ISS: Expedition 53

Die ISS Expedition 53 begann mit der Abkopplung des Raumschiffs Sojus MS-04 am 02. September 2017 um 21:58:01 UTC, das drei Mitglieder der vorhergehende Stationsbesatzung (Fjodor Jurtschichin, Jack Fischer und Peggy Whitson) zurück zur Erde brachte.

Nach etwa sechsstündigem Alleinflug koppelte Sojus MS-06 am 13. September 2017 an die ISS an. Alexander Misurkin, Mark Vande Hei und Joseph Acaba bildeten die ISS Expedition 53 (zusammen mit den ISS Expedition 52 Crewmitgliedern Sergej Rjasanski, Randolph Bresnik und Paolo Nespoli). Mit der Ankunft von Sojus MS-06 wurde die Stammbesatzung auf sechs Personen aufgestockt.

Nach der Anlieferung von 2.900 kg Fracht legte Dragon CRS-12 bzw. SpX-12 am 17. September 2017 wieder von der Internationalen Raumstation ab. Der Frachter hatte am 16. August 2017 an der Station festgemacht. Flugkontrolleure koppelten Dragon mit Hilfe des Greifarms der Raumstation, Canadarm2, von der erdzugewandten Seite des Moduls Harmony ab. In ein paar Metern Entfernung setzte Paolo Nespoli mit Unterstützung von Randy Bresnik Dragon um 08:47 UTC frei.
Später wurden die Triebwerke von Dragon gezündet, um das Transportraumschiff in eine sichere Entfernung von der ISS zu bringen, ehe die SpaceX Flugkontrolleure in Hawthorne, California das Kommando für das Bremsmanöver gaben. Die Dragon-Kapsel wasserte gegen 14:16 UTC im Pazifischen Ozean und wurde von Bergungsmannschaften an Bord eines Schiffes geholt. Zu der 1.783 kg schweren Fracht gehörten wissenschaftliche Proben von human- und tierwissenschaftlichen Versuchen, biologischen und biotechnischen Studien sowie die Ergebnisse physikalischer Untersuchungen.

Am 27. September 2017 ab 16:50 UTC wurden die Triebwerke des Frachters Progress MS-06 gezündet, um die Umlaufbahn der Internationalen Raumstation anzuheben. Die Laufzeit betrug 220 Sekunden. Als Ergebnis erhielt die Station einen Geschwindigkeitszuwachs von 0,448 m/sec. Die Korrektur der ISS-Umlaufbahn wurde durchgeführt, um die Bedingungen für den Start von Progress MS-07 am 12. Oktober 2017 zu schaffen.

Den ersten Außenbordeinsatz führten Randolph Bresnik und Mark Vande Hei am 05. Oktober 2017 durch (6h 55m). Sie ersetzten einen von zwei Latching End Effectors (LEE) am Greifarm der Raumstation (Canadarm2). An der Greifmechanik war im letzten Monat ein Fehler aufgetreten, der jedoch die geplanten Operationen der ISS nicht beeinträchtigte. Nach über 400 Zugriffen war das Festziehen der Haltevorrichtungen fehlgeschlagen. Dies wurde auf Verschleiß zurückgeführt. Ein Ersatz-LEE ist außerhalb der Station auf dem zentralen Träger (ITS) gelagert. Canadarm2 verfügt über zwei gleiche Latching End Effectors, die zum Einfangen ankommender Frachtraumschiffe, für die Versorgung von Daten und Telemetrieinformationen zum übrigen Teil des von Kanada gebauten Mobile Base Systems (MBS) und zum Transport von einer Seite der Raumstation zu einer anderen Stelle, Verwendung finden. Einer der beiden LEE sorgt für eine feste Verankerung des flexiblen Transportgeräts, wobei er an den jeweiligen Haltepunkten andockt und dort mit Arretierungseinrichtungen fixiert wird. Außerdem werden über Stecker Verbindungen zur Stromversorgung und zur Übertragung von Steuerungsdaten hergestellt. Der zweite LEE führt dann die eigentlichen Arbeiten aus. So kann er außen angebrachte Experimente an eine andere Position bewegen, Wartungsarbeiten durchführen oder anfliegende Fracht-Raumschiffe einfangen und an den vorgesehenen Kopplungsstutzen verlagern.
Die Arbeiten am LEE gingen so schnell vonstatten, sodass noch zwei Zusatzaufgaben erledigt werden konnten. Die Astronauten entfernten an Palette ESP-2 neben der Luftschleuse die Schutzhülle von einem Reserve-Stromschalter und bereiteten eine Schlauchkupplung für ihre künftige Verwendung im Kühlsystem der ISS vor.

