Spacelab

Das Spacelab war ein orbitales Forschungslabor zur Durchführung wissenschaftlicher Experimente und Beobachtungen in der Schwerelosigkeit. Es war wiederverwendbar und ausschließlich für den Einsatz mit dem Space Shuttle konzipiert. Dazu konnte es in die Ladebucht des Orbiters integriert werden. Das Spacelab flog erstmals 1983 auf der Mission STS-9 und wurde bis zu seiner Außerdienststellung 1998 insgesamt 22 Mal eingesetzt.

Spacelab war ein modulares System, das aus vier Elementen bestand, die miteinander kombiniert und je nach Aufgabenstellung zusammengesetzt werden konnten: ein zylindrisches Druckmodul, ein Verbindungstunnel, die Palette und eine Instrument Pointing System (IPS) genannte Nachführungseinheit. Außerdem gab es noch das Igloo, das bei Nur-Paletten-Flügen für die Energieversorgung und den Datenstrom der Experimente zuständig war.

Druckmodul

Das Druckmodul war aus einer speziellen Aluminiumlegierung gefertigt und setzte sich aus dem Kern- sowie dem Experimentensegment zusammen. Obwohl sämtliche Modulflüge mit dieser langen Version durchgeführt wurden, war es auch möglich, nur das aus dem Kernsegment bestehende kurze Modul zu verwenden.

Das „Long Module“ war 7,00 m lang und hatte einen äußeren Durchmesser von 4,11 m. Es bot Platz für drei Wissenschaftsastronauten und war seitlich mit Stauschränken ausgestattet, in denen die Experimente untergebracht waren. In der Decke jedes Segmentes konnte bei Bedarf über eine 1,30 m breite Öffnung ein Fenster oder eine Luftschleuse eingebaut werden. Unter den Bodenplatten waren die Stromversorgung und Klimageräte untergebracht.

Insgesamt wurden – neben einem Ingenieurmodell, das heute im Deutschen Museum in München steht – zwei flugtaugliche Druckmodule gebaut: FU 1 (Flight Unit 1; Seriennummer MD001) wurde von der ESA bezahlt und im Austausch für Mitfluggelegenheiten europäischer Astronauten der NASA zur Verfügung gestellt; die FOP (Follow-On Production; Seriennummer MD002) wurde von der NASA gekauft. Hauptauftragnehmer des Spacelab war die Vorläuferin von EADS Space Transportation, die VFW-Fokker/ERNO in Bremen.

Verbindungstunnel

Das Druckmodul konnte nicht direkt mit der Mannschaftskabine der Raumfähre verbunden werden, weil es nicht in den vorderen Teil des Frachtraums eingebaut werden durfte. Dies hätte den Schwerpunkt des Orbiters verschoben und er wäre buglastig geworden.

Um den Astronauten einen ständigen Zugang zu gewährleisten wurde ein Verbindungstunnel verwendet. Dieser verband das Spacelab-Modul fest mit der Luftschleuse des Shuttles. Er konnte in zwei Längen eingesetzt werden (2,66 m und 5,75 m), hatte einen Innendurchmesser von 1,02 m und wurde von McDonnell Douglas in Kalifornien hergestellt.

Paletten

Für Instrumente und Experimente, die direkt dem Weltraum ausgesetzt werden sollten, wurden von British Aerospace Paletten entwickelt. Wie das Druckmodul waren sie fest in der Nutzlastbucht verankert. Auf ihnen konnten beispielsweise Versuchsaufbauten für das Forschen im Vakuum montiert werden, oder Teleskope, die so ein großes Blickfeld hatten. Die Paletten waren u-förmig, 3,05 m lang und 3,96 m breit.

Es war möglich, Teleskope auf den Spacelab-Paletten zu montieren. Diese konnten mit dem IPS (Instrument Pointing System) nachgeführt werden, das von der Firma Dornier gebaut wurde.

Ein weiteres Spacelab-Element war das Igloo. Dabei handelte es sich um einen druckgeregelten Behälter, in dem die Untersysteme zur Steuerung der auf den Paletten montierten Experimente untergebracht waren.

Bis zur Außerdienststellung 1998 wurde insgesamt 22 offizielle Missionen geflogen – zum Teil nur mit Paletten, zum Teil in Kombination Druckmodul und Palette. Die Paletten sind bis heute (Oktober 2006) auf weiteren 17 Missionen geflogen und haben unter anderem Radarantennen (STS-99) in den Weltraum gebracht, oder auch Bauteile zur Internationalen Raumstation (ISS). Zurzeit sind noch vier weitere Missionen geplant.

Beim ersten Einsatz des Spacelab bei der Mission STS-9 im Jahre 1983 war als europäischer Vertreter der Deutsche Ulf Merbold an Bord. Der letzte Einsatz war STS-90, bei der unter dem Missionsnamen Neurolab hauptsächlich Hirnforschung im Spacelab betrieben wurde. Seither wurden wissenschaftliche Missionen mit dem kleineren Spacehab geflogen, die meisten Experimente allerdings wurden auf die ISS verlagert.

Das erste gebaute Modul FU 1 steht in der Ausstellung das US National Air & Space Museums auf dem Dulles International Airport in der Nähe von Washington, DC. Die FOP-Einheit wurde im April 1999 wieder offiziell der ESA übergeben und in ihre „Heimatstadt“ gebracht. Sie befindet sich heute auf dem Flughafen Bremen und kann dort besichtigt werden.

Spacelab-Missionen

Flug	Datum	Orbiter	Bezeichnung	Elemente
STS-9	November/Dezember 1983	Columbia	Spacelab 1	Modul (MD001) + 1 Palette
STS-51-B	April/Mai 1985	Challenger	Spacelab 3	Modul (MD001)
STS-51-F	Juli/August 1985	Challenger	Spacelab 2	3 Paletten + Igloo + IPS
STS-61-A	Oktober/November 1985	Challenger	Spacelab D1	Modul (MD002)
STS-35	Dezember 1990	Columbia	Astro-1	2 Paletten + Igloo + IPS
STS-40	Juni 1991	Columbia	SLS-1	Modul (MD001)
STS-42	Januar 1992	Discovery	IML-1	Modul (MD002)
STS-45	März/April 1992	Atlantis	ATLAS-1	2 Paletten + Igloo
STS-50	Juni/Juli 1992	Columbia	USML-1	Modul (MD001)
STS-47	September 1992	Endeavour	Spacelab-J	Modul (MD002)
STS-56	April 1993	Discovery	ATLAS-2	1 Palette + Igloo
STS-55	April/Mai 1993	Columbia	Spacelab D-2	Modul (MD001)
STS-58	Oktober/November 1993	Columbia	SLS-2	Modul (MD002)
STS-65	Juli 1994	Columbia	IML-2	Modul (MD001)
STS-66	November 1994	Atlantis	ATLAS-3	1 Palette + Igloo
STS-67	März 1995	Endeavour	Astro-2	2 Paletten + Igloo + IPS
STS-71	Juni/Juli 1995	Atlantis	Spacelab-Mir	Modul (MD002)
STS-73	Oktober/November 1995	Columbia	USML-2	Modul (MD001)
STS-78	Juni/Juli 1996	Columbia	LMS	Modul (MD002)
STS-83	April 1997	Columbia	MSL-1	Modul (MD001)
STS-94	Juli 1997	Columbia	MSL-1R	Modul (MD001)
STS-90	April/Mai 1998	Columbia	Neurolab	Modul (MD002)