Quelle: NASA / Mark A. Garcia, 12. Januar 2026

Der NASA-Astronaut Mike Fincke hat gestern, am 12. Januar um 20:35 Uhr MEZ das Kommando über die Internationale Raumstation an den Roskosmos-Kosmonauten Sergey Kud-Sverchkov übergeben. Die traditionelle Kommandoübergabezeremonie findet vor dem geplanten Abflug von Fincke mit Zena Cardman von der NASA, Kimiya Yui von der JAXA (Japan Aerospace Exploration Agency) und Oleg Platonov von Roscosmos an Bord des Raumschiffs SpaceX Dragon statt.
Fincke packte mit Hilfe seiner drei an Bord gebliebenen Crewmitglieder den ganzen Montag über Ausrüstung und persönliche Gegenstände in die Dragon-Kapsel. Am Ende der Schicht am Montag holten die vier Computer-Tablets aus der Dragon-Kapsel und gingen die Schritte durch, die sie beim Verlassen der Station und beim Wiedereintritt in die Erdatmosphäre ausführen werden.

Die drei Besatzungsmitglieder, die an Bord der Raumstation verbleiben, Kud-Sverchkov mit Chris Williams von der NASA und Sergey Mikaev von Roscosmos, werden die Ankunft der Mitglieder der NASA-Mission SpaceX Crew-12 erwarten: Jessica Meir und Jack Hathaway, beide von der NASA, Sophie Adenot von der ESA (Europäische Weltraumorganisation) und Andrey Fedyaev von Roscosmos. Crew-12 soll im Februar zur Raumstation starten und sich der Expedition 74 für eine neunmonatige Weltraumforschungsmission anschließen.

Am Montag blieb noch Zeit für wissenschaftliche Untersuchungen, als Cardman Williams‘ Arterien mit dem Ultraschallgerät 2 scannte und seine Blutdruckwerte erfasste. Anschließend assistierte Williams Cardman, während diese in medizinische Bildgebungsgeräte blickte, um Ärzten dabei zu helfen, den Zustand ihrer Netzhaut, Hornhaut und Linse in der Schwerelosigkeit zu beurteilen. Anschließend arbeitete Williams mit Yui zusammen und behandelte Mikrobenproben in der Life Science Glovebox des Kibo-Labormoduls, um die Verwendung von ultraviolettem Licht zur Desinfektion von Raumfahrzeugoberflächen zu untersuchen.
Die Kosmonauten Kud-Sverchkov und Mikaev konzentrierten sich am Montag auf die Wartung der Elektronik- und Belüftungssysteme und inventarisierten anschließend die Hardware im gesamten Roskosmos-Segment der Station. Platonov unterstützte das Duo bei seinen Vorbereitungen für den Abflug.

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• SpaceX Crew-11 / USCV-11 (C206.6 / Endeavour) auf Falcon 9 (B1094.3)

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Quelle: ESA / Science & Exploration / Human and Robotic Exploration / Exploration / ExoMars, 21. Juli 2025

Ein heliumgefüllter Stratosphärenballon hob eine Abstiegsmodul-Attrappe an und ließ sie über dem Polarkreis in fast 30 km Höhe los, woraufhin sich zwei große Fallschirme aus ihren Doughnut-Taschen entfalteten.
„Wir freuen uns, bestätigen zu können, dass wir ein Fallschirmdesign haben, das auf dem Mars funktionieren kann – ein ehrgeiziges System mit dem größten Fallschirm, der jemals außerhalb der Erde geflogen wird“, sagt Luca Ferracina, Systemingenieur des ExoMars-Eintritts- und Landemoduls der ESA.

Video (Copyright ESA): ExoMars-Fallschirm Falltest aus großer Höhe

Dieser Falltest aus großer Höhe fand am 7. Juli im Esrange Space Center der Swedish Space Corporation in Kiruna, Nordschweden, statt.

Wie man eine Marslandung auf der Erde testet

Um die Kombination aus Dichte und Geschwindigkeit zu simulieren, der die Kapsel beim Eintauchen in die dünne Marsatmosphäre ausgesetzt sein wird – etwa 1 % der Dichte der Erdatmosphäre auf Meereshöhe – musste der Ballon sehr hoch fliegen.
Die ExoMars-Fallschirme fielen aus einer Höhe von 29 km ab, also etwa dreimal so hoch wie die Flughöhe von Verkehrsflugzeugen.

Die Dummy-Kapsel befand sich dann etwa 20 Sekunden lang im freien Fall und erreichte dabei fast die Schallgeschwindigkeit, bevor sich die Fallschirme nacheinander entfalteten.
„Die Kombination aus Geschwindigkeit und geringer atmosphärischer Dichte bei diesem Test entspricht genau dem, was die Fallschirme auf dem Mars erleben werden. Die Tests auf der Erde sind eine Möglichkeit, Vertrauen zu gewinnen und zu bestätigen, dass alle Elemente wie erwartet funktionieren“, erklärt Luca.
Falltests in großer Höhe erfordern eine komplexe Logistik und strenge Wetterbedingungen für die Flugsicherheit. Die einzigartigen Einrichtungen von Esrange und die langjährige Erfahrung mit stratosphärischen Ballonmissionen seit den frühen 1970er Jahren machen es zu einem geeigneten Standort für diese Kampagne.

Zwei sind besser als einer

Die Landung auf dem Mars ist ein hochriskantes Unterfangen. In nur sechs Minuten muss das Landemodul von 21.000 km/h am oberen Ende der Marsatmosphäre auf eine weiche Landung abbremsen, damit seine wertvolle Fracht, der Rosalind Franklin Rover, für die Erkundung der Oberfläche einsatzbereit bleibt.

Zur Geschwindigkeitsreduzierung sind ein Hitzeschild, zwei Hauptfallschirme – jeder mit einem eigenen Pilotschirm zum Rausziehen des Hauptschirms – und Bremsraketen erforderlich, welche 20 Sekunden vor dem Auftreffen auf die Marsoberfläche ausgelöst werden.
Der größte Teil der Geschwindigkeit im Überschallbereich wird durch den Luftwiderstand der Kapsel abgebaut. Der effizienteste Weg, die verbleibende Geschwindigkeit für eine sichere Landung abzubauen, ist eine Kombination aus Fallschirmen und Bremsraketen.
„Die Verwendung von zwei Fallschirmen ermöglicht es uns, einen starken, mittelgroßen Fallschirm zu konstruieren, um die Sonde im Überschallbereich abzubremsen, und dann einen viel größeren, leichten Fallschirm für den endgültigen Abstieg“, erklärt John Underwood, leitender Ingenieur bei Vorticity, dem britischen Unternehmen, das mit der Fallschirmkonstruktion und der Testanalyse betraut ist.

Im Tandem zusammenarbeiten

Der Hauptfallschirm der ersten Stufe ist 15 m breit und ähnelt dem Fallschirmtyp, der 1972 für die Landung der Viking-Mars-Sonde der NASA entwickelt wurde. Für ExoMars verwenden die Teams eine Variante, die für die erfolgreiche ESA-Mission Cassini-Huygens zum Titan, dem größten Mond des Saturns, entwickelt wurde. Dieses dreistufige Fallschirmsystem hält immer noch den Rekord für die am weitesten von der Erde entfernte Landung, die jemals unternommen wurde.

Der Hauptfallschirm der zweiten Stufe ist 35 m breit und besteht aus einer Reihe von Ringen mit Lücken dazwischen. Dies wird der größte Fallschirm sein, der jemals auf dem Mars oder irgendwo im Sonnensystem außer der Erde geflogen ist. Er besteht aus über 800 Quadratmetern Stoff und mehr als vier Kilometern Kordel für die Aufhängung und man braucht etwa drei Tage, um ihn in seinem Sack hinein zu falten.
Die sorgfältige Faltung jedes Fallschirms in dessen Tasche ist unerlässlich, um eine korrekte Entfaltung zu gewährleisten.

Herausforderungen bei Lagerung und Design

Das in Schweden getestete Fallschirmsystem war bereits für einen Flug zum Mars im Jahr 2021 qualifiziert, wurde aber eingelagert, als die Mission aufgrund des russischen Einmarsches in der Ukraine gestoppt wurde.

„Wir führen diese Kampagne durch, um unsere Bereitschaft für den Mars zu bestätigen und um zu überprüfen, ob die Fallschirme nach der langen Lagerung weiterhin wie erwartet funktionieren“, erklärt Luca.
Die Fallschirme werden jeweils aus sehr leichtem Gewebe mit einer Dichte von etwa 40 Gramm pro Quadratmeter hergestellt – etwa halb so viel wie ein Blatt Papier.

Eine Fallschirmexpertise die Europa voran bringt

Die Telemetriedaten wurden während des Abwurfs in Echtzeit übermittelt. Das Vorticity-Team wird nun die Daten zusammen mit Hochgeschwindigkeits-Videomaterial analysieren, um das Abbremsprofil und die Öffnungsmodelle zu bewerten.

„Tests auf der Erde haben den Vorteil, dass wir viel mehr Daten erhalten und die Fallschirme nach dem Test zur Inspektion bergen können“, sagt John.
Der größte Teil des Fallschirmsystems wurde in Europa entwickelt und gebaut, unter anderem mit Komponenten aus den Niederlanden (Entfaltungsmörser), Italien (Fallschirme) und Tschechien (Fallschirmbehälter). Thales Alenia Space in Frankreich überwachte die Testkampagne als Verantwortlicher für das Fallschirm-Montagesystem.

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• ExoMars-Rover Rosalind Franklin

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Quelle: ESA / Enabling & Support / Space Transportation / Space Rider, 9. Juli 2025

Space Rider ist das in der Entwicklung befindliche wiederverwendbare Raumfahrzeug der ESA. Es wird etwa die Größe von zwei Minivans haben und viele Arten von Missionen ermöglichen, von der pharmazeutischen Forschung über die Fertigung in der Umlaufbahn bis hin zum Besuch von Orbitalplattformen und mehr. Nach einem bis zu dreimonatigen Aufenthalt in der Erdumlaufbahn wird Space Rider durch unsere Atmosphäre zurückkehren und nach einem Gleitschirmabstieg auf Kufen präzise landen.
Nach einer zweimonatigen Falltestkampagne im Jahr 2024 kehrte das Space Rider-Team für zwei Wochen auf das Testgelände des Salto di Quirra (Poligono Interforze del Salto di Quirra – PISQ) in Sardinien, Italien, zurück. Die Abwurftestkampagne im vergangenen Monat umfasste den Flugsteuerungsalgorithmus, der den Space Rider selbstständig zu einem Ziellandepunkt führt.
Die Abwurftestkampagne hatte zwei Ziele: die Qualifizierung der Fallschirme, die das Raumfahrzeug während des Abstiegs abbremsen, und die Erprobung der Software, die den Gleitschirm steuert und das Wiedereintrittsmodul des Space Rider zu seinem genauen Landeplatz führt. Die Space Rider-Modelle wurden von einem CH-47 Chinook-Hubschrauber der italienischen Armee aus einer Höhe von 1 bis 2,5 km auf dem Ausbildungs- und Versuchsgelände des italienischen Militärs in Salto di Quirra abgeworfen.

Eine Abfolge von Fallschirmen

Wenn Space Rider aus der Umlaufbahn zurückkehrt, fliegt er mehr als sechsmal so schnell wie die Schallgeschwindigkeit und erhitzt sich auf über 1600 ºC, wenn das Wiedereintrittsmodul des Raumfahrzeugs auf die Moleküle in unserer Atmosphäre trifft.
Um abzubremsen und sicher zu landen, verfügt Space Rider über eine Reihe von Fallschirmen, die sich entfalten: ein kreisförmiger Fallschirm, der sich knapp unterhalb der Schallgeschwindigkeit öffnet, um ein erstes Abbremsen zu ermöglichen, und ein Pilotfallschirm, mit dem der große Gleitschirm in 5 km Höhe ausgefahren wird, das Space Rider zu einer Punktlandung führt.
Es wurden drei Abwurftests mit dem Abstiegssystem durchgeführt, bei denen diese Fallschirme erfolgreich ausgelöst wurden. Bei den Tests wurde nachgewiesen, dass die Fallschirme die Geschwindigkeit wie erforderlich verringern können, und die Auszieh- und Aufblassequenz der gesamten Fallschirmkette, vom Fallschirm bis zum Gleitschirm, wurde überprüft.

