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Raumfahrt

Internationale Raumstation ISS: Mammutprojekt im Weltall – Forschung und Völkerverständigung

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    VonTanja Banner
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Seit mehr als 20 Jahren leben Menschen an Bord der Internationalen Raumstation ISS. Ein Überblick über das größte menschengemachte Objekt im Weltall.

Sie ist etwas länger als ein Fußballfeld (109 Meter), hat ein Gewicht von mehr als 400 Tonnen und bewegt sich mit einer Geschwindigkeit von 29.000 Kilometern pro Stunde: Die Internationale Raumstation ISS, die seit 1998 in der Erdumlaufbahn Stück für Stück aufgebaut wurde, ist die bislang größte Raumstation im Weltall. Ein Überblick über das Projekt, für das 16 Staaten kooperieren und das so manches Mal auch für Völkerverständigung gesorgt hat.

Die ISS ist nicht die erste Raumstation, die die Erde umkreist – aber diejenige, die bisher am langlebigsten ist. Die erste Raumstation wurde noch zu Zeiten des Kalten Kriegs ins All geschickt: Die sowjetische „Saljut 1“ war 1971 für einige Monate im All und insgesamt 24 Tage lang bewohnt – jedoch starben alle drei Besatzungsmitglieder bei der Rückkehr zur Erde. Die Sowjetunion hatte einige weitere Raumstationen in der Erdumlaufbahn, bis mit der Raumstation „Mir“ (1986-2001) die bisher größte und langlebigste russische Raumstation aufgebaut wurde. Zuvor schickten die USA ihre erste Raumstation in die Erdumlaufbahn: „Skylab“ (1973-1979) war die einzige Raumstation, die die USA alleine betrieben hat.

Internationale Raumstation (ISS): Nasa hatte schon lange Pläne für eine Raumstation

Zwar hatte die US-Raumfahrtorganisation Nasa schon lange vor der ersten Mondlandung Pläne für eine dauerhaft bewohnte Raumstation, doch nach dem Start von „Skylab“ wendete man sich erst einmal der Entwicklung des Space Shuttles zu. Nach dessen Jungfernflug im Jahr 1981 nahmen die USA wieder eine Raumstation in den Blick. Der damalige US-Präsident Ronald Reagan kündigte 1984 an, es sei das Ziel der USA, binnen zehn Jahren eine dauerhaft bemannte Raumstation zu bauen.

Die Internationale Raumstation ISS in ihrer ganzen Pracht. Bild aus dem Jahr 2018.

Bereits kurze Zeit später schlossen sich internationale Partner – die europäische Raumfahrtorganisation Esa, Japan und Kanada – dem Projekt an, Reagan gab der geplanten Station den Namen „Freedom“. Doch dann passierte, was ambitionierten und teuren Projekten gerne passiert: Die Kosten explodierten, die Budgets wurden gekürzt und der Name wurde in „Space Station Alpha“ geändert. Doch zu einer Raumstation „Freedom“ oder „Space Station Alpha“ sollte es nie kommen.

ISS: Eine Raumstation entsteht in der Erdumlaufbahn

Stattdessen gingen die USA unter Präsident Bill Clinton das Projekt Raumstation erneut an – gemeinsam mit Russland. Bis 1998 waren neben den USA und Russland 13 weitere Länder an Bord (elf Esa-Staaten, Kanada und Japan). Am 20. November 1998 begann der Aufbau der Station. Zuerst wurde das russische Fracht- und Antriebsmodul Sarja in die Erdumlaufbahn geschossen. Zwei Wochen später brachte ein Space Shuttle den Verbindungsknoten Unity ins All, der seitdem den US-amerikanischen mit dem russischen Teil der Station verbindet.

Die Internationale Raumstation ISS im Jahr 2005, fotografiert vom Space Shuttle „Discovery“. (Archivbild)

Im Sommer 2000 wurde das russische Wohnmodul Swesda in die Erdumlaufbahn geschickt und automatisch am Sarja-Modul angedockt. Nachdem auch Lebensmittel, Kleidung und Wasser zur Internationalen Raumstation ISS transportiert waren, wurde es Zeit für die erste Langzeitbesatzung der ISS: Sie zog am 2. November 2000 ein. Seitdem ist die Internationale Raumstation dauerhaft bewohnt.

