Fly me to the moon: Nasa fliegt mit Schwerlastrakete 2019 zum Mond
Eine Raumstation in der Nähe des Mondes, von der Menschen Expeditionen zum Mars und die Tiefen des Weltalls starten könnten, ist aktuell die große Vision der bemannten Raumfahrt. Als wichtigen Schritt zum Aufbau des Raumhafens „Deep Space Gateway“ will die Nasa im Dezember 2019 ihre neue Schwerlastrakete SLS mit der Raumkapsel Orion testweise zum Mond schicken.
Das Space Launch System auf der Startrampe: Die Nasa plant den ersten Flug mit der stärksten Rakete der Welt zum Mond im Dezember 2019. Der erste bemannte Flug zum Mond ist für 2023 geplant.
Foto: Nasa
Als hätte er es geahnt, sang Frank Sinatra schon 1964 „Fly me to the moon”. Wenige Jahre später nahm die Crew der Apollo 10 das Lied, zusammen mit anderer ausgesuchter Musik auf einem Kassettenrekorder, mit auf ihre Reise zum Mond. Es sollte die Generalprobe für die Apollo-11-Mission sein, die bekanntlich 1969 die ersten Menschen erfolgreich auf den Mond und zurück brachte.
Nun kann die schöne Swingmelodie erneut zur Hintergrundmusik für die nächste Stufe der Erforschung des Mondes und darüber hinaus werden.
Erster unbemannter Testflug der SLS im Dezember 2019
Die Nasa hat bekannt gegeben, dass sie an ihrem ursprünglichen Zeitplan festhalten und ihre neue Schwerlastrakete Space Launch System (SLS) – es ist die größte bisher gebaute Raketenstufe – mitsamt der Orion-Raumkapsel im Dezember 2019 zum ersten Mal Richtung Mond schicken will. Der Flug nennt sich Exploration Mission-1 (EM-1) und wird noch unbemannt sein. Wenn dieser bedeutende Testflug gelingt, würden in den 2020er Jahren auch Menschen mit der SLS und Orion fliegen.
Modell der Schwerlastrakete Space Launch System in einem Teststand.
Quelle: David C. Bowman/Nasa
Eine Weile hatte es so ausgesehen, als ob der wichtige Test um ein Jahr auf 2020 verschoben werden müsste. Es gab sowohl Probleme bei der Fertigung der SLS-Hauptstufe, als auch beim Europäischen Servicemodul, dem Beitrag der Europäischen Raumfahrtagentur ESA für Orion. Außerdem war die Michoud Assembly Facility in New Orleans, wo Teile von SLS und Orion montiert werden, bei einem Tornado beschädigt worden.
Zweimal werden die SLS-Rakete und die Orion-Kapsel die Erde umrunden, bevor sich die Kapsel von der Raketenstufe löst, um dann mit der Kraft des europäischen Servicemoduls ESM zum Mond zu fliegen.
Quelle: Nasa
Nun aber zeigt sich die Nasa im aktuellen Bericht optimistisch. Die Mehrheit der Arbeiten am neuen Deep-Space-Erkundungssystem sei im Zeitplan, sagt Nasa-Verwaltungschef Robert Lightfoot, und man würde die ESA dabei unterstützen, ihre Fertigungsplanung für Orion zu optimieren.
Startabbruchsystem muss noch getestet werden
Während also die Hardware für die erste Mission mit der Schwerlastrakete zusammengebaut wird, ist die Anschluss-Mission EM-2 ebenfalls in Planung und auch bereits in Produktion. Dieser Flug soll bemannt sein und 2023 stattfinden.
Testversion der Orion-Kapsel im Wasserbecken des Johnson Space Centers in Houston: Bergungsteams haben schon 2016 die Bergung nach einer Landung im Pazifischen Ozean vor der Küste Kaliforniens geübt.
Quelle: James Blair/Nasa
Auch im Pazifik hat die US Navy die Bergung der Orion-Kapsel schon trainiert.
