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Bericht 7. August 2010
Schwierigkeiten beim Austausch von Kühlmittelpumpe auf der ISS
Außeneinsatz zog sich wegen Ammoniakleck auf Rekordlänge - Arbeit soll am Mittwoch fortgesetzt werden - sogar dritter Außeneinsatz jetzt wahrscheinlich

Doug Wheelock
Oben: ISS-Expedition-24-Flugingenieur Doug Wheelock beim Außeneinsatz am Samstag. (Photo: NASA)
Eine unerwartete Ammoniakleckage und eine verklemmte Schnelltverschlußkupplung zerstörten die sorgfältige Planung eines Außeneinsatzes am Samstag zum Austausch einer fehlerhaften Kühlmittelpumpe auf der Internationalen Raumstation und zogen ihn auf eine Rekordlänge von 8 Stunden und 3 Minuten. Vorausgesetzt, daß die Ingenieure mit einer schnellen Lösung aufwarten können, um die Undichtigkeit an der Kupplung zu beseitigen, könnten die Astronauten die Kühlmittelpumpe während eines zweiten Außeneinsatzes am Mittwoch austauschen.

Aber Stationsprogrammleiter Mike Suffredini erklärte, er sei nicht sehr optimistisch, daß die Arbeit so schnell abgeschlossen werden könne, so daß ein dritter Außeneinsatz (EVA) könnte erforderlich werden könnte.

"Es braucht schon eine Menge Glück und jemanden, der einen wirklich guten Draht für EVAs, daß wir an den Punkt kommen können, daß wir die Ammoniakpumpe nach dem nächsten EVA anfahren könnten", meinte er. "Ich denke wirklich, daß es auf drei EVAs hinauslaufen wird.

Daher denke ich, daß wir weiter in diesem Zustand, mit diesem Risiko, ein paar Tage länger verbleiben müssen, als wir ursprünglich geplant haben. Das ist für mich das eigentliche Risiko. Ich gehe absolut davon aus, daß wir dieses spezielle Problem lösen werden und weitermachen können. Ich bin nur nicht ganz so optimistisch, daß wir gleich im zweiten Außeneinsatz so durchkommen, daß wir die Ammoniakleitungen an die neue Pumpe anschließen und gleich anwerfen können."

Douglas Wheelock und Tracy Caldwell-Dyson von der Expedition 24 Besatzung der ISS begannen den Außeneinsatz am Samstag Mittag um 13:19 Uhr MESZ, als sie ihre Raumanzüge auf Batteriestromversorgung stellten, bevor sie aus der Luftschleuse QUEST herausschwebten.

Die Astronauten wußten bereits, daß es zweier Außeneinsätze bedürfe, um das ausgefallene Ammoniak-Pumpenmodul zu ersetzen, das am letzten Samstag (31. Juli) eines der zwei Kühlkreisläufe der Station lahmgelegt hatte.

ISS-Kühlsystem
Oben: Eine schematische Darstellung der ISS und ihres Kühlsystems. Eingezeichnet ist die Lage des ausgefallenen Kühlmittel-Pumpenmoduls im Tragwerksegment S1 auf der Steuerbordseite der Station. Die Pumpe fördert das Kühlmittel Ammoniak durch den Kühlkreislauf A, das die Wärme von den elektrischen Geräten der Station über die Radiatoren an das Weltall abstrahlt. Nach dem Ausfall ist jetzt nur noch der Kühlkreislauf B auf der Backbordseite in Betrieb. (Abbildung: Karl Tate/ deutsche Fassung: Space Science Journal)
Wheelock und Caldwell-Dyson hatten gehofft, während des Außeneinsatzes am Samstag Nachmittag drei anderthalbzöllige Ammoniak-Kühlmittelleitungen, eine halbzöllige Kühlmittelleitung und fünf elektrische Kabel von der Pumpe abzuklemmen, bevor sie die Halteschrauben des Pumpenmoduls lösen und sie aus dem Tragwerksegment S1 herausziehen könnten.

