Sen­so­ren im Ein­satz auf der ISS

Die Hamil­ton Bona­duz AG konn­te kürz­lich ein ganz beson­de­res Pro­jekt fer­tig­stel­len. Die spe­zi­ell ent­wi­ckel­ten Sen­so­ren VisiS­pace zur Sauer­stoff­mes­sung und Con­duS­pace zur Leit­fä­hig­keits­mes­sung kom­men im neu­en Lebens­er­hal­tungs­sys­tem ACLS (Advan­ced Clo­sed Loop Sys­tem) von Air­bus auf der inter­na­tio­na­len Raum­sta­ti­on ISS zum Einsatz.
ACLS ist ein Tech­no­lo­gie­de­mons­tra­tor für Lebens­er­hal­tungs­sys­te­me, der bei Air­bus seit 2011 für die euro­päi­sche Raum­fahrt­agen­tur ESA ent­wi­ckelt wur­de. Die Sub­sys­te­me der Anla­ge ent­fer­nen Koh­len­di­oxid aus der Luft, erzeu­gen neu­en Sauer­stoff zum Atmen und pro­du­zie­ren Was­ser. Methan ist ein Neben­pro­dukt, das ent­we­der wei­ter ver­wen­det wer­den kann oder über Bord gege­ben wird.
Im Ver­gleich zu bestehen­den Anla­gen ist ACLS ein­zig­ar­tig in sei­ner Kom­pakt­heit. Den­noch erzeugt es etwa 40 Pro­zent des für sei­nen Betrieb benö­tig­ten Frisch­was­sers sel­ber und redu­ziert damit erheb­lich die Men­ge Was­ser, die für den ACLS-Betrieb auf die ISS gebracht wer­den muss.
Die VisiS­pace-Sen­so­ren mes­sen den Sauer­stoff­ge­halt in der Was­ser­stoff­lei­tung des Elek­tro­ly­se­urs sowie in der Koh­len­di­oxid-Lei­tung des CO₂-Adsor­bers zum Saba­tier-Reak­tor. Der Leit­fä­hig­keits­sen­sor Con­duS­pace über­wacht die Qua­li­tät im Pro­zess­was­ser des Elektrolyseurs.

 „Wir haben für das außer­ge­wöhn­li­che Pro­jekt an unse­rem Stan­dard-Sauer­stoff­sen­sor Visi­Ferm DO eini­ge Ände­run­gen vor­ge­nom­men, um die beson­de­ren Anfor­de­run­gen zu erfül­len. Die Sen­so­ren wur­den umfas­send auf ihre Welt­all­taug­lich­keit geprüft und unter ande­rem bis auf 25 g beschleu­nigt, was der 25-fachen Erd­be­schleu­ni­gung ent­spricht. Die­ser Kraft hat der Sen­sor pro­blem­los standgehalten.“
Dr. Peter Schult­hess, Pro­ject Lea­der App­li­ca­ti­on Engi­nee­ring bei der Hamil­ton Bona­duz AG

Im Ver­gleich dazu sind Astro­nau­ten beim Start cir­ca 4 g und Rei­sen­de bei Flug­ma­nö­vern in Pas­sa­gier­flug­zeu­gen in etwa 1,5 g aus­ge­setzt. Auch Vibra­ti­ons­tests auf allen drei Ach­sen sowie höchs­te Anfor­de­run­gen an die Dicht­heit konn­ten die gelie­fer­ten Sen­so­ren erfül­len. Bedingt durch die kom­pak­te Bau­wei­se des Sys­tems muss­te die Bau­hö­he der Sen­so­ren ver­rin­gert und ein Flansch am Schaft ange­bracht werden.
„Der Start­schuss für unse­re Sen­so­ren fällt in Kür­ze: Am 11. Sep­tem­ber kurz nach Mit­ter­nacht MESZ star­tet ein Ver­sor­gungs­flug mit dem ACLS von Japan aus zur ISS“, erklärt Dr. Schult­hess. Anfang Novem­ber ist der deut­sche Astro­naut Alex­an­der Gerst für die Instal­la­ti­on und Aus­rüs­tung der Anla­ge vor­ge­se­hen. Die Inbe­trieb­nah­me und Funk­ti­ons­tests sol­len bis Jah­res­en­de abge­schlos­sen wer­den, damit ACLS im Jahr 2019 den Nor­mal­be­trieb demons­trie­ren kann. Aus­ge­legt für eine 3‑Mann-Besat­zung soll ACLS sei­ne tech­ni­schen Fähig­kei­ten bis Ende 2019 unter Beweis stel­len, bevor es ein per­ma­nen­tes Sub­sys­tem der ISS wer­den könnte.