Ein von Russland kontrollierter Teil der Internationalen Raumstation hat Lecks, die Luft und Druck entweichen lassen. Die Situation hat einen kritischen Punkt erreicht, da Kosmonauten hektisch versuchen, die problematischen Stellen abzudichten, während sich die Verantwortlichen der russischen Raumfahrtbehörde Roscosmos und von NASA über die Schwere des Problems uneinig sind.
Dringlichkeit der Situation
Das fußballfeldgroße Raumlabor muss ständig druckbehalten und mit atembarem Gas gefüllt sein, um eine rotierende Crew von Astronauten unterzubringen, was seit dem Jahr 2000 in getrennten, aber verbundenen russischen und amerikanischen Sektionen funktioniert. Problematische Lecks wurden erstmals 2019 in einem Tunnel identifiziert, der ein russisches Modul namens Zvezda mit einem Andockport verbindet, der Raumschiffe mit Fracht und Vorräten empfängt. Allerdings hat die Rate, mit der das Modul Luft verliert, in diesem Jahr einen neuen Höchststand erreicht.
Besorgnis der US-Behörden
Aufsichtsbehörden in den Vereinigten Staaten betrachten dieses Problem inzwischen als die drängendste Herausforderung für die veraltete Raumstation, die die Sicherheit der Crew gefährden könnte, wie ein aktueller Bericht vom Büro des NASA-Inspektors General zeigt. Der ehemalige NASA-Astronaut Bob Cabana, Vorsitzender des ISS-Beratungsausschusses der Agentur, erklärte bei einem Meeting zu diesem Thema, dass die US-Raumfahrtbehörde „Bedenken hinsichtlich der strukturellen Integrität des (leckenden Moduls) und der Möglichkeit eines katastrophalen Versagens geäußert hat“.
Meinungsverschiedenheiten zwischen USA und Russland
Während Roscosmos seine Kosmonauten angewiesen hat, nach den problematischen Stellen zu suchen und diese zu beheben – was die Leckrate reduziert hat – glaubt die russische Seite „nicht, dass eine katastrophale Zersetzung ... realistisch ist“, fügte Cabana hinzu. „Die Russen sind der Meinung, dass der Betrieb sicher ist – aber sie können das zu unserer Zufriedenheit nicht beweisen. Und die USA glauben, dass es nicht sicher ist, aber wir können das den Russen nicht zu ihrer Zufriedenheit beweisen.“ Trotz eines Treffens im September, das Cabana als sehr erfolgreich beschrieb, persistieren diese Meinungsverschiedenheiten.
Mögliche Lösungsansätze
Die USA drängen nun darauf, unabhängige Experten beider Seiten zu beauftragen, um das Problem zu bewerten und zu helfen, einen Konsens über die Ursachen und die Schwere der Lecks zu erreichen. Die USA haben bereits Schritte unternommen, um ein eigenes Expertenteam zu bilden, während Russland der Empfehlung bislang nicht nachgekommen ist. Dennoch betonte Cabana, dass das Treffen mit Russland im September „äußerst erfolgreich“ war.
Vorsichtsmaßnahmen der Besatzung
Inzwischen sind Astronauten und Kosmonauten an Bord der Raumstation gezwungen, Vorsichtsmaßnahmen zu treffen, wie das ständige Abdichten des leckenden Segmentes, es sei denn, es muss geöffnet werden, um Fracht von ankommenden Raumschiffen zu entpacken. Wenn Astronauten dieses Segment öffnen müssen, schließen sie die Luke, die die US-amerikanischen und russischen Teile der Station trennt, erklärte NASA-Astronaut Michael Barratt während eines Pressebriefings am 8. November. „Wir haben einen sehr konservativen Ansatz gewählt“, so Barratt. „Es ist keine komfortable Situation, aber es ist das beste Einvernehmen zwischen allen klugen Köpfen auf beiden Seiten – und damit leben wir als Crew.“
Die Herausforderungen des alternden Raumlabors
Während die Raumstation altert, stehen beide Agenturen vor der dringenden Entscheidung, wie und wann sie den Betrieb einstellen und die Station sicher entsorgen können. Die anhaltenden Leckprobleme werfen ernsthafte Fragen zur Sicherheit der Station und zur Fähigkeit von NASA und Roscosmos auf, einen Konsens zu erreichen.
Identifizierung der Lecks auf der Internationalen Raumstation
NASA und Roscosmos wissen seit Jahren, dass das russische Modul allmählich Luft verliert. Das Problem wird dadurch kompliziert, dass die vermuteten Risse „sehr klein und mit bloßem Auge nicht sichtbar sind und sich Halterungen und Rohrleitungen in der Nähe befinden, was es schwierig macht, Diagnosetools in diese Bereiche zu bringen“, sagte NASA in einer Erklärung an CNN. Die derzeit getroffenen Maßnahmen zur Eindämmung der Lecks haben das Problem vorerst in Schach gehalten. Dennoch „liegt die Leckrate immer noch zwischen 2 und 2,5 Pfund (Luft) pro Tag über dem Basiswert für die Raumstation“, so NASA. Um einen Kontext zu bieten, soll die Raumstation bei 14,7 Pfund pro Quadratzoll absolut druckbehalten werden – was den Atmosphärendruck auf Meereshöhe entspricht.
