Rückkehr in den Mondorbit – Artemis-I-Mission der NASA

Deutschland ist mit dem ESM und das DLR mit dem Strahlenexperiment MARE dabei

Am 22. August 2022 hat die NASA „grünes Licht“ für das erste Startfenster von Artemis-I gegeben. Aus technischer Sicht stehen damit die Zeichen gut für den Erstflug der neuen SLS-Schwerlastrakete mit ihrem Raumschiff Orion an Bord. Die Mission „Artemis-I“ soll 42 Tage dauern und – bei erfolgreichem Start am 29. August 2022 – die Erde am 10. Oktober 2022 wieder erreichen. Das Raumschiff Orion, dessen Service- und Antriebsmodul das hauptsächlich in Deutschland gebaute „ESM“ (European Service Modul) ist, soll dabei den Mond mehrfach umrunden. Der Start soll von der Startrampe 39A am Kennedy Space Center der NASA in Florida erfolgen. Von hier aus sind auch die Flüge der Apollo-Mondmissionen gestartet.

Bildinfo: NASA-Mission Artemis 1 – Bild: NASA

Update vom 3. September 2022

Am 29. August 2022 sollte das Artemis-Programm der NASA starten, das im Jahr 2025 Menschen zum Mond bringen soll. 20 Minuten vor dem geplanten Zeitfenster wurde der Start wegen Triebwerksproblemen verschoben. Offensichtlich waren die technischen Probleme zu groß. Im zweiten Anlauf sollte die NASA-Mission „Artemis I“ am Samstag dem 3. September 2022 zum Mond starten. Die unbemannte SLS-Rakete und ihre „Orion“-Kapsel sollten um 20:17 Uhr (14:17 Uhr Ortszeit) abheben.

Laut NASA hatte das Team mit dem Auftanken begonnen, als ein Überdruckalarm ertönt sei. Der Vorgang wurde unterbrochen und dann fortgesetzt. Minuten später sei Wasserstoff aus einem Triebwerk der Rakete ausgetreten. Stundenlange Versuche, das Problem zu lösen, sind gescheitert. Drei Stunden vor Beginn des Zeitfensters für den Start wurde dieser dann abgesagt.

Update vom 27. September 2022

Nasa bringt Mond-Rakete vor Hurrikan „Ian“ in Sicherheit. Ein neuer Starttermin für die „Artemis 1“-Mission ist bisher nicht bekannt.

Update vom 14. Oktober 2022

Die US-Raumfahrtagentur NASA teilt mit, dass sie für Mitte November 2022 einen erneuten Startversuch für ihre problemgeplagte Mondmission „Artemis 1“ plant. Eventuell am 14. November soll sich das unbemannte Raumschiff auf den Weg zum Erdtrabanten machen und nach etwa 25 Tagen wieder zur Erde zurückkehren.

Update vom 16. November 2022

Am 16. November 2022 startete die NASA-Mondmission Artemis I um 07:48 Uhr (MEZ) von der Startrampe 39B am Kennedy Space Center der NASA in Florida/USA. Nach mehreren Verschiebungen geht es zurück zum Mond, fast genau 50 Jahre nach dem letzten Apollo-Flug im Dezember 1972.

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„Das ist ein beispielloser Vertrauensbeweis der NASA in die Fähigkeiten unserer Industrie und Deutschland als Partner. Wir sind mit 50 Prozent an den Servicemodulen der Artemis-Missionen beteiligt, die federführend von Airbus, als Hauptauftragnehmer der ESA, von einem europäischen Industriekonsortium gefertigt und in Bremen endmontiert werden“, sagt Dr. Walther Pelzer, Leiter der Deutschen Raumfahrtagentur und DLR-Vorstandsmitglied. Das erste ESM heiße dementsprechend auch wie die Hansestadt: „Bremen“.