Sie hatten auch geplant, das Ersatzpumpenmodul einzubauen und, sofern es die Zeit zuließe, die elektrischen Kabel wieder anzuschließen. Die Ammoniak-Leitungen sollten dann während des zweiten Außeneinsatzes am Mittwoch wieder angeschlossen werden.

Die Astronauten hatten kein Problem, die kleinere M4-Kühlmittelleitung abzukoppeln. Aber Wheelock bekam größere Schwierigkeiten mit der Schnellverschlußkupplung an der größeren M3-Leitung, die sich zuerst nicht lösen ließ. Wheelock mußte einen Hebel ansetzten, um den Öffnungshebel umzulegen. Dies gelang schließlich, aber er berichtete, daß er Ammoniak sähe, das aus der Kupplung austrete.

"Ich sehe kleine Ammoniakflöckchen aus der Leitung austreten", sagte er.

"Verstanden. Treten sie kontinuierlich aus oder waren es nur ein paar zu Anfang?" fragte ihn Oscar Koehler vom Missionsleitzentrum am Johnson Raumfahrtzentrum in Houston aus.

"Es ist eher zufällig, wie winzigkleine Schneeflocken", meinte Wheelock.

Man wies ihn dann an, die Kupplung wieder richtig anzuschließen und dann den Schnellverschlußhebel mehrmals hin und her zu bewegen. Als er dann versuchte, die Kupplung wieder abzuziehen, ließ sich diese aber nicht mehr bewegen.

Nach mehreren Versuchen mit dem Hebelwerkzeug, murmelte er: "Wau, das Ding bewegt sich nicht, Oscar." Astronautin Shannon Walker, die den Robotarm der Station bediente, brachte Wheelock in eine günstigere Position, von wo er es erneut versuchte. Aber auch von hier war er nicht in der Lage, den Kupplungsarretierungshebel erneut zu öffnen.

Während die Flugleittechniker über verschiedene Optionen nachdachten, fuhren Caldwell-Dyson und Wheelock mit dem Abkoppeln der übrigen beiden anderthalbzölligen Ammoniakanschlüsse fort. Beide ließen sich ohne Probleme schließen und abziehen und es gab auch keine Anzeichen für weiteres austretendes Ammoniak.

Die M2-Ammoniakleitung wurde an einen sogenannten "Überbrückungskasten" angeschlossen, wie auch die halbzöllige M4-Kühlmittelleitung. Der Überbrückungskasten erlaubt es dem Ammoniak im Kreislauf, temperaturbedingte Druckschwankungen auszugleichen, während die Pumpenreparatur andauert.

Nachdem drei der vier Leitungen erfolgreich abgezogen waren, fragte Koehler Wheelock, ob er es noch einmal mit der M3-Leitung versuchen könnte. Mit etwas mehr Muskelkraft, und nach leichtem Klopfen auf die Kupplung mit einem Werkzeug, löste sich der Arretierungshebel und die Ingenieure begannen wieder zu hoffen, daß sich die Leitung wie geplant abziehen ließe.

Doch erneut spuckte die Kupplung Ammoniakeiskristalle aus, und die Flugleittechniker, die besorgt waren, daß das interne Ventil nicht richtig geschlossen sein könnte, wiesen Wheelock an, die M3-Schnellverschlußkupplung wieder anzuschließen und zu arretieren und an ihrem Platz zu lassen. Ansonsten wäre die Besatzung Gefahr gelaufen, daß eine nicht unerhebliche Menge an Ammoniak unbeabsichtigterweise ausgetreten wäre.

