Bemannte Raumflüge

Internationale Flug-Nr. 248

STS-116

Discovery (33)

USA

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Start-, Bahn- und Landedaten

Startdatum:  10.12.2006
Startzeit:  01:47 UTC
Startort:  Cape Canaveral (KSC)
Startrampe:  39-B
Bahnhöhe:  326 - 358 km
Inklination:  51,64°
Ankopplung ISS:  11.12.2006, 22:12 UTC
Abkopplung ISS:  19.12.2006, 22:10 UTC
Landedatum:  22.12.2006
Landezeit:  22:32 UTC
Landeort:  Cape Canaveral (KSC)

Crew auf dem Weg zum Start

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alternatives Crewfoto

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Besatzung

Nr.   Name Vorname Position Flug-Nr. Flugdauer Erdorbits
1  Polansky  Mark Lewis "Roman"  CDR 2 12d 20h 44m  203 
2  Oefelein  William Anthony "Bill"  PLT 1 12d 20h 44m  203 
3  Patrick  Nicholas James MacDonald  MSP 1 12d 20h 44m  203 
4  Curbeam  Robert Lee, Jr. "Beamer"  MSP 3 12d 20h 44m  203 
5  Fuglesang  Arne Christer  MSP 1 12d 20h 44m  203 
6  Higginbotham  Joan Elizabeth Miller  MSP 1 12d 20h 44m  203 
7  Williams  Sunita Lyn "Suni"  Bordingenieurin 1 194d 18h 02m  3062 

Sitzverteilung der Besatzung

Start
1  Polansky
2  Oefelein
3  Patrick
4  Curbeam
5  Fuglesang
6  Higginbotham
7  Williams
Landung
1  Polansky
2  Oefelein
3  Higginbotham
4  Curbeam
5  Fuglesang
6  Patrick
7  Reiter

Ersatz-Besatzung

Nr.   Name Vorname Position
7  Anderson  Clayton Conrad  Bordingenieur

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Flugverlauf

Start von Cape Canaveral (KSC); Landung auf Cape Canaveral (KSC) .Es war die europäische Mission Celsius.

Der Start war ursprünglich für den 07. Dezember 2006 vorgesehen, musste aber wegen tiefliegender Wolken abgesagt werden.

Die Hauptziele der Mission ISS-12A.1 SH-LSM ITS-P5 waren der Transport und die Installation des P5 Truss-Segments mit einer Masse von 1,9 Tonnen an die Internationale Raumstation als wesentlicher Beitrag für deren Energiesystem und der Austausch einen ISS-Besatzungsmitgliedes. Thomas Reiter sollte zur Erde zurückkehren, während Sunita Williams seine Position in der 14. Stammbesatzung der ISS einnehmen sollte.
Während des ersten Weltraumausstiegs wurde die Gitterstruktur P5 an die Internationalen Raumstation montiert. Daneben wurden bei zwei weiteren Außenbordeinsätzen die Energiesysteme der Station neu konfiguriert, um die provisorische Verkabelung in den von den Ingenieuren geplanten Endzustand zu versetzen. Dadurch konnten die im September 2006 montierten Solarzellen des P3/P4-Moduls an die stationseigene Energieversorgung angeschlossen werden. Während eines vierten Ausstiegs, der zusätzlich angeordnet wurde, reparierten zwei Astronauten ein verklemmtes Sonnenpaneel, das sich nicht automatisch einfahren ließ.
Die Raumfähre brachte 2,4 Tonnen Ausrüstung (davon 1,9 Tonnen im Spacehab) zur Station und nahm 1,7 Tonnen nicht mehr benötigter Teile (abgeschlossene Experimente, Ausrüstung, Müll) wieder zurück zur Erde.