Die Premiere der „Rückkehr in den Mondorbit“ findet dabei noch ohne Astronautinnen und Astronauten statt: Dafür sind bei dem Erstflug nach 50 Jahren zwei Messpuppen des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) an Bord. Helga und Zohar sitzen auf den Plätzen der zukünftigen Besatzung und erfassen die Strahlenbelastung auf dem Flug. Sie sind Teil des Experiments MARE (Matroshka AstroRad Radiation Experiment) des DLR-Instituts für Luft- und Raumfahrtmedizin in Köln.

Ohne das Servicemodul kann Orion nicht fliegen

Die Deutsche Raumfahrtagentur im DLR mit Sitz in Bonn steuert im Auftrag der Bundesregierung die deutschen ESA-Beiträge. Aktuell ist Deutschland neben Frankreich der größte Partner der Europäischen Raumfahrtorganisation. Bezogen auf das Explorationsprogramm der ESA, aus denen die Europäischen Servicemodule für das Orion-Raumschiff der NASA finanziert werden, ist Deutschland der größte Beitragszahler. Insgesamt liefern zehn ESA-Mitgliedsstaaten (Deutschland und Frankreich sowie Belgien, Dänemark, Italien, Niederlande, Norwegen, Spanien, Schweden und die Schweiz) Teile für die ESM.

Ohne das Servicemodul kann „Orion“ nicht fliegen. Es ist das Herzstück des neuen Raumschiffs und sitzt unterhalb der Crew-Kapsel. Das ESM beinhaltet das Haupttriebwerk und liefert über vier Solarsegel den Strom, außerdem reguliert es Klima und Temperatur im Raumschiff und lagert Treibstoff, Sauerstoff und Wasservorräte für die Crew. Das Orion-Raumschiff und damit auch die ESM gelten als zentraler Meilenstein für künftige astronautische Explorationsmissionen zum Mond, aber auch zum Mars und darüber hinaus. Die NASA hat aktuell sechs ESM bei der ESA bestellt, von denen das nächste für die „Artemis-II“-Mission Anfang 2023 an die NASA ausgeliefert wird.

„Die Bereitstellung der ESM durch Europa ist Teil eines transatlantischen Tauschhandels. Wir kompensieren damit die Kosten für Betrieb und Versorgung der ISS durch die NASA“, erklärt DLR-Vorstand Walther Pelzer, und ergänzt: „Besonders freue ich mich, dass wir mit dem ESM auch auf die Expertise der fünf europäischen ATV-Transporter aufbauen und uns hier weiterentwickeln können.“ Die ATV-Raumfrachter hatten die Internationale Raumstation ISS von 2008 bis 2015 regelmäßig mit Nachschub versorgt. Sie wurden ebenfalls wesentlich bei Airbus in Bremen entwickelt und gebaut.

Bei der zweiten Artemis-Mission, die aktuell für Ende 2023 geplant ist, sollen erstmals Astronautinnen oder Astronauten mitfliegen. Mit der dritten Mission, Artemis III, sollen dann die erste Frau und der nächste Mann auf dem Mond landen. Die ESA soll ab 2024 mit insgesamt drei Plätzen für europäische Astronautinnen und Astronauten an den Artemis-Missionen zum Lunar Gateway, einer kleinen Station im Mondorbit, beteiligt sein.

Das Raumschiff Orion

Das Raumschiff Orion besteht im Wesentlichen aus zwei Teilen: dem US-amerikanischen Crewmodul und dem Europäischen Servicemodul. Das Crewmodul ähnelt der Kapselform der Apollo-Raumschiffe, ist aber rund doppelt so groß: Statt drei finden bis zu vier Menschen darin Platz. Die rund zehn Tonnen schwere Kapsel beherbergt auch das Lebenserhaltungssystem sowie die Flugsteuerung. Die Kapsel tritt am Ende einer Mission wieder in die Erdatmosphäre ein und landet am Fallschirm hängend im Pazifik. Die Crew wird dort von Schiffen und Hubschraubern geborgen. Das ESM wiegt voll beladen beim Start etwa 15 Tonnen. Am Ende jeder Mission trennt sich das ESM von der Orion-Kapsel und verglüht in der Erdatmosphäre.

Quelle: Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)