Die nächsten Menschen auf dem Mond

Auf Apollo folgt Artemis

OHB Redaktionsteam
Veröffentlicht am
von OHB Redaktionsteam, OHB SE

Bis 2024 wollen die USA die nächsten Menschen auf den Mond bringen. Am 26. März 2019 verkündete Vizepräsident Michael Pence auf dem fünften Meeting des National Space Council in Huntsville, Alabama, dass die US-Regierung entschlossen ist, die Rückkehr zum Erdtrabanten bereits in fünf Jahren zu erreichen. Die Zeitplanung der NASA sah zu diesem Zeitpunkt die nächste astronautische Mondlandung noch für 2028 vor.

Seit dem 26. März ist viel passiert: Unter dem von Michael Pence ausgerufenen Motto „Dringlichkeit muss unsere Devise sein“ hat die NASA den Zeitplan für die Rückkehr zum Mond radikal überarbeitet und neue Missionspläne entwickelt. Seit dem 14. Mai ist auch der Name des neuen Mondprogramms bekannt: Artemis. Die Anspielung auf die Apollo-Missionen, die die ersten Menschen auf den Mond gebracht haben, ist klar: Artemis ist in der griechischen Mythologie nicht nur die Göttin des Mondes, sondern auch die Zwillingsschwester von Apollo. Passend dazu ist es eine der Zielsetzungen des Artemis-Programms, 2024 nicht nur den nächsten Mann, sondern auch die erste Frau auf den Mond zu bringen.

Der Missionsplan

Das Artemis-Programm sieht die Rückkehr zum Mond in zwei Phasen vor, Priorität hat dabei das von Michael Pence gesteckte Ziel der nächsten astronautischen Mondlandung bis 2024. Anschließend, bis 2028, soll die Infrastruktur im Mondorbit und auf dem Mond ausgebaut werden, um nachhaltige Missionen zu ermöglichen. Die bisherigen Aufenthalte von Astronauten auf dem Mond mussten aufgrund begrenzter Ressourcen kurz gehalten werden. Neil Armstrong und Edwin Aldrin, die Astronauten der Apollo-11-Mission, waren insgesamt nur ungefähr 22 Stunden auf der Mondoberfläche, davon zweieinhalb Stunden außerhalb der Mondlandefähre. Die folgenden Apollo-Missionen waren länger im All, allerdings betrug die Aufenthaltsdauer auf dem Mond auch bei der letzten und längsten Mission, Apollo 17, nur knapp drei Tage.

Um längere Aufenthalte auf dem Mond zu ermöglichen, entwickelt die NASA aktuell für alle Phasen der Mission eine neue Generation von Flughardware:

Die neue Trägerrakete: Das Space Launch System

Mit dem Space Launch System (SLS) entwickelt die NASA eine neue Trägerrakete, die dazu in der Lage sein wird, bis zu 95 Tonnen Nutzlast in einen erdnahen Orbit und 26 Tonnen zum Mond zu bringen. Zum Vergleich: Die ebenfalls in der Entwicklung befindliche Ariane-6-Rakete ist bei einem Flug zum Mond auf eine Nutzlast von maximal 8,5 Tonnen ausgelegt. Beim SLS handelt es sich somit um eine Superschwerlastrakete. OHB ist an diesem Projekt durch sein Tochterunternehmen MT Aerospace beteiligt, das als Unterauftragnehmer des US-Raumfahrtkonzerns Boeing Segmente der Treibstofftanks von Haupt- und Oberstufe des SLS fertigt. Der Jungfernflug des SLS ist für 2020 angesetzt.

Die neue Raumkapsel: Das Orion Multi-Purpose Crew Vehicle

Nachfolger der Apollo-Raumschiffe wird das Orion Multi-Purpose Crew Vehicle. Orion soll dabei nicht nur die nächsten Menschen zum Mond bringen, sondern in den kommenden Jahrzehnten auch astronautische Missionen zu weiter entfernten Zielen in unserem Sonnensystem, zum Beispiel zum Mars, ermöglichen. Neben der Raumkapsel für die Astronauten ist das „europäische Servicemodul“ (ESM) ein Herzstück von Orion. Im ESM befindet sich unter anderem das Haupttriebwerk, zudem trägt das Modul die Solarpanels, die das Raumschiff mit Strom versorgen. Darüber hinaus regelt das ESM Klima und Temperatur und ist für die Versorgung mit Treibstoff, Sauerstoff und Wasser zuständig. Wie es der Name schon andeutet, ist die ESA für das ESM verantwortlich. Auch hier ist OHB über eine Tochterfirma an dem Projekt beteiligt: Das Antriebsqualifikationsmodell (Propulsion Qualification Model, PQM), die Testplattform für die Antriebstests des ESM, wurde bei OHB in Schweden integriert und getestet. Das PQM wurde 2017 aufgeliefert und wird seitdem in der White Sands Test Facility in New Mexico für Antriebstests verwendet.