Die Integrated Truss Structure (ITS; dt.: Integrierte Gitterstruktur) ist die tragende Gitterstruktur der Internationalen Raumstation (ISS). Sie bildet deren Rückgrat und ist senkrecht zur Flugrichtung ausgerichtet.
Die ITS ist wie die gesamte Raumstation modular aufgebaut. Die einzelnen Elemente tragen Bezeichnungen aus einer Buchstaben-/Zahlenkombination ("P" steht für Port, von engl. Backbord; "S" steht für Starboard, von engl. Steuerbord): P1, P3/P4, P5 und P6 sind in Flugrichtung links angeordnet, während auf der rechten Seite die Elemente S1, S3/S4, S5 und S6 montiert sind. Das Element S0 liegt in der Mitte und ist über das Destiny Labor mit dem bewohnten Teil der Station verbunden.
Die Integrated Truss Structure ist eine im Querschnitt trapezförmige, starre Leichtmetallstruktur mit zusätzlichen Querstreben. Für die Verbindung der einzelnen Segmente der Gitterstruktur existiert ein spezielles "Module-to-Truss Segment Attachment System". Für jede Verbindung gibt es einen fernbedienbaren Fangriegel, der beide Elemente zunächst locker verbindet und danach festgezogen wird. Außerdem greifen dann vier motorgetriebene Bolzen, die zusätzlich gesichert werden.

Bei den Segmenten P5 und S5 handelt es sich jeweils um ein 3,37 m langes Adapterstück, um die P6- und S6-Solarmodule an den P4- und S4-Solarmodulen montieren zu können.

Nach dem Erreichen der Erdumlaufbahn öffnete die Besatzung die Frachtraumtüren der Discovery, testete den Greifarm RMS in seinen verschiedensten Funktionen, klappte die für das Rendezvous erforderliche Ku-Band-Antenne aus und begann mit der Angleichung der Flugbahn zur Internationalen Raumstation. Ebenso montierten sie im "Orbiter Docking System" die "Centerline Camera", die Kommandant Mark Polansky das spätere Docking erleichtern soll.
Außerdem wurde der Hitzeschild der Discovery auf eventuelle Schäden untersucht, die beim Start durch sich vom Außentank ablösende Isolierschaumstücke entstanden sein könnten. Dabei wurde der OBSS-Inspektionsarm eingesetzt, der nach dem Columbia-Unglück entwickelt wurde. Der OBSS ist ein 15 Meter langer "Aufsatz", der mit dem Roboterarm des Shuttles verbunden wird. Der Kopf des OBSS ist mit Laser-Sensoren und hoch auflösenden Kameras ausgestattet und tastet halbautomatisch die Hitzeschutzkacheln des Orbiters ab.

Den Gesetzen der Bahnmechanik folgend holte die Discovery von ihrer ersten Umlaufbahn und weiteren Triebwerkszündungen in den folgenden beiden Tagen immer mehr zur Internationalen Raumstation auf. Am dritten Flugtag, dem 11. Dezember 2006, hatte die Discovery einen Punkt 15 Kilometer hinter der Raumstation erreicht. Für den Anflug im Rahmen des sogenannten "R-Bar Approach" musste das Space Shuttle nochmals seine Bahn senken, so dass sich die Discovery schließlich etwa 180 Meter unterhalb der Internationalen Raumstation befand. Ab dieser Distanz übernahm Mark Polansky die manuelle Steuerung und flog entlang des sogenannten "R-Bar" (gedachte Verbindungslinie zwischen der Raumstation und dem Erdmittelpunkt) hinauf zur ISS. In der Nähe der Station führte Mark Polansky ein spektakuläres 360°-Manöver - das Rendezvous Pitch Maneuver (RPM) - durch, wobei er die Raumfähre innerhalb weniger Minuten um ihre Querachse drehen ließ. Die Besatzung der Raumstation fertigte währenddessen hochauflösende Aufnahmen des Shuttle-Hitzeschildes an. Die Aufnahmen werden später zur Erde übertragen und von Fachleuten ausgewertet. Mit einer direkt vor der ISS reduzierten Annäherungsgeschwindigkeit auf zuletzt nur noch 3 Zentimeter pro Sekunde flog der Orbiter auf den Ankopplungsstutzen der Internationalen Raumstation zu. Wie die Kommandanten bei allen Kopplungsmissionen steuerte er den Raumgleiter von der hinteren Konsole im Flugdeck aus, weil er von dort freie Sicht auf die Raumstation hatte. Ohne Probleme konnte er sein Raumschiff an die ISS ankoppeln.

