Bemannte Raumflüge

Internationale Flug-Nr. 204

STS-91

Discovery (24)

USA

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Start-, Bahn- und Landedaten

Startdatum:  02.06.1998
Startzeit:  22:06 UTC
Startort:  Cape Canaveral (KSC)
Startrampe:  39-A
Bahnhöhe:  350 - 373 km
Inklination:  51,65°
Ankopplung MIR:  04.06.1998, 16:58 UTC
Abkopplung MIR:  08.06.1998, 16:01 UTC
Landedatum:  12.06.1998
Landezeit:  18:01 UTC
Landeort:  Cape Canaveral (KSC)

Crew auf dem Weg zum Start

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alternatives Crewfoto

alternatives Crewfoto

alternatives Crewfoto

Besatzung

Nr.   Name Vorname Position Flug-Nr. Flugdauer Erdorbits
1  Precourt  Charles Joseph  CDR 4 9d 19h 54m  155 
2  Gorie  Dominic Lee Pudwill  PLT 1 9d 19h 54m  155 
3  Chang-Diaz  Franklin Ramon  MSP 6 9d 19h 54m  155 
4  Lawrence  Wendy Barrien  MSP 3 9d 19h 54m  155 
5  Kavandi  Janet Lynn  MSP 1 9d 19h 54m  155 
6  Rjumin  Waleri Wiktorowitsch  MSP 4 9d 19h 54m  155 

Sitzverteilung der Besatzung

Start
1  Precourt
2  Gorie
3  Chang-Diaz
4  Lawrence
5  Kavandi
6  Rjumin
7  
Landung
1  Precourt
2  Gorie
3  Kavandi
4  Lawrence
5  Chang-Diaz
6  Rjumin
7  Thomas

Flugverlauf

Start von Cape Canaveral (KSC); Landung auf Cape Canaveral (KSC).

Wesentliches Missionsziel von STS-91 war die neunte und letzte Ankopplung eines amerikanischen Space Shuttle an der russischen Raumstation MIR. Dabei sollte der mit STS-89 gestartete amerikanische Forschungskosmonaut Andrew Thomas abgeholt und zur Erde zurückgebracht werden. Ein Ersatz für ihn war nicht mehr vorgesehen. Für die wissenschaftlichen Experimente führte die Endeavour in ihrer Nutzlastbucht ein "Spacehab-Single Module" (SH-LSM) mit. Die Discovery sollte Nachschub und Ausrüstungsgegenstände zur MIR transportieren. Auch sollte das "Alpha Magnetic Spectrometer" (AMS) während eines Raumfluges getestet werden.

Erstmals startete ein Space Shuttle mit einem neuen Haupttank (Super Lightweight External Tank), der aus einer Aluminium-Lithium-Legierung besteht. Durch eine wabenartige Struktur seiner Oberfläche ist er zwar leichter, dennoch etwa 30 % stabiler als das bisherige Modell. Außerdem kann dadurch die maximale Nutzmasse des Space Transportation Systems um etwa 3,5 Tonnen gesteigert werden.

Für den Aufstieg in die Erdumlaufbahn hatte die NASA erneut ein verändertes Flugprofil gewählt. Normalerweise hängt der Orbiter in der Startphase unten am externen Außentank, so dass die Astronauten an Bord kopfüber ihre Reise ins All antreten. Damit kann der Funkkontakt mit allen zur Verfügung stehenden Bodenstationen während des gesamten Aufstiegs erhalten bleiben. Zur Einsparung einer Bodenstation führte die Discovery nun nach etwa sechs Minuten Flugzeit ein Rollmanöver um 180 Grad durch. Den Rest des Weges in den Orbit saßen die Astronauten dann aufrecht auf dem externen Tank.

