Quelle: Airbus Defence and Space 9. Februar 2023.

Bremen, 9. Februar 2023 – In den Bremer Reinräumen von Airbus werden drei europäische Servicemodule (ESM) parallel gefertigt. Die Integration von ESM-3 ist fast abgeschlossen, ESM-4 ist in vollem Gange, und die neu eingetroffene ESM-5-Struktur steht nun im Mittelpunkt der ersten Integrationsschritte.

Jedes ESM erfordert die Integration von mehr als 22.000 Elementen. Es ist das erste Mal, dass die NASA einen nicht-amerikanischen Hauptauftragnehmer, nämlich Airbus im Auftrag der ESA, mit dem Bau eines missionskritischen Elements für eine amerikanische bemannte Raumfahrtmission betraut hat.

„Zusammen mit der Europäischen Weltraumorganisation liefert Airbus die Hälfte des Raumfahrzeugs, das Menschen zum Mond zurückbringen wird – und sie damit weiter als je zuvor ins All bringt und natürlich auch sicher zur Erde zurückkehren lässt“, sagte Marc Steckling, Leiter von Space Exploration bei Airbus. „Wir haben bereits die ersten beiden ESMs ausgeliefert, wobei ESM-2 derzeit im Kennedy Space Center in Orion integriert wird. Mit dem Eintreffen der ESM-4-Struktur im vergangenen Sommer und der ESM-5-Struktur kurz vor Weihnachten haben wir nun die Serienproduktion eingeleitet. Unsere Reinräume wurden so optimiert, dass sie drei ESMs gleichzeitig aufnehmen können. Wir sind auf dem besten Weg, die Anforderung der NASA zu erfüllen, in Zukunft ein ESM pro Jahr zu liefern.“

Das ESM ist ein entscheidendes Element des astronautischen Orion-Raumschiffs der NASA, da es das Hauptantriebssystem des Raumschiffs ist und gleichzeitig das Manövrieren im Orbit und die Positionskontrolle ermöglicht. Auch die Stromerzeugung und -verteilung sowie die Versorgung der Besatzung mit den zentralen Elementen der Lebenserhaltung wie Wasser und Sauerstoff werden vom ESM übernommen. Das ESM regelt darüber hinaus die thermische Kontrolle, während es mit dem Besatzungsmodul verbunden ist. Darüber hinaus kann das drucklose Servicemodul für zusätzliche Nutzlasten genutzt werden. Die ESA hat rund 2 Milliarden Euro in das Orion-Programm investiert und Airbus mit der Leitung des europäischen Konsortiums und dem Bau von bisher sechs ESMs beauftragt.

Im Jahr 2022 fand die erste Artemis-Mission mit dem ersten Orion-Raumschiff statt, das vom ESM-1 angetrieben wurde. Das Raumfahrzeug legte mehr als 2 Millionen Kilometer zurück, war einem Temperaturbereich von mehr als 200°C ausgesetzt und flog mit einer Höchstgeschwindigkeit von 40.000 km/h (oder 11 km/s). Alle Systeme wurden getestet und funktionierten gut und zuverlässig, einige sogar besser als erwartet.

ESM-2 wurde im Oktober 2021 an Florida ausgeliefert. Es wird nun im Kennedy Space Center getestet und integriert. Es wird Teil der astronautischen Artemis-II-Mission sein, die seit 1972 die ersten Astronauten um den Mond und zurück zur Erde fliegen wird. Der Start von Artemis II ist derzeit für 2024 geplant.

ESM-3, das sich in der Endphase der Integration befindet, wird die Artemis-III-Mission antreiben, bei der die erste Frau und der erste farbige Mensch den Mond betreten werden. Die Auslieferung von ESM-3 ist für die zweite Hälfte des Jahres 2023 geplant. Diese Mission ist frühestens für das Jahr 2025 vorgesehen.

Die ESM-4-Struktur traf im Juni 2022 im Reinraum von Airbus in Bremen ein und wird derzeit integriert. An der kürzlich eingetroffenen ESM-5-Struktur wird bereits gearbeitet.