Am 10. Oktober 2017 verließen Randolph Bresnik und Mark Vande Hei die Internationale Raumstation durch die Luftschleuse Quest für die zweite EVA (6h 26m). Dabei schmierten sie den wenige Tage zuvor montierten Latching End Effector (LEE) und ersetzten Kameras auf der linken Seite des zentralen Trägers der Station (ITS) sowie auf der rechten Seite des Forschungslabors Destiny.

Am 14. Oktober 2017 um 08:46:53.478 UTC erfolgte der Start des unbemannten russischen Raumtransporters Progress MS-07 von Kosmodrom Baikonur in Kasachstan. Das Raumschiff brachte 2.549 kg Lebensmittel, Treibstoffe und sonstige Ausrüstungsgegenstände zur Internationalen Raumstation. Ein erster Startversuch am 12. Oktober 2017 musste wenige Sekunden vor Zündung der Triebwerke aus technischen Gründen abgebrochen werden.
Progress MS-07 koppelte zwei Tage später am 16. Oktober 2017 um 11:04:05 UTC an das Modul Pirs der Internationalen Raumstation an. Der Frachter blieb acht Monate mit der ISS verbunden, ehe er am 28. März 2018 mit Abfall beladen abgekoppelt wurde und am 26. April 2018 über dem Südpazifik zum Verglühen gebracht wurde.

Der dritte Außenbordeinsatz innerhalb von zwei Wochen wurde am 20. Oktober 2017 von Randolph Bresnik und Joseph Acaba ausgeführt (6h 49m). Erneut schmierten sie den wenige Tage zuvor montierten Latching End Effector (LEE) und ersetzten Kameras auf der linken Seite des zentralen Trägers der Station (ITS) sowie auf der rechten Seite des Forschungslabors Destiny. Die EVA hatte für Joseph Acaba mit einem Problem begonnen. Das Kontrollzentrum hatte festgestellt, dass sein Taillengurt geplatzte Nähte aufwies und zu reißen drohte. Normalerweise wäre das nicht dramatisch gewesen, weil Joseph Acaba wie üblich noch mit einer Nabelschnur mit der Luftschleuse verbunden war und außerdem das Rettungssystem SAFER trug. Die Flugleitung bestand jedoch auf einem Austausch des Gurtes. Später stellte sich heraus, dass sein normalerweise mit 1,4 Kilogramm Stickstoff gefüllter SAFER leer und damit nicht einsatzfähig war. Es wurde angenommen, dass Joseph Acaba das Gerät während seiner Arbeiten versehentlich eingeschaltet hatte.

Am 02. November 2017 ab 03:15 UTC wurden die Triebwerke des Frachters Progress MS-06 gezündet, um die Umlaufbahn der Internationalen Raumstation anzuheben. Die Laufzeit betrug 206 Sekunden. Als Ergebnis erhielt die Station einen Geschwindigkeitszuwachs von 0,42 m/sec. Die Parameter der ISS nach dem Manöver betrugen: Mindesthöhe über der Erdoberfläche - 403,3 km, die maximale Höhe über der Erdoberfläche - 425,4 km und die Umlaufzeit 92,60 Minuten. Die Korrektur der ISS-Umlaufbahn wurde durchgeführt, um die Bedingungen für die am geplante 14. Dezember 2017 Landung von Sojus MS-05 sowie den Start von Sojus MS-07 am 17. Dezember 2017 zu schaffen.

