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Columbus (ISS-module)

Das Columbus-Labor, angeschlossen an das ISS während der Mission STS-122.

Kolumbus ist ein wissenschaftliches Labor, das Teil des Internationale Raumstation ISS. Es ist der größte Beitrag der Europäische Weltraumorganisation ESA auf der ISS und wurde entwickelt und gebaut in Europa. Der Start erfolgte am 7. Februar 2008 mit Raumfähre Atlantis auf Mission STS-122.^[1] Vier Tage später, am 11. Februar 2008 war Kolumbus mit dem Roboterarm aus dem Frachtraum des Shuttles Atlantis gehoben und dauerhaft mit der ISS verbunden Steuerbord-Seite der Harmonie Modul der ISS Die Forschung an Bord von Columbus wird vom Columbus Control Center geleitet, das Teil des DLR in Oberpfaffenhofen in Deutschland.

Geschichte

Das Columbus-Programm war 1983 genehmigt von der ESA und war der Beginn einer Reihe von Designstudien. Daraus entstand ein Programmvorschlag mit drei Elementen:

Von Menschen gepflegter Gratis-Flyer (MTFF), ein frei fliegender besetzt Raumstation, die regelmäßig von den Hermes-Space Shuttle.
Angeschlossenes Druckmodul (APM), ein bemanntes Forschungsmodul, das mit einem anderen verknüpft ist Raumstation.
Polar-Plattform (PPF), eine autonom arbeitende unbemannte Plattform mit Instrumenten in a Job über die Pole.

Um die Entwicklungskosten zu begrenzen und die Verfügbarkeit von Ersatzteilen während der Betriebsphase zu gewährleisten, wurden die drei Elemente so weit wie möglich mit Gleichteilen entwickelt (zum Beispiel: gleich Computers und gleiche Video- und Kommunikationssysteme für alle drei Elemente).

Als die ausführlichen Vorschläge in 1989 Es stellte sich heraus, dass die Kosten viel höher waren als erwartet. Es wurden mehrere Maßnahmen zur Kostensenkung ergriffen, darunter die Einstellung der Entwicklung des Space Shuttle Hermes. Das APM-Element blieb als einziges der drei erhalten und wurde umbenannt Columbus Orbital-Anlage, später wurde dieser Name zu einfach formalisiert Kolumbus. Es Polar-Plattform (PPF) wurde später von Frankreich in Form des HELIOS . wiederbelebt Satellit.

Tatsächlich gab es mit Columbus als einzigem verbleibenden Teil des ursprünglichen Programms nicht genug Aufgaben, um zwischen den beiden größten Beitragsländern, Deutschland (vertreten durch MMB-ERNO) und Italien (vertreten durch Alenia). Als Kompromiss war es PICA-Prinzip wo Alenia für die gesamte Columbus-Konfiguration einschließlich des Rumpfes, der mechanischen und Thermal- Systeme, die Existenzsicherungssysteme und der Schild zum Schutz vor Mikro-Meteoriten. MMB-ERNO wurde für das gesamte Columbus-Modul verantwortlich, das Avionik, das Flugcomputer und der Software.(Hinweis: MMB-ERNO wurde umbenannt Deutsche Luft- und Raumfahrt, dann Daimler-Benz Aerospace, dann DaimlerChrysler Aerospace, dann astrium, dann EADS SPACE Transport und schlussendlich EADS astrium Raumtransport).

Die Struktur von Columbus basiert auf dem Mehrzweck-Logistikmodul, ein Nachschubmodul zur Verfügung gestellt von Alenia (jetzt umbenannt Alcatel Alenia Space und später bis Thales Alenia-Raum) wurde für die amerikanische Raumfahrtbehörde gebaut NASA. Im Jahr 2000 wurde der gebaute Rumpf einschließlich aller installierten Kabel und Rohrleitungen von Alenia an EADS Astrium intrium geliefert Bremen im Deutschland. Dort wurde das Modul auslaufen, die Systemtests Platz und das Modul wurde für den Transport zum Vereinigte Staaten.

Die gesamte Realisierung von Columbus dauerte viel länger als ursprünglich angenommen; dies wurde durch Designänderungen und Arbeitsteilung zwischen zwei großen Parteien verursacht. Die Verzögerung in der Planung war jedoch nicht unüberbrückbar, da gleichzeitig die Space Shuttle-Programm wurde durch den Unfall mit dem . verzögert Columbia im 2003. Die wichtigste Designänderung war die Hinzufügung des Externe Nutzlasteinrichtung(EPF), zu denen insbesondere astronomisch Forschungsinstrumente können an der Außenseite von Columbus angebracht werden.

Das Columbus-Labor kommt an Kennedy Raumfahrtszentrum im Florida.

