STS-131 Discovery Shuttle Mission - April 2010

[mcnoch]

Mit STS-131 wird der Bauabschnitt 19A umgesetzt, der allerdings keine spektakulären Erweiterungen enthält, sondern vor allem den Innenausbau und dem Austausch eines Außentanks dient. Dabei bringt das Shuttle aber dir größte Menge Fracht seit Mission STS_107 ins All, also darf man die Wichtigkeit für den Ausbau der ISS nicht unterschätzen. Die Elemente für den Innenausbau werden im Logistikmodul (MPLM) Leonardo mitgeführt, der Austauschtank auf dem LMC-Träger. Der Austauschtank ist nicht brandneu, sondern war schon an der ISS montiert, bis er bei Mission STS-128 demontiert und auf der Erde komplett überholt und neu mit Ammoniak befüllt wurde.

Es sind drei Außeneinsätze geplant, am 5., 7. und 9. Missionstag, die sich alle hauptsächlich um den Außentank drehen. Während der ersten Mission wird man den Tank aus der Ladebucht des Shuttle herausziehen und an einem Träger des mobilen Transportsystem (MT) der ISS vorübergehend befestigen. Im zweiten Außeneinsatz wird dann der alte Tank demontiert und ebenfalls an einem Träger des MT befestigt, dann wird man den Austauschtank befestigen. Im dritten Außeneinsatz wird dann der alte Tank ins Shuttle geladen und Arbeiten an der Hand des Roboterarms und am Columbus-Modul durchgeführt. Dabei wird das Lightweight Adapter Plate Assembly (LWAPA) demontiert und in den Laderaum des Orbiters verbracht, so dass es zur Erde zurück kommt.

Der derzeitige Terminplan sieht einen Start am 5. April vor.

 

[mcnoch]

Die Zusammenstellung der Besatzung ist diesmal recht interessant.

Kommandant Alan Poindexter (2. Raumflug),
Pilot James Dutton (1. Raumflug),

Missionsspezialisten Rick Mastracchio (3. Raumflug), Clayton Anderson (2. Raumflug), Dorothy Metcalf-Lindenburger (1. Raumflug), Stephanie Wilson (3. Raumflug) und Naoko Yamazaki (1. Raumflug) von der JAXA.

Es ist nicht nur der letzte Shuttle-Flug mit einer siebenköpfigen Besatzung, sondern auch der letzte mit Astronauten, die ihren ersten Raumflug unternehmen. Bei allen weiteren werden nur noch erfahrene Astronauten an Bord sein. Bemerkenswert ist auch, dass diesmal gleich drei Frauen zur Besatzung gehören, dies war zuvor erst zweimal der Fall, bei STS-40 und STS-96.

 

[mcnoch]

Da der größte Teil der Vorbereitungen für diese Mission ablief, während STS-130 im All war, hier mal schnell ein Überblick über die bisherigen Meilensteine.

Am 26. Januar wurde der Außentank ins Vehicle Assembly Building (VAB) transportiert und damit mit der Montage des sog. Stacks begonnen. Das Space Shuttle Discovery hätte eigentlich am 12. Februar von der Orbiter Processing Facility (OPF) 3 zum VAB gerollt werden sollen, aber die Außentemperaturen waren zu kalt, um das nicht beheizte Shuttle über die kurze Strecke durch das Winterwetter zu rollen. Dann war der Transport für den 23. Februar geplant, aber für den Tag war das Wetter wieder nicht gut, also führte man kurzerhand den Transport bei gutem Wetter am 22. Februar durch. Dies führte zu ungewöhnlich viel Verkehr auf dem Vorplatz, denn am gleichen Tag war ja die Endeavour gelandet und wurde im Laufe des Tages dann ins OPF gerollt. Der Zusammenbau des Stacks ist abgeschlossen, derzeit laufen die Abnahmetests und letzte Arbeiten. Der Rollout zum Startplatz ist am nächsten Dienstag geplant.

