Autor: Star-Light, Quelle: NASA.

Von den ersten Astronomen, die ihren Blick zum Himmel richteten bis zu den Raumsonden, die andere Planeten erforschten war es ein weiter Weg. Der Mars hat seit jeher die Fantasie der Menschen beflügelt. Auch mit unserem heutigen Wissen durch die Raumfahrt bleiben noch viele Fragen offen. Ein Planetenportrait.

Von unserer  aus betrachtet ist der Mars der vierte Planet im Sonnensystem. Er ist der äußere Nachbar der Erde und bildet mit den Planeten Merkur, Venus und Erde das innere Sonnensystem aus Gesteinsplaneten. Nach außen folgt der Asteroidengürtel und die äußeren (Gas-) Planeten. Bereits den frühen Astronomen war der Mars bekannt. Das Wort Planet leitet sich aus dem griechischen ab und bedeutet so viel wie „umherwandern“.

Gemeinsam mit den anderen mit dem bloßen Auge beobachtbaren Planeten im Sonnensystem bewegt sich der Mars jede Nacht vor dem scheinbar still stehenden Firmament. Hinzu kommt seine außergewöhnliche Bahn und natürlich die rote Farbe, der er auch seinen Namen verdankt. Die Römer nannten den Planeten nach dem Kriegsgott „Mars“ und verbanden die Farbe mit dem im Krieg vergossenen Blut. Seine rote Farbe verdankt der Mars jedoch dem Eisenoxid (Rost) auf seiner Oberfläche. Aus der griechischen Mythologie stammen die Namen der beiden Marsmonde „Phobos“ und „Deimos“ (griech. Furcht und Schrecken), benannt nach den Söhnen und Begleitern des griechischen Kriegsgottes „Ares“. Die Entdeckung der Monde erfolgte 1877 durch den amerikanischen Astronomen Asaph Hall.

Der Mars in der Geschichte der Astronomie

Auch in der Geschichte der Astronomie spielte der Mars eine große Rolle. Der dänische Hofastronom Tycho Brahe (1546 – 1601) lieferte mit seinen sehr exakten Himmelsbeobachtungen die Datenbasis mit der Johannes Kepler (1571 – 1630) die Bahn des Mars exakt bestimmen und daraus die nach ihm benannten Gesetze ableiten konnte.

Mit der Erfindung und stetigen Verbesserung des Fernrohrs wurden dem Mars weitere Geheimnisse entlockt. So beobachtete der niederländische Astronom Christian Huygens (1629 – 1695) im Jahre 1659 eine dunkle Fläche auf dem Mars, die sich bewegte. Er schloss daraus, dass der Mars rotieren müsse und berechnete die Umlaufzeit mit 24 Stunden. Später sollte Jean-Dominique Cassini (1625 – 1712) den Wert mit 24 Stunden und 40 Minuten noch genauer bestimmen. Auch die Polkappen des Mars wurden in diesem Zeitraum erstmals beobachtet. Friedrich Wilhelm Herschel konnte mit seinen selbstgebauten Spiegelteleskopen die Polachsenneigung des Mars sehr genau bestimmen.

Für großes Aufsehen sorgte schließlich der Mailänder Astronom Giovanni Virginio Schiaparelli (1835 – 1910). Er glaubte auf der Oberfläche des Mars feine linienförmige Strukturen erkannt zu haben, die er „Canali“ (italienisch für „Rinnen“ oder „Gräben“) nannte. Daraus wurden schnell „Kanäle“ abgeleitet, die die Fantasie der Menschen beflügelten und zu Spekulationen über eine Zivilisation auf dem Mars führten. Diese wurden erst im Zeitalter der Raumfahrt endgültig widerlegt.

Das heutige Bild vom Mars

Bereits durch die Mariner Sonden war bekannt, dass der Mars eine hochinteressante, abwechslungsreiche Oberfläche besitzt, mit Strukturen wie wir sie auch von der Erde kennen. Er besitzt wie die Erde Polkappen am Nord- und Südpol. Das Eis besteht sowohl aus gefrorenem Kohlendioxid, als auch aus Wassereis. Da der Mars eine ähnliche Achsneigung wie die Erde hat gibt es auf dem Mars jahreszeitliche Veränderungen, die man unter anderem deutlich an der südlichen Polkappe erkennen kann.

Der Mars ist zweigeteilt in eine nördliche Tiefebene die weit weniger Einschlagkrater aufweist wie das südliche Hochland. Auf der südlichen Hemisphere befindet sich auf dem Tharsis-Rücken der 26,4 km hohe Vulkan Olympus Mons mit ca. 600 km Durchmesser. Auf dem Gipfel des erloschenen Vulkans befindet sich ein riesiger Vulkankrater in dem die gesamte Stadt Berlin Platz finden würde. Eine weitere sehr auffällige Struktur auf dem Mars sind die Valles Marineris (die Mariner-Täler), sie stellen mit 4000 km Länge und bis zu 700 km Breite bei einer Tiefe von bis zu 7 km den Grand Canyon der Erde weit in den Schatten. Der Mars ist halb so groß wie die Erde, hat aber nur 11% seiner Masse. Der Oberflächendruck der Marsatmosphäre beträgt mit 0,006 bar weniger als ein Hundertstel des Atmosphärendrucks auf der Erdoberfläche. Die Marsatmosphäre besteht zu über 95% aus Kohlendioxid, knapp 3% aus Stickstoff und nur 0,13% entfallen auf Sauerstoff. Für den Menschen ist sie damit nicht atembar.

