall (Mir)

Kristall (Mir)

Missionsdaten
Mission: Kristall
Besatzung: unbemannt
Ziel: Mir
Startfahrzeug: Proton
Start am: 31. Mai 1990 / Baikonur
Kopplung am: 10. Juni 1990
Abkopplung am:
Wiedereintritt am: 23. März 2001
Flugdauer: 3.948 Tage
verglüht über: Pazifik
Erdumkreisungen: rund 63.800
vorherige TKS-Mission:

Kwant 2

folgende TKS-Mission:

Spektr

Kristall ist der Name eines wissenschaftlichen Moduls, das an der sowjetischen Raumstation Mir angedockt wurde. (Die weiterhin geläufige Bezeichnung Kwant-3 wird offiziell nicht verwendet.)

Entwicklung

Kristall in Ausgangskonfiguration (Kopplungsknoten vorne links)

Kristall wog in der Ausgangskonfiguration rund 20 Tonnen und wurde am 31. Mai 1990 an Bord einer Proton-K-Rakete in Baikonur in den Weltraum befördert. Nach längerem autonomen Flug zum Test der Systeme wurde das Modul am 10. Juni 1990 beim ersten Versuch erfolgreich am axialen Port des Kopplungsstutzen der Raumstation Mir angedockt. Nach dem Andocken wurde Kristall mit Hilfe eines Roboterarms an den radialen Andockpunkt gegenüber dem bereits gedockten Kwant 2-Modul versetzt. Kristall war damit das dritte Modul zur Erweiterung der Raumstation. Die gut 60 Kubikmeter druckbeaufschlagten Raum des Moduls waren im Wesentlichen für biologische und materialwissenschaftliche Experimente bestimmt. Neben der Ausrüstung für diese Experimente verfügte das auf der Grundlage einer TKS-Fähre entwickelte Modul über zwei vergrößerte Sonnensegel mit zusammen rund 70 Quadratmetern Fläche und eigene Lagekontrolltriebwerke.

Als Besonderheit war am hinteren Ende anstelle der Merkur-Landekapsel ein Kopplungsknoten mit zwei androgynen Andockpunkten vom Typ APAS 89 (89 für das Entwicklungsjahr) untergebracht, die eine Weiterentwicklung der APAS 75 Andockvorrichtung des Apollo-Sojus-Projekts darstellten. Dieses System – anders als gewöhnliche Kopplungssysteme – ermöglichte jedem damit ausgestatteten Raumfahrzeug sowohl den passiven als auch den aktiven Teil eines Andockmanövers zu übernehmen. Das neue Kopplungssystem wurde entwickelt, um das Andocken der Buran-Raumfähre an die Raumstation Mir zu ermöglichen. Gleichzeitig sollten spezielle Sojus-Raumschiffe mit diesem Kopplungssystem ausgestattet werden, um bei bemannten Testmissionen der Buran als Rettungssystem zu dienen. Darüber hinaus waren Module zur Erweiterung der Mir mit APAS-Andocksystem geplant, die an Kristall angebracht werden sollten.

Mission

Kristall in Ausgangsposition an der Mir (unten). Abgebildet auch die bereits vorhandenen Module Kwant-2 (oben) und Kwant (rechts)

Obwohl das Kristall-Module ursprünglich zur Ankopplung von Buran-Raumfähren vorgesehen war, konnte eine solche Kopplung nie erfolgen. Nach dem Zusammenbruch der Sowjetunion wurde das Buran-Programm nach einem unbemannten Testflug aus finanziellen Gründen 1992 gestoppt. Bemannte Flüge der Buran zur Mir wurden daher nie realisiert. Aus dem Buran-Programm verblieb ein einzelnes bereits gebautes Sojus-Rettungsraumschiff mit dem APAS-Andocksystem, welches im Januar 1993 für den Transport einer Stammbesatzung zur Mir verwendet wurde (Sojus TM-16). Dies blieb die einzige Sojus-Mission in der Geschichte der Mir, bei der nicht an den axialen Andockpunkten des Mir-Basismoduls oder des Kwant-Moduls angedockt wurde.

