DER COUNTDOWN LÄUFT. Am 20. November 1998, so der Zeitplan, startet in Baikonur, Kasachstan, eine russische Proton-Rakete, die das 20 Tonnen schwere Kontrollmodul Zarya in die Erdumlaufbahn bringen wird. Knapp zwei Wochen später hebt in Cape Canaveral, Florida, der Orbiter Endeavour ab, das Verbindungsstück Unity an Bord. In 400 Kilometer Höhe wird er es mit seinen Greifarmen an das Kontrollmodul andocken, und die beiden Astronauten Jerry Ross und Jim Newman werden auf mehreren Ausflügen ins All die Energie- und Datenverarbeitungssysteme miteinander verknüpfen. Im April 1999 soll als nächstes Element das russische Servicemodul folgen. Es wird unter anderem über ein Lebenserhaltungssystem verfügen, was einer ersten dreiköpfigen Crew erlaubt, die eigentlichen Bauarbeiten an der neuen Internationalen Raumstation (ISS) in Angriff zu nehmen.
«Weltwunder des anbrechenden Jahrhunderts» wurde das hochfliegende Projekt schon genannt, das grösste internationale Technologieunternehmen der Geschichte ist der Bau der ISS auf jeden Fall. Die USA, Russland, Kanada, Japan, Brasilien und elf europäische Staaten, darunter auch die Schweiz, nehmen an diesem ehrgeizigen Programm teil, das in den Worten der federführenden Nasa nicht nur den «Pfad für eine friedliche Zusammenarbeit der Nationen im 21. Jahrhundert erleuchten», sondern auch «die nächste Generation von Wissenschaftern, Ingenieuren und Unternehmern beflügeln» soll.
Tatsächlich ist die ISS, welche die in technischer Agonie dahintrudelnde russische Raumstation Mir ersetzen soll, ein Projekt der Superlative. Nach sechsjähriger Bauzeit wird sie mit einer Fläche von 88 mal 108 Metern so gross sein wie ein Fussballfeld. Sie wird aus zehn Modulen unterschiedlicher Herkunft bestehen - sechs russischen, zwei amerikanischen und je einem japanischen und europäischen -, mit ihren Solarzellen eine elektrische Leistung von 110 Kilowatt erzeugen und über mehr als ein Jahrzehnt eine internationale Besatzung von bis zu sieben Astronauten beherbergen. BAUEN IM ALL. Wie die Station zusammengebaut wird, lässt sich mit Computermodellen bestens simulieren. Im Cyberspace kann jeder Dreikäsehoch mit der Maus Astronauten spazierenführen, Bauteile ins All steuern und wie Legoklötzchen zusammenstecken. Nach demselben Prinzip wird auch im realen Space gebaut. Was sich am Computer jedoch wie ein Kinderspiel ausnimmt, wird in der Wirklichkeit in bezug auf Logistik, Ingenieurskunst und Technologie «the most challenging operation» in der Geschichte der Raumfahrt seit der Mondlandung sein, wie die Nasa auf ihrer Homepage verkündet.
Damit die Bauteile - die Module, die Knoten, die Trägerstrukturen - überhaupt 400 Kilometer in die Höhe gebracht werden können, müssen sie möglichst leicht gefertigt sein; das am häufigsten verwendete Material für die Hardware ist deshalb Aluminium. Gleichwohl wird die gesamte Station eine Masse von 420 Tonnen haben, und nicht weniger als 45 Raumflüge, 33 amerikanische und 12 russische, werden nötig sein, um die Bauteile des Ungetüms in die Umlaufbahn zu bringen, wo sie dann praktisch schwerelos mit 29 000 Kilometern in der Stunde um die Erde kreisen. Das Verhalten der Materie in der Erdumlaufbahn gilt es beim Bauen als erstes zu berücksichtigen: Anders als auf der Erde, fliegt alles weg, was nicht niet- und nagelfest ist. Jedes Element muss darum direkt vom Shuttle sofort angedockt werden, die Arbeiter wie auch die Werkzeuge müssen auf der Grossbaustelle im Orbit ebenfalls stets irgendwo befestigt sein.