Es sollte die amerikanische Raumsonde Mariner 4 sein, die im Juli 1965 die ersten 21 Nahaufnahmen des Mars zurück zur Erde sendete und uns damit erstmals das wahre Antlitz des Mars zeigte. Die weiteren Mariner Sonden lieferten ein erstes vollständiges Bild des Planeten aus einigen tausend Fotos. Die erste weiche Landung gelang der Sowjetunion im Jahre 1971 mit der Sonde Mars 3. Leider brach der Funkkontakt unmittelbar nach der Landung ab. Einen weiteren Meilenstein in der Marsforschung setzten die beiden Sonden Viking 1 und 2 mit ihren weichen Landungen am 20. Juli und 3. September 1976. Die Ergebnisse ihrer Experimente beschäftigen noch heute die Wissenschaft. Sind sie das Resultat chemischer Reaktionen, oder ein erster Hinweis auf organisches Leben, wie Gilbert Levin einer der Entwickler der Experimente der Sonden glaubt?

Der erste Rover auf dem Mars landete am 04. Juli 1997 auf dem dem Mars. Es handelte sich um die Pathfinder Mission mit dem Rover „Sojourner“. Neben zahlreichen Fotos und Wetterdaten konnte er erste Analysen von Boden und Gestein zur Erde funken.

Ihm folgten die Rover „Spirit“ (Landung 4. Januar 2004 im Krater Gusev) und Opportunity (Landung 25. Januar 2004 in der Tiefebene Meridiani Planum). Während der Kontakt zu „Spirit“ im März 2010 abbrach sammelt Opportunity noch immer fleißig Daten. Sie legen nahe, dass es auf dem Mars einmal flüssiges Wasser gab. Der derzeit letzte Rover landete am 26. November 2011. Es handelt sich um das Mars Science Laboratory (Curiosity) der NASA. Er soll weitere geologische Analysen des Marsbodens durchführen und ist ebenfalls noch aktiv.

Auch die Fernerkundung des Mars schritt mit den erfolgreichen Sonden wie dem Mars Global Surveyor (1997 – 2006) weiter voran. Die Sonde machte sehr hochauflösende Bilder des Mars. Auf den Bildern fanden die Wissenschaftler deutliche Beweise für einst flüssiges Wasser auf dem Mars in Form von ausgetrockneten Flüssen und Seen. Mars Odyssey (2001 – heute), die große Mengen Wassereis am Marssüdpol entdeckte, Mars Express der ESA (2003 – heute) entdeckte u.a. Spuren von Methan in der Atmosphäre. Der Mars Reconnaissance Orbiter kartografiert seit 2006 den Mars und soll unter anderem geeignete Landestellen für zukünftige Missionen finden. Außerdem dient er als Kommunikationsschnittstelle mit der Erde. Die Sonde Maven umkreist seit dem 22. September 2014 den Mars und untersucht seine Atmosphäre.

Sie und die Daten weiterer Sonden, wie dem ExoMars Trace Gas Orbiter werden uns noch viele Entdeckungen ermöglichen und unser Bild vom Mars auch in der Zukunft noch nachhaltig verändern.

Zahlen Daten und Fakten über den Planeten hat die NASA in englischer Sprache im NASA Mars Fact Sheet zusammengestellt

Diskutieren Sie mit im Raumcon-Forum:

• Der Planet Mars

Der Beitrag Lexikon: Planet Mars erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Autor: Martin Knipfer.

Die beiden Booster des Space Launch Systems (SLS) sind an den Seiten der Kernstufe befestigt und dienen dazu, mit einem hohen Schub das SLS – gemeinsam mit den Triebwerken der Kernstufe – anzutreiben. Um diesen Schub zu erzeugen, wird von den Boostern fester Treibstoff verwendet. Noch basieren diese Feststoffbooster des SLS auf den 5-Segment-Boostern, die im Zuge des Constellation-Programms für die Ares-Trägerraketen entwickelt wurden. Letztere wiederum basieren auf den Feststoffboostern (Solid Rocket Boosters, SRBs) des Space Shuttles. Doch dabei soll es nicht bleiben: Es wurden bereits Pläne für verbesserte Booster vorgestellt.

Der 5-Segment-Feststoffbooster des SLS besteht aus zwei Hauptkomponenten:

1. Motor
Der Motor des Feststoffboosters dient dazu, festen Treibstoff aufzubewahren und ihn zu verbrennen, um Schub zu erzeugen. Für diesen Zweck verfügt er über fünf Segmente, die mit festem Treibstoff gefüllt sind. Jedes dieser Segmente ist zylinderförmig, je 8,28 m lang, 3,51 m im Durchmesser und mit etwa 125 t festem Treibstoff gefüllt. Die Gehäuse dieser Segmente verfügen über dicke Stahlwände. Auf der Innenseite sind mehrere Matten Isoliermaterial angebracht, dessen Formel nun auf den giftigen Stoff Asbest verzichtet. Die Isolierung soll Hitze abhalten und so dafür sorgen, dass keine wichtige Hardware schmilzt. Der Treibstoff, mit dem die einzelnen Motorsegmente gefüllt sind, besteht zu 69,6 % aus Ammoniumperchlorat als Oxidator, zu 16 % aus atomarem Aluminium (Treibstoff), zu 12,04 % aus dem Polymer HTPB (Bindemittel), zu 0,4 % aus Eisenoxid (Katalysator) und zu 1,96 % aus Epoxid- Härtungsmittel. Im oberen Segment hat er in der Mitte eine Lücke in Form eines zwölfzackigen Sterns, in den vier unteren eine in Form eines Doppelkegelstumpfes. Dadurch wird eine Art „Kanal“ gebildet, durch den die Abgase des verbrennenden Feststoffs den Motor verlassen können. Oben auf dem Motor sitzt der Zünder, der dazu dient, die nötige Energie für die Zündung des Feststoffmotors zu erzeugen. Unter dem Motor sitzt eine vergrößerte, schwenkbare Düse, mit der die Ausströmrichtung des Schubstrahls gesteuert werden kann.