Um den weiteren Ausbau der Mir zu ermöglichen, wurde bereits im Jahre 1992 eine der beiden großen Solaranlagen von Kristall nach Kwant umgesetzt. Kristall selbst wurde aufgrund von Verzögerungen bei der Fertigung des nächsten Moduls im Mai 1995 um 90° an einen radialen Andockpunkt des Kopplungsadapters der Mir versetzt, um genügend Raum für das Andocken des Moduls Spektr zu schaffen. Durch die fortschreitende Annäherung der amerikanischen und der russischen Raumfahrt wurde in Erwägung gezogen, das Kristall-Modul zum Andocken des amerikanischen Space Shuttles zu nutzen. Da dieses auf Grund der Größe allerdings die Module Kwant-2 und Spektr oder zumindest deren Aufbauten zu berühren oder mit Zündungen der Steuertriebwerke zu beschädigen drohte, musste erneut die komplizierte Umsetzung des Moduls an den axialen Port des Mir-Kopplungsadapters erfolgen. Während der dritten Shuttle-Mir-Mission STS-71 dockte erstmals das Space Shuttle Atlantis der NASA am 29. Juni 1995 an Kristall an. (Bei der Vormission wurde die Mir nur umflogen und das Annäherungsmanöver erprobt, bei der ersten Mission des Programms wurde die Mir nicht angeflogen.) Der Mission folgte das Rückversetzen von Kristall auf die Ursprungsposition. Im Rahmen der vierten Shuttle-Mir-Mission wurde an Kristall ein spezielles Shuttle-Andockmodul (SDM) angebaut, um dem Space Shuttle eine bessere Andockmöglichkeit zu bieten und die aufwendige Umsetzung bei den Folgemissionen zu umgehen. Insgesamt erfolgten neun Shuttlemissionen zur Mir, bei denen das Andockmanöver immer an Kristall bzw. dem SDM erfolgte. Nach rund 11 Jahren im All stürzte Kristall zusammen mit den weiteren Modulen des Mir-Komplexes am 23. März 2001 kontrolliert über dem Pazifik ab.

Wissenschaftliche Aufgaben

Aufbau des Kristall-Moduls

Mit Kristall wurde vorwiegend neue Technologie, hauptsächlich zur Andockung schwerer Raumfahrzeuge erprobt. An Kristall wurden erstmals die weiterentwickelten Kopplungssysteme vom Typ APAS 89 erprobt. Der zusätzliche radiale Andockpunkt war für die Installation eines großen Weltraum-Röntgenteleskops vorgesehen, das im Rahmen der ersten Buran-Mir Mission geliefert und angedockt werden sollte. Nach der Einstellung des Buran-Programms konnte dies allerdings nicht verwirklicht werden, so dass der radiale Andockpunkt bis zum Ende der Mir ungenutzt blieb.

Weiterhin wurde Kristall für Forschungen in den Bereichen Biologie, Geologie und Astrophysik genutzt. Im sogenannten „Swetlana“-Experiment wurde ein Treibhaus zur Untersuchung von Auswirkungen der Schwerelosigkeit auf Pflanzen betrieben. Andere Experimente beschäftigten sich mit der Zucht bzw. Bildung von Kristallen in der Schwerelosigkeit. Im Modul und an der Außenwand befanden sich weiterhin ein Teleskop, ein Spektrometer sowie Fotoausrüstung und weitere Geräte für astrophysikalische Beobachtungen.

Schlussfolgerungen

Vollausgebaute Mir, Kristall mit SDM auf endgültiger Position (links)