Nach den üblichen Dichtigkeitsprüfungen öffneten STS-116-Kommandant Mark Polansky und der Kommandant der ISS Expedition 14 Michael Lopez-Alegria die Luken zwischen den beiden Raumfahrzeugen. Sunita Williams baute ihren im Space Shuttle mitgebrachten Schalensitz in das angedockte Raumschiff Sojus TMA-9 ein. Dies geschah nur als Vorsichtsmaßnahme für den Fall einer überhasteten Rückkehr vor Abholung durch das nächste Space Shuttle. Damit gehörte sie offiziell zur 14. Besatzung der Raumstation. Im Gegenzug baute Thomas Reiter seinen Schalensitz aus dem Sojus-Raumschiff aus und wurde damit Mannschaftsmitglied von STS-116. Im Mitteldeck der Discovery war ein Liegesitz für ihn eingebaut, um ihm bei der Landung die Anpassung an die Schwerkraft zu erleichtern.

Die erste EVA unternahmen Robert Curbeam und Christer Fuglesang am 12. Dezember 2006 (6h 36m). Nachdem die Schutzverkleidung von der P5-Struktur entfernt wurde, manövrierte der ISS-Greifarm das neue Bauteil an seine vorgesehene Position, vorbei an der bereits vorhandenen Struktur der Raumstation, die nur wenig Spielraum ließ. Dabei konnten Sunita Williams und Joan Higginbotham an der Bedienkonsole des Greifarms, nur auf Zuruf agieren, denn sie hatten kein Videobild zur Verfügung. Dann schraubten Christer Fuglesang und Robert Curbeam den 1,9-Tonnen-Aluminiumadapter am P4-Solarmodul fest. Anschließend schlossen die beiden EVA-Astronauten die Strom- und Datenverbindungen zwischen P4 und P5 an und wechselten am S1-Element eine defekte Videokamera aus. Da die beiden Astronauten mit diesen Arbeiten schneller als geplant fertig waren, konnten noch einige zusätzliche Arbeiten erledigt werden.

Für den 13. Dezember 2006 stand das stufenweise Einfahren eines Solarflügels auf dem Programm. Die Astronauten konnten eine Hälfte des P6-Sonnenkollektors zusammenfalten. Das Modul war mit STS-97 im Dezember 2000 zur ISS gebracht worden und liefert seither allein den gesamten Strom für die Raumstation. Es wurde provisorisch am Z1-Element montiert, wobei die Solarzellenflächen parallel zum "Rückgrat" der ISS angebracht sind. Damit versperrt das P6-Backbordpaneel den im 90-Grad-Winkel dazu angebrachten Flügeln des P4-Moduls den Weg, wenn diese sich zur Sonne ausrichten müssen.
Der 35 Meter lange Sonnenflügel 4B sollte in drei Schritten zusammengefaltet werden. Obwohl man nicht wusste, wie sich das Material nach sechs Jahren im All verhalten würde, wurde die NASA mit mehr Problemen konfrontiert als erwartet. Der erste Schritt - das Zusammenfalten von 3 der insgesamt 31 Streifen - verlief wie vorgesehen. Danach verkanteten sich die je einen Meter langen "Jalousienlamellen" immer wieder. Das Kontrollzentrum ließ den Flügel mehrmals aus- und einrollen, konnte jedoch das alte Segel nicht dazu bringen, sich vollständig in den Transportkanister zurückzuziehen. Houston brach nach sechseinhalb Stunden und 44 Versuchen das Vorhaben ab und ließ den Sonnenflügel 4B mit 14 eingezogenen Streifen halb ausgefahren zurück. Nach Angaben der NASA hätte dies aber ausgereicht, dem mit STS-115 im September 2006 installierten Sonnenflügel genug Platz zum Schwenken zu geben, um sich auf die Sonne auszurichten. Anschließend wurde der mit STS-115 angelieferte Kollektor P4 erstmals bewegt und das Kühlsystem aktiviert.

