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Artemis-Programm

US-amerikanisches Raumfahrtprogramm für bemannte Mondflüge
Dies ist eine alte Version dieser Seite, zuletzt bearbeitet am 15. Oktober 2019 um 23:56 Uhr durch 92.214.138.20 (Diskussion) (Ziele sind etwas misverständlich ausgedrückt und sollten besser in einem eigenen Absatz erläutert werden. Primäres Ziel von Artemis ist nicht die erste Frau und ersten Menschen auf dem Mond zu landen. Dies sind lediglich "commitments" von NASA. Ziele sind übersichtlich auf https://www.nasa.gov/what-is-artemis unter "Why Go to the Moon?" erläutert und könnten in diesen Artikel übertragen werden. (Falls jemand Zeit hat)). Sie kann sich erheblich von der aktuellen Version unterscheiden.

Das Artemis-Programm ist ein Raumfahrtprojekt der aktuellen Regierung der Vereinigten Staaten und der NASA. Ziel des Programms ist die Landung auf dem Mond im Jahr 2024[veraltet], gefolgt von jährlichen Expeditionen zur Mondoberfläche. Das Projekt wurde im März 2019 von US-Präsident Donald Trump initiiert. In Anspielung auf das Apollo-Programm wurde es im Mai 2019 nach Artemis benannt, der Mondgöttin und Zwillingsschwester Apollons in der griechischen Mythologie. Die Finanzierung des Programms ist noch nicht gesichert.[1]

Logo des Artemis-Programms

Als Zwischenstation für die Mondbesuche soll die geplante internationale Mondraumstation LOP-G genutzt werden, an der auch die Europäische Weltraumorganisation (ESA) sowie Russland, Japan und Kanada beteiligt sind.

Hintergrund

 
Künstlerische Darstellung der Mondlandefähre (links) und Raumkapsel des Constellation-Programms
 
Künstlerische Darstellung eines SLS-Starts

Seit Eugene Cernan am 14. Dezember 1972 als bislang letzter Mensch die Mondoberfläche verließ, gab es in den USA immer wieder Bestrebungen, zum Mond zurückzukehren. Erste konkrete Pläne dazu kündigte Präsident George W. Bush 2004 mit dem Constellation-Programm an. Es sah bemannte Mondlandungen spätestens ab 2020 vor; danach sollten bemannte Flüge zum Mars folgen.

Unter Bushs Nachfolger Barack Obama wurde das Constellation-Programm 2009 wegen ausufernder Kosten wieder eingestellt. Zwei Jahre darauf wurde als Ersatz – auch für das 2011 eingestellte Space-Shuttle-Programm – das SLS-Programm aufgelegt. Dieses sah bemannte Mondumrundungen und Flüge zu anderen Objekten im Sonnensystem vor, jedoch keine Landungen.[2] Auch hier kam es wieder zu Planüberschreitungen, insbesondere wegen Missmanagement im Boeing-Konzern, dem Hersteller der SLS-Rakete. Der für 2017 geplante Erstflug fand nicht statt.[3]

Inzwischen war Donald Trump zum Präsidenten gewählt worden und hatte einen erneuten Schwenk in der US-Raumfahrtpolitik eingeleitet. Trump wünschte sich bahnbrechende Erfolge noch während seiner Präsidentschaft. Nachdem er herausgefunden hatte, dass ein bemannter Marsflug selbst bis zum Ablauf einer möglichen zweiten Amtszeit im Jahr 2024 nicht machbar ist,[4] gab er die Executive Order Space Policy Directive 1 heraus. Damit wies er die NASA an, sich auf eine baldige Mondlandung zu konzentrieren, gefolgt von Missionen zum Mars und „vielleicht eines Tages zu vielen Welten darüber hinaus“.[2] Anfang 2019 verschob die NASA den Termin für die mittlerweile geplante Mondlandung auf 2028, weil die Probleme bei der SLS-Entwicklung andauerten. Daraufhin ergriff Vizepräsident Mike Pence die Initiative und forderte von der NASA im Namen Trumps eine Landung US-amerikanischer Astronauten am Südpol des Mondes bis 2024. Wenn dies mit den „bestehenden Auftragnehmern“ (wie Boeing) nicht machbar sei, dann müssten eben neue gefunden werden.[5][6]

 
Der Shackleton-Krater am Mondsüdpol (Bildmitte) – ein häufig genanntes Erkundungsziel

