Quelle: SpaceX, Elon Musk, Raumfahrer.net Forum, 29. August 2025

Das genaue Erreichen der Zielposition der Wasserung von Ship-37 auf seinem Testflug ermöglichte es dem Bergungsteam wertvolle Aufnahmen von Ship-37 am Ende seiner Reise zu erstellen, welche SpaceX jetzt veröffentlichte.
Obwohl der Flug mit ein paar Problemen behaftet war – aber niemand hatte erwartet das es überhaupt keine geben würde – wie die Beschädigung an den hinteren Flaps, und absichtlich entfernten Kacheln, um die Auswirkungen an solchen Stellen zu testen, schaffte es Ship-37 die kritische Flugphase des Flips und des Landingburns auszuführen und mit einer Genauigkeit von ungefähr 3 m am vorgesehen Zielpunkt zu wassern.
Aufnahmen wurden nicht nur von der Wasseroberfläche aus, sondern auch mit einer Drohne erstellt.
Besonders die interessante Farbgestaltung von Ship-37 gab Anlass zu allerlei Spekulationen. Die Farben Orange und Weiß waren so nicht erwartet worden. Bei diversen Foren wurde darüber spekuliert ob sich der Stahl durch die Hitzeeinwirkung verfärbt hätte, oder ob sich unter den Kacheln befindliches ablatives Material, an Stellen wo dieses wegen fehlender Kacheln frei lag, weitläufig auf den Kacheln abgelagert hat.
Elon Musk hat jedoch in einem Post von Eric Berger das obigen Bild mit folgenden Worten kommentiert: „Bemerkenswert ist, dass die Hitzeschildkacheln fast vollständig befestigt geblieben sind, sodass die neuesten Verbesserungen gut aussehen! Die rote Farbe stammt von einigen metallischen Testkacheln, die oxidiert sind, und die weiße Farbe stammt von der Isolierung von Bereichen, in denen wir absichtlich Kacheln entfernt haben.“

Nicht gänzlich unerwähnt soll an dieser Stelle bleiben, dass gerade im Bereich von 12:30 min. im Flug einige Ablösungen von Kacheln ersichtlich waren. Ob das nun viele waren oder nicht sei dahingestellt, und es kann auch nicht beurteilt werden, um welche Kacheln es sich gehandelt hat, was auch nicht unerheblich sein könnte.
Gerade aber durch die positiven Aussagen von SpaceX bzw. Elon Musk zum Thema Hitzeschild wird es natürlich besonders interessant, für welche Änderungen, oder für welche Variante sich SpaceX für den nächsten Testflug entscheidet.

Die erwähnten Aufnahmen hat SpaceX bei X veröffentlicht: https://x.com/SpaceX/status/1961165064666312956

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• „Starship Flight 10 (B16/S37) [ehemals S36] von Starbase

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Quelle: NASA, 5. Dezember 2024.

5. Dezember 2024 – Bei der Rückkehr der Orion von ihrer unbemannten Mission um den Mond stellten die Ingenieure fest, dass Gase, die im Inneren des Avcoat genannten ablativen Außenmaterials des Hitzeschilds entstanden waren, nicht wie erwartet entweichen und abfließen konnten. Dadurch baute sich Druck auf und es kam zu Rissen, so dass an mehreren Stellen verkohltes Material abbrach.

„Unsere frühen Artemis-Flüge sind eine Testkampagne, und der Artemis I-Testflug gab uns die Möglichkeit, unsere Systeme in der tiefen Weltraumumgebung zu testen, bevor wir bei künftigen Missionen eine Besatzung mitnehmen“, sagte Amit Kshatriya, Deputy Associate Administrator, Moon to Mars Program Office, NASA Headquarters in Washington. „Die Untersuchung des Hitzeschilds hat dazu beigetragen, dass wir die Ursache und die Art des Problems sowie das Risiko, das wir unseren Besatzungen zumuten, wenn sie sich auf den Mond begeben, vollständig verstehen.“

Ergebnisse

Die Teams gingen methodisch vor, um die Ursache des Verlustes von ablativem Material zu verstehen und zu ermitteln. Dazu gehörten detaillierte Proben des Hitzeschilds von Artemis I, die Auswertung von Bildern und Daten von Sensoren auf dem Raumfahrzeug sowie umfassende Tests und Analysen am Boden.

Während Artemis I verwendeten die Ingenieure die Technik des „Skip Guidance Entry“, um Orion zur Erde zurückzubringen. Diese Technik bietet mehr Flexibilität, da sie die Reichweite von Orion nach dem Wiedereintritt zu einem Landeplatz im Pazifischen Ozean vergrößert. Bei diesem Manöver tauchte Orion in den oberen Teil der Erdatmosphäre ein und nutzte den atmosphärischen Luftwiderstand zur Verlangsamung. Anschließend nutzte Orion den aerodynamischen Auftrieb der Kapsel, um wieder aus der Atmosphäre zu entkommen, und trat dann für den endgültigen Abstieg mit Fallschirmen zur Wasserlandung wieder ein.

Anhand der Daten über die Reaktion des Avcoat-Materials von Artemis I konnte das Untersuchungsteam die Umgebung der Eintrittsbahn von Artemis I – ein Schlüsselelement für das Verständnis der Ursache des Problems – in den Arc-Jet-Anlagen des Ames Research Center der NASA in Kalifornien nachstellen. Sie beobachteten, dass in der Zeit zwischen den Eintauchvorgängen in die Atmosphäre die Heizraten sanken und sich die Wärmeenergie im Avcoat-Material des Hitzeschilds ansammelte. Dies führte zur Ansammlung von Gasen, die Teil des erwarteten Ablationsprozesses sind. Da das Avcoat keine „Permeabilität“ aufwies, baute sich ein Innendruck auf, der zu Rissen und ungleichmäßiger Ablösung der äußeren Schicht führte.

Die Teams führten umfangreiche Bodentests durch, um das Phänomen des „Skip“ vor der Artemis I Mission zu reproduzieren. Sie testeten jedoch mit viel höheren Heizraten, als das Raumfahrzeug während des Fluges erlebte. Die hohen Heizraten, die am Boden getestet wurden, ermöglichten es einer durchlässigen Verkohlung, sich zu bilden und wie erwartet abzutragen, wodurch der Gasdruck abgebaut wurde. Die weniger starke Erhitzung während des tatsächlichen Wiedereintritts von Artemis I verlangsamte den Prozess der Verkohlung, erzeugte aber dennoch Gase in der Verkohlungsschicht. Der Gasdruck baute sich bis zu dem Punkt auf, an dem der Avcoat zerbrach und Teile der verkohlten Schicht freigesetzt wurden. Jüngste Verbesserungen an der Arc-Jet-Anlage ermöglichten eine genauere Reproduktion der von Artemis I gemessenen Flugbedingungen, so dass dieses Rissverhalten bei Bodentests nachgewiesen werden konnte.

Obwohl Artemis I unbemannt war, zeigten die Flugdaten, dass eine Besatzung sicher gewesen wäre, wenn sie an Bord gewesen wäre. Die Temperaturdaten der Systeme des Besatzungsmoduls in der Kabine lagen ebenfalls innerhalb der Grenzwerte und bewegten sich konstant in einem Bereich um 25 Grad Celsius. Die thermische Leistung des Hitzeschilds übertraf die Erwartungen.

Die Ingenieure verstehen sowohl das Materialphänomen als auch die Umgebung, mit der die Materialien während des Eintritts interagieren. Wenn sie das Material oder die Umgebung verändern, können sie vorhersagen, wie das Raumfahrzeug reagieren wird. Die NASA-Teams waren sich einig, dass die Agentur ein akzeptables Flugkonzept entwickeln kann, das die Sicherheit der Besatzung gewährleistet, indem sie den aktuellen Hitzeschild Artemis II mit betrieblichen Änderungen für den Eintritt verwendet.

Der Untersuchungsprozess der NASA

Kurz nachdem die NASA-Ingenieure den Zustand des Hitzeschilds von Artemis I entdeckt hatten, begann die Behörde mit einer umfassenden Untersuchung, an der ein multidisziplinäres Team von Experten für Wärmeschutzsysteme, Aerothermodynamik, thermische Tests und Analysen, Belastungsanalysen, Materialtests und -analysen sowie viele andere verwandte technische Bereiche beteiligt war. Das Engineering and Safety Center der NASA wurde ebenfalls hinzugezogen, um technisches Fachwissen zu liefern, einschließlich zerstörungsfreier Bewertung, thermischer und struktureller Analyse, Fehlerbaumanalyse und anderer Testunterstützung.