Geregelte autonome Landung

Drei Falltests mit autonomer Steuerung des Schirms wurden ebenfalls erfolgreich an einem anderen Testmodell durchgeführt. Bei dem Falltestmodell handelt es sich um eine Metallpalette, die mit Messgeräten, Steueravionik, zwei Winden zum Ziehen der Steuerleinen des Fallschirms, einem Behälter zur Aufbewahrung der gepackten Fallschirme und einem Betonballast für das Gewicht des Wiedereintrittsmoduls des Space Rider ausgestattet ist.
Nach dem Ausklinken aus dem Hubschrauber senkte sich das Testmodell autonom bis zum Aufsetzen, wobei es sich ausschließlich auf seine Sensoren und Aktuatoren verließ, ohne jegliche Steuerung vom Boden aus.

Obwohl „salto“ auf Italienisch „Sprung“ bedeutet, hat die Testkampagne gezeigt, dass Space Rider in der Lage sein wird, sanft und mit einer Genauigkeit von nur 150 m zu landen: Dieses ehrgeizige Ziel ist eine bemerkenswerte Leistung für Europa und eine Weltneuheit für die Präzisionslandung mit Gleitschirm. Das Modell flog 12 Minuten lang aus 2,5 km Höhe mit einer vertikalen Geschwindigkeit von 4 m/s und landete mit 2 m/s, alles gesteuert durch das Gleitschirmsystem.
Die Tests wurden durch eine enge Zusammenarbeit zwischen der Industrie und dem italienischen Verteidigungssektor ermöglicht. Diese Falltestkampagne wurde von Thales Alenia Space Italia geleitet, dem Hauptauftragnehmer für Space Rider und verantwortlich für das Wiedereintrittsmodul, mit starker Unterstützung der Industriepartner Sener, CIMSA, Teseo und Meteomatics. Die italienische Luftwaffe und das italienische Heer spielten eine Schlüsselrolle und leisteten wesentliche Unterstützung für die Bodenlogistik und den Flugbetrieb, einschließlich des Zugangs zum Testgelände Salto di Quirra.

Der nächste Schritt: Das vollständige Modell

Zur Verifizierung der Abstiegs- und Landephase des Space Rider sind noch einige Schritte erforderlich. Eine Systemabwurf-Testkampagne mit einem vollständigen Modell des Wiedereintrittsmoduls, das dasselbe Gewicht, dieselbe aerodynamische Form und dieselben Fahrwerke wie das echte Modul aufweist, wird die gesamte Landung und das Aufsetzen demonstrieren.
In einer abschließenden Kampagne wird die Landestabilität getestet, indem Worst-Case-Szenarien einer Space-Rider-Landung untersucht werden. Für diesen Test wird ein weiteres Modell mit Fahrwerk auf einer achterbahnähnlichen Vorrichtung beschleunigt und auf einen Landeplatz abgesetzt. Mit dieser Kampagne soll sichergestellt werden, dass die Landung keine übermäßigen Erschütterungen für die wertvollen wissenschaftlichen Nutzlasten mit sich bringt – raue Landungen sind nicht erlaubt.
Dieser letzte Schritt wird ebenfalls mit Unterstützung des italienischen Verteidigungsministeriums durchgeführt, wobei eine neue Landeanlage auf dem Testgelände Salto di Quirra genutzt wird. Die Anlage wurde eingerichtet, um Aktivitäten wie Tests des suborbitalen Wiedereintrittsmoduls und suborbitale Missionen zu ermöglichen.
Space Rider ist für einen schnellen Turnaround ausgelegt: Nach jeder Mission wird es sechs Monate lang gewartet, bevor es wieder ins All zurückkehrt und weitere Experimente durchführt.

In den Orbit und zurück mit Space Rider

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• ESA Space Rider (vormals PRIDE)

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Quelle: DLR 14. April 2023.

14. April 2023 – Nach drei Jahren intensiver Vorbereitungen sollen am 17. und 22. April 2023 die zwei baugleichen Experimentalraketen N2ORTH vom Raumfahrtzentrum Esrange bei Kiruna in Schweden in den Himmel über dem Nordpolarkreis starten. Das HyEnD-Team von Studierenden der Universität Stuttgart hat die beiden beim Start rund 200 Kilogramm schweren Raketen im Rahmen des STERN-Programms (Studentische Experimental-Raketen) der Deutschen Raumfahrtagentur im DLR selbst entwickelt, gebaut und getestet. Das Programm ermöglicht den Teilnehmenden bereits während des Studiums erste Erfahrungen mit einem „echten“ Raumfahrtprojekt zu sammeln. Angetrieben werden die beiden rund acht Meter langen Experimentalraketen bei ihrem Flug mit einer Kombination aus flüssigem Lachgas und einem Festbrennstoff und erreichen dabei mehrfache Schallgeschwindigkeit.

Mit Leichtbauweise zu maximaler Flughöhe
Damit die rund 200 Kilogramm schweren Raketen eine möglichst große Höhe erreichen, hat das HyEnD-Team die entscheidenden Komponenten in Leichtbauweise aus Kohlefaserverbundwerkstoffen hergestellt. „Eine besondere Herausforderung war die Konstruktion des rund drei Meter langen Lachgastanks“, erklärt Karsten Lappöhn, STERN-Programmleiter in der Deutschen Raumfahrtagentur. „Er besitzt eine Außenhülle aus Kohlefaser sowie eine Innenbeschichtung aus Teflon-ähnlichem Material. Hierdurch verringert sich das Leergewicht der Rakete im Vergleich zur sonst üblichen Aluminium-Innenbeschichtung um rund sieben Kilogramm.“

300 Grad Celsius an der Außenhaut der Rakete
Während des Fluges entsteht durch die Luftreibung an der Außenhaut der Rakete eine Temperatur von circa 300 Grad Celsius. Um die empfindlichere Raketenstruktur vor diesen Temperaturen zu schützen, ist die Raketenhülle mit einer zusätzlichen Schicht aus Kork und Kunstharz umgeben. Die Wirksamkeit dieses Schutzes wurde durch Tests im Heißluft-Windkanal des DLR in Lampoldshausen von den Studierenden nachgewiesen. Auch der von den Studierenden entwickelte Raketenmotor wurde am DLR-Testzentrum für Raumfahrtantriebe in Lampoldshausen geprüft und ist der bisher leistungsfähigste seiner Art innerhalb des STERN-Programms. Bis zur Fertigstellung durchlief allein das Triebwerk 60 Heißläufe.

Am Fallschirmsystem sicher zu Boden
Das Bergungssystem von N2ORTH ist sehr komplex, denn es besitzt neben dem Hauptfallschirm noch einen Überschallfallschirm, der die Rakete beim Eintritt in die dichteren Luftschichten zusätzlich abbremst. Der von den Studenten selbst genähte Fallschirm muss dabei die hohen Temperaturen und mehrfache Schallgeschwindigkeit überstehen, bevor sich in drei Kilometern Höhe der größere Hauptfallschirm öffnet. „Wir haben sowohl das Öffnungs- und Bremsverhalten des Schirms, als auch das Leinen- und Befestigungssystem auf Herz und Nieren getestet“, erläutert Florian Merz vom HyEnD-Team. „Für die Erprobung des Gesamtsystems haben wir dann einen mit Messelektronik bestückten rund 80 Kilogramm schweren Testkörper aus einem Flugzeug über dem Truppenübungsplatz Heuberg abgeworfen.“

Nach dem Start der ersten N2ORTH-Rakete werden die Flugdaten ausgewertet und mit den Ergebnissen aus vorherigen Computersimulationen verglichen. Dies dient auch zur Vorbereitung des zweiten Fluges. Zu diesem Zweck werden die wichtigsten Daten per Funk zur Bodenstation übertragen und die Datenträger an Bord der Rakete nach erfolgreicher Landung und Bergung ausgelesen. Mit den so gewonnenen Messdaten ist eine deutlich genauere Flugbahnvorhersage für den zweiten Start möglich.

Das STERN-Programm
Am STERN-Programm haben bisher fünfzehn Hochschulen mit weit über 600 Studierende teilgenommen. In vier Kampagnen wurden dabei neun Raketenstarts durchgeführt. Im Jahr 2016 konnten Studierende der Universität Stuttgart mit 32,3 Kilometern einen europäischen Höhenrekord für Experimentalraketen und den Weltrekord für eine Hybrid-Studentenrakete aufstellen.

Ziel des Programms ist es, den Teilnehmenden bereits während des Studiums erste Erfahrungen mit einem „echten“ Raumfahrtprojekt zu ermöglichen. Innerhalb von drei Jahren entwerfen, bauen und starten die Studierenden eine eigene Rakete und führen sämtliche Tests durch. Begleitet werden sie dabei von den Experten der Mobilen Raketenbasis des DLR (MORABA) und vom Institut für Raumfahrtantriebe am DLR-Standort in Lampoldshausen. Technische Mindestanforderungen sind, dass die Rakete eine Flughöhe von mindestens drei Kilometern sowie Schallgeschwindigkeit erreicht und über ein Bergungs- und ein Telemetriesystem verfügt. Neben dem Ingenieurswissen und dem technischen Verständnis ist vor allem auch der Erfahrungsaustausch zwischen den Teams wichtig. Das Programm wird von der Deutschen Raumfahrtagentur im DLR mit Mitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) umgesetzt.

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• Studentische Experimental Raketen (STERN)

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Quelle: MPS.

Die Ballonmission Sunrise, die aus einer Flughöhe von mehr als 35 Kilometern ein hochauflösendes Teleskop auf die Sonne richtet, bereitet sich auf ihren nächsten Flug vor. Im Sommer 2021 soll das Observatorium auf seine dritte Forschungsreise aufbrechen. Die Vorbereitungsarbeiten am Hauptspiegel, dem ein Meter großen Herzstück des Teleskops, haben bereits begonnen. Am Calar Alto Observatorium im Süden Spaniens wurde der Spiegel jetzt mit einer neuen Aluminiumschicht bedampft. Wissenschaftler und Ingenieure des Max-Planck-Instituts für Sonnensystemforschung (MPS) in Göttingen, das die Mission leitet, haben die Arbeiten dort begleitet.

Sunrise ist eine abenteuerliche Mission: Getragen von einem riesigen Heliumballon schaut das unbemannte Observatorium aus einer Flughöhe von mehr als 35 Kilometern auf die Sonne; nach mehrtägigem Flug folgt dann die halsbrecherische Landung am Fallschirm. Zweimal bereits hat der empfindliche Hauptspiegel des Sunrise-Teleskops die tollkühne Forschungsreise mit Sonnenblick unbeschadet überstanden. „Ganz spurlos geht ein solcher Flug an dem Spiegel aber nicht vorbei“, erklärt Sunrise-Projektleiter Dr. Andreas Lagg vom MPS. Die äußere Schicht aus spiegelndem Aluminium leidet und muss deshalb vor jedem weiteren Flug erneuert werden.

Teleskopen, die vom Boden aus ins All schauen, geht es nicht anders: Wind und Wetter setzen auch ihrer dünnen Aluminiumschicht zu. Das Calar Alto Observatorium in der Sierra de los Filabres im Süden Spaniens, welches das Andalusische Institut für Astrophysik (IAA), ein Partner der Sunrise-Mission, betreibt, verfügt deshalb über eine eigene Anlage, um Spiegel mit einer neuen Aluminiumschicht zu versehen. Auch der Sunrise-Spiegel wurde dort nun auf Vordermann gebracht.