Beschreibung

Das Columbus-Labor ist ein zylindrisch Modul mit einer Länge von knapp 7 Metern und einem Durchmesser von 4,5 Metern. Äußerlich ist das Modul sehr ähnlich dem Mehrzweck-Logistikmodul weil beide Module für den Transport im Frachtraum der USA ausgelegt sind Space Shuttle. Die meisten Laborcomputer befinden sich im Inneren auf der Rückseite der Station. Der EPF befindet sich außen. Vorne befindet sich die Einstiegsluke und der Kupplungsmechanismus CBM (Common Berthing Mechanism), mit dem das Labor die Harmony-Modul der ISS angedockt werden.

Die wissenschaftlichen Pakete SOLAR und EuTEF werden auf einem LCC-liteFrachtträger, vor dem Start mit der Space Shuttle-Mission STS-122. Nach dem Andocken von Columbus an die ISS werden diese Pakete außen an Columbus befestigt.

Forschungstätigkeit

Sobald Columbus seinen Betrieb aufgenommen hat, werden die Forschungsaktivitäten von der Columbus Kontrollzentrum die sich in der Stadt Oberpfaffenhofen in . befindet Deutschland. Unterstützende Aktivitäten werden in verschiedenen Forschungszentren durchgeführt, die über Europa.

Das Labor bietet Platz für 16 Internationale Standard-Nutzlastregale (ISPR), ein Standard-Rack für den Einsatz in Labors an Bord der ISS. Davon sind zehn Racks für wissenschaftliche Geräte freigeschaltet. Gemäß der Vereinbarung zwischen der ESA und der NASA darf die ESA 51% des Labors selbst nutzen. Die restlichen 49% werden der NASA zugewiesen^[2].ESA hat daher vollen Zugriff auf fünf aktive wissenschaftliche Racks Forschung. Vier aktive Racks befinden sich auf dem links aus dem Labor mit vier aktiven Pendants zum rechte Seite. Die beiden verbleibenden aktiven Racks befinden sich im Decke.Die restlichen sechs Racks sind nicht für wissenschaftliche Geräte vorgesehen. Drei davon sind in der Fußboden und diese enthalten die Existenzgrundlagen und Kühlung. Das vierte Regal im Boden und die restlichen zwei Regale in der Decke sind für die Lagerung vorgesehen.

Die folgenden ISPRs wurden beim Start im Columbus-Labor installiert:

Labor für Fluidwissenschaften (FSL), ein Rack für die Recherche über Flüssigkeitsdynamik
Europäische Physiologie-Module (EPM), ein Rack für neurologisch- und Cardio-vaskulär Forschung
biolab, ein Gestell für biologisch recherchieren unter anderem Pflanzen, Einzeller, tierisch Zellen und Gewebepräparate.
Europäisches Schubladenregal (EDR), ein Rack, in dem mehrere unterschiedliche Forschungsmodule platziert werden können.
Europäisches Ablageregal, ein Regal mit Fachspeicherplatz für die anderen vier Regale.

An der Außenseite von Columbus können an vier Befestigungspunkten externe wissenschaftliche Geräte platziert werden. Jeder Befestigungspunkt nimmt einen Adapter auf, der kleine Instrumente und Experimente aufnehmen kann, die maximal 227 . aufnehmen können kg Wiegen pro Adapter^[3].

Die aktuellen, extern platzierten Forschungspakete sind:

Europäische Fazilität für Technologieexponierung (EuTEF), ein Paket von Werkzeugen zur Materialforschung im Vakuum Raum
Observatorium für Solarüberwachung (SOLAR), ein Drei-Tool-Paket für das Studium an der Strahlungsspektrum des Sonne.
MISS-6, ein Materialforschungspaket der NASA, das während der Shuttle-Mission verwendet wurde STS-123 wurde bestätigt.

Geplante externe Prüfungspakete:

Atomuhren-Ensemble im Weltraum (ACES), ein extrem stabiles Atomuhr um die Forschung zu unterstützen generelle Relativität, Meteorologie und Interferometrie. Es enthält die Instrumente: PHARAO (Projet d'Horloge Atomique par Refroidissement d'Atomes en Orbite) und den SHM (Space Hydrogen Maser)
Atmosphären-Weltraum-Interaktionsmonitor (ASIM), ein Tool, das den Einfluss von Sturm auf den obersten Schichten (der of Atmosphäre messen, und der Einfluss von Strahlungseffekte von energetische Raumteilchen auf der Troposphäre und der Stratosphäre. Es enthält die Instrumente: MMIA (Miniature Multispectral Imaging Array) und MXGS (Miniature X- and Gamma-Ray

Sensor).