Internationale Raumstation ISS: Modulbauweise im Erdorbit

Die Internationale Raumstation ISS ist modular aufgebaut. Russische Trägerraketen und US-amerikanische Space Shuttles brachten die Bauteile in die Umlaufbahn, wo sie meist automatisiert zusammengesetzt wurden. Insgesamt waren rund 40 Aufbauflüge nötig, um die Raumstation aufzubauen.

An der Internationalen Raumstation ISS beteiligte Nationen/Organisationen

Die ISS ist ein wahres Mammutprojekt mit internationaler Beteiligung. An der Internationalen Raumstation sind folgende Organisationen beteiligt:

  • NASA (US-Raumfahrtorganisation)
  • Roskosmos (russische Raumfahrtorganisation)
  • Esa (europäische Raumfahrtorganisation)
  • CSA (kanadische Raumfahrtorganisation)
  • JAXA (japanische Raumfahrtorganisation)

Aus Europa sind elf Länder – darunter Deutschland – an der Internationalen Raumstation beteiligt. Brasilien hat mit den USA ein separates Abkommen abgeschlossen, um die ISS nutzen zu dürfen. Chinas Beteiligung an der ISS scheiterte am Veto der USA – deshalb baut China alleine eine Raumstation auf.

Internationale Raumstation im Erdorbit: Wie lebt man auf der ISS?

Die Internationale Raumstation ISS braucht etwa 90 Minuten für eine Erdumrundung, Astronaut:innen an Bord der Raumstation befinden sich dauerhaft in der Schwerelosigkeit, es ist eng und eher unkomfortabel – vom lebensfeindlichen Weltall trennt die Menschen nur die dünne Hülle der ISS. Wie lebt es sich unter diesen Bedingungen? Für die ISS wurden bestimmte Dinge festgelegt, um die Organisation zu erleichtern. Beispielsweise gilt an Bord die koordinierte Weltzeit (UTC), zur räumlichen Orientierung wurde festgelegt, dass Richtung Weltall „oben“ und die entsprechende Wand die „Decke“ ist. Richtung Erde ist „unten“, die entsprechende Wand ist der „Boden“. Und auch „vorne“ und „hinten“ gibt es, definiert durch die Bewegung der ISS: Sie bewegt sich nach Osten (nach „vorne“), „hinten“ ist dementsprechend Westen.

An Bord der ISS hat jeder Astronaut und jede Astronautin eine Schlafkabine mit einem Schlafsack. In diesem Schlafsack kann schwebend geschlafen werden – um nicht davonzuschweben, wird er an einer Wand befestigt. Lebensmittel sind größtenteils vakuumversiegelt und müssen erst mit Wasser aufgefüllt werden, bevor sie verzehrt werden können. Um einem Knochenabbau in der Schwerelosigkeit vorzubeugen, muss jede:r ISS-Bewohner:inn täglich Sport an Bord treiben.

Der deutsche Esa-Astronaut Alexander Gerst arbeitet an Bord der Internationalen Raumstation ISS.

Die Internationale Raumstation ist auch ein Projekt der Völkerverständigung: An Bord leben Astronaut:innen unterschiedlichster Nationalitäten auf engstem Raum zusammen und arbeiten miteinander. Und zwar auch dann, wenn das auf der Erde nicht mehr gelingt: Während der Ukraine-Krise stellten die USA und Russland ihre Zusammenarbeit auf der Erde ein – auf der ISS lief sie dagegen weiter.

Forschung auf der ISS: Internationale Raumstation bietet einzigartige Bedingungen

Doch einen großen Teil der Zeit an Bord der Internationalen Raumstation verbringen die Astronaut:innen natürlich mit der Arbeit. Dazu gehören zahlreiche Experimente in der Schwerelosigkeit – vom Züchten von Pflanzen über medizinische und chemische Experimente bis hin zu Selbstversuchen, bei denen die Astronaut:innen selbst zum Versuchsobjekt werden. Auch Außenbordeinsätze zur Reparatur oder Erweiterung der Raumstation stehen regelmäßig auf dem Programm.