„Alles hat wunderbar geklappt“, freut sich MPS-Wissenschaftler Dr. Achim Gandorfer, der zusammen mit weiteren MPS-Kolleginnen und -Kollegen, vor Ort war. „Der Spiegel ist wieder so gut wie neu.“

Bis das gute Stück erneut abheben darf, wird allerdings noch etwas Zeit vergehen. Der dritte Flug von Sunrise ist für Juni 2021 geplant. Bis dahin sind auch die wissenschaftlichen Instrumente, die das Sonnenlicht des Teleskops nutzen und auswerten, startklar. Sunrise III wird mit drei Messinstrumenten ausgestattet sein. Diese messen die Magnetfelder an der Oberfläche der Sonne, untersuchen ihre ultraviolette (UV-)Strahlung sowie ihr sichtbares Licht bis hin zur nahen Infrarotstrahlung. „Durch unsere Messinstrumente erhalten wir Informationen aus verschiedenen Schichten der Sonne“, erklärt Missionsleiter Prof. Dr. Sami K. Solanki, Direktor am MPS. „Mit Sunrise lässt sich die vertikale Schichtstruktur der Sonnenatmosphäre mit bisher unerreichter Genauigkeit bestimmen“, fügt er hinzu. Neben dem Teleskop selbst trägt das MPS den UV-Spektrographen SUSI, die Lichtverteileinheit ISLiD und den 320 Terabyte-Datenspeicher an Bord zur Mission bei.

Ebenso entscheidend für den einzigartigen Blick auf die Sonne ist die Flughöhe des Observatoriums. „Der Beobachtungsstandort in der Stratosphäre ist der jedes irdischen Sonnenteleskops überlegen. Und das ohne die immensen Kosten einer Weltraummission“, erklärt Lagg. In der Stratosphäre angekommen hat Sunrise mehr als 95 Prozent der Atmosphäre unter sich gelassen. Diese wabernde Luftschicht schluckt einen Großteil der ultravioletten Strahlung von der Sonne, die Informationen über die äußeren Schichten des Gasballs enthält. Bodengebundenen Teleskopen steht dieser Teil der Strahlung deshalb nicht zur Verfügung.

Außerdem stören die ständigen Luftbewegungen in der Atmosphäre den Blick von der Erdoberfläche. Ununterbrochene Beobachtungen über mehrere Stunden hinweg sind nahezu unmöglich. „Sunrise hingegen hat das Potential zu verfolgen, wie sich einzelne Strukturen auf der Sonne über einen deutlich längeren Zeitraum hinweg verändern und entwickeln“, so Solanki.

Die Sunrise-Mission wird geleitet vom Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung (MPS) in Göttingen. Das Institut entwickelt zudem das Teleskop des Observatoriums, den UV-Spektrographen SUSI, die Lichtverteilungseinheit und den Bordspeicher. Das National Astronomical Observatory of Japan (NAOJ), das Andalusischen Institut für Astrophysik (IAA), das Leibniz-Institut für Sonnenphysik (KIS) in Freiburg sowie das Applied Physics Laboratory der Johns Hopkins University in den USA tragen weitere Messinstrumente und entscheidende Hardware-Komponenten zu der Mission bei. Ein weiterer Partner ist die Columbia Scientific Balloon Facility (CSBF) der amerikanische Weltraumagentur NASA. Bereits zweimal, 2009 und 2013, ist Sunrise abgehoben und nach erfolgreichem Flug nach mehreren Tagen wieder gelandet.

Raumcon und Raumfahrer.net haben das Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung 2015 besucht:

• Raumcon-Treffen 2015 in Kassel und Göttingen ( 31. Mai 2015)

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• SUNRISE – Sonnenobservatorium am Ballon

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Ein Beitrag von Thomas Weyrauch. Quelle: JAXA, NASA, Roskosmos.

Mit der Landung des Russen Anatoli Alexejewitsch Iwanischin, des Japaners Takuya Ōnishi sowie der US-Amerikanerin Kate Robins an Bord gegen 4:58 Uhr MEZ am 30. Oktober 2016 im vorgesehenen Gebiet wurde die ISS-Expedition 49 endgültig erfolgreich abgeschlossen.

Das Trio hatte die Internationale Raumstation (ISS) am 9. Juli 2016 mit dem Raumschiff Sojus-MS 01 erreicht und legte 1.840 Erdumrundungen zurück. Im Rahmen ihrer Mission arbeiteten Iwanischin, Ōnishi und Robins 113 Tage an Bord der Raumstation und verbrachten insgesamt 115 Tage im All. Der für die russische Raumfahrtorganisation (Roskosmos) tätige Iwanischin hat jetzt seinen zweiten Raumflug abgeschlossen und war damit insgesamt 280 Tage im All. Ōnishi, unterwegs im Auftrag der japanischen Weltraumforschungsagentur (JAXA) und Rubins, tätig für die US-amerikanische Luft- und Raumfahrtagentur (NASA) beendeten jeweils ihren ersten Einsatz im Weltraum.

Am Vortag, also am 29. Oktober 2016, legten die drei Raumfahrer ihre Sokol-Fluganzüge an und bereiteten sich in der Besatzungskabine von Sojus-MS 01 auf die Landung vor. Die Luken zur ISS wurden gegen 23:12 Uhr MESZ geschlossen. Nach der Überprüfung des hermetischen Abschlusses koppelte das Sojus-Raumschiff mit Sojus-Kommandant Iwanischin an den Kontrollen um 2:37 Uhr MESZ am 30. Oktober 2016 vom Kopplungsstutzen am Forschungs- und Kopplungsmodul mit dem Eigennamen Rasswet (Рассвет, russisch für Morgendämmerung) alias Mini Research Module 1 (MRM 1) an der der Erde zugewandten Seite des russischen Segments der Station ab. Anschließend entfernte sich Sojus-MS 01, das erste bemannte Schiff in der weiterentwickelten Sojus-Variante MS mit dem Erzeugniscode 11F732, langsam von der Station. MS steht hier für Modernisiertes System.

Die ISS befand sich während dieses Manövers im freien Flug, um den Ablegevorgang nicht durch automatische Lagekorrekturen zu stören. Die Lageregelungstriebwerke des Sojus-Raumschiffs, von denen es an der Sojus-MS-Variante jetzt 28 fehlertolerant paarweise montierte vom Typ DPO-B (ДПО, Triebwerke für Anlegen und Lageregelung) gibt, wurden rund drei Minuten nach dem Abkoppeln das erste Mal eingesetzt, um schneller aus der unmittelbaren Nähe der ISS zu kommen. Dabei erfolgte in einer Entfernung von circa 20 Metern zur Station eine kurze rund acht Sekunden dauernde Brennphase des unsymmetrisches Dimetyhlhydrazin (UDMH) als Brennstoff und Stickstofftetroxid (N₂O₄) als Oxidator nutzenden Lageregelungssystems. Iwanischin erprobte die Neuauslegung mit Lageregelungstriebwerken anschließend für eine Weile unter manueller Steuerung, bevor er rund neun Minuten und 20 Sekunden nach dem Ablegen ein weiteres Manöver zur Abstandsgewinnung flog – ebenfalls unter Handsteuerung.

Um 4:06 Uhr MEZ und 34 Sekunden begann eine vier Minuten und 37 Sekunden lange Brennphase des SKD genannten (СКД, Triebwerke für Annäherung und Bahnkorrektur) ebenfalls UDMH und Stickstofftetroxid nutzenden Haupttriebwerksblocks am Heck des Servicemoduls zum Abbremsen von Sojus-MS 01. Das Raumschiff wurde dadurch um 128 Meter pro Sekunde soweit verlangsamt, dass der erdnächste Punkt seiner Umlaufbahn innerhalb der Erdatmosphäre lag. In rund 140 Kilometern Höhe wurden anschließend Orbitalmodul, Landekapsel und Servicemodul voneinander getrennt.

Während Orbital- und Servicemodul beim Wiedereintritt in die Erdatmosphäre weitgehend verglühten, passierte dies mit der Landekapsel nicht, da sie an ihrer Unterseite mit einem Hitzeschild versehen worden war. Die Kapsel wurde durch den Luftwiderstand und danach durch einen kleinen Bremsfallschirm auf eine Geschwindigkeit von etwa 350 Kilometer pro Stunde abgebremst. Anschließend öffnete sich der große Hauptfallschirm, der eine weitere Reduzierung der Geschwindigkeit auf etwa 21 Stundenkilometer bewirkte.

In rund sieben Kilometern Höhe über dem Boden wurde schließlich der Hitzeschild abgeworfen, um unter anderem den Einsatz der Landetriebwerke zu ermöglichen. Diese zündeten unmittelbar vor dem Aufsetzen. Die sechs Bremstriebwerke dämpften den Aufprall der Kapsel auf den Steppenboden, die Landegeschwindigkeit liegt bei diesem Verfahren im Bereich von rund 10 Kilometern pro Stunde. Nach der Landung gegen 4:58 Uhr MEZ (9:58 Uhr Ortszeit Kasachstan) blieb die Besatzungskabine von Sojus-MS 01 in aufrechter Position stehen, was die Bergung der Besatzung vereinfachte.

Da die Landung im vorgesehenen Gebiet rund 150 Kilometer südöstlich der Stadt Schesqasghan in Zentralkasachstan erfolgte, waren die Bergungsmannschaften mit Hubschraubern vom Typ Mi-8 und Fahrzeugen schnell vor Ort. Die Mannschaften, die über 14 Hubschrauber, zwei Flugzeuge und 20 Geländefahrzeuge verfügten, waren bald in der Lage, die drei Besatzungsmitglieder aus der Landekapsel zu bergen. Sichtlich gut gelaunt konnten die Besatzungsmitglieder anschließend die kühle Morgenluft – vor Ort lag die Temperatur bei etwa + 1 Grad Celsius – genießen. Eine erste Überprüfung verschiedener medizinischer Werte ergab, dass sich die Besatzung in guter gesundheitlicher Verfassung befindet.

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• Sojus MS – (Nr.731) – Sojus-FG

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Ein Beitrag von Thomas Weyrauch. Quelle: NASA, Roskosmos.

Mit der Landung der Russen Sergej Wolkow und Michail Kornienko sowie dem US-Amerikaner Scott Kelly an Bord gegen 5:26 Uhr MEZ am 2. März 2016 im vorgesehenen Gebiet wurde die ISS-Expedition 46 endgültig erfolgreich abgeschlossen.

Sergej Wolkow war am 2. September 2015 zur Internationalen Raumstation (ISS) und seinem dritten Raumflug aufgebrochen und verbrachte rund sechs Monate im All. Der NASA-Astronaut und Commander der Expedition 46 hatte die ISS zusammen mit Michail Kornienko am 28. März 2015 erreicht und mit dem Kollegen 340 Tage an Bord der Raumstation verbracht.

Im Rahmen ihrer Mission legten Kelly und Kornienko mit der Raumstation eine Distanz von rund 143 Millionen Meilen, umgerechnet also über 230 Millionen Kilometer, zurück. Zusammen mit einem früheren Raumflug hat Kornienko jetzt 516 All-Tage absolviert. Kelly konnte mit seinem vierten Raumflug seinen Erfahrungsschatz auf 520 Tage im All erweitern. Wolkow kommt mit dem Abschluss seines dritten Einsatzes im Weltraum sogar auf 548 Tage.