„Wir haben den Prozess zur Untersuchung des Hitzeschilds sehr ernst genommen, wobei die Sicherheit der Besatzung die treibende Kraft hinter der Untersuchung war“, sagte Howard Hu, Manager des Orion-Programms im Johnson Space Center der NASA in Houston. „Der Prozess war sehr umfangreich. Wir haben dem Team die Zeit gegeben, die es brauchte, um alle möglichen Ursachen zu untersuchen, und sie haben unermüdlich gearbeitet, um sicherzustellen, dass wir das Phänomen verstehen und die notwendigen Schritte unternehmen, um dieses Problem für zukünftige Missionen zu entschärfen.“

Der Hitzeschild von Artemis I wurde während des Fluges mit Drucksensoren, Dehnungsmessern und Thermoelementen in unterschiedlichen Tiefen des Ablationsmaterials ausgestattet. Die Daten dieser Instrumente ergänzten die Analyse der physikalischen Proben und ermöglichten dem Team die Validierung von Computermodellen, die Erstellung von Umweltrekonstruktionen, die Erstellung von internen Temperaturprofilen und einen Einblick in den Zeitpunkt des Verkohlungsverlustes.

Etwa 200 Avcoat-Proben wurden aus dem Hitzeschild von Artemis I im Marshall Space Flight Center der NASA in Alabama entnommen, um sie zu analysieren und zu untersuchen. Das Team führte eine zerstörungsfreie Bewertung durch, um in das Innere des Hitzeschilds zu sehen“.

Eine der wichtigsten Erkenntnisse aus der Untersuchung dieser Proben war, dass lokale Bereiche mit durchlässigem Avcoat, die vor dem Flug identifiziert worden waren, keine Risse oder Verkohlungsverluste aufwiesen. Da diese Bereiche zu Beginn des Eintritts durchlässig waren, konnten die durch die Ablation erzeugten Gase ausreichend entweichen, wodurch Druckaufbau, Risse und Verkohlungsverluste vermieden wurden.

Zur Unterstützung der Ursachenanalyse führten die Ingenieure nach dem Flug acht separate thermische Testkampagnen durch, wobei 121 einzelne Tests durchgeführt wurden. Diese Tests fanden in Einrichtungen mit einzigartigen Fähigkeiten im ganzen Land statt, darunter die Aerodynamic Heating Facility im Arc-Jet Complex in Ames zur Prüfung konvektiver Erwärmungsprofile mit verschiedenen Prüfgasen, das Laser Hardened Materials Evaluation Laboratory auf der Wright-Patterson Air Force Base in Ohio zur Prüfung von Strahlungserwärmungsprofilen und zur Bereitstellung von Echtzeit-Radiographie sowie die Interaction Heating Facility in Ames zur Prüfung kombinierter konvektiver und strahlender Erwärmungsprofile in der Luft im Maßstab eines ganzen Blocks.

Die Aerothermieexperten führten auch zwei Hyperschall-Windkanal-Testkampagnen im Langley Research Center der NASA in Virginia und in den aerodynamischen Testeinrichtungen des CUBRC in Buffalo, New York, durch, um eine Vielzahl von Char-Loss-Konfigurationen zu testen und analytische Modelle zu verbessern und zu validieren. Permeabilitätstests wurden auch bei Kratos in Alabama, an der Universität von Kentucky und bei Ames durchgeführt, um das Elementarvolumen und die Porosität des Avcoats weiter zu charakterisieren. Die Advanced Light Source Testanlage, eine wissenschaftliche Nutzereinrichtung des US-Energieministeriums am Lawrence Berkeley National Laboratory, wurde von den Ingenieuren ebenfalls genutzt, um das Erhitzungsverhalten des Avcoat auf Mikrostrukturebene zu untersuchen.

Im Frühjahr 2024 setzte die NASA ein unabhängiges Prüfungsteam ein, das den Untersuchungsprozess, die Erkenntnisse und die Ergebnisse der Behörde umfassend überprüfte. Die unabhängige Überprüfung wurde von Paul Hill geleitet, einem ehemaligen NASA-Führungsmitglied, das nach dem Columbia-Unfall als leitender Direktor für die Rückkehr zum Flug diente, das Mission Operations Directorate der NASA leitete und derzeit Mitglied des Aerospace Safety Advisory Panel der Behörde ist. Die Überprüfung erstreckte sich über einen Zeitraum von drei Monaten, um den Zustand des Hitzeschilds nach dem Flug, die Daten der Eintrittsumgebung, die thermische Reaktion des Ablators und die Untersuchungsfortschritte der NASA zu bewerten. Das Überprüfungsteam stimmte mit den Erkenntnissen der NASA über die technische Ursache für das physikalische Verhalten des Hitzeschilds überein.

Fortschritte bei Hitzeschilden

Da die NASA weiß, dass die Durchlässigkeit von Avcoat ein Schlüsselparameter zur Vermeidung oder Minimierung von Verkohlungsverlusten ist, verfügt sie über die richtigen Informationen, um die Sicherheit der Besatzung zu gewährleisten und die Leistung künftiger Artemis-Hitzeschilde zu verbessern. Im Laufe ihrer Geschichte hat die NASA aus jedem ihrer Flüge gelernt und Verbesserungen in die Hardware und den Betrieb eingebaut. Die während des Artemis-I-Testflugs gesammelten Daten haben den Ingenieuren unschätzbare Informationen für künftige Konstruktionen und Verbesserungen geliefert. Die Leistungsdaten des Mondrückflugs und ein robustes Qualifizierungsprogramm für Bodentests, das nach den Erfahrungen des Artemis I-Flugs verbessert wurde, unterstützen die Produktionsverbesserungen für den Hitzeschild von Orion. Künftige Hitzeschilde für Orions Rückkehr von Artemis-Mondlandungsmissionen werden so produziert, dass sie einheitlich und durchgängig durchlässig sind. Das Qualifikationsprogramm wird derzeit zusammen mit der Produktion von durchlässigeren Avcoat-Blöcken in der Michoud Assembly Facility der NASA in New Orleans abgeschlossen.

Weitere Informationen über Artemis finden Sie im Internet: https://www.nasa.gov/artemis

Übersetzung: DeepL.com / Stefan Goth

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• Artemis I Mission – Orion auf SLS

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Quelle: RUAG Space Austria.

25. November 2021 – Die europäisch-amerikanische Sonnensonde Solar Orbiter fliegt am Samstag, 27. November, an der Erde vorbei. Der Satellit nutzt Thermalisolation von RUAG Space Austria, Österreichs größtem Weltraumunternehmen. „Der Satellit wird der Sonne sehr nahekommen. Entsprechend hoch sind die Anforderungen an den Hitzeschutz“, erklärt Andreas Buhl, Geschäftsführer von RUAG Space Austria. Ein spezieller Schutzschild auf der Sonnenseite schützt den Satelliten durch Abschattung vor dem größten Teil dieser enormen Hitzebelastung. Hinter diesem Schild übernimmt der Hitzeschutz von RUAG Space Austria die Kühlung der Sonde: „Der gesamte Satellit ist mit einer Thermalisolation aus Österreich umhüllt“, sagt Buhl.

RUAG Space Austria ist Österreichs größter Weltraumzulieferer
RUAG Space Austria mit Sitz in Wien-Meidling ist mit rund 230 Mitarbeitenden das größte österreichische Weltraumtechnikunternehmen. Das Hochtechnologieunternehmen rüstet weltweit Satelliten mit Elektronik, Mechanik und Thermalisolation aus und hat eine Exportquote von rund 100 Prozent.

RUAG Space: Europas führender Zulieferer für Raumfahrt
RUAG Space ist der führende Zulieferer für die Raumfahrt in Europa. Rund 1.300 Mitarbeitende in sechs Ländern entwickeln und produzieren Produkte für Satelliten und Trägerraketen – dadurch spielt RUAG Space eine zentrale Rolle sowohl im institutionellen ebenso wie im kommerziellen Raumfahrtmarkt. RUAG Space ist Teil des internationalen Technologieunternehmens RUAG International mit Sitz in der Schweiz.

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• Solar Orbiter (SolO) auf Atlas V (411)

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Ein Beitrag von Axel Nantes. Quelle: ESA, NASA, Roskosmos

Mit der Landung mit dem Russen Fjodor Nikolajewitsch Jurtschichin sowie mit Peggy Whitson und Jack Fischer aus den USA an Bord gegen 3:21 Uhr MESZ (1:21 Uhr UTC) am 3. September 2017 im vorgesehenen Gebiet wurde die ISS-Expedition 52 endgültig erfolgreich abgeschlossen.

Zwei Raumfahrer für die Expeditionen 51 und 52, Fjodor Jurtschichin und Jack Fischer, waren am 20. April 2017 mit Sojus-MS 04 zur Internationalen Raumstation (International Space Station, ISS) aufgebrochen. Sie dockten nach rund sechs Stunden Flug und vier Erdumkreisungen am 20. April 2017 um 15:18 Uhr MESZ (13:18 Uhr UTC) am ISS-Modul Poisk an und verbrachten jeweils fast 136 Tage im All. Die NASA-Astronautin Peggy Whitson hatte bereits am 17. November 2016 ihren dritten Raumflug an Bord von Sojus-MS 03 begonnen und war dann bis zur Landung 288 Tage für 4.623 Erdumkreisungen (entsprechend rund 196 Millionen Flugkilometer) im All.