Am 12. November 2017 um 12:19:51 UTC startete Orbital ATK sein Cygnus-Raumschiff OA-8 ("S.S. Gene Cernan") mit einer verbesserten Rakete vom Typ Antares vom Mid-Atlantic Regional Spaceport Pad-0A.
Dies war der achte geplante Frachtflug durch Orbital ATK im Rahmen des 1,9 Milliarden Dollar umfassenden Vertrages "Commercial Resupply Services" zwischen der Firma und der NASA. Mit diesen Verträgen erhält sich die NASA die Möglichkeit, die Internationale Raumstation mit Fracht zu versorgen. Dazu gehören insbesondere wissenschaftliche Experimente und Untersuchungen in der Schwerelosigkeit.
Cygnus transportiert auch etliche CubeSats mit verschiedenen Forschungsaufgaben. Diese reichen von der Demonstration verschiedener Techniken der Laser-Kommunikation zur Verbesserung des Datenverkehrs von der Raumstation zur Missionskontrolle bis zur Untersuchung von Antibiotika bei der Bekämpfung von multiresistenten Bakterien. Zu den weiteren Experimenten gehören die Verbesserung der biologischen Überwachung der Station sowie des Pflanzenwachstums im Zustand der Mikrogravitation. Damit sollen Strategien zu einer größeren Selbstversorgung von Astronauten und Kosmonauten bei Langzeitflügen entwickelt werden. Letztlich hat der Frachter eine Kamera an Bord, mit der durch National Geographic Aufnahmen zur Überwachung des Lebenssystems auf der Erde gemacht werden.
Cygnus erreichte die Internationale Raumstation am 14. November 2017. Paolo Nespoli und Randolph Bresnik nutzten Canadarm2, den Greifarm der ISS, um Cygnus einzufangen (10:04 UTC). Durch Kommandos der Bodenstation wurde Cygnus gedreht und an der Unterseite des Moduls Unity angekoppelt (12:15 UTC).

Am 29. November 2017 ab 15:50 UTC wurden die Triebwerke des Frachters Progress MS-06 gezündet, um die Umlaufbahn der Internationalen Raumstation anzuheben. Die Laufzeit betrug 183,6 Sekunden. Als Ergebnis erhielt die Station einen Geschwindigkeitszuwachs von 0,36 m/sec. Die Parameter der ISS nach dem Manöver betrugen: Mindesthöhe über der Erdoberfläche - 402,8 km, die maximale Höhe über der Erdoberfläche - 422,7 km und die Umlaufzeit 92,60 Minuten. Die Korrektur der ISS-Umlaufbahn wurde durchgeführt, um die Bedingungen für die am geplante 14. Dezember 2017 Landung von Sojus MS-05 sowie den Start von Sojus MS-07 am 17. Dezember 2017 zu schaffen.

Nach der Anlieferung von fast 3.350 kg Fracht zur Durchführung zahlreicher wissenschaftlicher Experimente hat Cygnus OA-8 die Internationale Raumstation am 06. Dezember 2017 wieder verlassen.
Am Tag zuvor hatten die Flugkontrolleure am Boden das Transportraumschiff mit Hilfe des Canadarm2 von der erdzugewandten Seite des Moduls Unity abgetrennt. Cygnus wurde oberhalb des Harmony-Moduls geparkt, um Daten für geplante Rendezvous- und Kopplungsmanöver bemannter kommerzieller Raumschiffe mit dem an Harmony befindlichen International Docking Adapter (IDA) zu gewinnen.
Am 06. Dezember 2017 etwa um 13:11 UTC gaben Mark Vande Hei und Joseph Acaba das Kommando, Cygnus in den Freiflug in einer eigenen Umlaufbahn zu entlassen. Der Frachter ist mit mehr als 2.500 kg Abfall uns sonstigen nicht länger benötigten Gegenständen beladen.
Cygnus soll am 07. Dezember 2017 über eine NanoRacks-Schleuse 14 CubeSats freisetzen. Anschließend blieb der unbemannte Frachter noch bis 18. Dezember 2017 in der Umlaufbahn, ehe seine Triebwerke zweifach gezündet wurden, um das Verglühen über dem Pazifischen Ozean einzuleiten.

Nach der Übergabe des Kommandos über die Internationale Raumstation vom amerikanischen Astronauten Randolph Bresnik an den russischen Kosmonauten Alexander Misurkin legte das Raumschiff Sojus MS-05 am 14. Dezember 2017 um 05:14:28 UTC mit Sergej Rjasanski, Randolph Bresnik und Paolo Nespoli an Bord von der Station ab. Die Expedition 53 der ISS war damit beendet und es begann die ISS Expedition 54.