2. Struktur und Hilfskomponenten
Damit die Kraft dieses Motors kontrolliert werden kann, sind am Feststoffbooster zusätzliche Vorrichtungen nötig. Neben der zylinderförmigen Hülle um den Motor herum gibt es eine ebenfalls zylinderförmige obere Verkleidung, eine kegelförmige Spitze über ihr und eine kegelstumpfförmige Verkleidung unter dem Motor. Unterhalb der aerodynamischen Spitze befand sich beim Shuttle-Einsatz ein Fallschirmsystem, mit dem die Booster geborgen werden konnten (es wird bei SLS-Flügen nach aktuellem Planungsstand wahrscheinlich nicht eingebaut werden). Komplett neue, für den Einsatz im SLS ausgelegte moderne Avioniksysteme sind in der oberen Verkleidung zu finden. Diese elektronischen Systeme werden die Booster zünden, steuern und abwerfen. Sie bestehen aus mehreren Computersystemen und Batterien und sind aus Sicherheitsgründen redundant ausgelegt. Sollte also ein Fehler auftreten, existiert ein Ersatzsystem, das dazu in der Lage ist, den Booster weiterhin zu steuern. In der unteren Verkleidung befinden sich die Systeme zur Schubvektorsteuerung. Mit ihr kann die Düse des Boosters geschwenkt und so die Flugbahn gesteuert werden. Dazu gibt es zwei HPUs (Hydraulic Power Units), die aus einem Hydrazin-Motor, dem Treibstoff für diesen Motor, einer Hydraulik-Pumpe und einem Reservoir für die eingesetzte Hydraulikflüssigkeit bestehen. Der Hydrazin-Motor treibt die Hydraulik-Pumpe an, die die Flüssigkeit in einen der beiden Hydraulikkolben pumpt. Dieser Kolben ist direkt an der Düse angeschlossen. Je nach dem, wie viel Flüssigkeit in den Kolben gepumpt wird, stellt sich die Neigung der Düse ein. Auch dieses System wird nahezu unverändert von den SRB des Space Shuttle übernommen.

Von der Fabrik zum Startplatz

Zunächst wird in der OrbitalATK-Fabrik in Utah auf die Innenseite der Gehäuse der einzelnen Segmente die Isolierung aufgetragen. Danach wird eine Form in der Mitte dieses Gehäuses platziert und der Treibstoff eingefüllt, der vorher mithilfe eines Mixers gemischt wurde. Nachdem der Treibstoff ausgehärtet ist, wird die Form entnommen, sodass in der Mitte des Treibstoffs ein Kanal verbleibt. Daraufhin wird auf das obere Ende des untersten Segmentes und das untere Ende des obersten Segmentes eine Trennschicht aufgetragen. Als nächstes werden die einzelnen Segmente durch Ultraschall und Röntgenstrahlung auf mögliche Mängel inspiziert, bevor sie per Zug zum Kennedy Space Center in Florida transportiert werden. Dort werden dann die einzelnen Segmente zusammen mit den Verkleidung zu einem fertigem Booster zusammengebaut.

Technische Daten: 5-Segment-Feststoffbooster

Hersteller: Allied Techsystems (ATK)
Startmasse: 731,885 t
Treibstoffmasse: 631,495 t
Höhe: 53,87 m
Durchmesser: 3,71 m
Spezifischer Impuls (Meereshöhe): 237s
Startschub: etwa 14 MN
Brennzeit: 128 s

Diese Booster sollen nicht bei allen künftigen SLS-Flügen zum Einsatz kommen: Um die Kosten zu senken und die Sicherheit und Nutzlast des SLS zu erhöhen, fördert die NASA die Entwicklung verbesserter Booster. Solche sollen in Zukunft bei der Block-II Variante des SLS zum Einsatz kommen, dessen projektierte Nutzlast in den LEO (Low Earth Orbit, niedrige Erdumlaufbahn) von 130 t sonst nicht erreicht werden kann. Für diese verbesserten Booster, deren Entwicklung im Rahmen des Advanced Booster Engineering Demonstration and Risk Reduction-Programms gefördert werden, gibt es bereits drei verschiedene Konzepte. Eine Entscheidung der NASA, welches tatsächlich mit dem SLS zum Einsatz kommen soll, steht noch aus.