Zusammen mit ihren früheren Raumflügen hat Whitson jetzt 665 All-Tage absolviert. Fjodor Jurtschichin konnte mit seinem sechsten Raumflug seinen Erfahrungsschatz auf 673 Tage im All erweitern. Fischer kommt mit dem Abschluss seines ersten Einsatzes im Weltraum auf 136 Tage. Sojus-MS 04 legte im All rund 93 Millionen Flugkilometer zurück und absolvierte 2.135 Erdumrundungen.

Am Ende des Fluges legten die drei Raumfahrer wieder ihre Sokol-Fluganzüge an und bereiteten sich in der Besatzungskabine von Sojus-MS 04 auf die Landung vor. Die Luken zur ISS wurden am 2. September 2017 gegen 20:41 Uhr MESZ (18:41 Uhr UTC) geschlossen. Nach der Überprüfung des hermetischen Abschlusses koppelte das Sojus-Raumschiff mit Sojus-Kommandant Jurtschichin an den Kontrollen um 23:58 Uhr MESZ (21:58 Uhr UTC) vom Kopplungsstutzen am Forschungs- und Kopplungsmodul mit dem Eigennamen Poisk (russisch für Suche) am russischen Segment ab. Anschließend entfernte sich Sojus-MS 04 langsam von der Station. Die ISS befand sich während dieses Manövers im freien Flug, um den Ablegevorgang nicht durch automatische Lagekorrekturen zu stören.

Um 2:28 Uhr und 24 Sekunden MESZ begann eine vier Minuten und 39 Sekunden lange Brennphase des S5.80-Antriebs am Heck bzw. am Servicemodul von Sojus-MS 04 zum Abbremsen. Das Raumschiff wurde durch die Geschwindigkeitsreduzierung um rund 128 Meter pro Sekunde soweit verlangsamt, dass der erdnächste Punkt seiner Umlaufbahn innerhalb der Erdatmosphäre lag. In rund 140 Kilometern Höhe wurden um 2:56 Uhr und 23 Sekunden MESZ 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 um 3:21 Uhr und 50 Sekunden MESZ (1:21 Uhr 50 Sekunden UTC) – kurz nach Sonnenaufgang an der Landestelle – blieb die Besatzungskabine von Sojus-MS 04 nur kurz in aufrechter Position stehen, um dann vom durch Bodenwinde bewegten Fallschirm umgeworfen zu werden. Das Bergungsteam war innerhalb kürzester Zeit an der Kapsel, und brachte sie in eine für den Ausstieg gut geeignete Lage.

Da die Landung im vorgesehenen Gebiet rund 147 Kilometer südöstlich der Stadt Schesqasghan in Zentralkasachstan erfolgte, waren die Bergungsmannschaften mit Hubschraubern vom Typ Mi-8 und Fahrzeugen schnell vor Ort. Bald hatten alle drei Besatzungsmitglieder die Kapsel verlassen und konnten die Steppenluft genießen. Eine erste Überprüfung verschiedener medizinischer Werte ergab, dass sich die Besatzung in guter gesundheitlicher Verfassung befindet.

Sojus-MS 04 mit der Hersteller-Seriennummer 735 wurde katalogisiert mit der NORAD-Nr. 42.682 und als COSPAR-Objekt 2017-020A.

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• Sojus MS-04 – (Nr.735) – Sojus-FG

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Ein Beitrag von Axel Nantes. Quelle: NASA, Roskosmos.

Mit der Landung mit den Russen Andrej Borissenko und Sergej Ryshikow sowie dem US-Amerikaner Shane Kimbrough an Bord gegen 13:20 Uhr MESZ (11:20 Uhr UTC) am 10. April 2017 im vorgesehenen Gebiet wurde die ISS-Expedition 50 endgültig erfolgreich abgeschlossen.

Die drei Raumfahrer waren am 19. Oktober 2016 mit Sojus-MS 02 zur Internationalen Raumstation (International Space Station, ISS) aufgebrochen, dockten am 21. Oktober 2016 um 10:52 Uhr MEZ (9:52 Uhr UTC) an und verbrachten zusammen 173 Tage im All. Der NASA-Astronaut übernahm am 30. Oktober 2016 das Kommando der Expedition 50, nachdem er zuvor als Bordingenieur im Rahmen der Expedition 49 tätig geworden war. Borissenko und Ryshikow arbeiteten als Bordingenieure.

Zusammen mit einem früheren Raumflug hat Borissenko jetzt 337 All-Tage absolviert. Kimbrough konnte mit seinem zweiten Raumflug seinen Erfahrungsschatz auf 189 Tage im All erweitern. Ryshikow kommt mit dem Abschluss seines ersten Einsatzes im Weltraum auf 173 Tage. Sojus-MS 02 und die drei Raumfahrer legten zusammen insgesamt rund 118 Millionen Flugkilometer zurück und absolvierten 2.768 Erdumrundungen.

Am Ende des Fluges legten die drei Raumfahrer schließlich wieder ihre Sokol-Fluganzüge an und bereiteten sich in der Besatzungskabine von Sojus-MS 02 auf die Landung vor. Die Luken zur ISS wurden am 10. April 2017 gegen 6:45 Uhr MESZ geschlossen. Nach der Überprüfung des hermetischen Abschlusses koppelte das Sojus-Raumschiff mit Sojus-Kommandant Ryshikow an den Kontrollen um 9:57 Uhr und 30 Sekunden MESZ vom Kopplungsstutzen am Forschungs- und Kopplungsmodul mit dem Eigennamen Poisk (russisch für Suche) am russischen Segment ab. Anschließend entfernte sich Sojus-MS 02 langsam von der Station. Die ISS befand sich während dieses Manövers im freien Flug, um den Ablegevorgang nicht durch automatische Lagekorrekturen zu stören.

Um 12:28 Uhr und 30 Sekunden MESZ begann eine vier Minuten und 38 Sekunden lange Brennphase des Antriebs am Heck bzw. am Servicemodul von Sojus-MS 02 zum Abbremsen. Das Raumschiff wurde dadurch soweit verlangsamt, dass der erdnächste Punkt seiner Umlaufbahn innerhalb der Erdatmosphäre lag. In rund 140 Kilometern Höhe wurden um 12:55 Uhr und 21 Sekunden 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 um 13:04 Uhr und 29 Sekunden MESZ 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 um 13:20 Uhr und 35 Sekunden MESZ blieb die Besatzungskabine von Sojus-MS 02 nur kurz in aufrechter Position stehen, um dann vom durch Bodenwinde bewegten Fallschirm umgeworfen zu werden. Das Bergungsteam war innerhalb von drei Minuten an der Kapsel, und brachte sie in eine für den Ausstieg gut geeignete Lage.

Da die Landung im vorgesehenen Gebiet rund 147 Kilometer südöstlich der Stadt Schesqasghan in Zentralkasachstan erfolgte, waren die Bergungsmannschaften mit Hubschraubern vom Typ Mi-8 und Fahrzeugen schnell vor Ort. Rund vierzehn Minuten nach dem Aufsetzen hatten alle drei Besatzungsmitglieder die Kapsel verlassen und konnten die Steppenluft genießen. Eine erste Überprüfung verschiedener medizinischer Werte ergab, dass sich die Besatzung in guter gesundheitlicher Verfassung befindet.

Sojus-MS 02 wurde katalogisiert mit der NORAD-Nr. 41.820 und als COSPAR-Objekt 2016-063A.

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• Sojus MS-02 – (Nr.732) – Sojus-FG

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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 Raumfahrtagentur NASA, nach seiner Mission jenseits des Erdorbits wieder in die Atmosphäre der Erde eintritt, wird sich die Raumkapsel aufgrund der Reibung äußerst stark erhitzen. Temperaturen bis zu 2.400 °C werden auf das Crewmodul einwirken. Zum Glück verfügt die Kapsel über einen Schutz: Das Raumschiff verfügt an der Unterseite über einen diskusförmigen Hitzeschild, mit dem voran sie in die Erdatmosphäre eintritt. Die Oberfläche dieses Hitzeschilds besteht aus einem ablativen Material namens AVCOAT, das in mehrere Tausend Löcher auf der Oberfläche des Hitzeschildes gefüllt wird. Bei dem Wiedereintritt schmilzt das Material teilweise und transportiert so durch die Strömung die Hitze von dem Hitzeschild weg, wodurch die Kapsel gekühlt wird.

Ein solcher Hitzeschild kam auch bei Orions Erstflug erfolgreich zum Einsatz, EFT-1 (Exploration Flight Test 1) im Dezember 2014. Erfolgreich beschützte er die Raumkapsel vor den extremen Temperaturen von über 2.200 °C während des Wiedereintritts nach zwei Erdumrundungen. Inzwischen ist Orion wieder „zu Hause“ angekommen, nämlich im Kennedy Space Center in Florida. Dort wird das Raumschiff gründlich inspiziert, diese Untersuchungen sind inzwischen fast vollständig abgeschlossen. Am 13. Februar wurde die Kapsel in der Launch Abort System Facility (LASF) mithilfe eines speziellen Krans hochgehoben, um den Hitzeschild zu entfernen. Dieser wurde dann auf den Anhänger eines Lastwagens verfrachtet, um ihn für weitere Inspektionen zu dem Marshall Space Flight Center (MSFC) in Alabama zu transportieren. Dort kam der Hitzeschild am 9. März an.