Nach einem reibungslosen Countdown erreichte die Discovery die Erdumlaufbahn, öffnete die Frachtraumtüren und die Missionsspezialisten aktivierten das Spacehab und seine Experimente. Ebenso montierten sie im "Orbiter Docking System" die "Centerline Camera", die Kommandant Charles Precourt das spätere Docking erleichtern soll. Auch wurden die Systeme der Hauptnutzlast, des "Alpha Magnetic Spectrometer" (AMS), aktiviert. Bereits kurz nach dem Start entdeckten Besatzung und Bodenstation, dass die Ku-Band-Antenne im Frachtraum nur teilweise funktionierte. Die Discovery konnte zwar Daten vom Boden empfangen, aber nicht zur Erde senden. Damit waren Live-Übertragungen vom Rendezvous und dem Öffnen der Luken ausgeschlossen. TV-Übertragungen gab es nur über die MIR-Systeme. Diese waren aber von minderer Qualität und nur in schwarz/weiß.

Den Gesetzen der Bahnmechanik folgend holte die Discovery von ihrer ersten Umlaufbahn und weiteren Triebwerkszündungen in den folgenden beiden Tagen immer mehr zur russischen Raumstation MIR auf. Am dritten Flugtag, dem 04. Juni 1998, hatte die Discovery einen Punkt 15 Kilometer hinter der Raumstation erreicht. Für den inzwischen üblichen Anflug im Rahmen des sogenannten "R-Bar Approach" musste das Space Shuttle nochmals seine Bahn senken, so dass sich die Discovery schließlich 183 Meter unterhalb der MIR befand. Ab dieser Distanz übernahm Charles Precourt die manuelle Steuerung und flog entlang des sogenannten "R-Bar" (gedachte Verbindungslinie zwischen der Raumstation und dem Erdmittelpunkt) hinauf zur MIR. Nach den üblichen Haltepunkten bei 52 Meter und 9 Meter vor der MIR reduzierte er die Annäherungsgeschwindigkeit auf zuletzt nur noch 3 Zentimeter pro Sekunde. Wie die Kommandanten der früheren MIR-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 MIR ankoppeln. Damit waren zum neunten und letzten Mal ein amerikanisches Space Shuttle und die russische Raumstation miteinander verbunden.

Nach den üblichen Dichtigkeitsprüfungen öffneten Charles Precourt und MIR-Kommandant Talgat Mussabajew zwei Stunden später die Luken. Dem schloss sich eine Begrüßungszeremonie im Kernmodul der MIR an. Anders als seine Vorgänger zählte Andrew Thomas vom Zeitpunkt der Lukenöffnung an zur Besatzung der Discovery. Der Einbau eines Schalensitzes in das Sojus-Raumschiff konnte entfallen, da Andrew Thomas auf der MIR nicht mehr durch einen anderen Astronauten ersetzt wurde.

In den folgenden Tagen stand zwischen der Discovery-Crew und der 25. MIR-Stammbesatzung ein reger Transport von Materialien und Verbrauchsgütern im Mittelpunkt. Die Discovery hatte rund 1.200 Kilogramm russisches Logistikmaterial geladen. Das waren im wesentlichen Lebensmittel, Kleidung und Hygienematerial. Zur technischen Ausrüstung, die zur MIR gebracht wurde, zählten drei Speicherbatterien, ein Lageregelungskreisel und eine spezielle Druckgasflasche. Während des bisherigen Fluges der Discovery hatten die Brennstoffzellen als Nebenprodukt über 500 Kilogramm Wasser hergestellt, das in kleineren Behältern ebenfalls in die MIR transportiert wurde und dort die Wasservorräte ergänzte. Im Gegenzug wurden viele wissenschaftliche Proben, Datenträger und einige Apparaturen zurück zur Erde gebracht, darunter ein System zur Messung von minimalen Beschleunigungen durch die Bewegungen der Raumfahrer an Bord ("Space Acceleration Measurement System" - SAMS) und ein Zellkulturexperiment zur Beobachtung der langfristigen Entwicklung bestimmter Zelltypen in der Schwerelosigkeit ("CoCulture").

Während des Materialtransfers gingen die wissenschaftlichen und technischen Versuche an Bord der Discovery und der russischen Raumstation weiter. Andrew Thomas nahm Luftproben sowohl in der Raumfähre als auch in den verschiedenen Modulen der MIR. Wendy Lawrence und Janet Kavandi testeten mit dem Shuttle-Greifarm den Umgang mit dem RMS in der direkten Umgebung einer Raumstation. Ein weiterer Test für die geplante Internationale Raumstation war der Transport eines verpackten Raumanzuges durch Franklin Chang-Diaz, Wendy Lawrence und Janet Kavandi zur MIR und wieder zurück.

