Die Progress (Teil 1)

Der Progress Raumtransporter

Die Progress (russisch: ???????? für „Fortschritt“) Raumtransporter sind heute schon in der vierten Generation im Einsatz. Die UdSSR setzte sie erstmals 1978 ein, um bei Saljut 6 die Arbeitsdauer zu erweitern. Saljut 1-5 waren mit einem Vorrat an Verbrauchsgütern ge­startet worden. Das war unwirtschaftlich. Waren sie verbraucht, so war die Raumstation nutzlos. So war auch die Aufenthaltsdauer beschränkt. Daher markiert der Start von Progress 1 auch eine Wende im russischen Raumfahrtprogramm. Immer längere Aufenthalte auf den Raumstationen wurden nun möglich. Gastbesatzungen konnten Saljut und später Mir besuchen. Die Raumstationen wurden nun größer und aus mehreren Modulen aufgebaut. Progress Transporter konnten auch den Treibstoff liefern, um den Orbit regelmäßig anzuheben.

Der Progress Transporter ist ein umgebautes Sojus Raumschiff, bei dem alle Systeme entfernt wurden, die für eine Besatzung erforderlich sind. Kein Teil des Raumschiffs übersteht einen Wiedereintritt. Der Transporter besteht aus drei Sektionen:

Der vorderste Teil von Progress ist das unter Druck stehende Frachtmodul (Progress GO russisch: ???????? ?????) mit der Luftschleuse und dem Kopplungsadapter zur ISS. Hier befindet sich die Fracht, die unter Druck stehen muss, also Nahrung, Kleidung, Werkstoffe, aber auch Wasser und Gase in Behältern. Der aktive Docking-Adapter vom Typ „SSWP-M 8000“ koppelt an einen passiven des Typs „SSWP G4000“ an. Es ist der gleiche Typ, den auch ATV und Sojus einsetzen. Diese Sektion ist aus der Orbitalsektion der Sojus Kapsel entstanden. Sie besteht aus einer Kugel mit zwei vorne und hinten angebrachten Zylinderstümpfen. Der Vordere enthält die Systeme zum Ankoppeln und hat eine Länge von 0,50 m bei einem maximalen Durchmesser von 1,35 m.

Der hintere Zylinder ist kürzer und verbindet das Frachtmodul mit der folgenden Tanksektion (Progress OKD, russisch: ????? ??????????? ??????????). Diese enthält die Treibstoffe, welche zur ISS umgepumpt werden. Diese Trennung verhindert eine Kontamination des Druckteils mit den giftigen Treibstoffen, falls es ein Leck gibt.

Bei dem Sojus Raumschiff befindet sich hier die Wiedereintrittskapsel. Auch wenn die Form identisch zu dieser ist, so handelt es sich bei der Progresskapsel um eine leichtgewichtige Struktur, anders als die massive Kapsel der Sojus. Sie muss weder einen Innendruck aufrecht erhalten, noch enthält sie einen Hitzeschutzschild. Daher wiegt sie nur 800 anstatt 2.900 kg. Durch diese Gewichtseinsparung ist es möglich, mehr Fracht zu befördern. Die Tanksektion verfügt über sechs Triebwerke, welche zur Lageregelung und als Backup für die Steuertriebwerke in der Servicesektion dienen. Sie werden durch die katalytische Spaltung von Wasserstoffperoxid angetrieben.

Der letzte Teil ist das von der Sojus weitgehend unverändert übernommene Servicemodul. Es befördert den Progresstransporter zur ISS und bringt ihn nach beendeter Mission zum Verglühen. Diese Sektion (Progress PAO, russisch: ????????- ?????????? ?????) enthält auch die Solarzellen, welche den Strom liefern, und Batterien für den Betrieb im Erdschatten. Das Servicemodul besteht aus einem Zylinder mit einem Durchmesser von 2,15 m an der Basis und einem Adapter zur Trägerrakete, welcher einen maximalen Durchmesser von 2,72 m aufweist. Verändert wurde die Befestigung. Da das Servicemodul nicht vor dem Wiedereintritt abgekoppelt wird, wurde der Gitterrohradapter der bei der Sojus eingesetzt wird durch eine feste Verbindung ersetzt.