Am gestrigen 1. März 2016 legten die drei Raumfahrer ihre Sokol-Fluganzüge an und bereiteten sich in der Besatzungskabine von Sojus-TMA 18M auf die Landung vor. Die Luken zur ISS wurden gegen 22:43 Uhr MEZ geschlossen. Nach der Überprüfung des hermetischen Abschlusses koppelte das Sojus-Raumschiff mit Sojus-Kommandant Sergej Wolkow an den Kontrollen um 2:03 Uhr MEZ am 2. März 2016 vom Kopplungsstutzen am Forschungs- und Kopplungsmodul mit dem Eigennamen Poisk (russisch für Suche) am russischen Segment ab. Anschließend entfernte sich Sojus-TMA 18M langsam von der Station.

Die ISS befand sich während dieses Manövers im freien Flug, um den Ablegevorgang nicht durch automatische Lagekorrekturen zu stören. Gegen 4:34 Uhr MEZ begann eine Brennphase der Triebwerke am Servicemodul zum Abbremsen von Sojus-TMA 18M. Das Raumschiff wurde dadurch soweit verlangsamt, dass der erdnächste Punkt seiner Umlaufbahn innerhalb der Erdatmosphäre lag. In rund 140 Kilometern Höhe wurden anschließend Orbitalmodul, Landekapsel und Servicemodul voneinander getrennt.

Während Orbital- und Servicemodul beim Wiedereintritt in die Erdatmosphäre weitgehend verglühten, passierte dies mit der Landekapsel nicht, da sie an ihrer Unterseite mit einem Hitzeschild versehen worden war. Die Kapsel wurde durch den Luftwiderstand und danach durch einen kleinen Bremsfallschirm auf eine Geschwindigkeit von etwa 350 Kilometer pro Stunde abgebremst. Anschließend öffnete sich der große Hauptfallschirm, der eine weitere Reduzierung der Geschwindigkeit auf etwa 21 Stundenkilometer bewirkte.

In rund sieben Kilometern Höhe über dem Boden wurde schließlich der Hitzeschild abgeworfen, um unter anderem den Einsatz der Landetriebwerke zu ermöglichen. Diese zündeten unmittelbar vor dem Aufsetzen. Die sechs Bremstriebwerke dämpften den Aufprall der Kapsel auf den Steppenboden, die Landegeschwindigkeit liegt bei diesem Verfahren im Bereich von rund 10 Kilometern pro Stunde. Nach der Landung blieb die Besatzungskabine von Sojus-TMA 18M in aufrechter Position stehen, was die Bergung der Besatzung vereinfachte.

Da die Landung im vorgesehenen Gebiet rund 150 Kilometer südöstlich der Stadt Schesqasghan in Zentralkasachstan erfolgte, waren die Bergungsmannschaften mit Hubschraubern vom Typ Mi-8 und Fahrzeugen schnell vor Ort. Nicht viel später hatten alle drei Besatzungsmitglieder die Kapsel verlassen und konnten die Morgenluft genießen. Eine erste Überprüfung verschiedener medizinischer Werte ergab, dass sich die Besatzung in guter gesundheitlicher Verfassung befindet.

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• Sojus-TMA 18M

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Ein Beitrag von Martin Knipfer. Quelle: NASA, NSF.

Wenn Orion, das neue Raumschiff der US-amerikanischen Luft-und Raumfahrtbehörde NASA, nach der Mission wieder auf der Erde landen soll, muss die Raumkapsel abgebremst werden. Dies geschieht zum Einen durch den Hitzeschild an der Unterseite des Raumschiffs, mit dem Orion wieder in die Erdatmosphäre eintritt. Durch Luftreibung wird so die Geschwindigkeit verringert. Ferner verfügt Orion über ein Fallschirmsystem, mit dem die Kapsel weiter abgebremst wird. So kann Orion sanft mit einer Geschwindigkeit von etwa 30 km/h im pazifischen Ozean landen.

Diese Fallschirme bilden ein komplexes System, das in einer aufwendigen Choreographie schrittweise entfaltet wird. Zunächst wird die Verkleidung der Fallschirmbucht an der Oberseite der Raumkapsel mithilfe von Sprengbolzen abgesprengt. Um eine sichere Abtrennung zu gewährleisten, verfügt die Verkleidung über drei eher kleine Fallschirme aus Kevlar. Zwei größere Bremsfallschirme bremsen daraufhin die Raumkapsel -auch Crewmodul genannt- ab und stabilisieren den Flug. Nach ein paar Sekunden werden die Bremsfallschirme abgetrennt und drei kleine Pilotfallschirme entfaltet. Diese „ziehen“ dann die großen Hauptfallschirme heraus. Diese im Retrolook rot-weiß gefärbten Fallschirme messen über 35 m im Durchmesser und hängen an etwa 80 Meter langen Leinen. Dank einem Nylon-Kevlar Hybridmaterial wiegen sie trotz einer Fläche von fast 1.000 Quadratmetern gerade mal 150 kg. Die Hauptfallschirme übernehmen so den letzten Teil der Abbremsung. Das Fallschirmsystem ist dazu in der Lage, Orion trotz des Ausfalls eines Bremsfallschirms oder eines Hauptfallschirms sicher zu landen.

Dieses Fallschirmsystem wird bereits seit mehreren Jahren ausführlich getestet, im Windkanal und bei zahllosen Testabwürfen. Bei zwei Gelegenheiten konnte es sich sogar schon im realitätsnahen Einsatz beweisen: Beim Test des Startabbruchsystems 2010 und bei Orions erstem Testflug in den Weltraum, EFT-1 (Exploration Flight Test 1) im Dezember 2014. Das System wurde schrittweise weiterentwickelt, erprobt wurde es bei Testabwürfen über dem Yuma Proving Ground, einem Testgelände der US-Armee in Arizona. Ein solcher Testabwurf wurde vor Kurzem am 26. August durchgeführt. Es sollte ein besonders schwieriges und riskantes Szenario getestet werden: Nur ein Bremsfallschirm und nur zwei Hauptfallschirme sollten sich entfalten.

Das Fallschirmsystem wurde auf einem Mockup der Orion-Kapsel installiert, einem maßstabsgetreuen Modell des Crewmoduls. Die Seitenwände sind mit Schaumstoff beplankt und etwas stärker angeschrägt, damit es keine Probleme mit der Höhe der Kapsel gibt. Das Gewicht des Mockups ist jedoch das gleiche, wie man es bei der Flugversion erwartet. Am 24. August wurde das Mockup in einer C-17 verstaut, einer Transportmaschine der US-Air Force. Zwei Tage später hob dieses Flugzeug dann ab und warf aus einer Flughöhe von etwa 10,5 km das Mockup ab. Danach wurden die Fallschirme wie geplant entfaltet, die Kapsel landete mehr oder weniger sanft auf dem Wüstenboden. Neben dem Fehlerszenario, dass ein Bremsfallschirm und ein Hauptfallschirm ausfallen, wurden auch Designänderungen an den Leinen und den Gurtbändern getestet, mit denen die Fallschirmleinen an der Kapsel befestigt sind. So konnte die Masse des Systems gesenkt werden. Vorläufigen Daten zufolge verlief der Test erfolgreich.

Dieser Testabwurf stellt den letzten einer Testreihe dar, deren Ziel die Weiterentwicklung des Designs der Fallschirme war. „Es ist schwierig, das Verhalten von Orions Fallschirmen mithilfe von Computern zu berechnen. Deshalb hilft es uns, sie für Tests in die Luft zu bringen, damit wir sie besser untersuchen und vorhersagen können, wie sich das System verhalten wird“, beschreibt CJ Johnson das Vorgehen, der Projekt-Manager für Orions Fallschirmsystem. Die nächste Testreihe wird nächstes Jahr beginnen und acht Testabwürfe über drei Jahre beinhalten. Hier soll das Fallschirmsystem dann unter extremen Testbedingungen für den bemannten Einsatz qualifiziert werden.

Diese Tests erfolgen auch im Rahmen von Orions erstem Flug zum Mond nicht später als im November 2018, einer Mission mit der Bezeichnung Exploration Mission 1 (EM-1). Nachdem Orion auf seiner Trägerrakete, dem Space Launch System, in einen niedrigen Erdorbit gestartet ist, zündet das Triebwerk der Oberstufe erneut, sodass das unbemannte Raumschiff nun in Richtung Mond fliegt. Das Raumschiff bremst daraufhin mithilfe seines Servicemoduls in eine Umlaufbahn 70.000 km über der Mondoberfläche ein. Durch eine weitere Zündung des Triebwerks des Servicemoduls verlässt das Raumschiff nach etwa einer Woche diese Umlaufbahn und fliegt wieder zurück zur Erde. Das Servicemodul wird abgetrennt und das kapselförmige Crewmodul tritt mit über 39.000 km/h in die Erdatmosphäre ein, bevor die Kapsel im Pazifik an Fallschirmen landet. Diese Mission wird den ersten Flug eines zumindest theoretisch bemannbaren Raumschiffs zum Mond seit 45 Jahren und den weitesten Flug eines solchen Raumschiffs aller Zeiten darstellen.

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Ein Beitrag von Martin Knipfer. Quelle: NASA, NSF.

Es war ein langer Weg für Orion, dem neuen Raumschiff der US-amerikanischen Luft- und Raumfahrtbehörde NASA, bis es bereit für seinen Erstflug Exploration Flight Test 1 (EFT-1) war: Nachdem im September 2011 in den Hallen der Michoud Assembly Facility mit dem Bau der Druckkabine der Kapsel begonnen wurde, genoss die Kapsel von Juli 2012 bis September dieses Jahres eine langwierige Vorbereitung im Operations and Checkout Building im Kennedy Space Center in Florida. Dann konnte im September 2014 das erste Mal seit 1991 ein neues Raumschiff aus der Konstruktionshalle herausgerollt werden. Orion wurde darauf zur Betankung in die Payload Hazardous Servicing Facility (PHSF) gebracht, bevor im Oktober 2014 das Launch Abort System (LAS) in einem weiteren Gebäude montiert wurde. Diese Komponente besteht aus einem Turm, der über dem Raumschiff befestigt wurde, und mehreren gewölbten Paneelen, die die Kapsel seitlich umschließen. Bei einem bemannten Flug von Orion soll das LAS einmal die Kapsel von einer möglichen Gefahr wegbefördern, bei EFT-1 wird es jedoch bis auf den Jettinson-Motor inaktiv bleiben.

Nach dieser Montage wurden noch mehrere kleinere Arbeiten abgeschlossen, wie etwa die Installation von Befestigungsmitteln an den Paneelen des LAS, diese wurden auch mit einer Hitzeschutzschicht bedeckt und die Gerüste rund um das Raumschiff, die zu der Montage des LAS benötigt wurden, wurden entfernt. Danach wurde noch ein Test durchgeführt, der prüfen sollte, wie viel trockenes Säuberungsgas in Orion zwischen den LAS-Paneelen und der Kapsel hereingepumpt werden muss, um zu verhindern, dass Feuchtigkeit die Außenhülle der Kapsel beschädigt. Orion wurde gewogen und auf den KAMAG-Transporter gehoben. Das Raumschiff ist nun endgültig bereit für EFT-1, es wurde danach einer der letzten Schritte bis zum Start unternommen: Der Transport zu seiner Trägerrakete auf den Startplatz.

Dieser Rollout sollte ursprünglich bereits am Montag stattfinden, schlechtes Wetter in Form von starkem Wind und Blitzen verhinderte ihn jedoch. Am Dienstag war zum Glück das Wetter am KSC wesentlich besser. Der Rollout fand bei Nacht statt, um 20:30 Uhr Ortszeit (2:30 Uhr MESZ) hat der Rollout begonnen, um 2:30 (8:30 MESZ) war er beendet. Die etwa 35 Kilometer lange Route führte PR-wirksam an dem Vehicle Assembly Building (VAB) und der Startrampe LC-39B des KSC vorbei, die bei zukünftigen Orion-Flügen zum Einsatz kommen werden. Der letzte Halt des Rollouts war dann SLC-37, der Startplatz, auf dem die Delta IV-Heavy Trägerrakete momentan darauf vorbereitet wird, Orion ins All zu befördern. Die letzten Meter brachten Orion in eine Struktur am SLC-37 namens Mobile Service Tower (MST), in dem Orion an einen Kran befestigt wird. Wenig später wurde Orion dann hochgehoben und auf der Oberstufe platziert, nun wird das Raumschiff mit den Systemen der Rakete verbunden, der Start ist weiterhin für den 4. Dezember um 13:05 MESZ geplant.

