Die Rückkehr zum Mond ist wohl ein schwieriges Unterfangen. Die US-Raumfahrtbehörde NASA will zwar im Rahmen des Artemis-Programms einen ersten unbemannten Testflug zum Mond starten (siehe Artemis Mondflug bereits am 29. August 2022?). Aber die für den 29. August 2022 und den 3. September 2023 angesetzten Starttermine mussten wegen technischer Probleme abgesagt werden. Jetzt könnte es am 23. oder 27. September klappen.
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Ich hatte hier im Blog ja über die betreffenden Vorhaben und die Pleiten, Pech und Pannen des Artemis-Mondprojekts der NASA mehrfach berichtet (siehe Links am Artikelende). Die Techniker kämpften beim Betanken der SLS-Rakete mit flüssigem Wasserstoff mit Temperaturproblemen und Gas-Lecks, die einen Startabbruch notwendig machten. Es ist ja ein Erstflug, unbemannt, der aber die Orion-Kapsel in eine Umlaufbahn zum Mond führen soll. Da muss im Vorfeld jede Unwägbarkeit nach Möglichkeit ausgeschlossen werden. Zudem gibt es nur ein Zeitfenster von wenigen Stunden an den Starttagen, um die Mondumlaufbahn zu erreichen.
Bei Problemen reicht dann die Zeit nicht aus, um diese bis zum Start zu beheben. In obigem Tweet schreibt die NASA, dass die Techniker Fortschritte bei der Behebung der Lecks am Wasserstofftank machen. In einem Artikel erklärt die NASA mehr Details zur Abdichtung. Am 17. September will die NASA noch eine Testbetankung durchführen, wie man in diesem deutschsprachigen Artikel lesen kann. Dann könnte der nächste Start voraussichtlich am 23. oder, falls das noch nicht klappt, am 27. September 2022 versucht werden. Weitere Informationen finden sich in diesem heise-Artikel.
Das Pannenprojekt
Von Beginn an steht das Projekt unter einem ungünstigen Stern. Bereits 2020 berichtete ich im Beitrag Fehler in Raumkapsel Orion bringt Projekt in Verzug von Problemen in der Raumkapsel, die das Projekt in Verzug brachten. Der Jungfernflug 2021 musste verschoben werden und kann nicht vor 2022 stattfinden. Im Frühjahr 2022 sollte die Schwerlastrakete einem Betankungstest unterzogen werden. Die NASA musste diese Generalprobe zum Betanken der SLS-Rakete aber wegen Problemen abbrechen und die Rakete zur Reparatur in den Hangar zurückrollen. Und nun haben ähnliche Probleme zwei Mal den Start verhindert.
Das Artemis-Programm
Das Artemis-Programm ist ein bemanntes Raumfahrtprojekt der NASA in Zusammenarbeit mit internationalen Partnern. Ziel des Programms ist es, erstmals seit Apollo 17 wieder Astronauten auf dem Mond zu landen, wobei erstmals eine Frau mit dabei sein soll. Im Anschluss sind jährlich bemannte Mondlandungen geplant. Das Konzept besteht dabei aus mehreren Teilen, die in der Wikipedia im Details nachzulesen sind:
- Die Superschwerlastrakete SLS (Space-Launch-System), die bis zu 26 Tonnen Nutzlast auf den Weg zum Mond bringen können soll.
- Das Orion-Raumschiff, welches für eine Besatzung von bis zu vier Astronauten ausgelegt ist und aus der von Lockheed Martin gebauten Raumkapsel sowie dem europäischen Servicemodul (Antriebs- und Versorgungseinheit).