Die Südpolregion gilt als strategisch wichtig, seit dort Wassereis nachgewiesen wurde. Es ist die einzige Gegend auf dem Mond, in der einerseits rund um das Jahr Sonnenlicht (zum Beispiel für Solarenergiegewinnung) vorhanden und andererseits tiefe Krater zu finden sind, auf deren Boden niemals direkte Sonneneinstrahlung fällt, welche Eisvorkommen auflösen könnte.[7] Wasser ist nicht nur für die Unterhaltung von Leben notwendig, sondern kann auch zu Treibstoff verarbeitet werden. Verschiedene andere Länder wie China und Russland planen daher bereits eine – zunächst unbemannte – Erkundung des Südpols. China möchte dort in den 2030er Jahren eine Forschungsstation errichten.[8]

Finanzierung

Um die vorgezogene Mondlandung finanzieren zu können, verlangte Trump aufgrund von Berechnungen der NASA eine Aufstockung des NASA-Budgets für das Fiskaljahr 2020 um 1,6 Milliarden US-Dollar. Dieser Betrag solle aus Reserven des Pell-Grant-Förderprogramms für einkommensschwache Studenten entnommen werden.[9][10] Für die ersten fünf Jahre des Artemis-Programms erwartet NASA-Leiter Jim Bridenstine einen zusätzlichen Budgetbedarf von insgesamt 20–30 Milliarden US-Dollar.[11]

Die Entscheidung über den Haushaltsplan 2020 wird der US-Gesetzgeber voraussichtlich im Herbst 2019[veraltet] treffen. Falls es zu keiner Einigung kommt, würde das NASA-Budget wahrscheinlich auf dem Stand von 2019 eingefroren.[10]

Technische Bestandteile

 
Orion-Raumschiff im Anflug auf den LOP-G

Das Artemis-Programm baut auf vier technischen Einheiten auf, deren Konzept überwiegend aus früheren US-Mondprogrammen stammt.

  • Die Superschwerlastrakete SLS wird offiziell seit 2011 entwickelt, beruht aber – wie die Ares-Rakete des eingestellten Constellation-Programms – auf Komponenten des Space-Shuttle-Systems. Sie soll zunächst bis zu 26 Tonnen Nutzlast auf den Weg zum Mond bringen können. Ob eine ursprünglich geplante Erweiterung auf 45 Tonnen realisiert wird, ist ungewiss.
  • Das Orion-Raumschiff wurde vom Constellation-Programm über das SLS-Programm ins Artemis-Programm übernommen. Es ist für eine Besatzung von bis zu vier Astronauten ausgelegt. Orion besteht aus einer von Lockheed Martin gebauten Raumkapsel und dem „europäischen Servicemodul“, einer von Airbus Defence and Space in Bremen gefertigten Antriebs- und Versorgungseinheit. Das Gesamtsystem ist so schwer, dass es nur mit dem SLS transportiert werden kann.[12]
  • Der LOP-G (Lunar Orbital Platform-Gateway) ist seit 2017 geplant. Es handelt sich um eine modulare Raumstation, die in einer komplizierten Umlaufbahn um den Mond platziert werden soll. Von dort aus sollen sowohl Mondlandungen als auch spätere Flüge zum Mars erfolgen. Außerdem soll sie als Kontrollzentrum für die Steuerung von Robotermissionen auf der Mondoberfläche dienen. Der LOP-G soll nur zeitweise bewohnt sein. Getragen wird er von einer internationalen Kooperation der ISS-Teilnehmerstaaten.
  • Die Mondfähre soll wie beim Apollo-Programm aus einem Abstiegsmodul, welches auf der Mondoberfläche verbleibt, und aus einem Aufstiegsmodul bestehen. Eventuell wird auch ein zusätzliches Transfermodul benötigt, um die Fähre zwischen LOP-G und einem niedrigen Mondorbit zu bewegen. Aus Redundanzgründen plant die NASA die getrennte Beschaffung und den Start von zwei Fähren für die Mondlandung im Jahr 2024.[veraltet][13] Die Hersteller der Fähren stehen noch nicht fest.[veraltet]

Planung

 
Artemis-Planung bis 2024 (englisch)

Die erste Phase des Artemis-Programms (bis zur Mondlandung 2024) sieht 9–11 Flüge vor, davon zwei bemannt. Sie sollen teilweise mit dem von der NASA betriebenen SLS und teilweise mit privat betriebenen Raketen starten.[13] Für Letzteres kommen vor allem die beiden stärksten verfügbaren Trägerraketen in Frage, die Falcon Heavy und die Delta IV Heavy.[14]