Der neue Außenposten der Menschheit: Das Lunar Gateway

Das Lunar Gateway soll als Basislager für Missionen zur Mondoberfläche, aber auch zum Mars und anderen weiter entfernten Zielen dienen. Es handelt sich dabei um eine modular aufgebaute Plattform, die sich auf verschiedenen Umlaufbahnen um den Mond bewegen kann und somit Zugang zur gesamten Oberfläche bietet. Um den Zielen des Artemis-Programms gerecht zu werden, soll der Aufbau in zwei Phasen erfolgen: Für die Mission Artemis-3, in deren Rahmen die nächste astronautische Mondlandung vorgesehen ist, soll das Gateway als Zwischenstopp und Umsteigepunkt dienen. Dazu sollen bis 2024 die ersten beiden Module in den Mondorbit gebracht werden. Das erste Modul, das Power and Propulsion Element (PPE), das den Außenposten mit Energie, Antrieb und ersten Kommunikationsfähigkeiten versorgen wird, soll 2022 starten. 2023 soll ein kleines Habitat für die Astronauten folgen. Beide Module sollen auf privaten Trägerraketen starten.

Bis 2028 soll der Außenposten in der zweiten Phase dann sukzessive weiter ausgebaut werden. Ziel ist die Errichtung einer Infrastruktur, die eine nachhaltige menschliche Präsenz, wissenschaftliche Experimente und Explorationsmissionen im tiefen Weltraum ermöglicht. Dazu könnten unter anderem auch die auf dem Mond vorkommenden Ressourcen genutzt werden. Die einzelnen Module werden von verschiedenen internationalen Partnern entwickelt. So sind neben der ESA und der NASA auch die russische (Roscosmos), die kanadische (CSA) und die japanische Weltraumagentur (JAXA) an dem Projekt beteiligt.

Einer der geplanten europäischen Beiträge ist das ESPRIT-Modul. Dabei handelt es sich um ein Infrastrukturelement, das dem Gateway Treibstoff für Manöver und Lageregelung sowie ein Wiederbetankungssystem zur Verfügung stellt, eine Luftschleuse für externe wissenschaftliche Experimente oder Nutzlasten bereithält und die Telekommunikation mit bis zu zwei Elementen auf der Mondoberfläche mit hohen Datenraten ermöglicht. OHB konzeptioniert im Auftrag der ESA die Architektur und den strukturellen Aufbau des Moduls und seines Thermalsystems, sowie die Wiederbetankung des PPE mit dem Edelgas Xenon. Das Projekt befindet sich aktuell in der Definitionsphase (Phase B1).

Die neue Mondlandefähre

Das Artemis-Programm sieht vor, dass die Astronauten mit Orion in den Mondorbit fliegen, am Gateway andocken und dort in eine Mondlandefähre umsteigen, die sie dann zur Mondoberfläche bringt. Das Design dieser Mondlandefähre steht allerdings bislang noch nicht fest. Vorgeschlagen wurden zweiteilige (Abstiegs- und Aufstiegsmodul) und dreiteilige (Transfer-, Abstiegs- und Aufstiegsmodul) Konzepte. Anders als bei den Apollo-Missionen soll die Mondlandefähre wiederverwendbar sein. Das ist einer der Gründe dafür, dass die NASA daran arbeitet, aus den Mondressourcen Treibstoff zu gewinnen, um die Mondlandefähre wiederbetanken zu können. Ähnliche Projekte wurden und werden im Auftrag der ESA auch bei OHB durchgeführt.

Der Explorationsgedanke hat bei OHB Tradition

Bei OHB hat der Explorationsgedanke Tradition, denn Unternehmensgründer Manfred Fuchs war fasziniert vom Mond und warb für entsprechende Missionen. Aus diesem Grund ist es wenig verwunderlich, dass OHB heute an einer Vielzahl von Mondprojekten beteiligt ist. So ist OHB nicht nur Teil des Artemis-Programms der NASA, sondern hat zudem Kooperationsvereinbarungen mit kommerziellen Anbietern von Mondlandesystemen unterzeichnet und arbeitet an mehreren Studien, die sich mit der Umsetzung längerer Aufenthalte von Menschen auf dem Mond befassen.