1. Dynetics und Pratt and Whitney
Diese Firmen schlagen vor, das legendäre F1-A Triebwerk, welches bereits in der Mondrakete Saturn V eingesetzt wurde, erneut zu fertigen und für ihren neuen Booster zu verwenden. Dieser „Pyrios“ genannte Booster soll zwei verbesserte F1-B Triebwerke verwenden. Der größte Unterschied zu den 5-Segment-Boostern wäre, dass statt festem Treibstoff flüssiger, nämlich RP1 und LOX (Kerosin und flüssiger Sauerstoff), verwendet wird. Für das F1- B Triebwerk sollen der Herstellungsprozess modernisiert, die Turbopumpe vereinfacht, die Form der Düse optimiert sowie eine Vorrichtung zur Drosselung des Schubs, eine neue Brennkammer und eine neue Wand der Düse eingebaut werden. Durch die Verwendung einer Rührreibschweißanlage, die ursprünglich für die gestrichene Ares 1-Rakete gebaut wurde, sollen Kosten gespart werden. Mit Pyrios´ würde die projektierte Nutzlast von 130 t in den LEO sogar um 20t überboten. Diese Flüssigkeitsbooster hätten einen Durchmesser von 5,5m und würde aus Aluminium 2219 gebaut werden.

2. Allied Techsystems (ATK)
Im Gegensatz zu Dynetics` revolutionärem Ansatz schlägt die Herstellerfirma des bisherigen Boosters ATK ein eher evolutionäres Konzept vor. Ihr „Batman“ -Booster soll weiterhin festen Treibstoff verwenden. Anders als beim 5-Segment-Booster soll die äußere Hauptstruktur jedoch nicht aus Stahl, sondern aus Verbundwerkstoffen bestehen. Außerdem will man einen energiereicheren Treibstoff, eine elektrische Schubvektorsteuerung, modulare Avioniksysteme und eine aerodynamisch besser geformte Spitze, ähnlich der der Ariane 5, zum Einsatz bringen. Neben diesen Verbesserungen sollen fortschrittliche Fertigungstechniken dazu beitragen, dass Batman laut Hersteller 40 % niedrigere Produktionskosten, eine um 23,5 % höhere Sicherheit und 15,1 t mehr Nutzlast gegenüber den 5-Segment-Boostern haben wird. Auch soll der Zeitaufwand, um den Booster zu fertigen, halbiert werden. Ein Batman-Booster soll etwa 53,5 m lang, 3,71 m im Durchmesser und fast 800 t schwer sein.

3. Aerojet und Teledyne Brown
Diese Firmen entwickeln genauso wie Dynetics Booster mit flüssigem Treibstoff. Die Triebwerke dieses Boosters sollen jedoch nicht aus der amerikanischen, sondern aus der russischen Mondrakete, der N-1, stammen. Zwei dieser NK-33 genannten Triebwerke treiben bereits Orbitals Trägerrakete Antares an. Für den Einsatz am SLS plant man pro Booster acht dieser Triebwerke, deren Schub auf 2,2 MN gesteigert werden soll. Auch der Einsatz eines AJ-1 RP-1 Triebwerks wurde vorgeschlagen. Für diese Alternative würden nur vier Triebwerke benötigt werden.

Der Beitrag Space Launch System – Booster erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Tobias Willerding. Quelle: NASA, Space News.

Laut einem vom OSTP (Office of Science and Technology Policy) veröffentlichen Dokument wird Obama morgen auf dem Weltraumgipfel am Kennedy Space Center um 21:00 Uhr MESZ seine Vision für die bemannte Exploration des Weltalls vorstellen. Dabei soll die Orionkapsel – ursprünglich unter dem Constellationprogramm für den Flug zum Mond bzw. jenseits des Erdorbits entwickelt – in eine Rettungskapsel für die ISS umgewandelt werden. Laut NASA-Vizeadministratorin Lori Garver gibt es keine Pläne, Orion für den Einsatz jenseits des Erdorbits weiterzuentwickeln. Allerdings sei Lockheed Martin willkommen, sich mit Orion als Konzept beim kommerziellen Crewtransportprogramm zu bewerben.

Zusätzlich wird Obama 2015 als das Startdatum für die Entwicklung einer Schwerlastrakete bekanntgeben. Bis dahin soll es ein Schwerlastraketenforschungsprogramm geben, das sich vor allen Dingen auf chemische Raketentriebwerke konzentrieren soll. Laut des Human Space Flight Plans Review-Komitees wäre mit der Entwicklung der Schwerlastrakete Ares V beim Constellationprogramm unter aktuellen Budgetbedingungen frühstens 2014 begonnen worden, sodass das neue Datum in etwa das alte wiederspiegelt. Ansonsten bleibt das neue Programm von Obama unverändert zu dem im Februar bekanntgegebenen Programm.

Raumcon:

• NASA-Thread
• Orion-Thread

Der Beitrag Orion wird ISS-Rettungskapsel erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Timo Lange. Quelle: nasa.gov, whitehouse.gov.

Nach dem tödlichen Unglück des Space Shuttle Columbia im Jahr 2003 war klar, dass die bemannte Raumfahrt in den USA einen fundamentalen Wandel erleben würde. Die damalige Bush-Administration beschloss daraufhin, das Shuttle noch bis zum Ende des Jahrzehnts fliegen zu lassen, um den Aufbau der Internationalen Raumstation (ISS) beenden zu können. Eine neue Zielsetzung erhielt die NASA für die Post-Shuttle-Ära im Jahr 2005 durch die sogenannte Vision for Space Exploration (VSE), die die Entwicklung zweier neuer Trägerraketen – der bemannten Ares I und der Schwerlastrakete Ares V – mit dem Zweck der bemannten Rückkehr zum Mond und ultimativ dem Flug zum Mars, vorsah.