Als nächstes wurde er ausgeladen und auf einer großen Halterung befestigt, damit Ingenieure Proben des AVCOAT-Materials entnehmen konnten. Durch diese Proben kann die Dicke der einzelnen Schichten bestimmt werden, wodurch die NASA das Verhalten des Hitzeschilds besser verstehen kann. Als nächstes wird die verbleibende AVCOAT-Schicht mit der 7-Achsen CNC-Fräse des Marshall Space Flight Centers „wegrasiert“. Auch werden Sensoren entfernt, die als nächstes zu dem Ames Research Center zurückgebracht werden sollen, genauso wie die herausgefrästen Proben des Hitzeschilds. Im Juni wird der Hitzeschild zum Langley Research Center in Virginia befördert, wo er an einer Testversion der Orion-Kapsel angebracht werden soll. Mit dieser Kapsel sollen 2016 Wasserungstests in dem Wasserbecken auf dem Gelände des Zentrums stattfinden. Der ursprüngliche Hitzeschild dieses Testartikels wurde vor Kurzem an Bord eines Super Guppy-Frachtflugzeuges wieder zurück zum Hersteller Lockheed Martin in Denver geschickt. Die Orion-Kapsel, die bei EFT-1 zum Einsatz kam, soll nach Abschluss aller Untersuchungen den Bodenanlagen des Kennedy Space Centers übergeben werden. Die Kapsel wird dann für einen Testflug des turmförmigen Startabbruchsystems 2019 erneut eingesetzt.

Der größte Teil des Hitzeschilds von Orion wird -wie beschrieben- mit AVCOAT-Material bedeckt sein. Es existieren weiterhin jedoch noch sechs scheibenförmige Kompressionspads auf der Oberseite, deren Konsistenz eine andere ist: Sie bestehen aus einem Material namens zweidimensionaler Kohlenfaserphenol. Sie beschützen Orion nicht nur vor der Hitze während des Wiedereintritts in die Erdatmosphäre, sondern verbinden auch die Kapsel mit dem Servicemodul und müssen daher den enormen Kräften während des Starts und der Abtrennung der Kapsel standhalten. Für Orions nächsten Flug haben die Ingenieure des Ames Research Center jedoch ein neues Material als Ersatz entwickelt: Dieser wird als dreidimensionaler Multi-Functional Ablative Thermal Protection (3D-MAT) bezeichnet. Der Unterschied liegt darin, dass nun Schnüre aus Quarz dreidimensional gewoben werden. Das bedeutet, dass die Schnüre nicht mehr nur der Länge und Breite nach, sondern auch senkrecht gewoben werden.

Die Entwicklung dieses Materials begann vor drei Jahren. Der Grund für diese Entscheidung lag darin, dass Orions Hitzeschild bei der nächsten Mission wesentlich höheren Temperaturen widerstehen muss, die jenseits der Grenzen von dem bisherigen zweidimensionalen Kohlenfaserphenol liegen. Deshalb wurden Proben verschiedener Materialien in dem Ames Research Center hohen Temperaturen ausgesetzt. Während diesen Tests zeigte sich, dass 3D-MAT sich wesentlich besser verhält als das bisherige zweidimensionale Material, das unter den selben Bedingungen brach. Nach drei Jahren der Entwicklung werden nun die Ergebnisse dem Orion-Programm übergeben. Die Fertigung des neuen Materials ist aufwändig: 5.000 Fäden, jeder einzeln kontrolliert, werden zu einem etwa 7,5 Zentimeter dicken, 60 cm breiten, 50-lagigen Block verwoben. Mit einem Spezialkleber werden kleinste Lücken zwischen den Lagen und den einzelnen Fäden verschlossen.

Die Daten, die während EFT-1 gesammelt wurden, sollen auch in das Critical Design Review des Raumschiffs im Sommer einfließen, eine rigorose Designprüfung, bei der das endgültige Design von Orion festgelegt wird. Im Mai soll dann in der Michoud Assembly Facility, einer gewaltigen Fabrikationshalle nahe New Orleans, die Fertigung der nächsten Orion-Kapsel beginnen, im April die Montage des turmförmigen Startabbruchsystems für diesen Flug. Ebenfalls soll dieses Jahr eine Testversion des europäischen Servicemoduls strukturell getestet werden.

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 begonnen. So konnten die Entwicklungsarbeiten an einem Raumschiff, an dem bereits mit Hochdruck gearbeitet wurde, fortgeführt werden.

Der nächste Flug von Orion steht nicht später als im November 2018 mit der Mission EM-1 (Exploration Mission 1) an. Bei dieser Mission soll ein unbemanntes Orion-Raumschiff zum Mond fliegen und dort in eine stabile Mondumlaufbahn einschwenken. EM-1 wird etwa 25 Tage dauern und neben einem europäischen Servicemodul, das Technologien des inzwischen eingestellten ATV-Raumtransporters verwendet, auch den neuen Schwerlastträger der NASA einsetzen, das Space Launch System (SLS). Das SLS befindet sich noch in der Entwicklungsphase, gleichzeitig werden große Teile der Infrastruktur, die bereits am Kennedy Space Center existiert, modernisiert und umgebaut, damit das SLS dort starten kann.

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Erstellt von Martin Knipfer. Quelle: NASA, NASA TV, NSF

Am 5. Dezember begann eine neue Ära der bemannten US-Raumfahrt: Das neue Raumschiff Orion der US-amerikanischen Luft- und Raumfahrtbehörde NASA startete zu seinem historischen Erstflug EFT-1 (Exploration Flight Test 1). Nach dieser erfolgreichen Mission wurde die Raumkapsel aus dem pazifischen Ozean geborgen und an Bord des Bergungsschiffes USS Anchorage zurück an Land befördert. Am 8. Dezember erreichte die Anchorage dann den Militärhafen von San Diego. Dort wurde Orion ausgeladen und in ein spezielles Zelt gebracht, in dem die Herstellerfirma Lockheed Martin die Kapsel inspizierte und Daten aus ihr gewonnen hat. Daraufhin wurde Orion in eine Transportstruktur verladen, die den Spitznamen „Armadillo“(Gürteltier) trägt, diese Transportstruktur wurde dann auf einem LKW befestigt.

Danach begann die lange Fahrt von San Diego nach Florida, 3.700 km quer durch die Vereinigten Staaten. Am 18. Dezember kam Orion dann am Kennedy Space Center an. Die Transportstruktur wurde gereinigt und dann in der LASF (Launch Abort System Facility) abgestellt, einem Gebäude auf dem Gelände des Kennedy Space Centers. Im Kennedy Space Center fanden die Endmontage und Vorbereitungen auf den Start statt, nun kehrt das Raumschiff quasi an seinen „Geburtsort“ zurück. Orion wurde aus der Transportstruktur herausgehoben und mit einer Pressekonferenz empfangen, nun beginnen genauere Analysen der Systeme der Kapsel. Dazu werden der obere Hitzeschild demontiert und Kabel, Rohre und Avionik- und Antriebssysteme im Inneren des Raumschiffs genauer inspiziert.

Vorläufige Untersuchungen des Raumschiffs haben ergeben, dass keine unerwarteten Beschäd- igungen aufgetreten sind. An der Seite der Kapsel gab es Anzeichen für Einschläge von Mikrometeoriten oder Weltraummüll, wovon man schon vor dem Flug ausgegangen ist. Von dem Hitzeschild wurden bereits Proben entfernt und in ein Labor für genauere Analysen geschickt. Generell ist der Zustand der Orion-Kapsel gut genug, um sie aufzuarbeiten und bei einem weiteren Flug verwenden zu können: Ascent Abort 2 (AA-2) 2018. Bei diesem Test soll Orion mitsamt dem Startabbruchsystem auf einer Peacekeeper-Rakete von dem Startplatz SLC-46 in Cape Canaveral starten. Kurz vor dem Überschreiten der Schallmauer, wenn die dynamische Belastung an ihrem höchsten Punkt ist, die auf das Raumschiff wirkt, soll das Startabbruchsystem während des Fluges zünden und Orion von der übrigen Rakete entfernen. Dieser Flug wird den letzten Test des Startabbruchsystems vor der ersten bemannten Orion-Mission darstellen.