Die zweite EVA wurde ebenfalls durch Robert Curbeam und Christer Fuglesang am 14. Dezember 2006 (5h 00m) zur Verlegung der Stromversorgung der Kanäle 2 und 3 des elektrischen Systems der Raumstation ausgeführt.
Beide Astronauten begaben sich zuerst zum S0-Segment, das sich über dem Modul Destiny befindet. Sie hatten mit ihren klobigen Handschuhen 19 Stecker zu entfernen und 17 von ihnen mit anderen Buchsen zu verbinden, um die gewünschten Schaltungen an den Stromleitungen 2 und 3 herzustellen. Die Bodenkontrolle zeigte sich erleichtert, als sich nach den Kabelarbeiten zwei der vier MBSU-Verteiler im S0-Element problemlos aktivieren ließen. Es war das erste Mal, seit die Struktur im April 2002 ins All gebracht wurde, dass die MBSUs eingeschaltet wurden. Kurz darauf nahmen die Techniker in Houston den dazugehörigen Kühlkreislauf in Betrieb, um die von den MBSUs produzierte Wärme abzuleiten. Auch dieser Programmpunkt funktionierte einwandfrei. Anschließend setzten die zwei EVA-Astronauten die beiden ISS-Transportkarren um, damit an der Steuerbordseite der Raumstation Platz für das mit der nächsten Shuttle-Mission STS-117 angelieferte S3/S4-Modul geschaffen wird.

Wegen des missglückten Versuchs, das backbordseitige Solarpaneel des P6-Moduls zwei Tage zuvor einzurollen, hatte die Flugleitung der NASA für den 15. Dezember 2006 das problematische Sonnensegel kurzfristig auf das Arbeitsprogramm gesetzt. Mit leichten Rüttelbewegungen sollten die verkanteten Lamellen gelöst werden. Astronauten hatten bereits früher beobachtet, dass sich beim täglichen Fitnesstraining verursachte Schwingungen in den filigranen Sonnenflügeln fortsetzten.
Durch Aktivieren der Ausrichtmotoren des Solarzellenauslegers wurde dieser je zehn Grad um dessen Längsachse hin- und herbewegt. Dadurch sollten sich die "Knitterfalten" im Paneel glätten und verklemmte Spanndrähte richten. Als der erhoffte Erfolg ausblieb, hüpfte Thomas Reiter auf dem IRED-Trainingsgerät (Interim Resistive Exercise Device). Obwohl sich Thomas Reiter im Unity-Modul befand, direkt unterhalb des Paneels 4B, konnte auch er keine Wirkung erzielen.
Nach weiteren Versuchen, den Flügel über seine Längsachse wackeln zu lassen, aktivierte die Bodenkontrolle den Ausziehmechanismus des Flügels, um zu sehen ob sich die verkanteten Solarzellen jetzt glätten ließen. Dabei schien es, als sei ein Dutzend Lamellen miteinander verklebt und der Versuch wurde abgebrochen. Schließlich wurde entschieden, falls während des dritten Ausstiegs Zeit bleibe, würden sich die Astronauten mit dem Solarpaneel befassen.

Die dritte EVA durch Robert Curbeam und Sunita Williams wurde am 16. Dezember 2006 (7h 31m) zur Verlegung der Stromversorgung der Kanäle 1 und 4 des elektrischen Systems der Raumstation unternommen. Wie beim ersten Teil der Energienetzerweiterung hatten die Astronauten in knapp zwei Stunden am S0-Segment die MBSUs mit den Solarflächen verbunden. Gleich danach wurden die abgeschalteten Bereiche der ISS sowie der Kühlkreislauf aktiviert. Nächste Aufgabe war die Montage eines Mikrometeoritenschilds am dritten Kopplungsadapter. Dieser als Service Module Debris Panel (SMDP) bezeichnete Schutz war auf einer Trägerstruktur im Frachtraum der Discovery befestigt. Die ISS-Bewohner sollen das wegen seines Aussehens "Weihnachtsbaum" genannte SMDP bei einem späteren Weltraumausstieg an seiner endgültigen Stelle am russischen Modul Swesda installieren. Als zusätzliche Aufgabe für diese EVA, arbeiteten die Astronauten Robert Curbeam und Sunita Williams weiter am klemmenden Solarflügels. Rund drei Dutzend Mal stießen sie gegen den Solarzellenbehälter und wackelten am Mast des Segels. Lamellenweise wurde dann ein Zusammenfalten versucht, was aber nur bei sechs Streifen gelang.

Noch während des Ausstiegs entschied die NASA, zwei Tage darauf eine vierte EVA in den Flugplan aufzunehmen. Einzige Aufgabe Robert Curbeam und Christer Fuglesang sollte das komplette Einfalten des Paneels sein. Gleichzeitig wurde die Landung der Discovery um 24 Stunden verschoben.

