Neu: Unterwegs im All: Datenlogger von MSR Electronics

Nach den erfolgreichen ersten beiden Einsätzen von MSR Datenloggern an Bord des „Cygnus" Raumfrachters haben Mitte Juli weitere Messgeräte der MSR Electronics GmbH den Flug zur ISS-Raumstation aufgezeichnet. Die nächste Mission – ORB-3 – ist für den 27. Oktober 2014 geplant. Auch hier werden die Mini-Datenlogger zur Aufzeichnung von Transportbelastungen wie Beschleunigung und Vibrationen mit an Bord sein.

TV-Beitrag „Schweizer Technik im All“ im Wirtschaftsmagazin „Eco“ des Schweizer Fernsehens SRF1

„We are getting truly spectacular data from these tiny data loggers", so Michael Bain, ISS Cargo Integration and Operations Services Manager von der Orbital Sciences Corporation. Die amerikanische Firma hatte am 18. September 2013 erstmals ihren Raumtransporter „Cygnus" auf die Reise zur Internationalen Raumstation ISS geschickt. Orbital Sciences ist neben SpaceX eine von zwei privaten US-Firmen, die für die US-Raumfahrtbehörde NASA Nachschub zur Internationalen Raumstation bringen. Die NASA hatte 2011 ihr Shuttle-Programm eingestellt und verfügt damit nicht mehr über eine eigene Weltraumflotte.

MSR Datenlogger zur Überwachung des Frachtraums

Eine zweistufige Trägerrakete vom Typ „Antares" brachte die unbemannte Raumkapsel von Orbital 2013 zur ersten Testmission ins All. An Bord der Cygnus befanden sich nebst Lebensmitteln, medizinischen Bedarfsartikeln, wissenschaftlichen Hilfsmitteln, Material und Gerätschaften für die Besatzung der ISS auch 10 mit 3-Achsen-Beschleunigungssensoren ausgestattete MSR165 Datenlogger von MSR Electronics. Ziel der Messungen war es, den gesamten Transportweg bezüglich Schock und Vibrationen aufzuzeichnen, da ein Teil der Fracht besonders empfindlich gegenüber Belastungen war. Die MSR-Datenlogger mit ihren hochempfindlichen Sensoren eignen sich für Einsätze in Raumfrachtern vor allem deshalb besonders gut, weil sie autonom während langer Zeit exakte Messungen durchführen und speichern können und zudem über ein sehr geringes Gewicht und ein kleines Format verfügen.

Der Cygnus-Raumtransporter war bei der Testmission für 23 Tage an die Internationale Raumstation ISS angedockt und hatte danach die Raumstation wieder verlassen. Die mit den MSR Datenloggern aufgezeichneten Daten konnten von Orbital erfolgreich ausgewertet werden. Am 9. Januar 2014 erfolgte bereits die nächste Mission zur ISS (Orb-1), wiederum mit 10 Messgeräten von MSR Electronics an Bord der Cygnus. Mitte Juli dieses Jahres startete die Orbital-2-Mission. Die 3-Achsen-Beschleunigungssensoren der MSR Datenlogger massen dabei wiederum die Belastungen sowohl während des Starts als auch während des gesamten Fluges ins All bis zum Andocken an die ISS und zeichneten diese G-Kräfte im internen Speicher auf. Aufgrund dieser Aufzeichnungen konnte die Crew erkennen, ob kritische Belastungen auf dem unbemannten Flug auf die teilweise sehr empfindliche Fracht eingewirkt hatten.
Dazu nochmals Michael Bain: „We are able to track virtually every physical event that occurs on the spacecraft from roll-out to the launch pad, to rocket rotation to the vertical, to ignition, launch, main engine cut-off, stage separation, upper stage ignition and burn-out, fairing separation, ... even the movement of the spacecraft while attached to the space station arm. We are getting our money's worth, thanks to the hard work of the folks at MSR.“ („Wir können buchstäblich jedes physikalische Ereignis nachvollziehen, das auf den Transporter wirkt: vom Rollen auf die Abschussrampe, über die Rotation der Rakete in die Vertikale, die Zündung, den Abschuss, die Abtrennung des Hauptantriebs, die Separation der Stufen, die Zündung und das Ausbrennen der Oberstufe, die Abtrennung der Verkleidung, ... bis hin zur Bewegung des Raumtransporters, während der Roboterarm der Raumstation ihn im Griff hat. Eine in jeder Hinsicht lohnende Investition für uns – dank der engagierten Arbeit des Teams von MSR.“). Die Daten der MSR-Logger werden von den Astronauten auf der ISS jeweils via microSD-Karte auf dem PC ausgelesen und an die Orbital Crew zurück auf die Erde übermittelt. Orbital vergleicht die aufgezeichneten Daten mit vorgängig durchgeführten Modellberechnungen und Prognosen und übermittelt danach eine Analyse über die Ladegut-Belastungen als Best-Practice-Nachweis an die NASA.

Strenges Prüfverfahren

Die in den Messgeräten verwendeten Akkus werden jeweils vor den Missions in der Akku-Prüfstelle der NASA im Johnson Space Center in Houston, Texas, einzeln intensiv getestet und nummeriert. Nach erfolgreichen Tests werden sie an den Firmensitz der MSR Electronics GmbH in Seuzach bei Winterthur geliefert und dort in die MSR Datenlogger eingebaut. Jeder dieser Logger wird von MSR mit einer Seriennummer und einem Zertifikat versehen, welches bestätigt, dass die eingebauten Akkus von der NASA getestet wurden. Anschliessend wird jeder einzelne MSR-Datenlogger bei der Orbital Sciences Corporation in Dulles, Virginia, nochmals überprüft und aktiviert, bevor er zum Startgelände, der Wallops Flight Facility (WFF) auf Wallops Island, an der Küste von Virginia, gebracht wird. Nach ihrer Aktivierung und Vorbereitung werden die MSR Datenlogger an vorab bestimmten Stellen im Frachtraum installiert.
Die Datenlogger von MSR waren inzwischen drei Mal für die Orbital im Einsatz: Testmission im September 2013, Orb-1 im Januar 2014 und Orb-2 im Juli 2014. Der nächste Cygnus / Antares Launch ist für den 27. Oktober 2014 vorgesehen.