Auch ein weiterer Flug von Orion steht 2018 an: Exploration Mission 1 (EM-1). Bei diesem Flug soll Orion erstmals auf dem Space Launch System starten, der neuen Schwerlastträgerrakete der NASA, und bis zum Mond fliegen. Die einzelnen Metallpaneele der Druckkabine der Kapsel, die bei diesem Flug zum Einsatz kommen soll, sind momentan bereits in Südkalifornien im Bau. Sie werden danach zu der Michoud Assembly Facility transportiert, eine gewaltige Fabrikationshalle im US-Bundesstaat Louisiana, und dort ab dem Spätsommer 2015 mithilfe von Rührreibschweißen miteinander verbunden, einer State-Of-The-Art Fertigungstechnologie. Vorher soll im April 2015 die Endmontage des Startabbruchsystems für diesen Flug beginnen. Eine Testversion des europäischen Servicemoduls, das auf dem Servicemodul des Raumtransporters ATV basiert und bei EM-1 zum Einsatz kommen soll, befindet sich momentan in Bau. Es wird wahrscheinlich 2015 für strukturelle Belastungstests zum Einsatz kommen.

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 begonnen. So konnten die Entwicklungsarbeiten an einem Raumschiff, an dem bereits mit Hochdruck gearbeitet wurde, fortgeführt werden.

Der nächste Flug von Orion steht nicht später als im November 2018 mit der Mission EM-1 (Exploration Mission 1) an. Bei dieser Mission soll ein unbemanntes Orion-Raumschiff zum Mond fliegen und dort in eine stabile Mondumlaufbahn einschwenken. EM-1 wird etwa 25 Tage dauern und neben einem europäischen Servicemodul, das Technologien des inzwischen eingestellten ATV-Raumtransporters verwendet, auch den neuen Schwerlastträger der NASA einsetzen, das Space Launch System (SLS). Das SLS befindet sich noch in der Entwicklungsphase, gleichzeitig werden große Teile der Infrastruktur, die bereits am Kennedy Space Center existiert, modernisiert und umgebaut, damit das SLS dort starten kann.

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

Nachdem der gestrige Startversuch wegen Problemen mit einem Ventil des Treibstofftanks abgebrochen wurde, konnte heute pünktlich um 13:05 Orion, das neue Raumschiff der US-amerikanischen Luft- und Raumfahrtbehörde NASA, zu seinem Erstflug EFT-1 (Exploration Flight Test 1) starten. Unter starker Rauch- und Lärmentwicklung erhob sich die Trägerrakete vom Typ Delta IV Heavy majestätisch von dem Startplatz bei Cape Canaveral. Mit Stichflammen aus den drei RS-68A Triebwerken schoss die Rakete förmlich in den Himmel. Nach etwa drei Minuten wurden die beiden seitlichen Booster abgeworfen, nach fünf Minuten die mittlere Haupstufe. Das Triebwerk der zweiten Stufe zündete erfolgreich, um Orion in seine Umlaufbahn einzuschießen. Die seitlichen Verkleidungen wurden planmäßig abgesprengt, das turmförmige Startabbruchsystem von Orion weggezogen. Kurz darauf wurde das Triebwerk der Oberstufe abgeschaltet, Orion befindet sich nun in einem niedrigen Erdorbit mit einem Erdabstand von minimal 185 und maximal 800 km und dreht sich langsam um seine eigene Achse, damit die Temperatur des Raumschiffs kontrolliert werden kann. Danach wurde die Telemetrie ausgewertet, um sicherzustellen, dass Orion heil im Orbit angekommen und bereit für die nächste Phase der Mission ist: In etwa zwei Stunden sollte das Triebwerk der Oberstufe erneut zünden und Orion weiter von der Erde entfernen, als je ein US-Raumschiff nach 1972 flog.

Kurz nachdem die erste Erdumrundung abgeschlossen war, zündete das 100 kN starke RL-10 Triebwerk der Oberstufe erneut, um Orion weiter von der Erde zu entfernen. Nach 4 Minuten und 42 Sekunden war diese Zündung beendet, nun befand sich Orion auf einer stark elliptischen Bahn mit einer maximalen Erdentfernung von 5.808 Kilometern, das ist mehr als die 14-fache Bahnhöhe der Internationalen Raumstation ISS. Als Orion auf dieser Umlaufbahn tiefer in den Weltraum vorgedrungen ist, musste das Raumschiff 15 Minuten lang eine Zone starker elektromagnetischer Strahlung passieren, den Van-Allen Gürtel. Die komplexe Bordelektronik widerstand dieser hohen Strahlenbelastung anstandslos. Kurz nach vier Uhr nachmittags erreichte Orion dann den höchsten Punkt seiner Bahn, ab diesem Moment ging es wieder zur Erde zurück. Nur kurze Zeit später wurde die Orion-Kapsel von dem Servicemodul und der Oberstufe abgetrennt. Nochmal passierte Orion den Van-Allen Gürtel, erneut ohne Probleme. Die kleinen Steuertriebwerke der Raumkapsel feuerten währenddessen 10 Sekunden lang, um Orion korrekt für seinen Wiedereintritt in die Erdathmosphäre auszurichten. Mit über 32.000 km/h nähert sich Orion nun unablässig seinem Heimatplaneten.

4 Stunden und 13 Minuten nach dem Start war es dann soweit: Mit dem unteren Hitzeschild voran, der größte seiner Art, der jemals hergestellt wurde, trat die Orion-Kapsel in die Erdathmosphäre ein. Kurz darauf brach planmäßig die Kommunikation mit der Kapsel ab, weil die Signale nicht das heiße Plasma passieren konnten, das die Kapsel während des Wiedereintritt umgab. Doch wenige Minuten später konnte die Kommunikation wiederhergestellt werden, die Kapsel hatte den Wiedereintritt, bei dem sich der Hitzeschutzschild auf über 2.200 °C erhitzte, erfolgreich überstanden. Danach begann der nächste Schritt, um die Kapsel erfolgreich im Pazifik zu landen: Nachdem die Abdeckung des Fallschirm-Abschnittes abgeworfen wurde, konnten sich zwei Bremsfallschirme entfalten. Ihnen folgten dann die drei Hauptfallschirme, die zusammen über die Fläche von drei American football-Felder verfügten und die Kapsel weiter auf etwa 30 km/h abbremsten. Um 17:29 landete Orion dann sanft im pazifischen Ozean, das Bergungsteam war bereits zur Stelle.

Kurz nach der Landung näherte sich ein MH-60 S Helikopter der Kapsel, um die Bergung zu unterstützen. Er stellte fest, dass Orion den Flug heil überstanden hat und aufrecht im Wasser schwimmt. Die Systeme der Kapsel wurden abgeschaltet, während sie genauer inspiziert wurde, um sicherzustellen, dass die Bergungsmannschaft sich der Kapsel gefahrlos nähern kann. Danach wurde die notwendige Ausrüstung an dem Raumschiff angebracht, um es auf ein mit Wasser gefülltes Deck der USS Anchorage zu befördern, dem Bergungsschiff. Inzwischen befindet sich Orion innerhalb der Anchorage auf dem Rückweg an Land. Am Montag soll die Kapsel ausgeladen werden, davor soll noch während der Fahrt zum Hafen von San Diego eine erste Überprüfung der Systeme von Orion erfolgen.

Wie geht`s weiter?

Nach der Ankunft in San Diego wird die Orion-Kapsel in einer Transportstruktur verstaut und zurück zum Kennedy Space Center in Florida gebracht. Dort wird diese Kapsel sorgfältig inspiziert und auf ihren nächsten Flug vorbereitet werden, Ascent Abort 2. Bei diesem suborbitalem Flug soll 2018 das turmförmige Startabbruchsystem getestet werden, indem es während eines Raketenfluges die Kapsel von der Rakete weg befördert. Gleichzeitig sind die Daten, die während EFT-1 von zahlreichen Messinstrumenten gesam- melt wurden, für die weiteren Entwicklungsarbeiten von Orion sehr wichtig. Der nächste Orion-Flug ins Weltall wird Exploration Mission 1 (EM-1) nicht später als im November 2018 sein. Diese Mission wird zugleich auch der Jungfernflug des Space Launch Systems sein, der neuen Schwerlastträgerrakete der NASA, und Orion bis zum Mond führen. Auch wird bei diesem Flug ein europäisches Servicemodul zum Einsatz kommen, das Technologien des inzwischen eingestellten Raumtransporters ATV verwendet. Erste Hardware, die bei diesem Flug zum Einsatz kommen soll, existiert bereits sowohl auf Seiten von Orion als auch von dem Space Launch System. 2015 soll offiziell mit der Fertigung des Orion-Raumschiffs für EM-1 in den Hallen der Michoud Assembly Facility bei New Orleans begonnen werden. Spätere Orion-/Space Launch System-Flüge sollen bemannte Missionen zum Mars in den 2030ern vorbereiten.

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Ein Beitrag von Martin Knipfer. Quelle: NASA.