Diese Rakete wurde ebenfalls lange vorbereitet. Nach der Fertigung in Decatur im US-Bundesstaat Alabama erreichten die einzelnen Stufen der Rakete im Frühjahr 2014 die Horizontal Integration Facility des Startplatzes LC-37. Dort wurden sie auf den Flug vorbereitet und miteinander verbunden. Anfang Oktober wurde dann die fertige Delta IV-Heavy auf die Startrampe herausgerollt und aufgerichtet. Nun befindet auch sie sich im MST, in dem letzte Vorbereitungen getroffen werden. Eine von diesen ist das Wet Dress Rehearsal (WDR), eine vollständige Simulation des Countdowns der Rakete. Dieses WDR beinhaltete sogar eine vollständige Betankung der Delta IV-Heavy mit den Treibstoffen flüssiger Sauerstoff (LOX) und flüssigem Wasserstoff (LH2). So konnte das Startpersonal sämtliche Abläufe prüfen und trainieren, die auch bei dem tatsächlichen Countdown zu EFT-1 durchgeführt werden. Als nächstes wurde Orion dann mit der Oberstufe der Delta verbunden, es folgen demnächst die Integration der Systeme, diverse weitere Simulationen und ein Launch Readiness Review (LRR), eine letzte Überprüfung, ob man bereit für den Start ist, der Rakete und des Raumschiffs. Eine ähnliche Überprüfung, der Flight Test Readiness Review (FTRR), fand bereits statt. Seine Bedeutung ist jedoch im Vergleich zum LRR eher gering, da er nur die beteiligten NASA-Einrichtungen betraf.

Orion wird das neue Raumschiff der NASA sein. Während die kommerziellen Partner der NASA für den Transport von Fracht und Astronauten zur ISS im Erdorbit zuständig sind, wird das auch MPCV (Multi-Purpose Crew Vehicle) genannte Raumschiff Astronauten zu verschiedenen Zielen jenseits des Low Earth Orbits (LEO) transportieren. So kann eine intensivere Erkundung des Weltalls als je zuvor stattfinden. Mit der Entwicklung von Orion wurde bereits im Rahmen des 2010 gestrichenen Constellation-Programms entwickelt. So konnte die Entwicklung an einem Raumschiff, an dem bereits mit Hochdruck gearbeitet wurde, fortgeführt werden.

Aktuellen Planungen zufolge soll es im Dezember 2014 dann soweit sein: Orion startet auf einer Rakete des Typs Delta IV Heavy zu seinem Erstflug EFT-1. Dieser Flug beinhaltet zwei Erdumrundungen, dabei wird sich Orion bis zu 5.500 km von der Erde entfernen, und auf über 32.000 km/h beschleunigt. Eine solche Entfernung und Geschwindigkeit wurde von keinem praktisch oder theoretisch bemannbaren US-Raumschiff seit 1972 erreicht. Auf dem Flug sollen der Strahlungsschutz, der Hitzeschild, die Avionik, die Fallschirme und das Abwerfen von Verkleidungen und des Rettungssystems getestet werden. Der nächste Testflug nicht später als im November 2018, EM-1 für Exploration Mission 1 genannt, wird der Erstflug des neuen Space Launch Systems (SLS) sein, und ein unbemanntes MPCV, das mit dem neuen, auf dem ATV basierenden europäischen Servicemodul ausgrüstet sein soll, um den Mond führen.

Diese neue Schwerlastrakete, das SLS, ist noch nicht bereit für ihren Erstflug, sie wird momentan noch entwickelt. Eine dieser Entwicklungsarbeiten besteht darin, das gewaltige VAB für den Zusammenbau dieser neuen, großen Rakete zu modifizieren.

Dazu muss man verstehen, dass es sich bei dem VAB um ein riesiges, würfelförmiges Gebäude handelt. Es wurde in den 1960er Jahren für die Apollo-Mondmissionen errichtet, danach vom Space Shuttle weitergenutzt. Bei einem solchen Alter ist es durchaus verständlich, dass nun Renovierungsarbeiten erfolgen müssen, um für die nächsten Jahrzehnte gerüstet zu sein. Einige Arbeiten wurden bereits durchgeführt: Es wurden sämtliche Plattformen in dem High Bay 3 genannten Abschnitt entfernt, das Design neuer Plattformen getestet, fast 250 km alte Kabel wurden entfernt und werden momentan durch neue ersetzt, die Türen wurden erneuert und altes Equipment entfernt. Auch befinden sich bereits die ersten neuen Plattformen in der Produktion, sie sollen Anfang nächsten Jahres im VAB angebracht werden. Nun wurde ein weiterer Schritt hin zu einem modernisierten VAB gemacht: Ein 175-Tonnen Kran wurde auf den Boden herabgelassen, um auch ihn zu modernisieren.

Bei diesen Kränen handelt es sich um Meisterwerke der Technik: Sie können mehrere dutzende Tonnen schwere Raketenkomponenten millimetergenau durch die gesamte Halle tragen und platzieren. Sie sind mehrere Meter lang und breit und fahren auf Schienen unter der Decke des VABs. Trotzdem werden auch sie alt und müssen modernisiert werden. Deswegen wurde am 18. September ein Kran, der 175 Tonnen tragen kann, langsam auf eine Stahlstruktur am Boden des VABs abgesetzt. Das hört sich natürlich einfacher an, als es in der Realität war. Tatsächlich musste wegen dem hohen Gewicht des Krans ein noch größerer 325-Tonnen Kran eingesetzt werden. Geländer und Steige mussten demontiert werden, um den Kran nicht zu behindern. Eine unterstützende Stahlstruktur musste am Boden unter dem Kran positioniert werden. Nun haben die Modifikationen am Kran begonnen. Ein neues Steuerungssystem und eine neue Kabine sollen die alten Komponenten ersetzen, die inzwischen 45 Jahre alt sind. Alte Kabel und Verbindungen werden entfernt, neue eingebaut. Die Räder des Krans sollen neue Kugellager erhalten, Farbe und Asbest werden entfernt, neue Motoren, Leitern und Steige installiert. So wird der Kran auch die heutigen Gesundheits- und Arbeitsschutzvorschriften erfüllen. Abgeschlossen sollen diese Arbeiten im März 2015 sein. Die beiden 325-Tonnen Kräne wurden bereits vor einigen Jahren modernisiert, es gibt bereits vorläufige Planungen, auch die beiden 250-Tonnen Kräne zu modernisieren.

Auch die Entwicklung des Space Launch Systems selbst macht stetig Fortschritte, und zwar mit der Produktion weiterer Flughardware, also von Komponenten, die tatsächlich bei dem Erstflug des SLS zum Einsatz kommen werden. Bereits im August wurden in der Michoud Assembly Facility (MAF) nahe New Orleans im US-Bundesstaat Louisiana mithilfe des Segmented Ring Tool sämtliche Tankringe hergestellt, die für die erste Hauptstufe des SLS benötigt werden. Die gesamte MAF erhält momentan High-Tech Fertigungsmaschinen, um die Hauptstufe des SLs zu fertigen, ihren Höhepunkt fand diese Vorgehensweise im September, als das Vertical Assembly Center (VAC) eröffnet wurde, eine gewaltige High-Tech Schweißgerätschaft, die alle Komponenten zu einer fertigen Hauptstufe verschweißen soll. Momentan finden am VAC noch Validierungsarbeiten statt. Nun wurde das nächste Exemplar Flughardware in der MAF fertiggestellt.

Es handelt sich dabei um die Triebwerkssektion der Hauptstufe. Unter diesem Bauteil befinden sich die vier RS-25 Haupttriebwerke des SLS, oben ist es mit dem LH2 (flüssiger Wasserstoff)-Tank der Hauptstufe verbunden. Sie besteht aus einem Metallzylinder und einem Tankring, der Zylinder wurde am 30. Oktober mithilfe des Vertical Weld Centers (VWC) fertiggestellt. Das VWC ist eine drei Stockwerke hohe, 150 Tonnen schwere Schweißgerätschaft, die Metallplatten biegt und die Enden mithilfe von Rührreibschweißen miteinander verbindet, einer State-of-the-art Fertigungstechnologie. So können alle benötigten zylindrischen Bauteile des SLS gefertigt werden, Tankzylinder, Zwischenstufen oder eben die besagte Triebwerkssektion. Diese wird in der ersten SLS-Hauptstufe zum Einsatz kommen, sie soll Ende 2016/Anfang 2017 zuerst strukturell getestet und testgezündet werden und dann bei der Mission EM-1 das SLS beim Erstflug antreiben.

Ein weiterer Meilenstein in der Entwicklung des SLS wird eine Testzündung des RS-25 Haupttriebwerks noch dieses Jahr sein. Es wurde inzwischen ein RS-25 wieder auf dem A-1 Teststand des Stennis Space Centers installiert, nachdem es kleinere Probleme mit verunreinigten Treibstoffleitungen gab. Nach langer Verzögerung durch Risse im Treibstoff soll im März 2015 dann endlich der QM-1 Feststoffbooster testgezündet werden. Daneben soll dieses Jahr auch noch das Critical Design Review (CDR) der Rakete abgeschlossen werden, eine rigorose Designprüfung.

Das Space Launch System ist der neue Schwerlastträger der NASA. Er basiert zu großen Teilen auf dem 2011 außer Dienst gestellten Space Shuttle: So werden die Hauptstufe aus dem External Tank des Shuttles, die 5-Segmente Booster aus den SRBs und die RS-25 Triebwerke aus den SSMEs entwickelt. Es wird drei Varianten des SLS geben: Die Block I Version wird lediglich die DCSS (Delta Cyrogenic Second Stage) als Oberstufe haben. Mit ihr soll der Erstflug EM-1 erfolgen. Block IA wird über die wesentlich stärkere EUS (Exploration Upper Stage)-Oberstufe verfügen. Bei Block II handelt es sich um die stärkste Variante des SLS, seine Oberstufe wird die EUS sein; die Feststoffbooster werden durch verbesserte Booster ersetzt, ihr Konzept ist jedoch noch nicht festgelegt, obwohl bereits verschiedene Vorschläge zu neuen Flüssig- oder Feststoffboostern existieren. Der Erstflug von SLS Block IA ist nicht vor 2020, der von SLS Block II nicht vor 2030 zu erwarten, weil der Kongress –obwohl er als Befürworter des SLS gilt- sich weigert, das Etat der NASA zu erhöhen, um so auch ein höheres Budget für das SLS und Orion zu ermöglichen. Mit dem SLS sind nicht nur Raumsondenmissionen zu den äußeren Planeten des Sonnensystems und ihren Monden möglich, sondern auch bemannte Flüge zu Asteroiden oder sogar zum Mars.

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Ein Beitrag von Roland Rischer. Quelle: NASA, Raumcon.