Die ESM 4, 5 und 6 werden für die Missionen Artemis IV bis VI eingesetzt, von denen die ersten beiden Teil des europäischen Beitrags zum internationalen Gateway sind, einer Raumstation, die in der Mondumlaufbahn errichtet werden soll. Ziel der ESA und der NASA ist es, ein Mond-Ökosystem (Gateway, Argonaut) aufzubauen, um den Mond besser zu verstehen und zu erforschen und längerfristig bemannte Missionen zum Mars vorzubereiten.

Weitere ESM 7, 8 und 9 wurden auf dem ESA-Ministerrat im November 2022 genehmigt, und Airbus ist derzeit dabei, sein Angebot für die Bereitstellung dieser ESM fertigzustellen.

Das Orion-ESM hat eine zylindrische Form mit einem Durchmesser und einer Höhe von etwa vier Metern. Beim Start wiegt es knapp über 13 Tonnen und macht damit etwa 60 % der Gesamtmasse des Orion-Raumschiffs aus. Seine 8,6 Tonnen Treibstoff treiben das Haupttriebwerk, acht Hilfstriebwerke und 24 kleinere Triebwerke für die Lageregelung an. Das europäische Servicemodul ist unterhalb des Besatzungsmoduls im Kennedy Space Center in den USA installiert. Zusammen bilden sie das Orion-Raumschiff.

Airbus-Ingenieure fertigen die ESMs zusammen mit der ESA und Industriepartnern, darunter Zulieferer aus 10 Ländern. Die ESM-Fertigung baut auf den Erfahrungen auf, die Airbus mit dem Automated Transfer Vehicle (ATV) gesammelt hat, das zwischen 2008 und 2015 fünfmal zur ISS geflogen ist.

Artemis I ein voller Erfolg
Artemis I war die erste in einer Reihe von immer komplexeren Missionen, die die Grundlage für die Erforschung des Weltraums durch den Menschen schaffen und einen wichtigen Schritt zur Rückkehr von Astronauten auf den Mond darstellen sollten, wobei Europa eine führende Rolle im bisher größten Weltraumabenteuer der Menschheit spielen sollte.

Dieser erste Flug hat eine enorme Fülle an Informationen generiert und alle mit dem ESM verbundenen Missionsziele wurden vollständig erreicht. Die erste Auswertung der Testdaten hat bestätigt, dass das Orion-Raumschiff viel weniger Treibstoff und elektrische Energie verbraucht und gleichzeitig viel mehr Energie erzeugt hat als berechnet. Das Antriebsteilsystem lieferte erwartungsgemäß den nötigen Schub für präzise Orbitalmanöver und die Lageregelung des Fahrzeugs. Die gute Leistung des Antriebssystems ermöglichte die Durchführung zusätzlicher Flugversuche zur besseren Charakterisierung des Fahrzeugs. Das ESM-Haupttriebwerk wurde wie geplant mehrmals mit einer kumulierten Gesamtbrenndauer von 10 Minuten gezündet. Die NASA hat bestätigt, dass die Gesamtleistung der Mission über den Erwartungen lag und am Ende der Mission noch fast 2 Tonnen Treibstoff übrig waren. Dies ermöglicht künftige Missionen mit längerer Dauer oder größerer Masse (z. B. Gateway-Module, die mit dem ESM transportiert werden). Besonders beeindruckend ist, dass die Solarzellen 15 % mehr elektrische Energie erzeugten als angegeben. Gleichzeitig verbrauchte das Raumfahrzeug weniger Strom, da die Temperaturschwankungen geringer waren als erwartet.

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Quelle: ESA 11. Dezember 2022.

Nur 40 Minuten vor der Wasserlandung wurde das European Service Module (ESM) der ESA mit dem Crew Module Adapter von der Kapsel abgetrennt. Wie geplant verglühte das ESM kontrolliert in der Atmosphäre, während das Orion-Besatzungsmodul die Steuerung des Wiedereintritts übernahm, die Kapsel mit den eigenen Steuerdüsen ausrichtete, die drei Fallschirme löste und anmutig vor der Küste von San Diego, USA, aufsetzte. Bergungsteams sind zurzeit dabei, die Kapsel einzusammeln.