Wie auf der Erde wird es auch auf der Baustelle im Orbit Krane geben. Dazu gehören einerseits die Greifarme des Shuttles, welche das herantransportierte Material aus der 4,5 mal 16 Meter messenden Luke des Shuttles entladen, andererseits drei auf der Station fest installierte Greifarmsysteme, welche die Module übernehmen und an die vorgesehene Position im ISS-Komplex bugsieren. Gleichzeitig dienen diese Roboter, sogenannte Cherry Picker, als Transportmittel. EUROPAS LANGER ARM. Neben dem Columbus-Orbital-System, einem vielseitig einsetzbaren wissenschaftlichen und technologischen Labor, und dem automatischen Versorgungsfahrzeug, das hauptsächlich dem Transport von Treibstoff, Proviant und anderen Verbrauchsgütern zur ISS dient, wird der Beitrag Europas zur Raumstation auch einen solchen Roboterarm umfassen. Damit man die Komplexität und die Dimensionen des Projekts und der Bauarbeiten ermessen kann, ist es nötig, dieses Wunderding näher anzuschauen.
Der europäische Roboterarm ist elf Meter lang und besteht aus fünf Teilen: einem Ellbogen, zwei Armen und zwei Handgelenken. Jedes Handgelenk ist mit Greifvorrichtungen an einem auf der Aussenseite der Station eingebauten Fusspunkt befestigt, über den der Arm mit elektrischer Energie und Daten versorgt wird. Wie eine Spinne kann er sich von einem Einsatzort zum andern bewegen, indem er sich abwechselnd mit einer Greifvorrichtung festhält und die andere zum nächsten Fusspunkt ausstreckt. Er kann Nutzlasten ergreifen und sie an anderer Stelle wieder absetzen, Kräfte messen und elektrischen Strom, Daten und Videosignale übertragen. Um mechanische Arbeiten durchführen zu können, sind seine Greifvorrichtungen ausserdem mit einer Art Schraubenschlüssel ausgerüstet. Kameras und Lampen an beiden Enden des Armes erlauben der Besatzung wiederum, den Arbeitsort zu überblicken und Inspektionen auf der Aussenseite der Raumstation vorzunehmen.
Allein am Bau des 275 Millionen Franken teuren Roboterarms sind ein Dutzend Spezialfirmen beteiligt: Technologiekonzerne wie die Dasa oder Fokker Space aus Holland, aber auch Kleinfirmen wie die Etel aus Môtier, die Mécanex aus Nyon oder die HTS aus Wallisellen.
«Unser Auftrag», erklärt der technische Direktor der Firma HTS AG, Thomas K. Schilliger, «bestand in der Entwicklung und Fertigung der tragenden Struktur der beiden Arme des Roboterarms sowie der mechanischen Schnittstellen zu den Astronauten wie Handgriffe und Werkzeuge.» Nicht weniger als 1850 Punkte einer Spezifikation, erzählt der Ingenieur, hatten die im wesentlichen aus Kohlenstofffasern gewickelten Arme zu erfüllen: Gewichts- und Temperaturvorschriften vor allem (Temperaturunterschiede zwischen plus und minus 100 Grad sind im Orbit Alltag), aber auch Sicherheitsvorschriften (alle Kabel müssen doppelt geführt werden, und es dürfen keine scharfen Kanten vorhanden sein). Grösste Knacknuss bei der Entwicklung des Roboterarms war laut Schilliger jedoch die Schnittstelle zwischen Mensch und Gerät, weil man zuerst nicht wusste, zu welchen Handgriffen ein Astronaut im Raumanzug und mit Handschuhen überhaupt fähig ist.
Denn trotz ausgeklügelten Robotern ist der Mensch bei den Bauarbeiten an der Station im Orbit unerlässlich. Über 1000 Stunden an Aussenbordarbeiten dürften nach Nasa-Berechnungen nötig sein, um die Elemente zusammenzustecken und die Verbindungen zu überprüfen - Operationen, die in der Schwerelosigkeit besonders beschwerlich sind: Im steifen Raumanzug wird jede Bewegung zum Kraftakt, der Pulsschlag pro Minute klettert schnell auf 120 und mehr. Laut Nasa-Vorschrift haben die Astronauten alle sechs Minuten eine Pause einzulegen, und länger als sechs Stunden darf kein Einsatz dauern.
SCHWER KALKULIERBARE RISIKEN. Wie heikel Manöver im Orbit sind, zeigen nicht zuletzt die zahllosen Pannen, die die russische Raumstation Mir vor allem in den letzten zwei Jahren zu beklagen hatte. Da kam es schon einmal vor, dass bei einem Andockmanöver ein unbemannter Raumtransporter an der Kupplung vorbeisegelte, gegen ein Solarpanel knallte und ein Leck in die Aussenwand eines Moduls schlug. Um nach dem Crash einen Druckabfall in der ganzen Station zu verhindern, mussten die Kosmonauten sämtliche Verbindungskabel zwischen dem löchrigen Forschungsmodul und dem Basismodul kappen, und die Reparaturarbeiten, die zuerst auf der Erde simuliert und eingeübt wurden, nahmen Monate in Anspruch. Insgesamt war die Besatzung auf der russischen Raumstation zuletzt mehr mit Pannenbehebung beschäftigt als mit wissenschaftlicher Forschung; vor allem Computerausfälle gehörten in den letzten Jahren zum Alltag auf der zwölf Jahre alten russischen Raumstation.
