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Reparatur- & Wartungseinheit
Funktion:
Nutzung als Werkstatt
Lagerung von Ersatzteilen
Lagerung von Werkzeug und Ausrüstung
Durchführung von Reparaturen
Planung und Durchführung von Wartungsmaßnahmen
Lagerung von Raumanzügen
Nutzung als Einrichtung, um Raumanzüge überzuziehen
 In der Zukunft wird dies einer der wichtigsten Aspekte der Aktiitäten der Raumstation sein. Denn die Rückholung und Repatatur von beschädigten, abgenutzten oder einfach veralteten wird ein wichtiges Geschäft werden.
Alle Raumfahrzeuge sind im Bau und Start teuer, und alles, was vorzeitig kaputtgeht, ist ein emormer Verlusst. Mehrere Satelliten und andere Raumfahrzeuge sind bereits im All erfolgreich repariert oder erneuert wurden. SolarMax, Westar 6 (links). Palapa B2 und das Hubble-Weltraumteleskop sind Beispiele dafür.
© Bild: NASA
Diese Einrichtung ist die Werkstatt und das Lager der Raumstation . Es dient auch als Ort, wo die Astronauten ihre Raumanzüge für EVA anziehen.
Denk an die Schwierigkeiten einer Werkstatt unter Mikrogravität. Hier sind nur drei wichtige Problöeme. die man überwinden muss.
- Wir würdest Du Werkzeuge lagern?
- Wie würdest Du Teilchen sammeln, wie sie zum Beispiel beim Sägen entstehen?
- Wie einfach würde Zusammenbau und Reparatur elektronischer Geräte sein?
Mikrometeorite – Eine äußere Bedrohung für die Raumstation
Die Raumstion wird sich über der Erde im Orbit befinden, und damit auch über der Schutzschicht unserer Atmosphäre. Genauso, wie sie uns etwas zum Atmen bietet, schützt die Astmosphäre uns auch vor den feindlichen Bedingungen des Weltraums. Die Raumstation wird mit Solarherhitzung, Strahlung und den Einschlägen von Mikrometeoriten zu kämpfen haben.
Alle einzelnen Steinkörnchen und Staub im Weltraum werden, während sie im Weltraum sind, "Meteoriden" genannt, wenn sie in der Atmosphäre verbrennen, nennt man sie "Meteore" oder "Sternschnuppen" und wenn sie auf der Erde aufschlagen, nennt man sie "Meteoriten". Über der Atmosphäre ist die Raumstation gegen sie ungeschützt. Mikrometeoriden können natürlich oder künstlich sein – bestehend aus Farbpartikeln oder Trümmern von Satelliten, Startmodulen etc. Sogar mikroskopisch kleine Partikel können eine Menge Schaden anrichten, da sie sich sehr schnell bewegen. Die Windschutzscheibe einer Raumfähre, die immerhin mehrere Zentimeter dick ist, zersprang einmal auf einer Mission durch den Aufprall eines wizigen Farbfragments.
Typische Aufprallgeschwindigkeiten können bis zu 50.000 kmH betragen.
Die Energie eines Partikels kann mit Hilfe der kinetischen Energiegleichung berechnet werden.
Energie = 1/2 mv2
Die Masse des Partikels sei m und die Geschwindigkeit sei v. Energetisch gesehen hat die Geschwindigkeit einen höheren Effekt als die Masse. Wenn wir zum Beispiel die Masse verdoppeln, verdoppeln wir die Energie nur. Aber wenn wir die Geschwindigkeit verdoppeln, ist die Energie des Partikels viermal so hoch. Und wenn es etwas trifft, ist es viermal so schlimm. Das ist bei einem Auto auf der Straße genau so wie bei einem Farbkrümel im Weltraum.
Wenn ein Partikel etwas trifft, verliert er alle Geschwindigkeit und es gibt eine Riesenmenge Energie frei. Diese kinetische Energie – Energie der Bewegung – wird dort freigesetzt, wo der Partikel aufschlägt und in andere Energieformen umgewandelt. Normalerweise erzeugt ein Aufprall Hitze und Lärm, aber sie können unter besonderen Umständen auch Licht oder Elektrizität erzeugen. Auch können Partikel, die noch kleiner sind als der aufprallende, abgeschlagen werden und mit hoher Geschwindigkeit davon fliegen, wobei sie einen Teil der freiwerdenden Energie benutzen.
Nun kannst Du berechnen, wieviel Energie ein Farbkörnchen während des Aufpralls erzeugt.
Das Farbteilchen hat eine Masse von O,001 Gramm und es bewegt sich mit 25.000 kmH, als es die Windschutzscheibe eines Shuttles trifft und seine Gesamtenergie frei wird. Wieviel Energie wird frei?
Nun, das ist ein sehr kleiner Farbpartikel. Auf Deinem Fingernagel hatten mehrere Platz.
Lösung:
Wir müssen alles in die gleichen Einheiten umwandeln, und da das SI-System der Weltstandart ist, werden wir es auch benutzen.
Verwandle die Geschwindigkeit in Meter pro Sekunde. Ein Kilometer hat 1000 Meter und eine Stunde hat 3600 Sekunden (60 x 60).
(25000 x 1000)/(60 x 60) = 6944 Meter pro Sekunde
Verwandle die Gramm in Kilogramm. 0,001 Gramm ist 1/1000 Gramm und 1/1.000.000 Kilogramm.
Also berechnen wir jetzt die Energie:
Energie = (6944 x 6944)/1,000,000
Das sind 48 Joule, das reicht, um ein Heizöffchen 3 Minuten lang zu beheizen. Als es die
Windschutzscheibe traf, wurde diese Energie im Bruchteil einer Sekunde abgegeben. Kein Wunder, dass sie zersprang!
Aufgabe:
Nun berechne die Energiefreigabe eines Mikrometeroiten, der nur ein Gramm wiegt – von der Größe Deines Fingernagels – und 50.000 kmH schnell ist. Berechne auch, wie lange das Heizöfchen brennen würde.
Die Antwortet findest Du im Energiemodul.
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RAUMSTATION 2020 