Während ihres Aufenthaltes an Bord der ISS führten die Crews der Expeditionen 53 / 54 folgende wissenschaftliche Experimente durch (ohne russische Experimente):
ACE-M-2 (Advanced Colloids Experiment-Microscopy-2)
ACE-T-9 (Advanced Imaging, Folding, and Assembly of Colloidal Molecules)
ACME (Advanced Combustion Microgravity Experiment)
AIRWAY MONITORING (AIRWAY MONITORING)
AMS-02 (Alpha Magnetic Spectrometer - 02)
ARAMIS (Augmented Reality Application for Maintenance, Inventory and Stowage)
ARED Kinematics (ARED Kinematics)
ASIM (Atmosphere-Space Interactions Monitor)
ATOMIZATION (Detailed validation of the new atomization concept derived from drop tower experiments - Aimed at developing a turbulent atomization simulator)
Aquapad (Aquapad)
Area PADLES (Area Passive Dosimeter for Life-Science Experiments in Space)
AstroPi (AstroPi)
At Home in Space (Culture, Values, and Environmental Adaptation in Space)
Biochem Profile (Biochemical Profile)
CALET (CALorimetric Electron Telescope)
CASIS PCG 7 (Crystallization of LRRK2 Under Microgravity Conditions)
CATS (Cloud-Aerosol Transport System)
CEO (Crew Earth Observations)
CREAM (Cosmic Ray Energetics and Mass)
Cerebral Autoregulation (Human Cerebral Autoregulation during Long-duration Spaceflight)
Circadian Rhythms (Circadian Rhythms)
DOSIS-3D (Dose Distribution Inside the International Space Station - 3D)
ESA-Active-Dosimeters (European Crew Personal Active Dosimeter)
ESA-Haptics-1 (ESA-Haptics-1)
Energy (Astronaut's Energy Requirements for Long-Term Space Flight)
Exerc-Orthostatic Tolerance (Structured Exercise Training as Countermeasure to Space Flight-Induced Orthostatic Intolerance)
FLUIDICS (Fluid Dynamics in Space)
FNS (Fast Neutron Spectrometer)
Field Test (Recovery of Functional Sensorimotor Performance Following Long Duration Space Flight)
Fine Motor Skills (Effects of Long-Duration Microgravity on Fine Motor Skills: 1 year ISS Investigation)
Formaldehyde Gas Monitor (Technology Demonstration of Real-Time Formaldehyde Gas Monitor)
Functional Immune (Functional Immune Alterations, Latent Herpesvirus Reactivation, Physiological Stress and Clinical Incidence Onboard the International Space Station)
GRASP (Gravitational References for Sensimotor Performance: Reaching and Grasping)
GRIP (GRIP)
Genes in Space-3 (Genes in Space-3)
HDEV (High Definition Earth Viewing)
IN SITU (ISS Non-invasive Sample Investigation and results Transmission to ground with the Utmost easiness)
IPVI (Non-invasive assessment of intracranial pressure for space flight and related visual impairment)
ISS Ham Radio (ARISS) (International Space Station Ham Radio (also known as Amateur Radio on the International Space Station (ARISS)))
ISS RapidScat (ISS-RapidScat)
Intervertebral Disc Damage (Risk of Intervertebral Disc Damage after Prolonged Space Flight)
JAXA ELF (Electrostatic Levitation Furnace (ELF))
JAXA Low Temp PCG (Japan Aerospace Exploration Agency Protein Crystallization Growth)
JAXA PCG (Japan Aerospace Exploration Agency Protein Crystallization Growth)
LDST (Long Duration Sorbent Testbed)
LMM Biophysics 1 (The Effect of Macromolecular Transport of Microgravity Protein Crystallization)
Lighting Effects (Testing Solid State Lighting Countermeasures to Improve Circadian Adaptation, Sleep, and Performance During High Fidelity Analog and Flight Studies for the International Space Station)
MAGVECTOR (MagVector)
MAXI (Monitor of All-sky X-ray Image)
MOBIPV (Mobile Procedure Viewer)
MSL SCA-Batch 2b-ESA (Material Science Lab Batch 2b)
MUSCLE BIOPSY (Muscle Biopsy)