Artemis ist ein internationales Forschungsprogramm, das die Menschheit auf den Mond bringt. Diese erste Mission war der erste Test des Space Launch System (SLS) der NASA und des Mondschiffs Orion, das von den 33 Triebwerken des ESM über den Mond hinaus in die Tiefen des Weltraums befördert wurde. Künftige European Service Modules werden die Astronauten auf ihrer Mondmission mit Energie, Antrieb und Wärmeregulierung in der Kabine sowie atmungsaktiver Atmosphäre und Trinkwasser versorgen.

Artemis I
Am 16. November um 07:47 Uhr MEZ (01:47 Uhr Ortszeit) startete die NASA vom Kennedy Space Center in Florida aus die erste SLS-Rakete, die die Orion-Kapsel auf eine 25-tägige Mission schickte, bei der sie den Mond zweimal umrundete. Die Raumkapsel näherte sich bis auf 130 km der Oberfläche des Mondes und nutzte dessen Schwerkraft, um in ihre Mondumlaufbahn einzutreten und sich später wieder auf Kurs zur Erde zu bringen.

Der erste Vorbeiflug am Mond, bei dem das Haupttriebwerk des ESM gezündet wurde, um Orion auf den Weg hinter und um den Mond zu schicken, erfolgte am 21. November um 13:44 Uhr unserer Zeit. Zehn Tage nach dem Start, am 25. November um 13:44 Uhr unserer Zeit, wurde das Haupttriebwerk des ESM gezündet und die Orion in die Mondumlaufbahn befördert.

„Das European Service Module hat ganz hervorragend funktioniert“, freut sich Philippe Deloo, ESA-Programmleiter der Mission. „Ziel der ersten Artemis-Mission war es, das Raumschiff unter echten Bedingungen zu testen und auf Herz und Nieren zu prüfen. Daher haben wir Orion und sein European Service Module für Manöver und Operationen eingesetzt, die bei einer bemannten Mission nicht unbedingt notwendig wären. Doch wir wollten das Raumschiff bei seiner ersten Mission wirklich an seine Grenzen bringen.“

„Die Flugbetrieb-Teams der NASA und der ESA haben während der 25-tägigen Mission rund um die Uhr gearbeitet, um das Verhalten des Orion-Raumschiffs zu studieren, und dann noch zusätzliche Tests durchgeführt, da die Ergebnisse so zufriedenstellend waren. Es ist mir eine große Ehre, an dieser außergewöhnlichen Mission teilgenommen zu haben, die mir große Zuversicht gegeben hat und die dank des außerordentlichen Technikverständnisses der Orion-Teams auf beiden Seiten des Atlantiks herausragende Ergebnisse erbracht hat.

Mehr zu Artemis
Das Orion-ESM der ESA wurde vom Hauptauftragnehmer Airbus in Bremen entwickelt und gebaut, wobei Bauteile von Unternehmen aus zehn europäischen Ländern geliefert wurden. Die nächsten ESMs befinden sich bereits in der Produktion, und das zweite ESM für Artemis II, das Astronauten auf eine Mondumrundung bringen soll, wurde im Jahr 2021 an das Kennedy Space Center geliefert. ESM-3 wird im nächsten Jahr die Reise über den Atlantik antreten. ADS Bremen arbeitet bereits an ESM-4, während der Transport der Struktur des 5. Service Modules von Thales Alenia Space Italien (Turin) in Richtung Bremen kurz bevorsteht.