Wie bei großen Projekten in der Raumfahrt nicht unüblich, dehnte sich der ursprüngliche Zeitplan erheblich, während die Kosten unaufhaltsam zu steigen schienen. Schon früh in der Entwicklung wurde immer mehr Kritik laut, insbesondere am Design und den Fähigkeiten der relativ leistungsschwachen Ares I, welche mit der ebenfalls neu zu entwickelnden Kapsel Orion die Astronauten starten sollte, und an den immensen projektierten Kosten des Schwerlastträgers Ares V.

Nach dem Wahlsieg Barack Obamas Ende letzten Jahres wurde es zunehmend wahrscheinlicher, dass das Constellation Program nicht in der bisherigen Form weitergeführt oder sogar ganz gestrichen werden würde. Nachdem sich jedoch bereits die Ernennung des neuen NASA-Administrators nach der Amtsniederlegung des bisherigen Administrators Michael Griffin erheblich verzögerte, wurde die Hoffnung auf eine rasche, richtungweisende Entscheidung des neuen Präsidenten nicht bestätigt. Da über den weiteren Kurs der NASA auch nach dem Antritt des neuen NASA-Administrators, dem Ex-Astronauten und General Charles Bolden, weiterhin Unklarheit herrschte, wurde im Sommer 2009 die sogenannte Augustine-Kommission eingesetzt, welche den Auftrag bekam, mehrere Optionen für die Zukunft der bemannten Raumfahrt herauszuarbeiten, jedoch keine explizite Empfehlung abzugeben.

Die Augustine-Kommission
Das zentrale Ergebnis dieser Untersuchung war, dass mit dem bisherigen Budget der NASA kein Mondflug und allgemein kein Verlassen des niedrigen Erdorbits (LEO) in absehbarer Zeit möglich sein würde – die Ziele der Vision for Space Exploration konnten folglich nicht erreicht werden. Jedoch erhielt eine der vorgeschlagenen Optionen des Kommissionsberichts, der sogenannte Flexible Path besonders viel mediale Aufmerksamtkeit. Diese Option brach mit dem bisherigen Paradigma der bemannten Landung auf anderen Hauptkörpern des Sonnensystems, wie Mond oder Mars, und sah stattdessen den Flug zu verschiedenen Zielen wie etwa erdnahen Asteroiden außerhalb der großen Schwerkraftsenken des Sonnensystems vor. Zudem wurden immer mehr Stimmen laut, die der NASA ausschließlich die Durchführung bemannter Flüge außerhalb eines Erdorbits verantworten wollten, während der Transport in den niedrigen Erdorbit durch bisher nicht einsatzbereite kommerzielle Anbieter stattfinden sollte.

Ende von Constellation wahrscheinlich
Nach der heutigen Veröffentlichung des Budgets der NASA für das Fiskaljahr 2011 scheint nun zumindest die Kommerzialisierung der bemannten Raumfahrt beschlossene Sache zu sein. Der US-amerikanische Transport von Astronauten in den LEO soll demnach in Zukunft von Raumfahrtunternehmen übernommen werden. Hierfür sollen im nächsten Fiskaljahr 500 Mio. US-Dollar ausgegeben werden.

Weiterhin wurden Gelder bereitgestellt, um die ISS zumindest bis zum Jahr 2020 betreiben zu können, was weithin erwartet und insbesondere von den internationalen Partnern der NASA explizit gefordert wurde. Für darauf bezogene Aktivitäten wurden für das nächte Fiskaljahr zunächst 183 Mio. US-Dollar bereitgestellt. Die Installation eines Zentrifugenmoduls zur Erforschung der Wirkung verschiedener Schwerkraftumgebungen auf den menschlichen Körper sowie der Einsatz neuer aufblasbarer Stationsmodule sind dabei laut Weißem Haus während der verlängerten Einsatzdauer der ISS geplant.

Pläne für über den Erdorbit hinausreichende Aktivitäten und die damit zusammenhängende Entwicklung eines Schwerlastträgers wurden trotz einer Budgeterhöhung von insgesamt 6 Mrd. US-Dollar über die nächsten 5 Jahre allerdings zunächst auf Eis gelegt. Es wird nach dem Budgetvorschlag Obamas weder die beiden Ares-Raketen geben, selbst die bisher unumstrittene Entwicklung der Orionkapsel soll demnach eingestellt werden. Lediglich in die Entwicklung neuer Technologien für ein künftiges bemanntes Transportsystem wird investiert. Darüber hinaus sollen im Rahmen eines umfassenden Technologieprogramms verschiedene Schlüsseltechnologien wie automatisierte und autonome Dockingsysteme, geschlossene Lebenserhaltungssysteme, orbitale Treibstoffdepots und neue Antriebssysteme entwickelt und getestet werden. Details bleiben bis zu diesem Zeitpunkt allerdings unbekannt, auch wenn Charles Bolden in seiner die Budgetveröffentlichung begleitenden Rede blumige, zukünftige Reisezeiten zum Mars „im Bereich von Wochen“ verspricht, was die Entwicklung radikal neuer Konzepte der Energieversorgung und des Antriebs im Weltraum voraussetzen würde. Für diese Aktivitäten sind zunächst 1,2 Mrd. US-Dollar vorgesehen. Daneben wird es ein weiteres, 369 Mio. Dollar umfassendes, NASA-weites Technologieentwicklungsprogramm geben.