Eine vierte und ungeplante EVA wurde durch Robert Curbeam und Christer Fuglesang am 18. Dezember 2006 (6h 38m) zum vollständigen Einrollen eines verklemmten Solarflügel ausgeführt. Robert Curbeam arbeitete vom ISS-Greifarm aus, der ihn zum Arbeitsplatz gebracht hatte. Nach einer eingehenden visuellen Inspektion bei der er feststellte, dass die Abstandhalter für die Führungsseile Abnutzungserscheinungen zeigten, versuchte er mit einem isolierten Schaber, der eigentlich für die Reparatur von Hitzeschutzkacheln an Bord ist, diese Abstandhalter zu reinigen. Eine Stunde später hatte er die erste Säuberungsaktion beendet. Dann aktivierten Nicholas Patrick und Michael Lopez-Alegria den Rollmotor, um das Paneel 4B um eine Lamelle einzufahren. Christer Fuglesang rüttelte dabei unterstützend am Segel, um ein Verheddern der Drähte zu verhindern. Anschließend wurde diese Prozedur wiederholt: Robert Curbeam putzte, Christer Fuglesang wackelte, dann wieder bewegten beide das Paneel oder lockerten die Drähte. Am Ende waren alle 31 Lamellen zusammengefaltet.

Am 19. Dezember 2006 koppelte die Discovery-Besatzung mittels Federkraft wieder von der ISS ab. Dadurch werden Beschädigungen oder Verunreinigungen der Station vermieden. Erst danach wurden die Steuerungstriebwerke aktiviert und die Raumfähre entfernte sich von ihr bis zu einer Distanz von etwa 150 Meter. Von dort aus umflog William Oefelein die Orbitalstation eineinhalb Mal, ehe die Triebwerke der Discovery erneut gezündet wurden und der Raumgleiter seine Distanz vergrößerte. Der Orbiter stoppte dann in einer Entfernung von etwa 75 Kilometern. Mit Hilfe des OBSS wurde eine letzte Überprüfung des Hitzeschutzschildes vorgenommen. Im Notfall hätte das Space Shuttle zur Internationalen Raumstation zurückkehren können.

Nach dem Ablegen stand das Aussetzen von zwei Minitrabanten, die auf einer Struktur im Frachtraum der Raumfähre untergebracht waren, an: MEPSI (MicroElectromechanical system-based PicoSat Inspector) wurde am 21. Dezember 2006 um 00:19 UTC ausgesetzt und besteht aus zwei über ein Seil miteinander verbundenen würfelförmigen Kleinsatelliten - MEPSI 2A und 2B, Seitenlänge etwa zehn Zentimeter - von zusammen 3,5 Kilogramm. Er soll unter Beweis stellen, dass mit ihm eine billige Wartung und Überwachung von anderen Satelliten möglich ist.
Anderthalb Stunden später, um 01:58 UTC, folgte RAFT (RAdar Fence Transponder). Dabei handelt es sich um einen Amateurfunksatelliten, der von Studenten der US-Marineakademie entwickelt wurde. Gleichzeitig wurde MARScom (Military Affiliate Radio System communications) ausgesetzt. Auch diese beiden Satelliten haben eine Würfelform - Seitenlänge etwa 13 Zentimeter - und eine Gesamtmasse von 7 Kilogramm.

Neben den Landevorbereitungen wurde am 21. Dezember 2006 ein weiterer Doppelsatellit ausgesetzt. Der Start erfolgte um 18:23 UTC von einer kanonenförmigen Vorrichtung über einen Federmechanismus. ANDE (Atmospheric Neutral Density Experiment) wurde vom US-Marineforschungslabor entwickelt und besteht aus zwei kleinen Trabanten: FCAL (Fence CALibration,) mit einer Masse von 75 Kilogramm und MAA (Mock ANDE Active) mit 50 Kilogramm sollen die atmosphärische Dichte und Zusammensetzung in Umlaufbahnen niedriger Höhe ermitteln.

Wegen schlechter Wetterbedingungen am Kennedy Space Center konnte die erste Landemöglichkeit nicht genutzt werden.

Anmerkung

Sunita Williams am 22. Juni 2007 um 19:49 UTC mit STS-117 gelandet.

Fotos / Zeichnungen

 

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Letztes Update am 29. November 2014.