SpaceX nutzt seine Falcon-9-Starts, um die in ihren Anfängen steckende Technik der sanften Landung einer ersten Raketenstufe zwecks Wiederverwendbarkeit weiterzuentwickeln. Auch die NASA beobachtet die Versuche von SpaceX aufmerksam. Sie hat dabei aber Größeres im Sinn – die Grundlagenforschung zur Landetechnik bei künftigen Marslandungen. Die dünne Mars-Atmosphäre beschränkt die mit herkömmlicher Fallschirmtechnologie sanft zu landende Masse auf rund eine Tonne. Der Mars-Roboter Curiosity stellt damit mehr oder weniger die Obergrenze dar. Das ist aber bei weitem zu wenig, wenn sich dereinst einmal Menschen dort längere Zeit aufhalten sollen und entsprechende Ausrüstung mitbringen müssen.
Neben Aerobrake- (oder Atmosphärenbrems-) Techniken und Überschall-Fallschirmen gehört das Abbremsen von Raumschiffen mit Hilfe der Bordtriebwerke zu den Schlüsseltechnologien für eine Mars-Landung. Nichts Neues, wird der Laie denken, hatten wir schon bei der Mondlandung und anderswo. Das ist richtig, dennoch gibt es keine verwertbaren Erfahrung mit gegen einen überschallschnellen Strom der (Rest-)Atmosphäre arbeitenden Triebwerken und der Wirkung des Abgasstroms auf den durch ihn fliegenden Raketenkörper. Im Fachjargon spricht man von „supersonic retropropulsion“ oder Überschallretrobremsung.

Ein realitätsnaher Test von Aerobrake-Technik und Überschall-Fallschirm erfolgte, wenn auch mit mäßigem Erfolg, am 28. Juni 2014 mit dem LDSD (Low-Density Supersonic Decelerator). Zu Triebwerksbremsungen aus sehr hoher Geschwindigkeit heraus gibt es bislang nur kleinmaßstäbliche Windkanalversuche und darauf aufbauende Computersimulationen. In der Realität wurde die Technik aber noch nicht explizit getestet. Da kommt SpaceX sehr gelegen. Das Flug- und Zündverhalten der Falcon 9 beim Abstieg aus 140 Kilometer Höhe ist in den Augen der NASA ausreichend geeignet, erste Rückschlüsse für die Anwendung dieser Technik bei künftigen Marslandungen zu ziehen.

Zu diesem Zweck wurde der Start des vor wenigen Tagen beendeten ISS-Versorgungsflugs CRS 4 durch SpaceX am 21. September 2014 entsprechend aufwendig verfolgt. Beim Start der Falcon-9-Rakete waren zwei Beobachtungsflugzeuge im Einsatz: das NASA-eigene Höhenforschungsflugzeug WB-57 (bis 18.000 Kilometer Flughöhe möglich) und eine NP-3D Orion der US-Navy. An Bord befanden sich Infrarotkameras mit entsprechender Teleoptik (Telescopic Mid-Wave Infrared) und Zielverfolgungs- und Bildstabilisierungstechnik.

Während des Starts befanden sich die beiden Flugzeuge in ihren Beobachtungsräumen etwa 80 Kilometer von der Raketenflugbahn entfernt. Die Falcon 9 wurde vom Start weg mit den Kameras verfolgt. Hauptziel war jedoch, nach dem Abtrennen von der zweiten Stufe in 90 Kilometer Höhe hochaufgelöste Wärmebilder vom Flug der ersten Raketenstufe durch den Scheitelpunkt rund 140 Kilometer über der Erdoberfläche und dem anschließenden Abstieg zu bekommen. Im Fokus stand die Arbeit des Raketenmotors gegen den überschallschnellen Strom der Restatmosphäre. In der Tat gelang es, während des Abstiegs die Veränderungen des Abgasstrahls der sich an- und abschaltenden Triebwerke zu dokumentieren.

Das von der WB-57 aus rund 15 Kilometer Höhe aufgenommene Filmmaterial zeigt anfangs das Herausmanövrieren der ersten Falcon-Stufe aus der Abgasfahne der zweiten Stufe. In etwa 140 Kilometer Höhe ist die Raketenstufe gegen die Flugrichtung gedreht und es erfolgt eine Zündung um den Abstieg kontrolliert einzuleiten. Zwischen 70 und 40 Kilometer Höhe erfolgt das eigentliche Abbremsmanöver unter Bedingungen, die der Marsatmosphäre entsprechen sollen. Der Film endet bei in einer Höhe von ca. 40 Kilometern.

Prof. Robert Braun, Leiter des NASA-Programms zur Erforschung strahltriebwerksbasierter Abstiegstechnologien (Propulsive Descent Technologies PDT), fasste die Ergebnisse wie folgt zusammen: „Das ist der erste hochwertige Datensatz eines Raketensystems, deren Triebwerke bei Überschallgeschwindigkeit und unter Mars-ähnlichen Bedingungen gegen ihre Flugrichtung feuern. Aus der Analyse dieser einzigartigen Daten können Systemingenieure wichtige Schlussfolgerungen für die Anwendung von Bremstriebwerken im Überschallbereich für künftige NASA-Missionen ziehen.“

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• Low-Density Supersonic Decelerator (LDSD)

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Ein Beitrag von Martin Knipfer. Quelle: NASA, NSF, ATK.

Vor etwa drei Wochen geschah ein historischer Moment, als das neue Raumschiff der NASA, genannt Orion, aus der Konstruktionshalle, dem Operations and Checkout-Building im Kennedy Space Center, herausgerollt wurde. Es wurde dabei in die Payload Hazardous Servicing Facility (PHSF) transportiert, um betankt zu werden. Inzwischen ist diese Betankung mit Ammoniak, Hydrazin und Heliumgas abgeschlossen. Deshalb konnte am 29. September erneut ein Rollout Orions stattfinden, dieses Mal aus der PHSF hinaus, von wo aus das Raumschiff in ein weiteres Gebäude gefahren wurde, die Launch Abort System Facility (LASF). Dort wird Orion sein Startabbruch-System erhalten, genannt LAS für Launch Abort System. Dieses System wurde bereits Ende 2013 fertiggestellt, es wird jedoch bis auf den Jettinson-Motor bei der EFT-1 (Exploration Flight Test 1) Mission inaktiv bleiben. Die Montage des LAS wird gegen Mitte November abgeschlossen sein, danach wird das dann vollständige Orion-Raumschiff auf die Delta IV Heavy-Trägerrakete aufgesetzt. Der Start von EFT-1, Orions Erstflug, ist momentan für den 4. Dezember um 13:05 MEZ geplant.

Bei dem Launch Abort System (LAS) handelt es sich um einen der am ausführlichsten getesten Komponenten des Orion-Raumschiffs. Seine Entwicklung begann noch im Rahmen des Constellation-Programms, das inzwischen gestrichen wurde. Das LAS soll bei bemannten Missionen dazu dienen, die Orion-Kapsel mitsamt der Besatzung so schnell wie möglich wegzubefördern, falls es zu einer gefährlichen Situation durch Probleme mit der Rakete kommt. Für diesen Zweck verfügt das LAS über drei verschiedene Feststoffmotoren:

-Den großen Abort-Motor, der tatsächlich bei einem Startabbruch Orion „wegschießen“ würde

– den Jettinson-Motor, der das gesamte LAS nach dem Einsatz nach oben hin „wegzieht“

– den Lageregelungsmotor (Attitude Control Motor), der für die korrekte Fluglage des Systems zuständig ist.

Alle diese Motoren sind mitsamt ihrem festen Treibstoff in einem zylinderförmigen „tower“ (Turm) integriert. Unterhalb dieses towers befindet sich dann die Orion-Kapsel in einer aerodynamischen, gewölbten Verkleidung.

Zahlreiche Tests des LAS haben bereits im Rahmen des Constellation-Programms stattgefunden. Darunter befanden sich zahlreiche Testzündungen der einzelnen Motoren und strukturelle Belastungstests. Der größte Test des LAS fand im Mai 2010 auf der White Sands Missile Range mit Pad Abort 1 statt. Bei diesem Test konnte erstmals das gesamte LAS erprobt werden, indem ein Mockup einer Orion-Kapsel mithilfe des LAS von dem Boden in den Himmel geschossen wurde. Nach diesem erfolgreichen Test konzentrierten sich die meisten Arbeiten auf das LAS von EFT-1. Als Vorbereitung für den nächsten großen Test, Ascent Abort 2 Ende 2018, wird das Critical Design Review (CDR), eine rigorose Designprüfung, des Abort-Motors gegen Sommer 2015 stattfinden. Bei dem Ascent Abort-Test wird eine Orion-Kapsel auf einer kleinen Rakete gestartet und nach einer gewissen Zeit das LAS während des Fluges gezündet. Die Rakete soll eine Peacekeeper sein, es wird darüber nachgedacht, die Orion-Kapsel von EFT-1 erneut zu verwenden, sofern es ihr Zustand zulässt.

Auch die Vorbereitung der Trägerrakete von Orion bei EFT-1, einer Delta IV Heavy, macht Fortschritte. Nachdem alle Stufen der Rakete getestet, vorbereitet und miteinander verbunden wurden, konnte die Delta IV Heavy am Abend des 30. Septembers aus der Horizontal Integration Facility (HIF) zum Startplatz LC-37 auf der Cape Canaveral Air Force Station herausgerollt werden. Getragen wurde die über 50 m lange Rakete dabei von einem Elevating Platform Transporter. Am Morgen des nächsten Tages wurde daraufhin die mächtige Rakete mithilfe des Fixed Pad Erectors vorsichtig aufgerichtet. Die Delta IV Heavy befindet sich nun innerhalb des Mobile Service Towers (MST), in dem nun letzte Vorbereitungen abgeschlossen werden und auch die Nutzlast, also Orion mit dem LAS, mit der Oberstufe verbunden werden wird. Wenige Stunden vor dem Start am 4. Dezember wird der Mobile Service Tower weggefahren. Genauso wie das Stacking in der HIF wurde auch der Rollout und die Aufrichtung der Rakete nicht von der NASA, sondern von der Betreiberfirma ULA durchgeführt. Die NASA kontrollierte lediglich alle Vorgänge.

Orion wird das neue Raumschiff der NASA sein. Während die kommerziellen Partner der NASA für den Transport von Fracht und Astronauten zur ISS im Erdorbit zuständig sind, wird das auch MPCV (Multi-Purpose Crew Vehicle) genannte Raumschiff Astronauten zu verschiedenen Zielen jenseits des Low Earth Orbits (LEO) transportieren. So kann eine intensivere Erkundung des Weltalls als je zuvor stattfinden. Mit der Entwicklung von Orion wurde bereits im Rahmen des 2010 gestrichenen Constellation-Programms entwickelt. So konnte die Entwicklung an einem Raumschiff, an dem bereits mit Hochdruck gearbeitet wurde, fortgeführt werden.

Aktuellen Planungen zufolge soll es im Dezember 2014 dann soweit sein: Orion startet auf einer Rakete des Typs Delta IV Heavy zu seinem Erstflug EFT-1. Dieser Flug beinhaltet zwei Erdumrundungen, dabei wird sich Orion bis zu 5.500 km von der Erde entfernen, und auf über 32.000 km/h beschleunigt. Eine solche Entfernung und Geschwindigkeit wurde von keinem praktisch oder theoretisch bemannbaren US-Raumschiff seit 1972 erreicht.

Auf dem Flug sollen der Strahlungsschutz, der Hitzeschild, die Avionik, die Fallschirme und das Abwerfen von Verkleidungen und des Rettungssystems getestet werden. Der nächste Testflug nicht später als im November 2018, EM-1 für Exploration Mission 1 genannt, wird der Erstflug des neuen Space Launch Systems (SLS) sein, und ein unbemanntes MPCV, das mit dem neuen, auf dem ATV basierenden europäischen Servicemodul ausgrüstet sein soll, um den Mond führen.