Weitere Ausgabenpunkte umfassen unter anderem 3,2 Mrd. Dollar für allgemeine Wissenschafts- und Forschungsaufgaben sowie eine Reihe von Weltraumteleskopen und Forschungssonden, darunter den Nachfolger des bekannten Hubble-Weltraumteleskops, das James Webb Space Telescope, sowie für unbemannte Missionen zu Mond und Mars. 150 Mio. Dollar sollen für die Entwicklung neuer Erdbeobachtungsaufgaben ausgegeben werden, wobei weitere 170 Mio. Dollar für den Ersatz des im letzten Jahr beim Start abgestürzten Satelliten zur Untersuchung von Treibhausgasen in der Erdatmosphäre, des Orbital Carbon Observatory (OCO), eingeplant sind.

Eine wesentliche Verlängerung des Space-Shuttle-Programms wird es entgegen den Erwartungen vieler Beobachter nicht geben. Für die letzten fünf Flüge werden insgesamt 600 Mio. Dollar bereitgestellt, um, wie das Weiße Haus in einer Pressemitteilung formuliert, „die sichere und ordentliche Außerdienststellung des Space-Shuttle-Programms sicherzustellen, auch wenn sich diese bis in das Fiskaljahr 2011 verzögern sollte.“

Das Gesamtbudget der NASA soll demnach 19 Mrd. US-Dollar für das Fiskaljahr 2011 betragen, was einer Erhöhung um 700 Millionen gegenüber 2010 entspricht. Das Budget muss allerdings noch von beiden Kammern des Kongresses abgesegnet werden, wo sich jedoch bereits vor der Budgetveröffentlichung Widerstand abzeichnete. Der endgültige Ausgang der politischen Auseinandersetzung um die Zukunft der bemannten Raumfahrt in den USA ist folglich weiterhin offen.

Raumcon:

• Künftige Strategie der bemannten US Raumfahrt

Verwandte Websites:

• Stellungnahme von NASA-Administrator Bolden

Der Beitrag Obama lenkt NASA in neue Richtung erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Tobias Willerding. Quelle: NASA, HSF Komitee.

Auf der gestrigen letzten Sitzung des Human Space Flight Review Committees, auch Augustine-Kommission genannt, wurden die Optionen für die bemannte Raumfahrt diskutiert. Dabei wurde deutlich, dass das aktuelle Constellation-Programm mit dem gegenwärtigen Budget nicht mehr durchzuführen ist, da die Kosten weit höher als die bewilligten Mittel sind. Streckt man die Entwicklung, so dass alles in das aktuelle Budget passt, dann werden Orion/Ares I 2018 und Ares V frühstens 2028 zur Verfügung stehen, ohne dass jedoch irgendwelche lunaren Systeme wie Mondlander entwickelt worden sind. Allerdings sieht es auch bei den anderen möglichen Szenarien nicht besser aus. Ein ISS-fokussiertes Szenario ist das einzige, das noch in den aktuellen Finanzrahmen passen würde. Dieses Szenario sähe eine kommerzielle, d. h. von der Industrie bereitgestellte bemannte Startmöglichkeit im Jahre 2016, die ISS bis 2020 und Ares V ab 2028 vor, allerdings auch ohne Mondsysteme. Ein anderes Programm, genannt „Dash out of LEO“ – also kein Ares I, nur Ares V – bringt ebenso keine Zeitvorteile bei dem aktuellen Budget.

Das Komitee hat nun ein leicht erhöhtes Budget von ca. +3 Milliarden Dollar jährlich angenommen. Dieses ermöglicht Ares I/Orion ab 2016 und eine bemannte Mondlandung 2025, was dem ursprünglichen Constellationplan nahekommt.

Doch mit dem leicht erhöhten Budget sind auch andere Szenarien denkbar, insbesondere die „Deep Space“-Szenarien profitierten davon. Bei den Deep Space-Szenarien würde man sich nicht auf eine Mondlandung konzentrieren, sondern verschiedene Objekte im Sonnensystem anfliegen und nur auf solchen mit einem niedrigen Gravitationspotential landen (z. B. Asteroiden, Mars Flyby, Lagrangepunkte etc.), eine bemannte Mondlandung würde zeitlich nach hinten rutschen.

Beim „Deep Space“-Szenario wurden drei verschiedene Trägersysteme untersucht: Dual Ares V, Directly Shuttle Derived und eine kommerzielle Trägerrakete mit ca. 75 Tonnen Nutzlast. Bei allen Szenarien würde die ISS bis 2020 betrieben werden und eine kommerzielle Crewstartmöglichkeit verfolgt. Zusätzlich dazu soll es ein Technologieprogramm von 1,5 Milliarden Dollar pro Jahr geben, um entscheidende Technologien zu entwickeln (z. B. Treibstoffdepots, Strahlenschutz etc.). Bei Dual Ares V würde ein Flug zu den Lagrangepunkten 2025 machbar sein, NEO 2030, Mars Flyby 2034 und bemannte Mondlandung 2035. Bei Directly Shuttle Derived sieht es etwas besser aus: Lagrange 2023, NEO 2027, Mars Flyby 2029 und bemannte Mondlandung 2030.

