Unterwassertraining und Spezialwerkzeuge: Wie Außeneinsätze im Orbit standardisiert wurden

Am 3. Juni 1965 öffnete der Astronaut Edward H. White die Luke seiner Gemini-4-Kapsel und trat in den freien Weltraum hinaus. Während er 36 Minuten lang im All schwebte, wurde White zum ersten Amerikaner, der einen Außenbordeinsatz (EVA) absolvierte. Obwohl seine Bewegungen mühelos wirkten, erwiesen sich die frühen Weltraumausstiege als weit kräftezehrender, als die NASA-Ingenieure erwartet hatten. Ohne feste Orientierungspunkte oder erprobte Handlungsabläufe wurden routinemäßige physische Aufgaben im druckbeaufschlagten Anzug in der Schwerelosigkeit zu einer enormen körperlichen Belastung.

Lernen, in der Schwerelosigkeit zu arbeiten

Die ersten Gemini-Missionen zeigten deutlich, dass das freie Schweben im Orbit völlig anders war als das Durchführen nützlicher Wartungsarbeiten. Die Raumfahrer hatten immer wieder mit der Steifigkeit der Anzüge und dem Fehlen geeigneter Fußfixierungen zu kämpfen. Um diese körperlichen Hindernisse zu überwinden, führte der Astronaut Edwin „Buzz“ Aldrin beim letzten Gemini-Flug ein Unterwassersimulationstraining ein. Durch das Üben von Manövern außerhalb des Raumfahrzeugs in Neutral-Buoyancy-Becken konnten die Astronauten kontrollierte Bewegungstechniken entwickeln. Nach Aufzeichnungen der NASA-Geschichtsschreibung verwandelte das Unterwassertraining den Außeneinsatz von einem unvorhersehbaren Flugexperiment in eine strukturierte Ingenieursdisziplin, was den Weg für Mondmissionen und den Aufbau orbitaler Raumstationen ebnete.

Das modulare Fundament der ISS legen

In den 23 Jahren zwischen den ersten Außeneinsätzen im Jahr 1965 und dem Beginn des Aufbaus der Internationalen Raumstation (ISS) absolvierten Astronauten und Kosmonauten 171 Weltraumausstiege im niedrigen Erdorbit, auf der Mondoberfläche und im tiefen Weltraum. Diese umfangreiche Erfahrung erwies sich als unverzichtbar, als die Konstruktion der Raumstation begann. Am 7. Dezember 1998 führten die Astronauten Jerry L. Ross und James H. Newman während der Mission STS-88 den ersten ISS-Außeneinsatz durch, um wichtige Strom- und Datenkabel zwischen den Modulen Zarya und Unity zu verbinden. Ein historischer Meilenstein in Sachen Ausdauer wurde am 10. März 2001 erreicht, als die Expeditions-2-Besatzungsmitglieder James S. Voss und Susan J. Helms einen Außenbordeinsatz von 8 Stunden und 56 Minuten absolvierten – bis heute der längste Außeneinsatz der Geschichte.

„Manschettenknöpfe“ und heikle Reparaturen im Orbit

Mit dem Ausbau der Raumstation verlangte die Instandhaltung im Orbit technische Problemlösungen in Echtzeit. Im Oktober 2007 drohte während der Mission STS-120 ein eingerissenes Solarsegel das Ausfahren des versetzten P6-Gitterelement-Solarmoduls zu stoppen. Der Astronaut Scott E. Parazynski, der sich an der Grenze der Reichweite einer Kombination aus Roboterarm und Inspektionsausleger befand, führte eine filigrane Reparatur mit eigens angefertigten Drahtstabilisatoren durch, die den Spitznamen „Manschettenknöpfe“ trugen. Parazynski fädelte fünf dieser Drahtbrücken ein und befestigte sie, um die beschädigte Panelstruktur zu verstärken. Dadurch konnten die Flugcontroller im Inneren das Solarmodul gefahrlos vollständig ausfahren und die Stromerzeugung der Station wiederherstellen.

Gefahren im Anzug und moderne Instandhaltung

Selbst nach Jahrzehnten betrieblicher Verfeinerungen bargen Außeneinsätze weiterhin ernsthafte körperliche Gefahren. Am 16. Juli 2013 geriet der Astronaut Luca Parmitano während des US-Außeneinsatzes EVA23 in eine lebensbedrohliche Notlage, als ein verstopfter Filter im Anzug dazu führte, dass 1 bis 1,5 Liter Wasser in seinen Helm liefen. Die ansammelnde Flüssigkeit bedeckte seine Ohren, sein Sichtfeld und seine Nasenlöcher, sodass er sich fast ausschließlich auf sein Gedächtnis und seinen Tastsinn verlassen musste, um zur Quest-Luftschleuse zurückzukehren, bevor seine Besatzungskollegen die Schleuse wieder unter Druck setzten. Die moderne Raumfahrt setzte zudem bedeutende demografische Zeichen: Am 18. Oktober 2019 führten die Astronautinnen Christina Koch und Jessica Meir den ersten rein weiblichen Außeneinsatz durch, um Batterien der Solaranlage am ISS-Gitterelement auszutauschen.

Standardisierung von Außeneinsätzen im Orbit

Die operationalen Methoden, die bei 227 ISS-spezifischen Außeneinsätzen perfektioniert wurden, verwandelten gefährliche experimentelle Ausstiege in vorhersehbare Verfahren der Orbitaltechnik. Von Edward Whites initialem 36-minütigem Schweben im Jahr 1965 bis hin zu mehrstündigen Strukturreparaturen haben Neutral-Buoyancy-Simulationen, maßgeschneiderte Werkzeuge und strenge Sicherheitsprotokolle den Außenbordeinsatz als essenzielles Fundament der bemannten Raumfahrt etabliert.

KI-generierte redaktionelle Illustration; kein Dokumentarfoto.

Quelle: Space Station 20th: Spacewalking History