14 Triebwerke dienen der Feinsteuerung, vier weitere Triebwerke der Veränderung der Rollachse. Der Hauptantrieb ist ein Triebwerk vom Typ KTDU-80 mit 3,92 kN Schub. Alle Systeme sind redundant ausgelegt. Von den 2.654 kg, welches das Servicemodul wiegt, entfallen alleine 305 kg auf die beiden Haupttriebwerke. Mit dem Servicemodul kann der Frachter auch die Bahn der Station anheben, allerdings verfügt er über nicht sehr viel Reboosttreibstoff.

Ankopplung

Die Ankopplung der Progress geschieht mit dem Kurs System. Das Kurs System sendet Radarimpulse von verschiedenen Antennen aus. Eine parabolische Richtantenne empfängt die reflektierten Impulse. An den Ankopplungsstellen gibt es dazu einen passiven Teil, der dafür sorgt, dass Interferenzen minimiert werden und sich die Signalqualität erhöht. Aufgrund der Laufzeitunterschiede, Signalstärke und Empfangsrichtung kann der Bordcomputer nun die relative Position, Ausrichtung und Geschwindigkeit von Progress und Kopplungsstelle berechnen.

Das erste System, das zur Ankopplung eingesetzt wurde, war Igla. Es arbeitete auch mit Radiowellen um Abstand und Geschwindigkeit zu bestimmen, war aber noch nicht fähig, automatisch anzukoppeln und musste halbautomatisch gesteuert werden. Kurs wurde für die Ankopplung von Buran an die Mir entworfen. Es wurde ab 1985 eingesetzt. Es arbeitet vollautomatisch, auch bei den Sojus Flügen. Nachdem es sich bei den Sojus Raumschiffen über vier Jahre bewährte, wurde es auch bei den Progressfrachtern eingesetzt.

Als Backup gibt es eine manuelle Steuerung im Swesda Modul, das TORU-System (Telerobotically Operated Rendezvous Unit). Bisher wurde zweimal ein Frachter manuell an die ISS angekoppelt. An dem Swesda Modul gibt es eine Zielmarkierung mit einem Kreuz. Eine Videokamera im Frachter nimmt dieses auf, wobei das Kreuz in der Mitte gehalten werden muss. Dieses Bild, ergänzt durch eingeblendete Informationen, über die mittels Kurs ermittelte Geschwindigkeit und Position, wird über UHF Funk zur ISS übertragen, wo in der Swesda ein Kosmonaut an dem Kontrollpult von TORU die Annäherung verfolgt und gegebenenfalls korrigiert.

Abbildung 3: Progress M-52 vor der Ankopplung an die ISS © des Fotos: NASA

Progress
Länge gesamt:	7,20 – 7,48 m
Maximaler Durchmesser:	2,72 m
Startgewicht ohne Fracht:	4.920 kg
Fracht:	2.230 kg (typisch) 3.200 kg (maximal)
Startgewicht:	7.020 – 7.450 kg
Frachtmodul
Länge:	2,98 m
Durchmesser:	2,70 m
Volumen:	6,50 m³
Trockengewicht:	1.180 kg
Maximales Startgewicht:	2.520 kg
Fracht:	Maximal 1.340 kg
Tanksektion
Länge:	2,05 m – 2,20 m
Durchmesser:	2,17 m
Trockengewicht:	780 kg
Maximales Startgewicht:	2.480 kg
Fracht:	Maximal 1.700 kg
Triebwerke:	6 Lagereglungstriebwerke mit je 98 N Schub
Servicemodul
Länge:	2,17 m
Durchmesser:	2,72 m Spannweite, 10,60 m mit Solarzellen
Stromversorgung:	Solarzellen (10 m²) + Batterien 600 W Dauerleistung
Trockengewicht:	2.054 kg
Maximales Startgewicht:	2.934 kg
Triebwerke:	14 Korrekturtriebwerke mit je 98 N Schub 4 Steuertriebwerke für die Rollachsenregelung 2 Haupttriebwerke mit je 3,92 kN Schub