Auf 27. Mai 2006 wurde Columbus am Flughafen von Bremen in einem Airbus A300-600ST Beluga verladen für den Transport zur Gaming Commission in Florida.

Status

Kolumbus wurde in Nov. 2007 aus der Space Station Processing Facility (SSPF) umgezogen am Kennedy Raumfahrtszentrum zur Startrampe des Raumfähre Atlantis, und wurde dann in den Laderaum des Space Shuttle geladen.^[4]^[5]Missionsstart STS-122 war ursprünglich geplant für 6. Dezember 2007, aber aufgrund von Problemen mit den Kraftstoffsensoren des externen Tanks wurde der Start mehrmals verschoben.^[6]^[7]Es folgten umfangreiche Untersuchungen und es stellte sich heraus, dass ein Stecker in der Verkabelung der Kraftstoffsensoren defekt war. Nachdem die Reparaturen an dem defekten Stecker abgeschlossen waren, wurde Columbus am 7. Februar 2008 um 20:45 Uhr mitteleuropäischer Zeit erfolgreich gestartet.^[8]Nach dem Andocken der Atlantis an die ISS an 9. Februar 2008 war auf 11. Februar 2008 das Columbus-Labor aus dem Frachtraum der Atlantis mit Hilfe der Canadarm2, das Roboterarm von der ISS und dann an die Steuerbord-Seite der Harmony-Modul.^[9]^[10]

Spezifikationen

Länge: 6.871 Meter
Durchmesser: 4.487 Meter
Masse beim Start (bei 2.500 kg Nutzlast): 12.800 kg
Gesamtmasse im Orbit (bei 10.500 kg Nutzlast): 19.300 kg

Quellen, Anmerkungen und/oder Verweise

↑Shuttle schießt ins All - CNN, 7. Februar 2008
↑Giuseppe Reibaldiet al., Die ESA-Nutzlasten für Columbus – Eine Brücke zwischen ISS und Exploration. ESA (Mai 2005).
↑Steve Feltham & Giacinto Gianfiglio, Externe ISS-Nutzlasten der ESA. ESA (März 2002).
↑Space Shuttle Mission STS-122: Die Reise von Columbus. NASA.
↑Thikettle, Alan; Bernardo Pattic, Columbus beginnt seine Entdeckungsreise. esa-bulletin 127. ESA (August 2006).
↑NASA verzögert den Start des europäischen Labors.
↑NASA, NASA verschiebt Start des Space Shuttle Atlantis; Ziele für Freitag. NASA (2007). Zugegriffen unter 6. Dezember 2007.
↑NASA, STS-122 Launch-Blog der NASA. NASA (2008). Zugegriffen unter 7. Februar 2008.
↑NASA, Node 2, Columbus, Japanese Experiment Module und Special Purpose Dexterous Manipulator (SPDM) Installationsanimation. NASA (2007). Zugegriffen unter 26. Februar 2007.
↑NASA, Node 2, Columbus, Japanese Experiment Module und Special Purpose Dexterous Manipulator (SPDM) Installationsanimation. NASA (2007). Zugegriffen unter 26. Januar 2007.

Siehe die Kategorie Columbus (ISS-Modul) von Wikimedia Commons für Mediendateien zu diesem Thema.

[lancering1-1] Shuttle schießt ins All - CNN, 7. Februar 2008

[2] Giuseppe Reibaldiet al., Die ESA-Nutzlasten für Columbus – Eine Brücke zwischen ISS und Exploration. ESA (Mai 2005).

[3] Steve Feltham & Giacinto Gianfiglio, Externe ISS-Nutzlasten der ESA. ESA (März 2002).

[4] Space Shuttle Mission STS-122: Die Reise von Columbus. NASA.

[5] Thikettle, Alan; Bernardo Pattic, Columbus beginnt seine Entdeckungsreise. esa-bulletin 127. ESA (August 2006).

[6] NASA verzögert den Start des europäischen Labors.

[7] NASA, NASA verschiebt Start des Space Shuttle Atlantis; Ziele für Freitag. NASA (2007). Zugegriffen unter 6. Dezember 2007.

[lanceerblog-8] NASA, STS-122 Launch-Blog der NASA. NASA (2008). Zugegriffen unter 7. Februar 2008.

[9] NASA, Node 2, Columbus, Japanese Experiment Module und Special Purpose Dexterous Manipulator (SPDM) Installationsanimation. NASA (2007). Zugegriffen unter 26. Februar 2007.

[10] NASA, Node 2, Columbus, Japanese Experiment Module und Special Purpose Dexterous Manipulator (SPDM) Installationsanimation. NASA (2007). Zugegriffen unter 26. Januar 2007.

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