 

[Frauke1]

Leonardo

Stimmt es eigentlich, dass das Logistikmodul Leonardo dauerhaft an der ISS verbleibt?

 

[Airtoair]

Stimmt es eigentlich, dass das Logistikmodul Leonardo dauerhaft an der ISS verbleibt?

Ja, aber erst nach STS-133. Leonardo wird mit STS-131 nochmal zur Erde zurückgebracht und danach so umgebaut und ausgerüstet, dass es permanent an der ISS verbleiben kann. Danach wird es dann neu als PMM (Permanent Multipurpose Module) bezeichnet und soll mit der derzeit letzten geplanten Shuttle-Mission STS-133 im September 2010 zur ISS gebracht werden.

Falls STS-135 noch bewilligt und in den Flugplan aufgenommen werden sollte, soll dort dann Raffaello mitfliegen. Auch hier gibt es Ueberlegungen, Raffaello evtl. auch umzubauen und dann ebenfalls an der ISS zu belassen. Aber wie gesagt, das hängt in erster Linie davon ab, ob STS-135 überhaupt bewilligt wird, was noch nicht sicher ist.

 

[Andi Wuestner]

Mit welchem Orbiter würde STS-135 denn durchgeführt? Wann wird über eine solche Mission endgültig entschieden?

Andi

 

[wollex]

Mit welchem Orbiter würde STS-135 denn durchgeführt?

OV-104 Atlantis

Allerdings wäre deren Einsatz von der Mission STS-132 anhängig. Würde daraus resultierend ein ca. einjähriges OMDP (ich glaube so nennt man das) notwendig werden, wäre der Einsatz der Atlantis für eine eventuelle STS-135 hinfällig.

Also bis dato leider alles Spekulationen, die wir vllt. auch nicht in diesem Thema abhandeln sollten.

 

[mcnoch]

Der Shuttle-Verband ist planmäßig am Startplatz angekommen.

...Würde daraus resultierend ein ca. einjähriges OMDP (ich glaube so nennt man das) notwendig werden,

ODMP = Orbiter Maintenance Down Period

Die Atlantis hatte schon zwei ODMPs, eine von 92-94 und eine von 97-98.
Allerdings wird man so einen Aufwand wohl für einen einzigen weiteren Flug eher nicht mehr treiben. Zumal er ja nur notwendig würde, wenn der Orbiter durch einen Schaden bei STS-132 nicht mehr einsatzklar wäre. Aber auch sonst wäre noch einiges andere für diese Mission nötig, neben Geld auch noch ein brauchbarer Außentank. Über die für die festgeplanten Missionen hinaus gibt es nur noch zwei halbfertige und einen teilweise beschädigten.

 

[wollex]

ODMP = Orbiter Maintenance Down Period

Ich habs inzwischen zwar auch schon gefunden, aber trotzdem danke.

Allerdings wird man so einen Aufwand wohl für einen einzigen weiteren Flug eher nicht mehr treiben.

Das sehe ich genauso und neben der finanziellen Seite käme noch der Zeitraum von ca. einem Jahr hinzu, welcher für ein fälliges OMDP angesetzt werden müsste.

 

[Airtoair]

(...)Aber auch sonst wäre noch einiges andere für diese Mission nötig, neben Geld auch noch ein brauchbarer Außentank. Über die für die festgeplanten Missionen hinaus gibt es nur noch zwei halbfertige und einen teilweise beschädigten.