Themen der unterschiedlichen Auffassungen
Technische Teams in den USA und Russland sind sich über die Ursachen der Probleme nicht einig. Russische Experten glauben, dass Vibrationen – möglicherweise verursacht durch mechanische Systeme wie die zur Energie Speicherung verwendeten – Wände belasten und „Hochzyklusermüdung“ verursachen, was ein Phänomen darstellt, bei dem eine relativ sanfte Kraft Metall über lange Zeiträume hinweg zum Riss und schließlich zum Versagen bringt. NASA hingegen ist der Meinung, dass die Situation komplizierter ist und mehrere Faktoren wie mechanische Belastung, Umwelteinflüsse und „Restspannungen“ oder potenzielle Probleme umfasst, die aus der Herstellung der verwendeten Materialien stammen. Ein im September veröffentlichtes Dokument des NASA-Inspektors Generals hebt hervor, dass, während NASA und Roscosmos übereinstimmen, dass das betroffene Segment möglicherweise dauerhaft geschlossen werden muss, wenn die Leckrate ein „unhaltbares“ Niveau erreicht, die beiden Seiten sich jedoch nicht einig sind, wie genau „unhaltbar“ definiert wird.
Sicherheitsmaßnahmen von NASA
Während NASA und Roscosmos an der Lösung der Leckprobleme arbeiten, hat die US-Raumfahrtbehörde eigene Schritte unternommen, um die Sicherheit der Astronauten zu gewährleisten. Neben der Aufforderung an die Astronauten, den Zugang zum russischen Abschnitt zu schließen, wenn der Zvezda-Transferkanal geöffnet ist, platziert die US-Agentur nun einen zusätzlichen „Paletten-Sitz“ an Bord der SpaceX Crew Dragon-Raumfahrzeuge. Der Paletten-Sitz befindet sich auf einem Bereich des Raumschiffes, der normalerweise für den Transport von Fracht verwendet wird, und ist im Wesentlichen ein Stück Schaumstoff, an das sich ein Astronaut anschnallen kann, falls er im Notfall in einer Crew Dragon-Kapsel nach Hause fliegen muss.
Anstehende Herausforderungen für die Raumstation
NASA hat Notfallpläne zum Schutz der Crew, kämpft jedoch auch mit der Tatsache, dass das leckende russische Modul eine Bedrohung für die Sicherheit und die Langlebigkeit der Raumstation darstellen könnte. In ihrem Bericht stellt das Büro des Inspektors General fest: „Es ist zwar möglich, dass die ISS funktioniert, wenn die Luke (zum betroffenen Bereich) dauerhaft geschlossen wird, jedoch könnte dies die Lieferung von Fracht beeinträchtigen, da es einen weniger Andockport gibt“. Das permanente Schließen der Luke würde auch zusätzliche Treibstoffreserven erfordern, um die Höhe und die Ausrichtung der Station aufrechtzuerhalten.
Die Raumstation benötigt routinemäßig Raumschiffe, die an ihr angedockt sind, um den umlaufenden Außenposten zu boosten, um seine Bahn aufrechtzuerhalten und zu verhindern, dass die Schwerkraft der Erde es zurückzieht. Typischerweise werden diese Boosts durch angedockte russische Raumfahrzeuge durchgeführt. Doch NASA hat bereits begonnen, US-Raumfahrzeuge für diese Aufgabe zu testen. Das Leckproblem tritt zu einem kritischen Zeitpunkt für das umlaufende Labor auf, das NASA hofft, dass es bis mindestens 2030 mit seinen fünf Partneragenturen weiterhin betrieben werden kann. Neben Roscosmos gehören dazu die Canadian Space Agency, die Europäische Raumfahrtbehörde und die Japan Aerospace Exploration Agency. Russische Offizielle haben jedoch bis 2028 keine Zusage zur Raumstation gemacht und werden wahrscheinlich erst 2025 Details zu Roscosmos‘ Beteiligung nach diesem Zeitraum geben.
Das Ziel von NASA ist es, weiterhin essentielle Forschung in dem Umlab zu betreiben, bis eine alternative Raumstation einsatzbereit ist. Die US-Raumfahrtbehörde beabsichtigt, die Verantwortung für die Schaffung und den Betrieb dieses neuen Raumlabors dem Privatsektor zu überlassen – derzeit entwickeln eine Reihe von kommerziellen Unternehmen ihre eigenen Plattformen. Dazu gehören das von Jeff Bezos finanzierte Unternehmen Blue Origin und SpaceX-Partner Vast. Die Raumfahrtbehörde plant, im Jahr 2026 lukrative Aufträge für diese Aufgabe zu vergeben.
Dennoch ist unklar, ob die kommerziellen Ziele bereit sein werden, bevor die Raumstation gezwungen ist, ihren Betrieb einzustellen. „Die Station ist nicht mehr jung“, sagte Barratt. „Wir werden erwarten, dass wir an verschiedenen anderen Stellen weiteren Verschleiß sehen.“
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