Weil die Internationale Raumstation ISS Bedingungen bietet, die es auf der Erde nicht gibt, wird sie auch als Forschungsplattform genutzt. Außerhalb der ISS können dafür Experimentierplattformen angebracht werden. Auch astronomische Instrumente sind an der ISS befestigt – beispielsweise ein Instrument, das kosmische Höhenstrahlung untersucht. Weitere Themenbereiche, die auf der ISS erforscht werden:

  • Astronomie
  • Erdbeobachtung
  • Humanmedizin
  • Physik
  • Materialforschung
  • Biotechnologie
  • Biologie

Internationale Raumstation ISS: Das teuerste menschengemachte Objekt

Eine riesige Raumstation, die die Erde seit 1998 umkreist – dass dieses Projekt nicht günstig ist, ist klar. Was genau die ISS jedoch kostet, ist nicht genau bekannt, da es unterschiedliche Angaben gibt, die Nasa selbst veröffentlicht keine Kostenschätzungen mehr. Es gibt Angaben, wonach die Gesamtkosten für die ISS bis 2010 etwa 150 Milliarden US-Dollar sein sollen. 2005 gab die Esa für die ISS Kosten in Höhe von etwa 100 Milliarden Euro an. Laut Wikipedia kalkuliert die Esa ihren Beitrag über 30 Jahre mit 8 Milliarden Euro.

Das Ende der ISS: Wann wird die Internationale Raumstation ausgemustert?

Nachdem die Internationale Raumstation ISS seit mehr als 20 Jahren bewohnt ist, tauchen immer wieder Probleme auf: Vor allem in den ältesten russischen Modulen kämpfen die Astronaut:innen immer wieder mit Lecks, aber auch die Wasseraufbereitung, die Sauerstoffversorgung oder die Toiletten haben schon Probleme gemacht. Im September 2021 teilte der russische Raumfahrtkonzern RKK Energija mit, mindestens 80 Prozent der Bordsysteme im russischen ISS-Teil habe das Ablaufdatum bereits überschritten.

Grundsätzlich ist ein Betrieb der ISS bis 2030 aber wohl denkbar. Derzeit gilt das Bestehen der Internationalen Raumstation bis 2024 als sicher. Die russische Regierung will ab Ende 2025 eine neue russische Raumstation aufbauen, die USA streben als Nachfolger eine privat betriebene Raumstation an. Es ist jedoch gut vorstellbar, dass die Lebenszeit der ISS bis 2030 verlängert wird.

Der Blick von der Internationalen Raumstation ISS auf die Erde ist atemberaubend.

Die Internationale Raumstation: Zahlen, Daten und Fakten rund um die ISS

Die Internationale Raumstation ISS umkreist die Erde etwa ein Mal alle 90 Minuten – Astronaut:innen an Bord können 16 Mal pro Tag einen Sonnenauf- und Sonnenuntergang erleben. Die ISS kann man auch von der Erde aus am Himmel beobachten. Der bewohnbare Bereich der ISS ist etwa 388 Kubikmeter groß – dazu gehören nach Angaben der Nasa neben den Labors unter anderem sechs Schlafplätze, zwei Badezimmer und ein Fitnessbereich. Knapp 13 Kilometer Kabel sorgen auf der ISS für Strom, acht verschiedene Raumschiffe können gleichzeitig an der Raumstation andocken. Ein Flug von der Erde zur ISS dauert dabei auf dem kürzesten Weg knapp vier Stunden. Derzeit können vier verschiedene Raumfrachter die Raumstation beliefern: „Cygnus“ (Northrop Grumman), „Dragon“ (SpaceX), HTV (Jaxa) und „Progress“ (Roskosmos).

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Bis ins Jahr 2019 hinein wurden in den ISS-Laboren nach Angaben der Nasa mehr als 2700 Experimente von Forschenden aus mehr als 103 Ländern durchgeführt. Ein Wasseraufbereitungssystem an Bord der ISS sorgt dafür, dass jeden Tag nur etwas mehr als ein Liter Wasser „verloren“ geht – das restliche Wasser wird wiederaufbereitet. Aus Deutschland waren bisher drei Astronauten an Bord der ISS: Hans Schlegel, Thomas Reiter und Alexander Gerst. Im Herbst 2021 soll Matthias Maurer als nächster Deutscher zur ISS fliegen. (Tanja Banner)

Rubriklistenbild: © Nasa/Roskosmos

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