Kristall spielte eine wichtige Rolle in der Zusammenarbeit der amerikanischen und der russischen Raumfahrt. Erstmals seit der Apollo-Sojus-Mission erfolgten an Kristall bis dahin einzigartige Kopplungen von Raumfahrzeugen unterschiedlicher Nationen. Weiterhin wurden erstmals Raumfahrzeuge großer Masse aneinander gekoppelt und ein Rekordgewicht für Weltraumkomplexe (bei der ersten Shuttle-Mir-Mission rund 220, später noch mehr Tonnen) erreicht. Zudem trafen sich erstmals Besatzungen von bis zu 13 Personen in einer Raumstation. In diesem Rahmen wurde die Technik für internationale Missionen wesentlich modifiziert und den Nationen gegenseitig zur Verfügung gestellt. So beruht das bis heute in Gebrauch befindliche androgyne APAS-Kopplungssystem grundlegend auf dem Einsatz am Kristall-Modul. Weiterhin wurde mit dem Kristall-Erweiterungsmodul SDM das erste internationale gebaute Raumstationsmodul geschaffen. Somit wurden mittels des Moduls Kristall im Rahmen des Mir-Programms wichtige Kenntnisse gesammelt und Ausrüstungsgegenstände zum Betrieb der heutigen internationalen Raumstation ISS entwickelt. Am Rande sei erwähnt, dass das gemeinsame Raumfahrtprogramm wesentlich zur politischen Annäherung der beteiligten, ehemals verfeindeten Nationen beigetragen hat.

Quellen

  • Harland, David M.; The story of Space Station Mir, Springer-Verlag, Berlin Heidelberg, New York 2005, ISBN 0-387-23011-4

Weblinks

 <Lang> Commons: Kristall (Mir) – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