MVIS Controller-1 (MVIS Controller-1)
Made In Space Fiber Optics (Optical Fiber Production in Microgravity)
Maritime Awareness (Global AIS on Space Station (GLASS))
Marrow (The MARROW study (Bone Marrow Adipose Reaction: Red Or White?))
Meteor (Meteor Composition Determination)
Microbial Tracking-2 (International Space Station - Microbial Observatory of Pathogenic Viruses, Bacteria, and Fungi Project (ISS-MOP)
Miniaturized Particle Telescope (Miniaturized Particle Telescope)
Multi-Omics (Multi-omics analysis of human microbial-metabolic cross-talk in the space ecosystem)
NICER (Neutron Star Interior Composition Explorer)
NanoRacks-NDC-Ames for Space-Bacteria Testing (NanoRacks-NDC-Ames for Space-Bacteria Testing)
NeuroMapping (Spaceflight Effects on Neurocognitive Performance: Extent, Longevity, and Neural Bases)
PK-4 (Plasma Kristall-4)
PS-TEPC (Establishment of dosimetric technique in the International Space Station (ISS) with Position Sensitive Tissue Equivalent Proportional Chamber)
Plant Gravity Perception (Gravity Perception Systems)
Plant Habitat-01 (An Integrated Omics Guided Approach to Lignification and Gravitational Responses: The final Frontier.)
Probiotics (Study for evaluating the impact of continuous consumption of probiotics on immune function and intestinal microbiota in astronauts under closed microgravity environment)
Radi-N2 (Radi-N2 Neutron Field Study)
Repository (National Aeronautics and Space Administration Biological Specimen Repository)
Robonaut (Robonaut)
Rodent Research-5 (RR-5) (Systemic Therapy of NELL-1 for Osteoporosis)
Rodent Research-6 (RR-6) (Rodent Research-6 (RR-6))
SAGE III-ISS (Stratospheric Aerosol and Gas Experiment III-ISS)
SCAN Testbed (Space Communications and Navigation Testbed)
SEDA-AP (Space Environment Data Acquisition Equipment - Attached Payload)
SPHERES-Zero-Robotics (Synchronized Position Hold, Engage, Reorient, Experimental Satellites-Zero-Robotics)
STP-H5 APS (Space Test Program-H5 Automated Plume Sentry)
STP-H5 CSP (STP-H5-Center for High-performance REconfigurable Computing (CHREC) Space Processor)
STP-H5 EHD (STP-H5-Electro-Hydro Dynamics)
STP-H5 FPS (STP-H5-Fabry Perot Spectrometer for Methane)
STP-H5 GROUP-C (Space Test Program-H5-GPS Radio Occultation and Ultraviolet Photometry Co-located)
STP-H5 ICE (STP-H5-Innovative Coatings Experiment)
STP-H5 LIS (STP-H5-Lightning Imaging Sensor)
STP-H5 LITES (STP-H5-Limb-Imaging Ionospheric and Thermospheric Extreme-Ultraviolet Spectrographs)
STP-H5 RHEME (STP-H5-Radiation Hardened Electronic Memory Experiment)
STP-H5 Raven (Raven)
STP-H5 SHM (STP-H5-Structural Health Monitoring)
STP-H5 Space Cube - Mini (STP-H5-SpaceCube - Mini)
STP-H5 iMESA-R (Space Test Program-H5-integrated Miniature Electro-Static Analyzer-Reflight)
Sally Ride EarthKAM (Sally Ride Earth Knowledge Acquired by Middle School Students)
Space Headaches (Space Headaches)
Space Pup (Effect of space environment on mammalian reproduction)
Straight Ahead in Microgravity (Straight Ahead in Microgravity)
TBone (Assessment of the effect of space flight on bone quality using three-dimensional high resolution peripheral quantitative computed tomography (HR-pQCT))
Telescience Resource Kit (Flight Demonstration of Telescience Resource Kit)
Try Zero-G for Asia (Try Zero-G for Asia)
Two-Phase Flow (Interfacial behaviors and Heat transfer characteristics in Boiling Two-Phase Flow)
Vascular Echo (Cardiac and Vessel Structure and Function with Long-Duration Space Flight and Recovery)
Vessel ID System (Vessel ID System)