Rendezvous und Docking

Rendezvous und Docking (RVD) bezeichnet die kontrollierte Annäherung und mechanische Kopplung zweier Raumfahrzeuge im Orbit. Es ist eine der anspruchsvollsten Operationen der Raumfahrt: Beide Objekte rasen mit etwa 28.000 km/h um die Erde, und der letzte Meter muss auf Zentimeter genau stimmen.

Das erste erfolgreiche orbitale Rendezvous gelang 1965 den Gemini-6A- und Gemini-7-Kapseln (Annäherung auf 30 cm, aber kein Docking). Das erste Docking führte Neil Armstrong bei Gemini 8 im März 1966 mit einer Agena-Zielstufe durch. Die Sowjetunion erreichte das erste unbemannte automatische Docking 1967 mit Cosmos 186/188.

Moderne Docking-Systeme sind teilweise vollautomatisch. Das russische Kurs-System (seit den 1980er Jahren) nutzt Radar für die Annäherung. Neuere Systeme wie Relative GPS und LIDAR ermöglichen präzisere automatische Anflüge. SpaceX' Crew Dragon und Boeings Starliner docken autonom an der ISS an; die Crew greift nur bei Anomalien ein.

Für Mondmissionen ist RVD besonders kritisch: Bei Apollo mussten die Mondlandefähre und das Kommandomodul in der Mondumlaufbahn wiederkoppeln, ein Fehlschlag hätte die Rückkehr unmöglich gemacht. Im Artemis-Programm wird Starship als Mondlander am Gateway andocken müssen.

Gerade die kontraintuitive Orbitalmechanik macht das Rendezvous so heikel, denn man nähert sich einem Ziel im All nicht einfach an, indem man darauf zufliegt. Beschleunigt ein Raumschiff direkt auf das Ziel zu, steigt es in eine höhere, langsamere Bahn und fällt zurück; um aufzuholen, muss es paradoxerweise zunächst in eine niedrigere, schnellere Bahn absinken. Dieses Wechselspiel verlangt eine präzise Choreografie aus kleinen Triebwerksstößen, die heute meist von Bordcomputern berechnet wird. Über die Jahrzehnte ist das Andocken von einem nervenaufreibenden, von Hand geflogenen Manöver zu einem weitgehend automatischen Vorgang geworden, bei dem Sensoren wie Radar und Laser die letzten Meter zentimetergenau überwachen. Seine Bedeutung kann kaum überschätzt werden, denn das gesamte Konzept moderner Raumfahrt beruht darauf, Komponenten getrennt zu starten und im All zusammenzufügen, sei es bei der ISS, bei den Mondmissionen oder beim orbitalen Betanken. Ein Fehlschlag beim Docking kann, wie schon bei Apollo, über Leben und Tod einer Besatzung entscheiden, weshalb diese Technik zu den am sorgfältigsten erprobten der Raumfahrt gehört.