Rückblick

Orions langer Weg zu seinem Erstflug EFT-1 (Exploration Flight Test 1) begann vor über drei Jahren, genauer gesagt am 9. September 2011, mit dem Fertigungsbeginn der Kapsel in den riesigen Hallen der Michoud Assembly Facility (MAF) nahe New Orleans. Die erste Komponente des Raumschiffs, die konstruiert wurde, war die Druckkapsel von Orion. Sie besteht aus Aluminium und soll bei späteren bemannten Orion-Flügen der Bereich sein, in dem sich die Besatzung aufhalten wird. Nach der Fertigstellung dieser Druckkapsel im Juni 2012 wurde sie zu dem Operations and Checkout Building des Kennedy Space Centers (KSC) in Florida verschifft. Dort wurde das Raumschiff mit sämtlichen Systemen ausgestattet, das es für einen erfolgreichen Flug benötigt. Zu diesen gehören etwa die Steuertriebwerke der Kapsel oder die Avioniksysteme. Diese Computersysteme wurden im Oktober 2013 das erste Mal aktiviert. Zwei Monate später wurden der diskusförmige untere Hitzeschild der Kapsel –der größte seiner Art, der je gebaut wurde- und das turmförmige Startabbruchsystem fertiggestellt. Im Januar 2014 folgte das Servicemodul, das Orion während des Fluges mit Strom versorgen soll. Im März 2014 kamen dann die beiden Booster der Trägerrakete vom Typ Delta IV Heavy im Cape Canaveral an, im Mai folgte die Haupt- und die Oberstufe. Die Kapsel erhielt unterdessen im Juni 2014 ihren unteren Hitzeschild und wurde im Juli mit dem Servicemodul verbunden. Nachdem Ende August der obere Hitzeschild –bestehend aus mehreren Hundert Kacheln- an der Kapsel montiert wurde, war Orion nun fertiggestellt und wurde im September dann feierlich aus dem Operations and Checkout Building herausgerollt. Das Raumschiff wurde in einem weiteren Gebäude auf dem Gelände des KSC betankt, danach wurde im Oktober 2014 das Startabbruchsystem installiert. Inzwischen wurden im September sämtliche Stufen der Delta IV Heavy Trägerrakete miteinander verbunden, im Oktober wurde sie auf den Startplatz SLC-37 herausgerollt. Dann, am 12. November, wurde auch das Orion-Raumschiff zum Startplatz gebracht und mit der Rakete verbunden.

Nachdem mehrere kleinere Vorbereitungen abgeschlossen wurden, wurde Orion in den vergangenen Tagen mit zahlreichen Utensilien beladen. Zu diesen gehören unter anderem ein Sauerstoffschlauch, der bereits bei der ersten Mondlandung von Apollo 11 verwendet wurde, ein kleine Probe Mondstaub, ein Knochen eines Fossiles eines Tyrannosaurus Rex und ein Mikrochip, auf dem über eine Million Namen von Weltraumenthusiasten gespeichert, die sich dafür auf einer Internetseite registriert haben. Daneben sind Gedichte, Musik, Münzen, Flaggen sowie wissenschaftliche Instrumente mit dabei. Diese Gegenstände sollen bei diesem historischen Erstflug von Orion den technischen und kulturellen Fortschritt der Menschheit ausdrücken und sie zu neuen Errungenschaften in den genannten Bereichen inspirieren. Für die junge Generation werden auch zahlreiche Sachen von der amerikanischen Version der Sesamstraße an Bord sein, wie etwa ein Keks des Krümelmonsters. Das Raumschiff mit verschiedensten Gegenständen zu beladen, ist in der bemannten US-Raumfahrt durchaus üblich, bereits die ersten Mercury-Raumschiffe hatten Münzen an Bord.

Unterdessen werden an der Westküste der Vereinigten Staaten zahlreiche Luftfahrzeuge darauf vorbereitet, den Wiedereintritt und die Landung von Orion in pazifischen Ozean aufzunehmen. So möchte man wichtige Daten über diesen letzten Abschnitt des Fluges gewinnen. Zu diesen Luftfahrzeugen gehört eine NP-3D der US-Marine, mit der Ingenieure des Langley Research Centers Temperaturdaten über den Wiedereintritt der Kapsel sammeln wollen. Eine zweite NP-3D wird ebenfalls zugegen sein, jedoch ihre Beobachtungen auf die Entfaltung der Fallschirme und die Wasserung konzentrieren. Darüber hinaus werden zwei MH-60S Militärhelikopter die letzten 3.000 Meter der Landung verfolgen, bevor sie die Bergung der Kapsel unterstützen. Zu guter Letzt wird auch noch eine Predator-Drohne die Landung für den Streamingkanal NASA TV aufnehmen. Ob der Flug morgen tatsächlich stattfinden kann, steht noch in den Sternen, schließlich steht die Wahrscheinlichkeit für Wetterbedingungen, die einen Start erlauben, nur bei 70 %. Orion, die Delta IV Heavy-Trägerrakete und die Bodenanlagen sind jedenfalls auf „Go“: Gestern wurde das sogenannte „Launch Readiness Review“ erfolgreich abgeschlossen, eine letzte Überprüfung, ob Orion, die Delta IV Heavy-Trägerrakete und die Bodensysteme bereit für den Flug sind.

Ausblick

Sollte auch das Wetter auf „Go“ stehen, erwartet Orion morgen eine wahre Feuertaufe gleich bei seinem lange erwarteten Erstflug. Es beginnt schon bei dem Start: Während des gesamten Aufstiegs in den Weltraum wirken enorme dynamische Kräfte auf das Raumschiff. Nach etwa vier Minuten werden die seitlich angebrachten Booster der Trägerrakete abgeworfen, nach fünfeinhalb Minuten die zentral angebrachte Hauptstufe. Danach zündet die zweite Stufe etwa elf Minuten lang und befördert Orion in einen niedrigen Erdorbit. Nach einer Erdumrundung auf dieser niedrigen Umlaufbahn zündet die Oberstufe zwei Stunden nach dem Start erneut und hebt die Bahn an. Das Raumschiff wird sich dann bis zu 5.800 Kilometer von der Erde entfernen, das ist mehr als die 14-fache Bahnhöhe der Internationalen Raumstation ISS! Während dieses Orbits passiert Orion zweimal (hin- und zurück) den Van-Allen Gürtel, eine Zone, in der sehr starke elektromagnetische Strahlung auf sämtliche Systeme des Raumschiffs wirken wird. Nachdem das Raumschiff wieder der Erde näher kommt, trennt sich die Kapsel etwa dreieinhalb Stunden nach dem Start von dem Servicemodul ab und sorgt mithilfe seiner kleinen Steuertriebwerke für eine korrekte Ausrichtung. Orion nähert sich nun unaufhaltsam der Erde, und das mit einer Geschwindigkeit von über 32.000 km/h. Dann, nach etwa vier und einer Viertel Stunde, trifft die Kapsel mit dem Hitzeschild voran auf die Erdathmosphäre. Durch diesen Wiedereintritt wird Orion abgebremst, der Hitzeschutzschild an der Unterseite erhitzt sich dabei auf über 2.200 °Celsius. Danach sollen sich 11 Fallschirme in einem hochkomplexen Prozesses entfalten und dafür sorgen, dass Orion etwa viereinhalb Stunden nach dem Start sanft mit nur 30 km/h im pazifischen Ozean landet.

Danach wird die Orion-Kapsel geborgen und zurück an Land gebracht. Bei EFT-1 werden wichtige Daten während des Fluges von zahlreichen Instrumenten gesammelt. Diese Daten sind äußerst wichtig für weitere Entwicklungsarbeiten an Orion und machen deshalb eine sichere Bergung der Kapsel unumgänglich. Zuerst werden zwei Helikopter von dem Deck des Bergungsschiffes USS Anchorage aufsteigen und die Kapsel lokalisieren. Wurde sie gefunden, so nähert sich ein Team der US-Marine in Schlauchbooten ihr und inspiziert die Kapsel auf mögliche Beschädigungen. Danach wird Orion mithilfe eines Seiles auf ein mit Wasser gefülltes Deck der USS Anchorage gezogen. Das Wasser wird abgelassen und das Schiff steuert den Hafen von San Diego an. Dort wird Orion ausgeladen und zum Kennedy Space Center in Florida zurückgebracht, wo die Kapsel eingehend untersucht und auf ihren nächsten Flug vorbereitet wird. Es handelt sich dabei um Ascent Abort 2, einen suborbitalen Test des Startabbruchssystem 2018. Der nächste Flug von Orion ins All soll nicht später als im November 2018 mit Exploration Mission 1 (EM-1) erfolgen. Diese Mission wird zugleich auch der Erstflug der neuen Schwerlastrakete der NASA sein, des Space Launch Systems, und Orion bis zum Mond führen. Das Raumschiff soll bei diesem Flug ein europäisches Servicemodul auf Basis des Servicemoduls des Raumfrachters ATV verwenden, die ersten Exemplare Hardware, die bei diesem Flug zum Einsatz kommen sollen, sind bereits fertiggestellt. Uns erwarten also nicht nur morgen spannende Zeiten mit dem Orion-Raumschiff.