Orion-Raumschiff mit Antriebsstufe, Quelle: NASA
Die NASA gibt auf dieser Webseite Einblicke in das Artemis-Programm. Das Projekt wurde im März 2019 von US-Präsident Donald Trump initiiert und wird von der Regierung unter Joe Biden fortgeführt. In Anspielung auf das Apollo-Programm wurde es im Mai 2019 nach Artemis benannt, der Mondgöttin und Zwillingsschwester Apollons in der griechischen Mythologie. Eine erste Mondlandung im Rahmen dieses Projektes war für das Jahr 2024 geplant, kann jedoch aus finanziellen, rechtlichen und technischen Gründen voraussichtlich erst im Zeitraum 2026–2028 stattfinden.
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Gestern gab es noch die Meldung (z.B. bei heise oder Golem), dass die NASA jetzt Raumanzüge für den Mondaufenthalt von Astronauten bei der US-Firma Axiom entwickeln lässt. Auch da gab es Pannen und Verzögerungen und die Befürchtung, dass die Raumanzüge bis zur bemannten Mondlandung nicht fertig würden. Übrigens, laufen oder gehen auf dem Mond ist gar nicht so leicht – trotz oder wegen der geringen Schwerkraft (1/3 der Erdschwerkraft). Spiegel Online hat dies hier aufgegriffen.
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Der Starttermin entscheidet auch über die Länge der Mission. Was mir noch nicht ganz klar ist, der Grund. Ist es der Fortschritt der Betankung und/oder die erreichte Position in der Umlaufbahn?
23.09 – Short Mission (26-28 days), (hellgrün)
27.09 – Long Mission (38-42 days), (dunkelgrün)
https://www.nasa.gov/sites/default/files/atoms/files/artemis_i_mission_availability_aug2022.pdf
Das Startfenster hat mit vielen Randbedingungen beim Transfer in das Mond-Orbit und vor allem bei der Landung zu tun. Die Missionslänge hängt wohl vom Drei-Körper-Problem (Stand Erde-Mond-Sonne) und den sich ergebenden Bahndynamiken zusammen, wie ich auf die Schnelle gelesen habe. Hier ist einiges erklärt.
Danke, zeigt die Komplexität des Ganzen auf! Ist nicht wirklich mal eben zu verstehen. Stand Erde-Mond-Sonne, auch der elliptischen Bahnen, zum Startzeitpunkt vereinbart mit den Mission-Anforderungen trifft es schon etwas.
(Übersetzter Text-Auszug Deiner Link-Angabe)
"…Wenn die Flug-Hardware und die Bodensysteme für den ersten Artemis-1-Start zum Mond endlich fertig sind, muss die NASA auch den Zeitpunkt des Flugs mit der einzigartigen Himmelsmechanik synchronisieren. Die Programme Orion und Space Launch System (SLS) in der Abteilung Exploration Systems Development (ESD) arbeiten zusammen, um zu berechnen, wann die Erde, der Mond und manchmal auch die Sonne in der richtigen Position sind, um die Anforderungen der Behörde für diesen ersten gemeinsamen Orion-SLS-Testflug zu erfüllen…"
Die Berechnung der Bahndynamiken ist nicht so ganz einfach – sind komplexe Differentialgleichungen. Hatte mir mal in jungen Jahren ein kleines Büchlein "Bahndynamiken" in Aachen gekauft (dort gab es einen Lehrstuhl der RWTH Aachen über Raumfahrttechnik), weil ich danach in die Raumfahrtindustrie gewechselt bin – habe aber schnell aufgesteckt – was a) das Durchackern der Gleichungen für die Bahndynamiken und b) was den Job in der Luft- und Raumfahrtindustrie betraf (mein Gastaufenthalt da dauerte nicht mal 2 Jahre).
Sind schon sehr komplexe Sachverhalte die die Verantwortlichen dort unter einen Hut bringen müssen. Von daher ist es in meinen Augen normal, dass der Start mehrfach verschoben wurde. Nur die "Bürokratie" der NASA und der beteiligten Firmen dürfte auch einen Anteil an den Verzögerungen haben. SpaceX zeigt ja, wie es auch anders laufen kann.