Die kommerzielle Trägerrakete mit 75 Tonnen Nutzlast käme mit einer kompletten Umwälzung der NASA einher. Bei diesem Konzept sollen die NASA-Fixkosten reduziert werden, wodurch NASA-Einrichtungen geschlossen werden müssten, was zwischen 3 und 11 Milliarden Dollar kosten würde. Je nach Kosten für die Schließungen läge der Zeitplan etwas vor oder gleichauf mit dem Directly Shuttle Derived-Konzept.

Zwei weitere Konzepte „Lunar Global“ und Shuttleflugzeitverlängerung zur Schließung des „Gaps“ waren zum Zeitpunkt des Komiteetreffens noch nicht ausreichend untersucht, sodass man deren Bewertung erst beim Abschlussbericht, der Ende August veröffentlicht werden soll, kennen wird. Die Mars Szenarien wurden als zu teuer verworfen.

Aus diesen Ergebnissen ist das Komitee zu dem Schluss gekommen, dass ein Technologieprogramm und eine kommerzielle Crewstartmöglichkeit essentiell für die Exploration sind. Weiterhin ist das Deep Space-Szenario das kosteneffektivste und einige andere Schwerlastraketen scheinen günstiger als Ares I/Ares V zu sein. Für die kommerzielle Crewstartmöglichkeit nimmt man eine NASA-Investition von 2,5 Milliarden Dollar an. Außerdem sollen zusätzlich die COTS-Demonstrationen mit 200 Millionen Dollar unterstützt werden.

Bis Ende August sollen nun diese Szenarien anhand einer Punktevergabe nach 12 Kriterien bewertet werden, woraus sich dann die Optionen des Komitees ergeben werden, die man im Abschlussbericht Präsident Obama vorstellt. Dieser muss dann entscheiden, ob er einer der Optionen des Komitees folgt oder ob er andere Pläne für die bemannte US-Raumfahrt hat.

Raumcon:

• HSF-Komitee

Weitere Links:

• HSF-Webseite mit den Präsentationen
• HSF Präsentation von Sally Ride zu den Kosten der Szenarien

Der Beitrag Ungewisse Zukunft für bemannte US-Raumfahrt erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Christian Bewermeyer. Quelle: Spaceflight Now.

Wegen der dreijährigen Lieferzeit von Sojus-Kapseln müssen die Aufträge für ihren Bau spätestens Anfang 2009 erteilt werden, um die amerikanische Präsenz auf der Internationalen Raumstation ISS nach 2011 aufrechterhalten zu können. In einem Interview mit dem amerikanischen Fernsehsender CBS sagte Griffin nun, er sei nach den jüngsten Ereignissen im Georgien-Konflikt nicht optimistisch, dass ein entsprechendes Gesetz auf den Weg gebracht werden kann. Es sei nun wahrscheinlich, dass das amerikanische ISS-Segment im Jahr 2012 für einige Zeit „unbemannt“ sein wird. Griffin räumte ein, das Problem sei sehr „ernst“.

Dem NASA-Boss sind durch den sogenannten Iran-North Korea-Syria Non-Proliferation Act die Hände gebunden. Das Gesetz untersagt den USA, High-Tech-Güter aus Russland zu importieren. Bisher erlaubte eine Klausel darin der NASA jedoch, Plätze für ihre eigenen sowie internationale Astronauten zu kaufen. Im Jahr 2011 wird diese Ausnahmeregel allerdings auslaufen, wodurch der NASA in der Zeit zwischen dem Ende des Shuttle-Programms 2010 und dem Erstflug der neuen Orion-Kapsel auf der Ares-Rakete – zurzeit für 2014/2015 geplant – keine Transportmöglichkeit zur ISS zur Verfügung steht, falls ihre Gültigkeit nicht verlängert wird. Dies müsste in den nächsten Wochen geschehen, um die amerikanische Präsenz auf der ISS zu halten.

Laut Griffin ist die Situation aussichtslos. „Es werden im Kongress bis auf das geplante Reformpaket einfach keine neuen Gesetze verabschiedet, bevor jedermann nach Hause zur Präsidentenwahl geht. Natürlich hat die russische Georgieninvasion dabei nicht geholfen.“ Nach Griffins Meinung gibt es gegenwärtig drei Möglichkeiten. Am wahrscheinlichsten scheint ihm die Option, dass sich nach dem 31. Dezember keine amerikanischen bzw. internationalen Astronauten auf der Station aufhalten werden. Eine andere Möglichkeit ist für ihn, dass die NASA mehr Geld vom Kongress erhält, um die Space Shuttles länger fliegen zu können. „In diesem Fall könnte die Entwicklung von Ares und Orion auf Kurs gehalten werden und wir wären außerdem von Russland unabhängig“, sagte Griffin.