Update 16:55

Der heutige Startversuch wurde leider abgebrochen. Der Mobile Service Tower, eine Struktur auf dem Startplatz, in der die Trägerrakete und Orion auf den Start vorbereitet wurde, wurde gegen 6:00 morgens zurückgefahren. Danach begann die Betankung der Delta IV Heavy mit flüssigem Wasserstoff (LH2) und flüssigem Sauerstoff, den Treibstoffen. Auch dieser Vorgang lief erfolgreich ab, sodass 19 Minuten vor dem Start der Countdown planmäßig angehalten werden konnte. Doch dann begannen die Probleme: Zuerst befand sich ein Boot im Startbereich, deshalb wurde der Start von 13:05 auf 13:17 verschoben. Danach gab es Probleme mit dem Wetter, genauer gesagt mit dem Wind. Zuerst wurde der Start auf 13:55, danach auf 14:26 verschoben. Schließlich trat das Problem auf, das letztendlich zum Abbruch des heutigen Startversuches führte: Sensoren zeigten an, dass das Ventil, das in dem LH2-Tank der Hauptstufe der Rakete angebracht war, nicht korrekt funktionierte. Alle Versuche, das Problem zu lösen, scheiterten, und so musste der heutige Startversuch leider abgebrochen werden. Morgen wird um 13:05 ein neuer Versuch unternommen, hoffen wir, dass er dieses Mal erfolgreich ist.

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Ein Beitrag von Martin Knipfer. Quelle: NASA.

Es war ein weiterer wichtiger Schritt für Orion, das neue Raumschiff der US-amerikanischen Luft- und Raumfahrtbehörde NASA, auf dem langen Weg zu seinem Erstflug Exploration Flight Test 1 (EFT-1): Nachdem es sein turmförmiges Startabbruchssystem erhalten hat, wurde am 12. November das nun komplett fertiggestellte Raumschiff zu dem Startplatz SLC-37 des Weltraumbahnhofs in Cape Canaveral herausgerollt. Dort wurde Orion dann auf die Oberstufe seiner Trägerrakete vom Typ Delta IV Heavy aufgesetzt. Nachdem das Raumschiff schon seit über drei Jahren an verschiedensten Orten gefertigt, zusammengebaut und betankt wurde, werden nun die letzten Vorbereitungen getroffen, um bereit für den Erstflug am 4. Dezember zu sein.

Diese Vorbereitungen sind weit weniger spektakulär und PR-wirksam als der Rollout zum Startplatz, aber dennoch für einen reibungslosen Ablauf des Fluges unabdingbar. So wurden etwa am 20. November die Batterien installiert, die Orion während des Erstfluges mit Strom versorgen werden. Da diese Batterien nur eine begrenzte Lebensdauer haben, wurden sie so spät wie möglich montiert. Auch wurde das so genannte „Flight Readiness Review“ für Orion von der NASA und der Herstellerfirma Lockheed Martin abgeschlossen. Diese rigorose Überprüfung der Systeme des Raumschiffs, des Flugablaufs und der unterstützenden Elemente stellt sicher, dass Orion bereit für seinen Erstflug ist. Doch nicht nur an der Ostküste der Vereinigten Staaten am Cape Canaveral, sondern auch im Westen sind die Vorbereitungen auf EFT-1 im vollen Gange. Nach dem Flug wird Orion hoffentlich sanft im pazifischen Ozean landen. Zwar befindet sich bei EFT-1 noch keine Besatzung an Bord der Kapsel, dafür aber wichtige Daten, die während des Fluges von verschiedenen Instrumenten gesammelt werden. Diese machen es erforderlich, dass die Kapsel mithilfe eines Schiffes geborgen und an Land gebracht werden muss. Dieser Vorgang wurde bereits mehrmals geübt, nun bereitet man sich am Hafen von San Diego in Kalifornien auf die tatsächliche Bergung von Orion nach EFT-1 vor. Es wurde die nötige Ausrüstung, um Orion aus dem Wasser zu befördern, auf den Bergungsschiffen USS Anchorage und USNS Salvor verladen, sie sind jetzt bereit, in See zu stechen.

Auch muss natürlich vor dem Start sichergestellt werden, dass sämtliche Systeme an Bord von Orion einwandfrei funktionieren. Um das zu überprüfen, ist es der zuverlässigste Weg, Tests der einzelnen Systeme vorzunehmen. Zu diesen Systemen gehören etwa die Kommunikationssysteme des Raumschiffs, die mithilfe der TDRS-Satelliten (Tracking and Data Relay Satellite) Befehle empfangen und Daten zu den Bodenstationen senden sollen. Diese Systeme wurden am 19. November aktiviert und während des sogenannten „Live Sky Test“ getestet. Außerdem wurden am 24. November die elektrischen Systeme getestet, die die pyrotechnischen Elemente des Raumschiffes zünden sollen. Bei diesen Komponenten handelt es sich um kleine, mit Sprengstoff gefüllte Bolzen, die ausgebrannte Stufen oder Verkleidungen abwerfen sollen. Orion besitzt solche Bolzen an der Verkleidung und der Verbindung mit der Oberstufe. Des weiteren wurden inzwischen die Tore des Mobile Service Towers geöffnet, in dem die Vorbereitungen an Orion und der Delta IV Heavy stattfinden, der Start von EFT-1 ist weiterhin um 13:05 MESZ am 4. Dezember geplant.

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 begonnen. 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.

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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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Der Beitrag EFT-1: Ab zum Startplatz erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

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 Martin Knipfer. Quelle: NASA, NSF, ULA, KUKA.

Am 11. September 2014 geschah etwas, was seit dem Rollout des Space Shuttles Endeavour aus der Fabrik in Palmdale 1991 nicht mehr passiert ist: Ein neues, einsatzbereites US- Raumschiff wurde aus der Konstruktionshalle herausgerollt. Es handelte sich um das neue Raumschiff der NASA, genannt Orion. Bei der Konstruktionshalle handelt es sich um das geschichtswürdige Neil Armstrong Operations and Checkout Building im Kennedy Space Center (KSC), in dem bereits die Apollo-Raumschiffe für ihre Missionen vorbereitet wurden. Das Raumschiff, bestehend aus dem kapselförmigen Crewmodul, das mit Plastikfolie verhüllt war, und dem zylindrischen Servicemodul, wurde zur Betankung in die PHSF (Payload Hazardous Serving Facility) transportiert, bevor es Ende September zum Startplatz für die Installation des Launch Abort-System (LAS) gebracht wird. Dieses System, das für gewöhnlich die Kapsel bei einer Gefahrensituation von der Trägerrakete wegbefördert, wird bei dem unbemannten Erstflug jedoch inaktiv bleiben.

Bereits vor drei Jahren, am 9. September 2011 begann die Konstruktion dieses Raumschiffes in der Michoud Assembly Facility. Dabei wurden erste Aluminiumteile der Druckkabine gewölbt und miteinander verschweißt. Fertiggestellt wurde diese Druckkabine, in der sich bei späteren Missionen mit anderen Orion-Kapseln einmal die Astronauten aufhalten sollen, am 22. Juni 2012. Danach wurde die Druckkabine von der MAF in das Operations and Checkout (O&C) Building des KSC gebracht, wo sie am 29. Juni mit einer Zeremonie von über 450 Leuten empfangen wurde. Im O&C Building fanden daraufhin die Installation der Avionik, des Reaction Control Systems (RCS), der Fallschirme und zusätzlicher Komponenten sowie verschiedene Tests und Simulationen statt. Darüber hinaus wurden 2012 die ersten Kacheln des oberen Hitzeschilds gefertigt. Im Oktober 2013 wurden das erste Mal die Computersysteme zum Leben erweckt, am 5. Dezember erreichte der runde, untere Hitzeschild das KSC. Der Turm des Launch Abort Systems (LAS), bei dem jedoch nur der Jettinson-Motor aktiv sein wird, wurde am 2. Dezember fertiggestellt. Es folgte am 22. Januar 2014 das Servicemodul, das Orion während EFT-1 mit Energie versorgen wird. Im Juni 2014 wurde der untere Hitzeschild an Orion angebracht, im Juli wurde das Crewmodul mit dem Servicemodul verheiratet. Nachdem im August der obere Hitzeschild angebracht wurde, wurde Orion am 5. September 2014 fertiggestellt.

In die Umlaufbahn befördert wird Orion bei seinem Erstflug von einer Trägerrakete des Typs Delta IV Heavy. Die Booster dieser Rakete, die etwa 40 m in der Länge und 4 m im Durchmesser messen und von je einem RS-68A Triebwerk mit etwa 3.000 kN Startschub angetrieben werden, kamen bereits im März dieses Jahres in der Integrationshalle an. Gefertigt wurden sie in Decatur, Alabama. Im Mai folgten die Hauptstufe, die dieselben Eckdaten wie die Booster hat, und die DCSS-Oberstufe, die etwa 14 m lang ist und über ein RL-10 B2 Triebwerk mit 110 kN Vakuumschub verfügt. Alle Stufen verwenden die Treibstoffkombination LH2 (flüssiger Wasserstoff) und LOX (flüssiger Sauerstoff). So handelt es sich bei der Delta IV Heavy, die für gewöhnlich Satelliten des Militärs oder des Verteidigungsministeriums befördert, um die leistungsfähigste Rakete, die momentan im Einsatz ist. Nun wurde das Stacking, das Verbinden der einzelnen Stufen miteinander, abgeschlossen.