Die ISS verfügt zweifellos über einen ganz anderen technologischen Standard als ihre Vorgängerin, die im Juli nächsten Jahres über dem Pazifik zum Absturz gebracht werden soll. Aus den zahlreichen Pannen der russischen Station hat man seine Lehren gezogen. So wird die ISS etwa mit einer zusätzlichen Beleuchtung ausgerüstet sein, und auch die Sensoren zum Messen von Distanzen und Geschwindigkeiten wurden verbessert.
Dennoch ist auch dieses Projekt voller Unwägbarkeiten. Eine von der Nasa eingesetzte Task Force unter der Leitung des Raumfahrtexperten Jay Chabrow warnt in einem im April veröffentlichten Bericht vor einer Reihe von Risiken, die bisher in der Planung des Projekts unterschätzt worden seien. Die Kommission weist in dem Bericht, der im amerikanischen Parlament zu einem wichtigen Argumentationsinstrument der Gegner der Raumstation wurde, beispielsweise darauf hin, dass bereits bei den 45 Transportflügen und den 48 Logistik- und Versorgungsflügen für den Bau der Station mit Zwischenfällen - inklusive katastrophaler Unfälle - zu rechnen ist.
Die statistische Wahrscheinlichkeit eines Unfalls beträgt bei 100 Flügen zwar nur 0,5 Prozent, doch sollten dabei Bauteile zerstört werden, so würde sich der Bau der ganzen Station um Monate verzögern. Ausserdem, so die Kommission weiter, birgt auch die breite Beteiligung am Projekt eine ganze Reihe von Risiken: «Die verschiedenen Bodenstationen, die unterschiedlichen Transporter, die in verschiedenen Ländern gefertigten Elemente sowie die aufwendigen Aussenbordarbeiten stellen an alle Beteiligten aussergewöhnliche Herausforderungen.» Im Unterschied etwa zur Apollo-Mission kann die ISS nicht als Ganzes schon am Boden ausgetestet werden. IN DEN N IEDERUNGEN DER POLITIK. Bevor die Bauarbeiten überhaupt beginnen, haben die am Projekt Beteiligten allerdings noch mit ganz andern, eher irdischen Tücken zu kämpfen. Noch müssen gut die Hälfte aller Komponenten von Hardware und Software erst fertiggestellt werden, und nachdem der Start des ersten Raumstationsmoduls schon mehrfach verschoben wurde, ist noch keineswegs sicher, dass nicht auch der jüngste Zeitplan wieder umgekrempelt werden muss.
Zwar sind das Kontrollmodul Zarya, das am 20. November auf die Umlaufbahn gebracht werden soll, sowie die als Verbindungsstück dienende Komponente Unity endlich startklar. Der dritte Bauteil jedoch, das russische Service-Modul, ist immer noch in Arbeit, nachdem technische Probleme und Finanzierungsengpässe in Russland immer wieder für Verzögerungen gesorgt hatten. Mittlerweile beträgt der Produktionsrückstand gegenüber dem ursprünglichen Zeitplan mehr als ein Jahr, und ob das für den Aufbau der Station unentbehrliche Element bis im April nächsten Jahres startklar sein wird, ist allen Beteuerungen zum Trotz nach wie vor fraglich. Der Report der Chabrow-Task-Force jedenfalls schliesst in einem Worst-Case-Szenario eine weitere Verschiebung des Projekts um bis zu 24 Monate nicht aus.
Ganz allgemein hat sich die russische Beteiligung bis jetzt alles andere als ausbezahlt. Ursprünglich erhoffte sich die Nasa vom Einstieg der Mir-erfahrenen Russen eine Beschleunigung und Verbilligung des Projekts. Statt dessen mussten die Amerikaner schon für das erste russische Modul finanziell in die Bresche springen. Die Unzuverlässigkeit Russlands, wo Gelder einmal bewilligt, dann wieder blockiert und einmal gemachte Zusagen nach innenpolitischer Opportunität wenig später widerrufen werden, erweist sich mehr und mehr als Pferdefuss des ganzen Programms.