Tragwerksegment mit Aussenarbeitern
Oben: Tracy Caldwell-Dyson (Mitte des Bildes) und Doug Wheelock (unten rechts) während ihrer Arbeit am Pumpenmodul im Tragwerksegment S1 der Station. Von oben ragt der Robotarm CANADARM2 in's Bild der von Flugingenieurin Shannon Walker bedient wurde. (Photo: NASA TV)
An diesem Punkt waren Wheelock und Caldwell-Dyson bereits mehrere Stunden hinter ihrem Zeitplan zurück. Und wegen der Ammoniakleckage mußten die Flugleittechniker zum Ende hin einen gewissen Zeitraum für die Dekontamination der Raumanzüge freihalten. Jedesmal, wenn Außenarbeiter Ammoniak ausgesetzt werden, wird eine gewisse zusätzliche Zeit benötigt, um sicherzustellen, daß alle Eiskristalle, die am Anzug haften durch die Sonnenstrahlung verdampft werden kann, bevor die Astronauten in die Station zurückkehren können.

Da ihnen nun die Zeit ausging, brachten Wheelock und Caldwell-Dyson Isolierung an den Ammoniakkupplungen an und bewegten sich zurück zur Luftschleuse QUEST. Der Außeneinsatz endete um 21:22 Uhr MESZ, als die Luftschleuse nach der Dekontamination wieder mit Atemluft geflutet wurde.

Suffredini meinte, es sähe so aus, als ob eines der beiden internen Ventile der Schnellverschlußkupplung (QD-Kupplung) für die Leckage verantwortlich sei, eines, das sich an der Außenseite der Kühlmittelleitung befindet. Da es kein nahegelegenes Sperrventil weiter die Leitung herab gibt, können die Flugleittechniker nicht so leicht den Druck in der Leitung reduzieren.

"Es gibt ein paar Optionen", erklärte Suffredini. "Die erste ist es noch einmal zu versuchen; funktioniert es? Nummer Zwei ist zu schauen, ob wir mit einer undichten QD-Kupplung umgehen können. Wenn es die Leitungsseite ist, können wir damit umgehen und die Undichtigkeit umgehen, indem wir die Leitung auf den Überbrückungskasten anschließen, bis wir später so weit sind, sie wieder anzuschließen.

Eine weitere Möglichkeit ist, daß wir einfach diese Seite des Systems entspannen, und das ist ein wesentlich umfangreicherer Vorgang, bei dem wir Überbrückungen zwischen Tragwerksegmenten abkoppeln müssen und andere Dinge dieser Art. Sie werden sich alle diese Fälle anschauen. Aber leider gibt es nicht viel, was wir hier unten am Boden wirklich tun können, außer weise Kommandos geben, die diese Undichtigkeit erforderlicherweise beseitigt."

Und solange die Undichtigkeit nicht beseitigt und die M3-Kühlmittelleitung abgekoppelt ist, kann die ausgefallene Pumpe nicht ausgebaut und ersetzt werden.

Dies war der längste Außeneinsatz, der nur von einer Expeditionsbesatzung durchgeführt wurde (ohne daß gleichzeitig ein Shuttle an der Station ist), obwohl er noch deutlich kürzer als der bisher längste US-Außeneinsatz von 8 Stunden und 56 Minuten ist.

Die Gesamtdauer der Außeneinsätze an der Raumstation beläuft sich nun auf 929 Stunden und 38 Minuten, oder 38,7 Tage, die in über 148 Außeneinsätzen seit Beginn des Aufbaus der Station zusammengekommen sind. Dies war der erste Außeneinsatz für Caldwell-Dyson und der vierte für Wheelock, der jetzt auf eine EVA-Gesamtzeit von 28 Stunden und 44 Minuten kommt.

Wheelock und Caldwell-Dyson sollten ursprünglich am Donnerstag einen Außeneinsatz zur Vorbereitung der Station auf die Ankoppelung des Permanenten Mehrzweckmoduls LEONARDO, das Anfang November im Rahmen der Space-Shuttle-Mission STS-133 zur Station gebracht werden soll, durchführen. Dieser wurde jedoch nach dem Ausfall der Kühlmittelpumpe auf einen anderen Zeitpunkt verschoben, da der Austausch des Pumpenmoduls und die Wiederherstellung der Kühlleistung Vorrang hat.

Quelle: Spaceflight Now
Bearbeitet von: Matthias Pätzold


letzte Änderung am 8. August MMX