Die für STS-135 notwendige Shuttle-Hardware ist komplett vorhanden, wie auch viele andere Elemente, da Atlantis so oder so die LON ("Launch-On-Need", also Rettungsmission) Rolle für STS-133 übernehmen wird. Diese LON Mission wird unter der Bezeichnung STS-335 in der Planung geführt. Hierfür wurde schon die Bereitstellung zweier SRB geordert und der von Dir erwähnte, teilweise beschädigte Aussentank ET-122 wird zurzeit repariert und modifiziert. Falls STS-335 notwendig würde, wäre der Start für Ende November mit einer 4-Mann-Crew vorgesehen. Zudem wäre auch das MPLM Raffaello an Bord, randvoll mit Nachschub, um die Vorräte der ISS wieder auffüllen zu können, die wegen des ungeplant verlängerten Aufenthalts der Crew von STS-133 arg strapaziert würden.

Die meisten notwendigen Elemente für die zusätzliche Mission STS-135 wären also schon vorhanden, und die LON-Rolle für STS-135 sollen die Russen mit zwei Soyuz Raumschiffen übernehmen. (Dies ist mit ein Grund, STS-135 nur mit einer minimalen Crew von 4 Leuten durchzuführen.)
Trotzdem scheinen die Verantwortlichen des Shuttle-Programms nicht sehr zuversichtlich zu sein und kaum mehr damit zu rechnen, dass sie die Bewilligung kriegen, die LON Mission STS-335 in die fest eingeplante Mission STS-135 umzuwandeln. Nach den richtungsweisenden Budgetentscheidungen der Obama-Administration scheint man das Shuttle-Programm möglichst schnell beenden (um nicht zu sagen: abwürgen) zu wollen.

 

[mcnoch]

Heute wurde dann als Höhepunkt der üblichen Startübungen der Astronauten der Weg zum Shuttle und Einstieg ins Shuttle mit Test-Countdown geübt. Die Astronauten fliegen mit ihren T-38s dann heute noch wieder nach Houston zurück.

 

[mcnoch]

Die Vorbereitungen am Shuttle, dem Startturm und für die Besatzung laufen derzeit ihren üblichen Gang. Die Vorabnahme für das Flight Readyness Review ist bereits erfolgt, das eigentliche FRR folgt dann wie immer ca. 10 Tage vor dem geplanten Start, also am 26. März.

 

[spacer]

Es gibt ein Problem mit einem Heliumventil am rechten OMS-Pod. Eventuell kann man es am Pad reparieren, vielleicht fleigen sie auch mit dem Defekten Ventil (es ist dreifach redundant). Andernfalls muss man aber zurück in die OPS und den OMS-Pod austauschen. In diesem Fall würde man vermutlich STS-132 vorziehen.

 

[mcnoch]

In der Tat, es gibt ein Problem, wobei noch nicht ganz genau klar ist, was die Ursache ist. Der Schaden fiel während des Betankungsvorgangs des Orbital Maneuvering Systems (OMS) durch einen starken Druckverlust auf. Entweder hat eine Leitung ein massives Leck, oder eines der Ventile funktioniert nicht mehr richtig. Derzeit sieht es so aus, als ob eines der drei in Reihe geschalteten Ventile offen bleibt, obwohl es den Status geschlossen anzeigt. Das beiden links und rechts vom Leitwerk sitzenden OMS-Gondeln werden für die Steuerung des Shutttle im All benötigt, z.B. um es in den Ziel-Orbit zur ISS zu bringen oder um das Shuttle für den Wiedereintritt abzubremsen. Die In den Gondeln sitzenden OMS-Triebwerke wurden so konstruiert, dass sie 1000 Zündungen oder 15 Stunden Betrieb aushalten. Damit ergibt sich eine Einsatzdauer von ca. 100 Missionen, ehe die ganze Gondel mit Triebwerk, Tanks und Steuerungssystem ausgetauscht werden muss. Defekte an diesen Systemen sind nicht außergewöhnlich, zuletzt hatte man bei STS-122 mit einen schadhaftem Ventil zu tun. Diese Ventile regeln den Helium-Druck der für einen gleichmäßigen Fluss des Treibstoffes sorgt.

 

[mcnoch]

Man hat sich erstmal entschlossen, mit der laufenden Betankung der diversen Systeme fortzufahren, aber das Zurückklappen der RSS und die Anlieferung der Fracht wurde bereits um jeweils mindestens 24 Stunden verschoben.