Quelle: Bill White/White
Aber noch bevor die erste Mission gestartet wird, will die Nasa das Startabbruchsystem an einem Orion-Modell testen, geplanter Termin dafür ist April 2019. Dieses sogenannte Ascent-Abort 2-System könnte die Crew im Falle einer Katastrophe noch während des Aufstiegs der Rakete in Sicherheit bringen. Die Orion-Kapsel würde sich dann mit Hilfe von drei Motoren von der Rakete lösen und mit dem Fallschirm zur Erde gebracht werden.
Bemannte Mission: Einmal um den Mond und zurück
Geht alles nach Plan, wird die erste bemannte Mission die Crew von wahrscheinlich vier Astronauten 2023 auf eine ganz besondere Reise tief ins All schicken. Nach dem Start ist eine zweimalige Erdumrundung geplant, um sicherzustellen, dass alle Systeme einwandfrei funktionieren. Auf der zweiten Umrundung fliegt Orion mit der obersten Raketenstufe ein ellipsenförmiges Orbit, zwischen 800 und 30.000 km. Zum Vergleich: die Internationale Raumstation bewegt sich auf 400 km Höhe.
Die Nasa will die Orion-Raumkapsel im April 2019 einem Härtetest unterziehen. Sie wird an Bord sein, wenn die Schwerlastrakete Space Launch System im Dezember 2019 abhebt und zum Mond fliegt.
Quelle: Nasa
Nach der zweiten Erdumrundung spaltet sich die Orion-Kapsel von der Raketenstufe ab. Dann kommt das Versorgungsmodul der ESA zum Einsatz. Das Europäische Servicemodul (ESM) wird die Astronauten mit Wasser, Atemluft und Energie versorgen und auch die Temperatur in der Kapsel regeln. Außerdem dient es als Antrieb, denn Orion braucht noch einmal einen kräftigen Schub, um auf den Weg Richtung Mond gebracht zu werden.
Schwung holen auf der dunklen Seite des Mondes
Nach einem Tag im erdnahen Orbit geht es jetzt für die Astronauten in knapp dreieinhalb Tagen auf die Rückseite des Mondes – rund 370.000 km entfernt von der Erde. Für die Rückkehr braucht es dann keinen motorisierten Antrieb, denn Orion kann während der Umkreisung die Gravitation des Mondes nutzen und sich mit dieser Kraft auf den Rückweg machen. Die dauert noch einmal dreieinhalb Tage. Falls zusätzliche Tests nötig werden sollten, könnte die Mission auf bis zu 21 Tage verlängert werden.
Test der Raketentriebwerke: 2016 wurden die Triebwerke der SLS-Rakete in der Wüste einem Härtetest unterzogen.
Quelle: Bill Ingalls/Nasa
Geschlossene Kreisläufe werden auf der ISS getestet
Wie geht es dann weiter mit dem Bau des Deep Space Gateway, dem Tor zum Weltall? Bisher plant die Nasa, gemeinsam mit den europäischen, russischen, japanischen und kanadischen Partnern, nach diesem ersten bemannten Flug jedes Jahr einmal eine Crew zum Mond zu schicken. Die Astronauten sollen die Systeme aufbauen und testen, die man für Missionen ins Weltall braucht, einschließlich des Mars.
Astronaut Alexander Gerst wird 2018 erneut zur ISS fliegen und der erste deutsche Komandant auf der Internationalen Raumstation.
Quelle: ESA/Nasa
Vieles wird auch jetzt schon auf der ISS getestet, aber im Deep Space Gateway ist das Überleben für den Menschen noch einmal deutlich schwieriger. Die Strahlung ist aggressiver und es dauert Tage, um im Notfall zur Erde zurückzukehren. Für die Versorgung mit Lebensmitteln und Energie müssen geschlossene Kreisläufe etabliert werden, um etwa Wasser aufzubereiten und erneut verwenden zu können. Auf seiner nächsten ISS-Mission „Horizon“ wird der deutsche Astronaut Alexander Gerst nicht nur als Kommandant der Mission arbeiten, sondern dort auch zum Thema geschlossene Kreisläufe forschen.
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