Zunächst soll mit der unbemannten Mission Artemis 1 (2021[veraltet]) und der bemannten Mission Artemis 2 (2022[veraltet]) das Orion-Raumschiff erprobt werden. Beide Flüge sollen mit dem SLS starten und um den Mond führen. Anschließend sollen in zwei privat betriebenen Flügen die ersten beiden Module der LOP-G-Raumstation in eine Mondumlaufbahn gebracht und dort zusammengebaut werden. Mit 4–6 weiteren Privatflügen würden die Einzelteile der beiden Mondfähren zum LOP-G transportiert. Schließlich würden mit Artemis 3 erstmals seit 1972 wieder Astronauten auf dem Mond landen.[13][15][16] Für den Fall, dass der Gateway nicht rechtzeitig einsatzbereit sein sollte, erwägt die NASA auch eine davon unabhängige Landung.[17]

Danach sollen jährliche Expeditionen zur Mondoberfläche erfolgen, während der LOP-G ausgebaut und bis 2028 eine dauerhafte US-amerikanische Präsenz auf dem Mond geschaffen wird.[18][19] Unter „dauerhafter Präsenz“ versteht Mike Pence eine Mondbasis,[6] während die NASA von einer „nachhaltigen Rückkehr“ zur Mondoberfläche im Sinne von jederzeit möglichen Besuchen spricht.[20][21]

Von der vorherigen Planung unterscheidet sich dieser Ablauf unter anderem durch eine Verschiebung des LOP-G-Ausbaus und eine frühere Beschaffung der Mondfähre. Weitere Beschleunigungsmaßnahmen sind das Outsourcing von Starts an private Raketenbetreiber und Investitionen in eine effizientere SLS-Fertigung.

Zur Vorbereitung der bemannten Mondlandung plant die NASA zusätzliche unbemannte Landungen beziehungsweise „robotische Missionen“. Sie sollen im Rahmen des 2018 aufgelegten CLPS-Progamms (Commercial Lunar Payload Services) erfolgen und insbesondere die Südpolregion erkunden.[22][23]

Weiterhin sollen mit Artemis 1 etwa zehn Kleinsatelliten in Mondumlaufbahnen gebracht werden und von dort aus unter anderem die Wasservorkommen untersuchen.

Umsetzung

 
Transport der Orion-Kapsel vor dem ersten Test (2013)

Das einzige bereits fertiggestellte Artemis-Element ist das von Airbus gebaute „europäische Servicemodul“ für Artemis 1.[24] Der erste Testflug einer Orion-Kapsel fand 2014 statt; ein zweiter ist für 2019[veraltet] geplant.[25]

Im Mai 2019 beauftragte die NASA elf Unternehmen mit Studien und/oder Prototypen für Module der Mondlandefähren: Aerojet Rocketdyne, Blue Origin, Boeing, Dynetics, Lockheed Martin, Masten Space Systems, Northrop Grumman Innovation Systems, OrbitBeyond, Sierra Nevada Corporation, SpaceX und Space Systems/Loral.[26] Mehrere davon hatten zuvor bereits entsprechende Konzepte präsentiert, an denen sie seit Längerem arbeiten.[27][28]

Die ersten drei CLPS-Aufträge für den Transport von Nutzlasten zur Mondoberfläche erteilte die NASA ebenfalls im Mai 2019 an Astrobotic, Intuitive Machines und OrbitBeyond. Auch diese drei Unternehmen arbeiteten schon vorher an der Entwicklung von Mondlandern, Astrobotic und OrbitBeyond auch an einem Rover. Der Auftrag an OrbitBeyond wurde jedoch nach zwei Monaten wieder storniert. Die beiden verbliebenen Flüge sollen zum Lacus Mortis und zum Oceanus Procellarum führen.[29][30] Keiner der beiden Orte liegt in Südpolnähe.

