Albert Einstein fliegt ins All – ATV 4

Heute (05.06.2013) Abend um ca. 23:52 Uhr wird das vorletzte ATV mit dem Namen „Albert Einstein“ von europäischen Weltraumbahnhof Kourou aus starten. Es fliegt zur ISS um diese mit Treibstoff, Wasser, Gasen und viel Fracht zu versorgen. Es ist der vierte Start eines ATV und wird die schwerste Nutzlast, welche die Ariane 5 jemals zu tragen hatte.Das Startfenster bei Starts zur ISS ist auf eine sehr kurze Zeit begrenzt, da sich die ISS zu diesem Zeitpunkt über dem Weltraumbahnhof befinden muss. Für den Start wird die Ariane 5 ES verwendet, welche die normale Hauptstufe und die EPS-Oberstufe (Étage à Propergols Stockables) verwendet. Diese Oberstufe nutzt das Aestus-Triebwerk mit dem Treibstoff Hydrazin und dem Oxidator Stickstofftetroxid. Sie hat den vorteil, dass das Triebwerk wiederzündbar ist und somit gut für die Bahnmanöver geeignet ist.
Eine weitere Besonderheit ist, dass sich an Bord eine 3D-Kamera auf der Oberstufe befindet, welche die Abtrennung der Nutzlastverkleidung filmen soll. Ein erstes Bild gab es schon vom DLR:

Nach ca. einer Stunde wird das ATV von der Oberstufe getrennt und beginnt seinen eigenständigen Flug, in dem es sich langsam der ISS annähert. Die Kopplung soll am 15. Juni stattfinden. Das ATV benutzt das russische Kopplungssystem. In dieser Animation sieht man den Start und die Annäherung:

Während seiner Mission wird ATV nicht nur die Fracht hochbringen, sondern auch die ISS anheben. Außerdem wird der Müll eingeladen und  beim Rückflug im Oktober verbrannt. Das ATV ist nicht für einen Wiedereintritt ausgelegt und verglüht daher in der Atmosphäre. Wer sich noch genauer mit der Mission auseinandersetzen möchte, der kann unten weiter lesen oder sich mit dem  Arianespace VA213 launch kit  oder der  ATV-Missionsbroschüre  der ESA befassen. Der Start wird von Arianespace auf Englisch und Französisch übertragen (hier).

Fact Sheet (englisches Original hier)

ATV Albert Einstein

Allgemein
Am Projekt beteiligte ESA-Staaten: 10
Beschäftigte, die am ATV arbeiten (ESA und Industrie): ±2000
Kosten: 450 Millionen Euro
Dauer der Startkampagne: 6 Monate

ATV-4 Fracht
Treibstoff für Mission: 2235 kg
Treibstoff zur Bahnanhebung der ISS: 2580 kg
Treibstoff zum Auffüllen der ISS-Vorräte: 860 kg
Wasser (für das russische Segment): 570 kg
Gase (ein Tank mit Sauerstoff, zwei mit Luft): 100 kg
Trockene Fracht: 2501 kg
Startgewicht (Maximum): 20 235 kg
Gesamtmenge an Treibstoffen im Raumschiff: 4356-6960 kg

Geplante ATV-4-Missionsdaten
Start: 5 Juni 2013
Andocken: 15 Juni 2013
Abdocken: 11 Oktober 2013
Wiedereintritt: 15 Oktober 2013

Technisches
Zeilen an Softwarecode: 1 Millionen
Maximale Leistung der Solarzellen: 4.5 KW
Länge der Kabel in der Steuerungseinheit in einem 4,5m Zylinder: 36 km

Rekorde des ATV-4
-meiste trockene Fracht, die jemals in einem europäischen Raumschiff transportiert wurde (2501 kg)
-vielfältigste Fracht: 1400 verschiedene Gegenstände
-größte Menge an Fracht, die erst zwei Wochen vor dem Start geladen wurde (620 kg)
-schwerstes Objekt, das je von einer Ariane transportiert wurde (20 235 kg)

Rekorde der ATV-Serie
-höchste Anzahl und am längsten dauernde Bahnanhebung der ISS
-komplexeste Flugsoftware, die jemals von der ESA entwickelt wurde: 1 Millionen Zeilen Code, davon allein 450000 im FAS [?]
-komplexestes Antriebssystem, das jemals von der ESA entwickelt und eingesetzt wurde
-erstes automatisches Rendezvous eines europäischen Raumschiffes

Startablauf (aus dem Launch-Kit):
– 7 mn 00 s “All systems go” report (Systemcheck)
– 4 mn 00 s Tanks pressurized for flight (Tanks sind druckbeaufschlagt
– 1 mn 00 s Switch to onboard power mode
HO Ignition of the cryogenic main stage engine (EPC) (Zündung des Triebwerks)
+ 7,0 s Ignition of solid boosters (Zündung der Booster)
+ 7,3 s Liftoff
+ 2 mn 22 s EAP separation (Booster-Absprengung)
+ 3 mn 33 s Fairing jettisoning (Absprengung der Nutzlastverkleidung)
+ 8 mn 52 s End of EPC thrust phase (Brennschluss der Hauptstufe)
+ 8 mn 58 s EPC separation (Abtrennung der Oberstufe)
+ 9 mn 05 s Beginning of EPS first thrust phase (Zündung der Oberstufe)
+ 17 mn 16 s End of EPS first thrust phase (Brennschluss erste Brennphase)
+ 17 mn 18 s Beginning of ballistic phase (Beginn der Freiflugphase)
+ 59 mn 26 s Beginning of EPS second thrust phase (zweite Zündung der Oberstufe)
+ 59 mn 55 s End of EPS second thrust phase (Brennschluss Oberstufe)
+ 1 h 3 mn 53 s ATV separation
+ 1 h 4 mn 03 s Avoidance and distancing manoeuvres (Kollisionsvermeidungsmanöver)
+ 1 h 38 mn 30 s ATV solar generator system deployment complete (ATV-Solarpanele werden entfaltet)

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