Die internationale Zusammenarbeit von 16 Ländern, die, wie die Europäische Weltraum-Organisation (Esa) schreibt, politische und kulturelle Schranken niederreissen und Vertrauen zwischen früheren Gegnern aufbauen soll, ist in der Praxis eher ein mühsames Gerangel. «Es dominiert die Politik, und das macht die Entscheidungsfindung schwierig, gerade auch in Europa», sagt Hans-Peter Schneiter von Contraves Space, welche die zylindrische Zelle des automatischen Transportfahrzeugs der Esa fertigt. «Jeder hat seine eigene Vorstellung - die Italiener sind für die Raumstation, die Franzosen dagegen möchten lieber zum Mars fliegen -, weshalb es für Europa schwierig ist, mit einer Stimme zu sprechen.» Es regiert der Kompromiss, und es fehlt die Begeisterung, die für ein Projekt dieses Kalibers eigentlich nötig wäre. «Die Zeiten, als Prestige und der Wettbewerb zwischen Ost und West der Antrieb der Raumfahrt waren, sind vorbei», meint Schneiter. Man macht mit, weil man das Feld nicht tatenlos den andern überlassen will, weil man ganz einfach dabeisein muss.
Neben technischen Problemen hat nicht zuletzt die mässige Begeisterung der politischen Instanzen zu Verzögerungen geführt und dafür gesorgt, dass bis jetzt nur eines abgehoben hat: die Kosten. 1993, nach der Beteiligung Russlands an der ISS, wurden die amerikanischen Kosten auf rund 17,4 Milliarden Dollar festgesetzt. Seither musste das Budget immer wieder nach oben korrigiert werden, und glaubt man dem Chabrow-Bericht, dann kommt es zu einer Kostensteigerung von beinahe 50 Prozent. Allein der Bau des amerikanischen Teils der Station dürfte sich auf 24,7 Milliarden Dollar belaufen. Hinzu kommen noch die Aufwendungen für die Shuttle-Flüge, die mit mindestens 16 Milliarden Dollar zu Buche schlagen. Eher bescheiden nehmen sich dagegen mit 10 Milliarden Dollar die Beiträge der andern beteiligten Staaten aus, wovon auf Europa 3 Milliarden entfallen. Zählt man noch die Betriebskosten für 20 Jahre dazu, so wird das Abenteuer die Beteiligten mindestens 50 Milliarden Dollar kosten - falls es nicht noch zu weiteren unliebsamen Überraschungen und Verzögerungen kommt.
UND DER NUTZEN? Je exorbitanter die Kosten der Orbit-Station, desto hartnäckiger stellen sich natürlich auch Fragen nach ihrem Nutzen. Nasa und Esa werden deshalb nicht müde, die ISS als unentbehrlich für den technologischen Fortschritt zu rühmen. So ist für Nasa-Chef Daniel Goldin die ISS eine sagenhafte «Wissensmaschine», ein Labor für wissenschaftliche und technologische Forschung, eine Plattform für die Beobachtung der Erde und anderer Himmelskörper, eine Grundlage für die weitere Erkundung und Erschliessung des Weltraums jenseits der unmittelbaren Umgebung der Erde. Vor allem medizinische, biotechnologische und werkstofftechnologische Experimente sollen unter den Bedingungen der Mikrogravitation in den Laboratorien der ISS durchgeführt werden. An Ideen dazu mangelt es nicht: Allein in den USA haben 900 Forscher bereits Projekte vorgeschlagen oder zumindest ihr Interesse angemeldet.
Wie bei jeder Grundlagenforschung ist es in der Definitionsphase lediglich möglich, den potentiellen Nutzen, nicht jedoch schon fest umrissene Ergebnisse zu benennen. Und es fehlt deshalb auch nicht an Stimmen, die meinen, dass der wissenschaftliche Nutzen der Station eher gering sei, zumal Schwerelosigkeitsexperimente bis jetzt nur bescheidene Ergebnisse gebracht hätten.
Doch die Internationale Raumstation wird kommen; vielleicht etwas später als geplant, aber allen Risiken und Einwänden zum Trotz. Denn getrieben wird dieses Projekt wohl weniger von den Aussichten auf einen rationalen Nutzen als von einer grossen Sehnsucht: vom Traum von der Eroberung des Alls. «Die ISS ist ein Meilenstein auf dem Weg zu weiteren Projekten, zu einer ständigen Station auf dem Mond zum Beispiel, einem bemannten Flug zum Mars oder zu einem Hotel im Orbit, wer weiss das schon», sagt Karl Gander, Präsident der Schweizerischen Raumfahrt-Vereinigung. «In jedem Fall ist sie eine nützliche Relaisstation und Ausgangspunkt für weitere Ausflüge.»
Oder ganz einfach: eine Art Basislager, will man die Eroberung des Alls mit der Besteigung eines Achttausenders vergleichen. Nur ein bisschen grösser und teurer.