Die Entwicklung dieses neuen Schwerlastträgers, dem Space Launch System (SLS), bereitet der NASA leider ein paar Probleme. Neben der Verzögerung der ersten Testzündung des neuen 5-Segmente Feststoffboosters, genannt QM-1, gibt es nun auch Probleme auf dem A-1 Teststand des Stennis Space Centers im Bundesstaat Mississippi. Dort soll das Haupttriebwerk des SLS, das RS-25, getestet werden. Bei diesem Triebwerkstyp handelt es sich um die Haupttriebwerke des Space Shuttle-Orbiters, sie wurden ausgebaut und modifiziert. Um diese Modifikationen, die vor allem den neuen Triebwerkscontroller und eine Steigerung des Maximalschubs auf 109 % betrafen, zu testen, wurde im Juli bereits ein RS-25 Triebwerk auf dem A-1 Teststand installiert. Bei dem Triebwerk handelte es sich um SSME Nummer 0525, ein Triebwerk, das nie in den Weltraum flog, sondern nur zu Entwicklungsarbeiten genutzt wurde.

Ursprünglich ist man davon ausgegangen, dass die erste Testzündung dieses Triebwerks im Herbst dieses Jahres stattfinden könnte. Doch nun wurde an dem A-1 Teststand ein Problem entdeckt, das die NASA an diesem Ziel hindert. Das Problem besteht darin, dass in einer Treibstoffleitung Verunreinigungen gefunden wurden. Bei der Treibstoffleitung handelt es sich um eine LOX (flüssiger Sauerstoff)-Zuleitung, die etwa 9 Meter lang ist. Bei den Verunreinigungen handelt es sich um Textilfasern, wahrscheinlich von einem Reinigungslappen aus Baumwolle.

Zuerst wurde versucht, die Fasern zu entfernen, was nicht gelang. Bei einem dieser Reinigungsversuche wurden dann auch zahlreiche Metallpartikel in dem Rohr entdeckt. Da diese eine nicht akzeptable Testbedingung darstellten, wurden verschiedene Optionen zur Lösung des Problems vorgeschlagen. Da es in dem Rohr einen Filter gibt, wurde zuerst vorgeschlagen, nur die Rohrleitung hinter dem Filter zu ersetzen. Jedoch konnte mit dieser Vorgehensweise nicht sichergestellt werden, dass Partikel trotzdem den Filter überwinden. Deshalb wird nun eine recht zeitaufwendige Prozedur durchgeführt: Die gesamte, 9 m lange Leitung wird entfernt und durch ein neues Exemplar ersetzt. Dafür muss auch das bereits installierte RS-25 Triebwerk wieder entfernt werden. Jedoch sind die Probleme verglichen mit den Rissen bei QM-1 vergleichsweise gering und dürften bald gelöst sein. Es gilt deshalb als nicht unwahrscheinlich, dass der erste Triebwerkstest noch 2014 stattfinden kann. Da der Erstflug von SLS bereits um fast ein Jahr verschoben wurde, werden die Probleme am A-1 Teststand auch keine weitere Verzögerung von EM-1 bedeuten. Auch sollen sie nicht davon ablenken, dass es in letzter Zeit große Entwicklungsfortschritte am SLS gab.

Das Space Launch System ist der neue Schwerlastträger der NASA. Er basiert zu großen Teilen auf dem 2011 außer Dienst gestellten Space Shuttle: So werden die Hauptstufe aus dem External Tank des Shuttles, die 5-Segmente Booster aus den SRBs und die RS-25 Triebwerke aus den SSMEs entwickelt. Es wird drei Varianten des SLS geben: Die Block I Version wird lediglich die DCSS (Delta Cyrogenic Second Stage) als Oberstufe haben. Mit ihr soll der Erstflug EM-1 erfolgen. Block IA wird über die wesentlich stärkere EUS (Exploration Upper Stage)-Oberstufe verfügen. Bei Block II handelt es sich um die stärkste Variante des SLS, seine Oberstufe wird die EUS sein; die Feststoffbooster werden durch verbesserte Booster ersetzt, ihr Konzept ist jedoch noch nicht festgelegt, obwohl bereits verschiedene Vorschläge zu neuen Flüssig- oder Feststoffboostern existieren. Der Erstflug von SLS Block IA ist nicht vor 2020, der von SLS Block II nicht vor 2030 zu erwarten, weil der Kongress –obwohl er als Befürworter des SLS gilt- sich weigert, das Etat der NASA zu erhöhen, um so auch ein höheres Budget für das SLS und Orion zu ermöglichen. Mit dem SLS sind nicht nur Raumsondenmissionen zu den äußeren Planeten des Sonnensystems und ihren Monden möglich, sondern auch bemannte Flüge zu Asteroiden oder sogar zum Mars.

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Der Beitrag EFT-1: Zwei Rollouts erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Tobias Willerding. Quelle: NASA, SpaceX, Boeing, Wikipedia.

Nach wochenlanger Verzögerung hat die NASA heute die heiß erwartete Entscheidung zur Zukunft des bemannten Raumtransports in den USA bekanntgegeben. Der weltbekannte Luft- und Raumfahrtkonzern Boeing und der neue Star am Raumfahrthimmel, SpaceX, teilen sich den Auftrag zu nicht-gleichen Teilen. SpaceX bekommt 2,6 Milliarden Dollar und Boeing 4,2 Milliarden Dollar. Das Programm, offiziell CCtCap (Commercial Crew Transportation Capability), ist die letzte Entwicklungsstufe des kommerziellen Crewprogramms und soll die Systeme bis zur Einsatzreife bringen. Inbegriffen in dieser Summe sind die Entwicklung und Zertifizierung des Crewtransportsystems, ein bemannter Testflug zur ISS (pro System), 2-6 operationelle Missionen (pro System) sowie „spezielle Studien“. Bei „speziellen Studien“ kann es sich um zusätzliche Tests handeln, die die NASA fordert aber auch um zusätzliche Anforderungen, die anfangs nicht definiert worden sind.
Kosten
Ein großes Augenmerk muss auch auf die Kosten für den Steuerzahler gerichtet werden. Die gesamten Kosten für den bemannten Crewtransport belaufen sich auf: CCDev1 (50 Millionen Dollar), CCDev2 (310 Millionen Dollar), CCiCap (1170 Millionen Dollar), CPC1 (30 Millionen Dollar) und CCtCap (6800 Millionen Dollar). Insgesamt kommt man somit auf etwas über 8 Milliarden Dollar für zwei bemannte Systeme inklusive 6-14 Flüge zur ISS. Damit kommt man auf etwa 4 Milliarden pro Crewsystem inklusive einiger operativer Flüge. Das Argument, dass die Entwicklung eines bemannten System ca. 10 Milliarden Dollar bzw. Euro kostet, kann damit endgültig zu den Akten gelegt werden. Hier geht es auch für weniger als die Hälfte.

SpaceX
SpaceX möchte als ihr Konzept die „Dragon V2“-Kapsel einsetzen. Dabei handelt es sich um eine stark modifizierte Dragonkapsel, die bereits für die Frachtflüge zur ISS eingesetzt wird. Die „Dragon V2“ (Version 2) besitzt an der Seite acht Superdraco-Triebwerke, die im Notfall einen Startabbruch erlauben und gleichzeitig als Landetriebwerke dienen sollen. Im Gegensatz zu Apollo verwenden diese keinen Feststoff sondern benutzen hypergolen Treibstoff (Hydrazin und Distickstofftetroxid), der sonst für Orbitmanöver gedacht ist. Erste bemannte Flüge sollen allerdings noch mit dem Fallschirm landen, der grundsätzlich immer als Backup dabei sein soll. Im November plant SpaceX einen Startabbruch vom Startplatz, wo die Superdraco-Triebwerke die Kapsel von der Startrampe wegkatapultieren sollen. Die Kapsel soll anschließend im Atlantik wassern. Im Januar soll das Rettungssystem im Flug getestet werden. Diese beiden spektakulären Tests geschehen noch unter dem Vorgängerprogramm CCiCap und stellen die letzten Meilensteine von SpaceX da.

Die Kapsel bietet Platz für bis zu sieben Personen. Alternativ ist auch eine Mischung aus Astronauten und Fracht möglich. Bei der Vorstellung der Kapsel vor ein paar Monaten konnte auch das Innenleben der Kapsel begutachtet werden. Die Interaktion der Crew mit der Kapsel erfolgt nahezu komplett über Touchscreens und nur für die Notfall-Systeme ist noch ein analoges Interface vorhanden. Damit hält nun modernste Elektronik in der bemannten Raumfahrt Einzug. Ob ebenfalls ein Inflight Entertainment System wie bei einem modernen Verkehrsflugzeug eingebaut ist, ist nicht bekannt.

Weiterhin ist die Kapsel laut SpaceX auch auf Wiederverwendbarkeit ausgelegt. Das lässt sich zum Beispiel daran erkennen, dass alles teure, wie Elektronik, Antriebssystem und Lebenserhaltung in der Kapsel selbst und nicht im „trunk“ (engl. Kofferraum, quasi Servicemodul) untergebracht ist. Lediglich Solarzellen, Batterien und Radiatoren befinden sich nicht in der Kapsel. Der „trunk“ wird erst kurz vor dem Wiedereintritt abgeworfen. Die Kapsel soll auf der ebenfalls teilweise wiederverwendbaren Falcon 9-Trägerrakete starten. Die NASA allerdings möchte vorerst keine wiederverwendbare Kapsel und so wird jedes Mal eine neue produziert.

Boeing
Boeing setzt auf die CST-100 Kapsel. Dabei handelt es sich um ein Kapsel mit 5 Metern Durchmessern, sie ist also deutlich voluminöser als Dragon. Genau wie Dragon setzt auch Boeing auf ein Rettungssystem mit hypergolen Treibstoffen. Bei CST-100 sind jedoch die vier Bantam-Triebwerke nicht an der Kapsel sondern am Servicemodul angebracht, wo sich auch Treibstofftanks und andere Systeme befinden. CST-100 soll auf Airbags an Land landen. Boeing plant den Startabbruchtest vom Startplatz in 2016, einen unbemannten Testflug Anfang 2017 und einen bemannten Flug Ende 2017. Als Trägerrakete soll die Atlas V 412 zum Einsatz kommen, also mit einem Feststoffbooster und einer Dual-Centauroberstufe.

Boeing ist die einzige von den drei Firmen, die es geschafft hat, ihre Meilensteine des Vorgängerprogramms CCiCap vor der heutigen Bekanntgabe abzuschließen.

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• Commercial Crew Thema

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Ein Beitrag von Thomas Weyrauch. Quelle: NASA, Roskosmos.

Mit der Landung von Rick Mastracchio (NASA), Michail Tjurin (Roskosmos) und Koichi Wakata (JAXA) gegen 3:58 Uhr MESZ im vorhergesehenen Gebiet wurde die ISS-Expedition 39 erfolgreich beendet. Die Raumfahrer waren am Morgen des 7. November 2013 zur Internationalen Raumstation (ISS) aufgebrochen und verbrachten rund sechs Monate im All. In den 188 Tagen im Weltraum erlebten sie über 3.000 Erdumrundungen und legten dabei eine Strecke von rund 130 Millionen Kilometern zurück.

Am gestrigen 13. Mai 2014 legten die drei Raumfahrer ihre Sokol-Fluganzügen an und bereiteten sich in der Besatzungskabine von Sojus-TMA 11M auf die Landung vor. Die Luken zur ISS wurden gegen 21:26 Uhr MESZ geschlossen. Nach der Überprüfung des hermetischen Abschlusses koppelte das Sojus-Raumschiff mit Kommandant Michail Tjurin an den Kontrollen um 0:36 Uhr MESZ am 14. Mai 2014 vom Kopplungsstutzen am Modul Rassvet/Рассве́т bzw. Dawn alias Mini Research Module 1 (MRM1)/Малый исследовательский модуль (МИМ 1) am russischen Segment ab, als die Station gerade die Monoglei überflog. Anschließend entfernte sich Sojus-TMA 11M langsam von der der Erde zugewandten Seite der Station.