Das Stacking fand in der Horizontal Integration Facility (HIF) des Betreibers ULA in Cape Canaveral statt. Die einzelnen Stufen wurden nach der Ankunft in Cape Canaveral inspiziert, bevor sie für das Stacking bereit waren. Der erste Booster wurde im Juni seitlich mit der Hauptstufe verbunden, der zweite im August. Die Oberstufe wurde noch in das Delta Operations Center gebracht, bevor sie am 29. August in der HIF ankam. Auf die Hauptstufe aufgesetzt und mit ihr verbunden wurde sie am 12. September. Das gesamte Stacking geschah in horizontaler Ausrichtung und wurde von ULA ausgeführt, überwacht wurde es von der NASA. Am Montag wird der Rollout der Delta IV Heavy aus der HIF zum Startplatz stattfinden. Dabei wird die Rakete noch ohne Orion mithilfe eines Elevating Platform Transporters zu dem Erector des Startplatzes LC-37 transportiert, wo sie danach aufgerichtet wird. Das soll am Dienstag geschehen. Danach befindet sich die Delta IV Heavy an dem Mobile Service Tower (MST), in dem die Nutzlast, also Orion mit dem LAS, Mitte November auf die Oberstufe aufgesetzt wird. Der Start von EFT-1 ist gegenwärtig für den 4. Dezember um 13:05 MESZ geplant.

Um die Bergung der Orion-Kapsel nach der Landung im Pazifischen Ozean am Ende dieses Fluges zu trainieren, haben die NASA, Lockheed Martin und die US Navy vom 12. bis zum 19. September einen dritten Bergungstest erfolgreich durchgeführt, genannt URT-3 für Underway Recovery Test 3. Genauso wie die zwei vorherigen Tests, URT-1 im Februar und URT-2 im August, fand dieser Test vor der Küste San Diegos in Kalifornien statt. Anders als bei den vorherigen Tests wurde nicht neue Ausrüstung erprobt, sondern bereits vorhandene eingesetzt. Die Auswahl dieser Ausrüstung basierte auf den Daten und den Erfahrungen, die bei den vorherigen Tests gesammelt wurden. URT-3 lief derart ab, dass ein Mock-Up der Orion-Kapsel am 11. September auf die USNS Salvor, ein Seenotrettungsschiff, verladen wurde. Am 12. September stach die Salvor in See, um die Back-Up Bergungsmethode zu testen: Mithilfe eines Kranes an Bord wurde Orion aus dem Wasser gezogen. Dieser Test wurde mehrmals wiederholt, auch in raueren Gewässern, um die Belastungsgrenzen des Krans zu testen. Bei diesem Test wurden ein Ring um die Kapsel, vier Leinen zur besseren Kontrolle beim Herausziehen und eine Art Korb, bestehend aus 10 Leinen um Orion herum, getestet. Am 15. September wurde das Mock-Up der USS Anchorage für weitere Tests übergeben. Bei diesen kam die bekannte Methode, Orion mithilfe mehrerer Leinen und mehrerer Schlauchboote auf ein mit Wasser gefülltes Deck der Anchorage zu ziehen, zum Einsatz. Da die Tests erfolgreich verliefen, sind Offizielle der NASA zuversichtlich, dass die Bergung von Orion während der realen EFT-1 Mission gelingen wird.

Der nächste Start des Orion-Raumschiffs wird nicht mehr auf einer Delta IV Heavy, sondern auf dem neuen Schwerlastträger der NASA erfolgen: Dem Space Launch System. Bis der Erstflug dieser neuen Rakete stattfindet, werden vermutlich noch etwa vier Jahre vergehen. An der Entwicklung von ihr wird dennoch schon fieberhaft gearbeitet. So hat die NASA am 12. September das Vertical Assembly Center (VAC) eröffnet. Dabei handelt es sich um die größte Gerätschaft zum Schweißen auf der gesamten Welt. Das VAC ist etwa 50 m hoch, etwa 23 m breit und steht in der Michoud Assembly Facility (MAF) in New Orleans. In ihm werden die Tankdome, die Tankzylinder und die Tankringe der gewaltigen Hauptstufe des SLS mithilfe von Rührreibschweißen miteinander verbunden. Auch wird in dem VAC die Inspektion der Schweißnähte sowie die Fertigung der Tankzylinder stattfinden. Dafür sollen große Aluminiumplatten gewölbt und an den Enden miteinander verschweißt werden. Im Moment wird das VAC noch zu Validierungszwecken getestet. Das VAC ist aber nur eine von zahlreichen High-Tech Maschinen in der MAF, die zur Fertigung des SLS genutzt werden sollen. So gibt es etwa schon das Segmented Ring Tool, mit dem die Tankringe gefertigt werden sollen. Diese verbinden die Tankdome mit den Tankzylindern; sämtliche Tankringe für den Erstflug des SLS wurden bereits gefertigt. Das Enhanced Robotic Weld Tool wird dagegen die kuppelförmigen Tankdome der Hauptstufe des SLS produzieren. Alle diese Geräte arbeiten mit Rührreibschweißen, einer State-of-the-art Fertigungstechnologie, die zwei Bauteile mithilfe der Reibungswärme von einem rotierenden Metallstift verschweißt.

Alle diese Gerätschaften sollen dazu dienen, die Hauptstufe des SLS zu fertigen. Sie wird etwa 60 m in der Höhe und 8,4 m im Durchmesser messen. Ihr Zweck ist es, in zwei Tanks die Treibstoffe LH2 und LOX aufzubewahren, die am unteren Ende der Hauptstufe von den vier RS-25 Triebwerken verbrannt werden. Um zusätzlichen Schub zu produzieren und so diese Hauptstufe zu unterstützen, verfügt das SLS über zwei Feststoffbooster, die seitlich an der Hauptstufe befestigt werden. Sie basieren auf den SRBs des Shuttles, sind jedoch um ein Segment verlängert. Diese fünfsegmentigen Feststoffbooster haben Anfang August das Critical Design Review, eine rigorose Designprüfung, bestanden, sodass nun die Arbeiten zur Zertifizierung dieser Booster beginnen können. Ein Bestandteil dieser Arbeiten besteht darin, einen solchen Feststoffbooster Anfang nächsten Jahres am Boden zu zünden. Für diesen Test, genannt QM-1 für Qualification Motor 1, hat die NASA am 26. August einen sogenannten Hotfire-Test der hinteren Verkleidung durchgeführt. In ihr befindet sich ein komplexes Hydrauliksystem, mit dem die Düse des Boosters ausgerichtet und so der Schubstrahl gesteuert werden kann. Bei dem Hotfire-Test wurde nun der Hydrazin-Motor dieses Systems gestartet und mit ihm die Hydraulik getestet, ohne dass tatsächlich der Feststoffmotor des Boosters gezündet wurde. Diese finale Phase der Tests soll sicherstellen, dass sämtliche Systeme bereit für QM-1 sind.

Dieser Test sollte ursprünglich bereits 2013 stattfinden, der Booster war bereits vollständig zusammengebaut. Jedoch wurden kleine Risse in dem festen Treibstoff des hinteren Boostersegments gefunden. Um einen reibungslosen Ablauf des Boostertests zu gewährleisten, hat die Herstellerfirma ATK ein Ersatzsegment gefertigt. Dieses zweite Segment hatte aber ebenfalls Risse in dem Treibstoff. Deshalb hat ATK eine umfangreiche Untersuchung angeordnet. Als Ursache wird das neue Material der Hülle des Boosters genannt, die auf das giftige Material Asbest verzichtet. Nachdem in einem weiteren Testsegment erneut Risse gefunden wurden, konnte im März 2014 Entwarnung gegeben werden, als bei einem Testsegment, das mithilfe eines neuen Herstellungsprozesses gefertigt wurde, keine Risse gefunden wurden. Daraufhin gab die NASA ein zweites Segment namens PSA-2 in Auftrag, dass mit diesem neuen Herstellungsprozess gefertigt werden soll. Wenn dieses ebenfalls keine Risse haben sollte, können Ersatzsegmente für QM-1 mit dem neuen Prozess gebaut werden. Im Moment werden die Risse in den vorhandenen Segmenten genauer untersucht und PSA-2 für die Befüllung mit Treibstoff gegen Mitte November vorbereitet.

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 zur Mission 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.

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 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 spektakuläre Raumsondenmissionen zu den äußeren Planeten des Sonnensystems und ihren Monden möglich, sondern auch bemannte Flüge zu Asteroiden oder sogar zum Mars. So kann eine neue Ära der Erkundung des Weltraums erfolgen, umfassender als je zuvor.

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