Siehe auch

Websites

Einzelnachweise

  1. ↑ William Harwood: Trump adds $1.6 billion to NASA budget request to kick start ‘Artemis’ moon mission. In: Spaceflight Now. 13. Mai 2019, abgerufen am 14. Mai 2019.
  2. ↑ a b William Harwood: President Trump makes moon missions NASA’s near-term goal. In: Spaceflight Now. 11. Dezember 2017, abgerufen am 14. Mai 2019.
  3. ↑ Eric Berger: There’s a new report on SLS rocket management, and it’s pretty brutal. In: Ars Technica. 10. Oktober 2018, abgerufen am 14. Mai 2019.
  4. ↑ Olivia Nuzzi: How Trump Offered NASA Unlimited Funding to Go to Mars in His First Term. In: New York. 22. Januar 2019, abgerufen am 14. Mai 2019.
  5. ↑ Loren Grush: Mike Pence tells NASA to accelerate human missions to the Moon ‘by any means necessary’. In: The Verge. 26. März 2019, abgerufen am 15. April 2019.
  6. ↑ a b Remarks by Vice President Pence at the Fifth Meeting of the National Space Council | Huntsville, AL. Das Weiße Haus, 26. März 2019, abgerufen am 14. Mai 2019.
  7. ↑ Nadia Drake: Why the moon's south pole may be the hottest destination in space. In: National Geographic. 9. Mai 2019, abgerufen am 14. Mai 2019.
  8. ↑ China aims to explore polar regions of Moon by 2030. In: China Daily. 25. September 2018, abgerufen am 14. Mai 2019.
  9. ↑ Jeff Foust: NASA seeks additional $1.6 billion for 2024 Moon plan. In: Spacenews. 13. Mai 2019, abgerufen am 14. Mai 2019.
  10. ↑ a b Jeff Foust: Bridenstine says $1.6 billion at “low end” of funding needed to keep 2024 lunar landing on schedule. In: Spacenews. 15. Mai 2019, abgerufen am 16. Mai 2019.
  11. ↑ Jeff Foust: Bridenstine estimates Artemis cost at $20–30 billion. In: Spacenews. 14. Juni 2019, abgerufen am 14. Juni 2019.
  12. ↑ Philip Sloss: NASA Launch Services Program outlines the alternative launcher review for EM-1. In: Nasaspaceflight.com. 19. April 2019, abgerufen am 15. Mai 2019.
  13. ↑ a b c Loren Grush, Jim Bridenstine: NASA administrator on new Moon plan: ‘We’re doing this in a way that’s never been done before’. In: The Verge. 17. Mai 2019, abgerufen am 17. Mai 2019.
  14. ↑ Eric Berger: High cost, lack of support spell trouble for 2024 Moon landing (Updated). In: Ars Technica. 30. April 2019, abgerufen am 14. Mai 2019.
  15. ↑ Eric Berger: How much will the Moon plan cost? We should know in two weeks. In: Ars Technica. 16. April 2019, abgerufen am 16. April 2019 (siehe auch ergänzende Twitter-Nachricht von Eric Berger).
  16. ↑ Jeff Foust: NASA outlines plan for 2024 lunar landing. In: Spacenews. 1. Mai 2019, abgerufen am 1. Mai 2019.
  17. ↑ Jeff Foust: NASA issues call for proposals for human lunar landers. In: Spacenews. 30. September 2019, abgerufen am 1. Oktober 2019.
  18. ↑ Forward to the Moon: NASA’s Strategic Plan for Lunar Exploration. (PDF) NASA, Mai 2019, abgerufen am 26. Mai 2019 (englisch).
  19. ↑ America to the Moon by 2024 NASA’s FY 2020 Budget Amendment Summary. (PDF) NASA, 13. Mai 2019, abgerufen am 14. Mai 2019.
  20. ↑ Moon and Mars / Moon to Mars. In: nasa.gov. Abgerufen am 15. Mai 2019: „2018 – Lunar surface missions: NASA will establish sustainable lunar surface missions“
  21. ↑ Administrator Bridenstine’s Speech at the Space Symposium. In: Youtube. NASA, 9. April 2019, abgerufen am 15. Mai 2019: „This is a sustainable return to the Moon, where we can go back and forth to the Moon with landers and rovers and robots and humans. We can have access to the entirety of the moon. Anytime we want, anywhere we want, we can get to the surface of the Moon. That is the sustainable return to the Moon.“
  22. ↑ NASA Announces New Partnerships for Commercial Lunar Payload Delivery Services. NASA, 29. November 2018, abgerufen am 14. Mai 2019.
  23. ↑ Moon's South Pole in NASA's Landing Sites. NASA, 16. April 2019, abgerufen am 14. Mai 2019.
  24. ↑ Philip Sloss: Airbus performing Orion ESM checkout for trip to U.S. launch site. In: Nasaspaceflight.com. 13. Juli 2018, abgerufen am 15. Mai 2019.
  25. ↑ Tarek Maliq: NASA Sets Launch Date for Orion Spacecraft Abort System Test. In: space.com. 21. Februar 2019, abgerufen am 15. Mai 2019.
  26. ↑ NASA Taps 11 American Companies to Advance Human Lunar Landers. NASA, 16. Mai 2019, abgerufen am 17. Mai 2019.
  27. ↑ Stephen Clark: NASA begins outlining roadmap for 2024 moon landing. In: Spaceflight Now. 1. Mai 2019, abgerufen am 4. Mai 2019 (englisch).
  28. ↑ "Blue Moon": Amazon-Chef präsentiert Mondlandefähre. In: tagesschau.de. 10. Mai 2019, abgerufen am 14. Mai 2019.
  29. ↑ NASA Selects First Commercial Moon Landing Services for Artemis Program. NASA, 31. Mai 2019, abgerufen am 13. Mai 2019.
  30. ↑ Commercial Lunar Payload Services Update. NASA, 29. Juli 2019, abgerufen am 29. Juli 2019.
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