Die ISS befand sich während dieses Manövers im freien Flug, um den Ablegevorgang nicht durch automatische Lagekorrekturen zu stören. Gegen 3:04 Uhr MESZ begann eine vier Minuten und 41 Sekunden dauernde Brennphase der Triebwerke am Servicemodul zum Abbremsen von Sojus-TMA 11M. Das Raumschiff wurde dadurch soweit verlangsamt, dass der erdnächste Punkt seiner Umlaufbahn innerhalb der Erdatmosphäre lag. In rund 140 Kilometern Höhe wurden dann Orbitalmodul, Landekapsel und Servicemodul voneinander getrennt.

Während Orbital- und Servicemodul beim Wiedereintritt in die Erdatmosphäre weitgehend verglühten, passierte dies mit der Landekapsel nicht, da sie an ihrer Unterseite mit einem Hitzeschild versehen ist. Die Kapsel wurde durch den Luftwiderstand und danach durch einen kleinen Bremsfallschirm auf eine Geschwindigkeit von etwa 350 Kilometer pro Stunde abgebremst. Anschließend öffnete sich der große Hauptfallschirm, der eine weitere Reduzierung der Geschwindigkeit auf etwa 21 Stundenkilometer bewirkte.

In rund sieben Kilometern Höhe über dem Boden wurde schließlich der Hitzeschild abgeworfen, um unter anderem den Einsatz der Landetriebwerke zu ermöglichen. Diese zündeten unmittelbar vor dem Aufsetzen. Die sechs Bremstriebwerke dämpften den Aufprall der Kapsel auf den Steppenboden, die Landegeschwindigkeit liegt bei diesem Verfahren im Bereich von rund 10 Kilometern pro Stunde. Nach der Landung blieb die Besatzungskabine von Sojus-TMA 11M in aufrechter Position stehen, was die Bergung der Besatzung vereinfachte.

Da die Landung im vorgesehenen Gebiet rund 150 Kilometer südöstlich der Stadt Schesqasghan in Zentralkasachstan erfolgte, waren die Bergungsmannschaften mit Hubschraubern vom Typ Mi-8 und Fahrzeugen schnell vor Ort. Nicht viel später hatten alle drei Besatzungsmitglieder die Kapsel verlassen und konnten die Morgenluft genießen. Eine erste Überprüfung verschiedener medizinischer Werte ergab, dass sich die Besatzung in guter gesundheitlicher Verfassung befindet.

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• Sojus TMA-11M

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Ein Beitrag von Gertrud Felber. Quelle: NASA.

Im Jahr 1971 startete die Sowjetunion die Marssonden Mars 2 und Mars 3. Jede Mission bestand aus einem Orbiter und einem Lander. Obwohl der Mars von einem den gesamten Planeten umfassenden Sandsturm verdunkelt wurde, waren die beiden Orbiter ein Erfolg. Leider stürzte der Mars-2-Lander ab. Dem Lander von Mars 3 gelang eine erfolgreiche, weiche Landung auf dem Roten Planeten. Aus bisher unbekannten Gründen brach allerdings die Datenübertragung nach nur 14,5 Sekunden ab.

Der vorhergesagte Landeplatz am Ptolemaeus-Krater befand sich bei 45 Grad südlicher Breite sowie 202 Grad östlicher Länge. Das erste Bildmosaik der HiRISE-Kamera dieses Gebietes wurde im November 2007 zusammengestellt und enthält 1,8 Milliarden Pixel. Um das Bild in voller Auflösung sehen zu können, wären etwa 1.000 heute typische Computermonitore erforderlich gewesen.

Eine Gruppe von Wissenschaftlern um Witali Jegorow aus St. Petersburg durchsuchte sorgfältig viele kleine auffällige Bodenmerkmale und fand am 31. Dezember vergangenen Jahres einige aussichtsreiche Stellen für die Hardware von Mars 3. Nach einem Kontakt mit Alfred McEwen, Principal Investigator für die HiRISE-Kamera, wurde am 10. März diesen Jahres ein neues Bild des betreffenden Gebietes aufgenommen.

Der Fallschirm ist mit 11 Metern Durchmesser die markanteste Besonderheit in den Bildern. Er stellt sich als besonders heller Fleck von etwa 7,5 Metern Durchmesser dar. Eine Reihe weiterer Merkmale und deren Anordnungen auf dem Boden haben eine bemerkenswerte Übereinstimmung mit der bei Mars 3 verwendeten Hardware. Auch die Anordnung ist in etwa so, wie man sie nach einer Landung erwarten würde.

Das Abstiegsmodul war mit dem Landegerät über eine Kette verbunden. Es hat auf dem Bild die richtige Größe und zudem wurde auch eine Linie entdeckt, die obige Kette sein könnte. In der Nähe des Abstiegsmoduls ist ein Objekt zu erkennen, welches die richtige Form und Größe für den Lander hat und in der Form die vier offenen „Blütenblätter“ darstellen könnte. Zum Hitzeschild passt ein schildförmiges Objekt in der richtigen Größe, auch wenn es teilweise begraben ist.

Da alternative Erklärungen für die gefundenen Formen nicht ausgeschlossen werden können, werden weitere Analysen erfolgen und weitere Bilder angefertigt, z.T. auch in einem 3D-Format, um im günstigsten Fall diese Interpretation zu bestätigen.

Verwandte Meldungen:

• Mars 3 und 3 in der Wikipedia

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• Mars Reconnaissance Orbiter (MRO)

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Ein Beitrag von Ralph-Mirko Richter. Quelle: University of Arizona, JPL.

Am 6. August 2012 landete der von der US-amerikanischen Weltraumbehörde NASA betriebene Marsrover Curiosity auf der Oberfläche unseres äußeren Nachbarplaneten. Im Rahmen des Abstiegsmanövers durch die Marsatmosphäre kam dabei auch ein Fallschirm zum Einsatz (Raumfahrer.net berichtete über die Einzelheiten des Atmosphärenabstieges). In den darauf folgenden Wochen und Monaten wurde die an Bord des ebenfalls von der NASA betriebenen Marsorbiters Mars Reconnaissance Orbiter (kurz „MRO“) befindliche HiRISE-Kamera mehrfach dazu eingesetzt, um neben dem Rover auch verschiedene während der Landeprozedur verwendete Hardware-Komponenten aufzuspüren und fotografisch abzubilden (Raumfahrer.net berichtete).

Dabei gelangte auch des Öfteren die obere Schutzschildabdeckung und der daran befestigte, knapp 16 Meter durchmessende Landefallschirm des Rovers in den Aufnahmebereich der HiRISE-Kamera. Vergleiche von sieben unterschiedlichen Aufnahmen, welche zwischen dem 12. August 2012 und dem 13. Januar 2013 angefertigt wurden, zeigen, dass sich die Ausrichtung des auf der Marsoberfläche liegenden Fallschirms in diesem Zeitraum deutlich verändert hat. Zudem zeigen sich auf den Bildern Unterschiede in der Färbung der Marsoberfläche.

In den ersten vier Abbildungen, welche bis zum 8. September 2012 aufgenommen wurden, zeigen sich dabei zuerst nur minimale Veränderungen, welche sich eventuell durch eine veränderte Kameraperspektive beziehungsweise durch unterschiedliche Beleuchtungsverhältnisse erklären lassen. Zwischen der vierten und der fünften Aufnahme – letztere wurde am 30. November 2012 angefertigt – zeigt sich jedoch eine deutliche Positionsveränderung des Fallschirms, welcher ab jetzt zusätzlich auch nur noch einen kleineren Bereich der Marsoberfläche bedeckte. Im selben Zeitraum ist auch eine farbliche Veränderung der Planetenoberfläche in der unmittelbaren Umgebung des Hitzeschildes erkennbar. Die in den ersten vier Aufnahmen noch relativ dunkel erscheinende Oberfläche nimmt jetzt eine deutlich „hellere“ Farbe an. Eine weitere Veränderung ist zwischen dem 16. Dezember 2012 und dem 13. Januar 2013 zu erkennen, wobei sich der Fallschirm etwas in die südöstliche Richtung bewegte.

Diese Effekte wurden durch die in diesem Zeitraum auf der Marsoberfläche vorherrschenden Windströmungen hervorgerufen. Der Wind hat dabei nicht nur unmittelbar die Ausrichtung des Fallschirmes beeinflusst, sondern auch zuvor auf der Oberfläche abgelagerte Staubpartikel verfrachtet, was zu den hier erkennbaren Helligkeitsveränderungen führte. In Kombination mit den Daten der Wetterstation REMS, welche unter anderem auch die aktuellen Windrichtungen und -geschwindigkeiten in der Umgebung von Curiosity aufzeichnet, können die Bilder der HiRISE-Kamera von den an der Curiosity-Mission beteiligten Wissenschaftlern dazu genutzt werden, um die im Gale-Krater, dem Landegebiet des Rovers, vorherrschenden Wetterbedingungen eingehend zu studieren.
Mit einem Durchmesser von fast 16 Metern im ausgefalteten Zustand und einer Masse von rund 54 Kilogramm handelte es sich bei dem bei der Curiosity-Landung eingesetzten Landefallschirm um den größten bisher im Rahmen einer Marslandung verwendeten Fallschirm. Dieser war während des Abstieges durch die Marsatmosphäre durch 80 jeweils 45,7 Meter lange Befestigungsseile mit dem rückwärtigen Hitzeschild verbunden, welches des Rover während des Abstiegsmanövers durch die Marsatmosphäre vor der dabei auftretenden Reibungshitze schützte. Die durch die Befestigungsseile immer noch gegebene Verbindung mit dem über 700 Kilogramm schweren hinteren Hitzeschild verhindert jetzt auch, dass der Fallschirm von den Marswinden an andere Bereiche der Marsoberfläche „geweht“ wird. Vielmehr kann er – kontinuierliche Beobachtungen durch die HiRISE-Kamera vorausgesetzt – als eine Art Wetterfahne genutzt werden.

Zusätzlich zu den Aufnahmen der Rover-Hardware fertigte die HiRISE-Kamera während der letzten Monate eine Vielzahl von Detailaufnahmen des Gale-Kraters an, welche von den in die Marsforschung involvierten Planetologen genutzt werden, um die geologische Entwicklungsgeschichte dieser Region unseres Nachbarplaneten im Detail zu studieren. Die nebenstehende Aufnahme, angefertigt am 21. Februar 2013 aus einer Überflughöhe von 270 Kilometern, zeigt dabei einen Bereich des Gale-Kraters, welcher sich östlich des Landegebietes des Rovers befindet.

Aufgrund der gegenwärtig stattfinden Sonnenkonjunktion zwischen Erde und Mars – hierbei handelt es sich um eine spezielle, etwa alle 26 Monate auftretende Planetenkonstellation, bei der sich der Mars von der Erde aus gesehen in einem Abstand von weniger als fünf Grad von der Sonne befindet, was eine Kommunikation mit dem Rover unmöglich macht – absolviert Curiosity seit dem gestrigen Tag ein im Voraus übermitteltes Arbeitsprogramm. Bis Ende April konzentrieren sich die Arbeiten des Rovers dabei speziell auf die Nachfolgeuntersuchungen einer bereits Ende Februar gewonnenen Bohrprobe (Raumfahrer.net berichtete), deren nicht verwendeten Überreste erst am 29. März 2013 auf der Marsoberfläche „entsorgt“ wurden. Im Rahmen dieser Untersuchungen sind unter anderen weitere Analysen durch die ChemCam und durch das APX-Spektrometer vorgesehen.

Bis zum heutigen Tag, dem „Sol“ 236 seiner Mission, hat der Marsrover Curiosity eine Distanz von etwa 746 Metern auf der Oberfläche unseres Nachbarplaneten zurückgelegt. In diesem Zeitraum haben die Kamerasysteme des Rovers bisher 50.381 Bilder aufgenommen und an das Roverkontrollzentrum des Jet Propulsion Laboratory (JPL) in Pasadena/Kalifornien übermittelt. Diese Aufnahmen sind für die interessierte Öffentlichkeit auf einer speziellen Internetseite des JPL einsehbar.

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