Für den fünften Flugtag der Discovery stand ein Test auf dem Plan, der der möglichen Rettung des MIR-Moduls Spektr dienen sollte. Seit der Kollision mit einem unbemannten Progress-Raumschiff war es leck geschlagen und konnte nur noch mit einem Raumanzug betreten werden. Da die genaue Stelle des Lecks trotz aller Bemühungen bisher nicht gefunden werden konnte, sollte ein farbiges, fluoreszierendes Gas in das Modul geblasen werden. Das Gas sollte - so hofften die Ingenieure - an den Austrittsöffnungen im Modul Spektr gut zu sehen sein. Das Gas befand sich in der von der Discovery mitgebrachten Flasche, die sich am Lukendeckel von Spektr anschließen ließ. Nachdem sich alle Astronauten und Talgat Mussabajew an die verfügbaren Fenster begeben hatten, ließ Nikolai Budarin etwa 6 Kilogramm des Gases in Spektr strömen. Niemand der Raumfahrer sah aber auch nur eine Spur des farbigen Gases in den Weltraum entweichen.

Nach dem Schließen der Luken am 08. Juni 1998 legte die Discovery wieder von der MIR ab. Nachdem der Orbiter einen Abstand von gut 73 Metern erreicht hatte, umflogen Charles Precourt und Dominic Gorie die Raumstation einmal. Wie schon bei früheren Shuttle-MIR-Kopplungsmissionen wurde der Zustand der MIR wieder fotografisch dokumentiert. Allerdings stoppten die beiden Piloten den Orbiter in einer Position direkt vor der MIR. In dieser Lage abwartend bliesen Talgat Mussabajew und Nikolai Budarin den Rest des fluoreszierenden Gases in das leckgeschlagene Modul Spektr. Erneut konnte die Astronauten aber keine Spur des Gases sehen. Damit bestand keine Hoffnung mehr, Spektr vor Aufgabe der Raumstation MIR zu retten.

Während der verbleibenden Flugtage widmeten sich die Astronauten weitgehend dem "Alpha Magnetic Spectrometer" (AMS), einem Gerätekomplex zur Erforschung von Verbrennungsprozessen in der Schwerelosigkeit ("Solid Surface Combustion Experiment"), und einem neuartigen System, das über Inmarsat-Stationen und Satelliten die direkte Kommunikation via Telefon, Fax und Datenübermittlung zwischen den Astronauten und Wissenschaftlern auf der Erde erlauben sollte. Aufgrund technischer Schwierigkeiten konnte dieses System jedoch nicht eingesetzt werden. Ähnliche Probleme hatte man auch mit der Ku-Band-Antenne der Raumfähre, so dass keine Fernsehübertragungen möglich waren. Außerdem mussten die Messwerte des AMS dadurch weitgehend aufgezeichnet werden. Die Auswertung erfolgte auf der Erde, erbrachte aber nicht den Nachweis von Antimaterie in der Höhenstrahlung. Insgesamt wurden etwa 3 Millionen Heliumatome detektiert. Darunter befand sich aber kein einziges Antiatom. Ohnehin wurde das AMS bei der Discovery-Mission nur getestet. Der langfristige Einsatz eines solchen Teilchendetektors sollte auf der Internationalen Raumstation mit AMS-2 realisiert werden. Zwei erstaunliche Ergebnisse erbrachte das Experiment aber. Es gibt im erdnahen Raum viermal so viele Positronen wie Elektronen. Bisher hatte man angenommen, dass diese Teilchen gleich häufig vorkommen. Außerdem werden langsame Protonen, die von der Sonne stammen, zunächst für längere Zeit im Magnetfeld 2.000 Kilometer um den Äquator festgehalten, bevor sie zu den Polen fliegen.
Die Astronauten beschäftigten sich noch mit kleineren wissenschaftlichen Experimenten. Vor der Landung mussten auch noch die von der Raumstation MIR mitgenommenen Güter sicher verstaut werden.

Fotos / Zeichnungen

 

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Letztes Update am 28. November 2014.