Die Spezialisten werden sich Montag weiter mit dem Thema beschäftigen. Eine Reparatur am Startplatz ist kaum möglich, ein Austausch der betroffenen OMS-Gondel kann nur im Wartungshangar (OPF) für das Shuttle stattfinden. Das Shuttle müsste also nicht nur zurück ins VAB zurückgerollt werden - wie wir es ja schon bei Stürmen erlebt haben - sondern auch vom Externen Tank getrennt werden. Dies würde den gesamten Zeitplan für die kommenden Missionen völlig über den Haufen werfen, denn STS-133 ist ja ebenfalls eine Discovery-Mission.

 

[mcnoch]

Die Analyse ist mittlerweile schon etwas weiter fortgeschritten. Es gab auch drei andere, kleinere Probleme bei der OMS-Betankung. Eines dieser Probleme könnte bei diesem Thema mit reinspielen. Fest steht mittlerweile, dass eines der Ventile in der Position "offen" blockiert ist. Man kann nun nächste Woche versuchen eine sog. Blowdown-Prozedur zu machen, bei dem Treibstoff durch das System gepumpt wird und die Ventile geöffnet und geschlossen werden, damit etwaige Verunreinigungen aus dem System bedrückt werden. Entsprechende Prozeduren gibt nicht nur für einen Fehlerfall im All, sondern auch am Boden. Alternativ könnte man auch mit einer Ausnahmegenehmigung starten, da im System genug Redundanz vorhanden ist. Bei drei schon etwas weiter zurückliegenden Missionen, ist ein solcher Schaden im All aufgetreten und sie sind trotzdem sicher gelandet.

Hier ein Schaltschemata mit den betreffenden Ventilen.

 

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Zu dem Problem ist noch zu erwähnen, dass es sich bei dem defekten Ventil nicht um ein Heliumventil des OMS Systems selbst, sondern um ein Heliumventil des RCS (Reaction Control System) an diesem OMS-Pod.
Die RCS Triebwerke werden für kleinere Steuermanöver benuzt, wogegen die OMS Triebwerke zum Beispiel den OMS-2 Burn (Einschuss in den entgültigen Orbit), den Final Seperation Burn ("Abflug" von der ISS) und den Deorbit Burn durchführen.

 

[pok]

...
Alternativ könnte man auch mit einer Ausnahmegenehmigung starten, da im System genug Redundanz vorhanden ist.
...

Im Lichte einer FMEA ( Fehler Moeglichkeiten Einfluss Analyse ) kann man nicht starten. Auf eine einmal eingebaute Redundanz darf nicht verzichtet werden. Wenn der Defekt ueberraschend bei einer notwendig werdenden STS-400 Mission auftritt mag man solche Ausnahmegenehmigung erteilen und dann ware es auch richtig. Bei einer regulaeren Mission hingegen nicht !
Oder anders Argumentiert, wenn man das Ventil nicht dreifach braucht, kann man es ab sofort ja ausbauen und so die Nutzlast erhoehen !

 

[mcnoch]

Man bereitet nun alles für weitere Tests vor. Die NASA will die Ursache genau eingegrenzt haben, ehe sie darüber entscheidet, ob sie mit der entdeckten Fehlfunktion leben bzw. starten kann. Zu welchen zeitlichen Verzögerungen die Tests jetzt führen werden wird man sehen.

 

[spacer]

Im Lichte einer FMEA ( Fehler Moeglichkeiten Einfluss Analyse ) kann man nicht starten. Auf eine einmal eingebaute Redundanz darf nicht verzichtet werden.

Die Frage ist, was die Konsequenz wäre, wenn die beiden anderen Ventile auch noch ausfallen würden. Schlimmstenfalls könnten sämtliche RCS Triebwerke des rechten OMS-Pods ausfallen.