Diese Artikel könnten dir auch gefallen



Die letzten News


20.01.2021
Sonnenaktivität über ein Jahrtausend rekonstruiert
Ein internationales Forschungsteam unter Leitung der ETH Zürich hat aus Messungen von radioaktivem Kohlenstoff in Baumringen die Sonnenaktivität bis ins Jahr 969 rekonstruiert.
20.01.2021
Forschungsteam stoppt zeitlichen Abstand von Elektronen innerhalb eines Atoms
Seit mehr als einem Jahrzehnt liefern Röntgen-Freie-Elektronen-Laser (XFELs) schon intensive, ultrakurze Lichtpulse im harten Röntgenbereich.
20.01.2021
Welche Rolle Turbulenzen bei der Geburt von Sternen spielen
Aufwändige und in diesem Umfang bis dahin noch nicht realisierte Computersimulationen zur Turbulenz in interstellaren Gas- und Molekülwolken haben wichtige neue Erkenntnisse zu der Frage gebracht, welche Rolle sie bei der Entstehung von Sternen spielt.
20.01.2021
Wie Aerosole entstehen
Forschende der ETH Zürich haben mit einem Experiment untersucht, wie die ersten Schritte bei der Bildung von Aerosolen ablaufen.
13.01.2021
Schnellere und stabilere Quantenkommunikation
Einer internationalen Forschungsgruppe ist es gelungen, hochdimensionale Verschränkungen in Systemen aus zwei Photonen herzustellen und zu überprüfen. Damit lässt sich schneller und sicherer kommunizieren, wie die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler zeigen.
12.01.2021
Elektrisch schaltbares Qubit ermöglicht Wechsel zwischen schnellem Rechnen und Speichern
Quantencomputer benötigen zum Rechnen Qubits als elementare Bausteine, die Informationen verarbeiten und speichern.
12.01.2021
ALMA beobachtet, wie eine weit entfernte kollidierende Galaxie erlischt
Galaxien vergehen, wenn sie aufhören, Sterne zu bilden.
11.01.2021
Umgekehrte Fluoreszenz
Entdeckung von Fluoreszenzmolekülen, die unter normalem Tageslicht ultraviolettes Licht aussenden.
11.01.2021
Weyl-Punkten auf der Spur
Ein Material, das leitet und isoliert – gibt es das? Ja, Forschende haben erstmals 2005 sogenannte topologische Isolatoren beschrieben, die im Inneren Stromdurchfluss verhindern, dafür aber an der Oberfläche äußerst leitfähig sind.
11.01.2021
MOONRISE: Schritt für Schritt zur Siedlung aus Mondstaub
Als Bausteine sind sie noch nicht nutzbar – aber die mit dem Laser aufgeschmolzenen Bahnen sind ein erster Schritt zu 3D-gedruckten Gebäuden, Landeplätzen und Straßen aus Mondstaub.
11.01.2021
Konstanz von Naturkonstanten in Raum und Zeit untermauert
Moderne Stringtheorien stellen die Konstanz von Naturkonstanten infrage. Vergleiche von hochgenauen Atomuhren bestätigen das jedoch nicht, obwohl die Ergebnisse früherer Experimente bis zu 20-fach verbessert werden konnten.
08.01.2021
Weder flüssig noch fest
E
08.01.2021
Mit quantenlimitierter Genauigkeit die Auflösungsgrenze überwinden
Wissenschaftlern der Universität Paderborn ist es gelungen, eine neue Methode zur Abstandsmessung für Systeme wie GPS zu entwickeln, deren Ergebnisse so präzise wie nie zuvor sind.
25.12.2020
Wie sich Sterne in nahe gelegenen Galaxien bilden
Wie Sterne genau entstehen, ist nach wie vor eines der grossen Rätsel der Astrophysik.
25.12.2020
Kartierung eines kurzlebigen Atoms
Ein internationales Team aus Deutschland, Schweden, Russland und den USA unter der Leitung von Wissenschaftern des European XFEL hat Ergebnisse eines Experiments veröffentlicht, das neue Möglichkeiten zur Untersuchung von Übergangszuständen in Atomen und Molekülen eröffnet.
25.12.2020
Skyrmionen – Grundlage für eine vollkommen neue Computerarchitektur?
Skyrmionen sind magnetische Objekte, von denen sich Forscher weltweit versprechen, mit ihnen die neuen Informationseinheiten für die Datenspeicher und Computerarchitektur der Zukunft gefunden zu haben.
25.12.2020
Mysterien in den Wolken: Große Tröpfchen begünstigen die Bildung kleinerer
Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Dynamik und Selbstorganisation (MPIDS) berichten die über ihre neuen Erkenntnisse, wie ausfallende große Regentropfen und Eispartikel das Wachstum von Aerosolen begünstigen können, um neue Kondensationskerne oder Eiskeimteilchen in Wolken zu erzeugen.
25.12.2020
Kollidierende Sterne offenbaren grundlegende Eigenschaften von Materie und Raumzeit
Ein internationales Wissenschaftsteam um den Astrophysikprofessor Tim Dietrich von der Universität Potsdam schaffte den Durchbruch bei der Größenbestimmung eines typischen Neutronensterns und der Messung der Ausdehnung des Universums.
25.12.2020
Endgültige Ergebnisse und Abschied vom GERDA-Experiment
Die Zeit des GERDA-Experiments zum Nachweis des neutrinolosen doppelten Betazerfalls geht zu Ende.
18.12.2020
Galaxienhaufen, gefangen im kosmischen Netz
Mehr als die Hälfte der Materie in unserem Universum entzog sich bislang unserem Blick.
18.12.2020
Zwei planetenähnliche Objekte, die wie Sterne geboren wurden
Ein internationales Forschungsteam unter der Leitung der Universität Bern hat ein exotisches System entdeckt, das aus zwei jungen planetenähnlichen Objekten besteht, die sich in sehr grosser Entfernung umkreisen.
16.12.2020
Neuen Quantenstrukturen auf der Spur
Der technologische Fortschritt unserer modernen Informationsgesellschaft basiert auf neuartigen Quantenmaterialien.
16.12.2020
Das Protonenrätsel geht in die nächste Runde
Physiker am Max-Planck-Institut für Quantenoptik haben die Quantenmechanik mit Hilfe der Wasserstoffspektroskopie einem neuen bis dato unerreichten Test unterzogen und sind der Lösung des bekannten Rätsels um den Protonenladungsradius damit ein gutes Stück nähergekommen.
03.12.2020
Laborexperimente könnten Rätsel um Mars-Mond Phobos lösen
Was lässt die Oberfläche des Mars-Monds Phobos verwittern? Ergebnisse der TU Wien liefern wichtige Erkenntnisse, bald soll eine Weltraummission Gesteinsproben nehmen.
26.11.2020
Gesund bis zum Mars
Tübinger Wissenschaftlerin untersucht mit internationalem Weltraumforschungsteam die Einflüsse der Raumfahrt auf den menschlichen Körper.