„Die dritte Option ist, dass wir angewiesen werden, weiterhin mit dem Shuttle zu starten, kein Extra-Geld dafür bekommen und auf Ares und Orion länger warten müssen. Wir hätten immer noch die Lücke, nur eben etwas später.“ Griffin betonte jedoch, die Abhängigkeit von Russland werde durch weitere Space-Shuttle-Missionen nicht behoben, da man die Russen weiterhin für die Rettung der Besatzung im Falle eines Notfalls brauche. „Wenn wir also die Shuttle-Flüge fortsetzen, fliegen wir entweder ohne Rettungsmöglichkeit für die Crew, was wir noch nie getan haben, oder unser Aufenthalt auf der Station beschränkt sich auf die beiden Wochen, die man bekommt, wenn das Shuttle die ISS besucht.“

Auf die Frage, ob er überhaupt noch optimistisch auf eine rechtzeitige Gesetzesausnahme ist, antwortete Griffin schlicht: „Nein.“ Griffin glaubt, dass die ISS 2012 für eine zeitlang nur von russischen Kosmonauten bemannt werde. „Dieser Zeitraum endet immer drei Jahre, nachdem wir den Vertrag mit Russland haben. Wenn wir also bis Juni nächsten Jahres alles durchbringen, können wir in der zweiten Jahreshälfte 2012 mit der Sojus fliegen und alles normalisieren.“

Verursacht durch die jüngsten Kontroversen und den Russland-Georgien-Konflikt will Griffin nun untersuchen lassen, welche Voraussetzungen erfüllt werden müssen, um die Shuttles über 2010 hinaus fliegen zu lassen, falls der nächste US-Präsident oder der Kongress einen Wandel in der amerikanischen Raumfahrtpolitik wünschen. Bezüglich dieses Themas will sich Griffin am Dienstag mit dem Senator Bill Nelson aus Florida treffen.

Das vollständige Interview mit Mike Griffin ist hier in Englisch nachzulesen.
Update: In einer NASA-internen E-Mail, die vom Orlando Sentinel veröffentlicht wurde, hat der offensichtlich frustrierte NASA-Administrator Griffin die Außerdienststellung des Space Shuttles als „Dschihad“ bezeichnet. Außerdem beklagte sich Griffin über finanzielle Probleme bei den neuen Mondraketen und zeigte sich über die Zukunft des amerikanischen Raumfahrtprogramms im Allgemeinen besorgt. „Meine Meinung ist so pessimistisch wie es nur sein kann“, schrieb Griffin. Einige Stunden später veröffentlichte die NASA eine Gegendarstellung, in der Griffin die interne Mail als aus dem Zusammenhang gerissen, bezeichnet.

Der Beitrag NASA-Chef skeptisch über Kauf russischer Raumkapseln erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Martin Ollrom. Quelle: NASA.

Die NASA hat letzten Freitag die neuen Namen für die Startsysteme der nächsten Generation bekannt gegeben. Mit Hilfe dieser Startsysteme und dem Crew Exploration Vehicle (CEV) soll die Menschheit wieder einen Schritt auf den Mond setzen und den Mondflug zur Routine werden lassen. Später soll auch der Mars als Ziel ins Auge gefasst werden – vielleicht noch andere Ziele im Sonnensystem? Das Startsystem, welches das CEV ins All transportieren soll, wird Ares I genannt. Das Startsystem für schwerere Nutzlasten wird nun als Ares V bekannt werden. „Es ist absolut angebracht, dass wir diese Startsysteme Ares nennen, denn Ares ist ein Pseudonym für Mars – unser erklärtes Ziel“, sagt Scott Horowitz, Mitarbeiter in der NASA Exploration System Mission Direction in Washington. „Wir finden die alten Nummerbezeichnungen sehr gut und begrüßen somit die große Zukunft des NASA Exploration Programs und die damit verbundenen Missionen.“

Aber warum gerade I und V? Die Antwort auf diese Frage ist auch leicht zu geben und liegt in der Vergangenheit, genauer gesagt in der Apollo-Zeit. Die I und V soll an die erfolgreichen Apollo-Startsysteme erinnern. Damals arbeitete man mit Saturn-I und Saturn-V-Raketen, und sie waren die ersten amerikanischen Startraketen, die explizit für die bemannte Raumfahrt konzipiert waren. Doch wird das CEV seinen Namen behalten? Derzeit ja, auf Dauer wohl nicht. Die NASA wird dem CEV, dem offiziellen Shuttle-Nachfolger, erst später den richtigen Namen verpassen. Das CEV wird von der Ares I in den Weltraum getragen. Deren erste Stufe ist nicht neu entwickelt, sondern eine Verbesserung und Ableitung der jetzigen Shuttle-Feststoffbooster, fünf Segmente hoch statt wie beim Shuttle vier, und wesentlich verbessertem Lagekontrollsystem. In der zweiten Raketenstufe wird ein Antrieb namens J-2X (basierend auf flüssigem Wasser- und Sauerstoff), der seinerseits eine Weiterentwicklung des legendären J-2 Triebwerks von Saturns zweiter Raketenstufe, für Geschwindigkeit sorgen. Ares I wird mehr als 24,5 Tonnen in einen niedrigen Erdorbit schießen können.

Ares V ist dagegen für Schwerlasten ausgelegt. Diese Rakete wird fünf RS-68-Triebwerke haben, die auf einer größeren Version des externen Shuttle-Tanks montiert sind. Zusätzlich noch einmal fünf „normale“ Raketenantriebe für die erste Raketenstufe. Die weiteren Raketenstufen verwenden denselben J-2X Antrieb wie Ares I, aber durch die größeren und stärkeren Antriebe aus der ersten Raketenstufe kann Ares V viel mehr transportieren. Mit diesem System ist ein Transport von 128 Tonnen Nutzlast in den Weltraum möglich. Dieses System wird verwendet, um mögliche Elemente für eine Mondbasis oder für Mondflüge in den Weltraum zu bringen.

Der Beitrag Neue Namen für eine neue Raketengeneration erschien zuerst auf Raumfahrer.net.