„Mit dem Erfolg der ersten Artemis-Mission wurde die internationale Partnerschaft zur Erforschung des Mondes noch weiter gestärkt“, erläutert David Parker, ESA-Direktor für Programme für bemannte Raumfahrt und robotische Exploration. „In den letzten 25 Tagen habe ich sehr oft zum Mond hochgeschaut und an Orion auf ihrem Erstflug gedacht. Ich habe Apollo miterlebt und es macht mich demütig, an der Rückkehr des Menschen zum Mond beteiligt zu sein. Eine Errungenschaft, die wir den jahrelangen enormen Anstrengungen der Teams der ESA und der Industrie zu verdanken haben, die gemeinsam das erste European Service Module entwickelt, gebaut und geflogen haben. Jetzt können wir zuversichtlich auf die nächsten Artemis-Missionen und den Bau des Lunar Gateway, unserem menschlichen Außenposten in den Tiefen des Weltraums, blicken!“

Während der Artemis I-Mission hat das Team des ESM Mission Evaluation Room der ESA den Flugkontrollzentren im Johnson Space Center der NASA in Houston mit fundierter Beratung und Sachkenntnis zur Seite gestanden und war dabei stets mit einem Team des ESTEC, dem technischen Zentrum der ESA in den Niederlanden, in engem Kontakt. Das ESA-Forschungsteam bei ESTEC war federführend an der Entwicklung, Beschaffung und Bereitstellung von ESM-1 beteiligt und ist darüber hinaus zuständig für das Management der europäischen Beiträge zum Gateway.

Diese umfassen das von der ESA geleitete International Habitation Module (I-Hab) sowie das ESA-Betankungsmodul, einem der beiden Infrastrukturelemente von ESPRIT. Diese werden von Orion-Raumschiffen der Missionen Artemis IV und Artemis V in die Mondumlaufbahn gebracht. Die ersten ESA-Beiträge zu Gateway werden das Mondkommunikationssystem für das Halo-Modul der NASA und das European Radiation Sensor Array (ERSA), eine wissenschaftliche Nutzlast, sein. Beide werden die Mondumlaufbahn im Jahr 2024 an Bord des Energie- und Antriebselements des Gateways erreichen.

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• Artemis I Mission – Orion auf SLS

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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 Viktoria Schöneich. Quelle: FH Aachen, TU Berlin, TU Dresden, TU München, Uni Stuttgart, Uni Würzburg

CubeSats bieten viele Vorteile: Sie sind preiswert, verhältnismäßig wenig komplex und können durch ihre geringe Größe und ihr geringes Gewicht einfacher und günstiger in den Erdorbit transportiert werden. Raumfahrt ist durch sie auch für Universitäten und Institute erschwinglich, die neue und revolutionäre Techniken im Weltall erproben möchten. Auch in Deutschland wird nun an vielen Standorten die Chance genutzt, die die kleinen Satelliten bieten. Nicht nur lassen sich hardwareseitig preiswerte Missionen realisieren, die Universitäten haben auch die Möglichkeit, Studenten an ihren Projekten mitwirken zu lassen. Dies sorgt für verringerte Personalkosten seitens der Institute und einen wichtigen Wissenstransfer und Praxiserfahrung für die Raumfahrtingenieure von morgen. Im Folgenden sollen ein paar Missionen vorgestellt werden, die momentan an deutschen Instituten entwickelt werden.

Aachen
An der Fachhochschule Aachen wird momentan COMPASS-2 entwickelt. Er soll bereits in diesem Jahr im Rahmen der Mission QB50 fliegen, in der 50 CubeSats in den niedrigen Erdorbit ausgesetzt werden sollen. Er hat eine Größe von 10x10x34,5 cm³ und ist damit ein 3U CubeSat. Eine Unit sind 10x10x10 cm³, die 4,5 cm zusätzlich erklären sich durch den CubeSat-Standard, nach dem die Würfel 11,35 cm entlang der Z-Achse messen dürfen.
COMPASS-2 ist wie folgt aufgebaut: In der Mitte befindet sich ein Service-Modul, in dem sich die Subsysteme befinden, die den Satelliten gewissermaßen am Leben erhalten. Hierzu zählen beispielsweise On-Board-Rechner und Kommunikationseinheit. Diese Einheit soll als universelles Servicemodul ausgelegt werden, sodass in Zukunft die zwei peripheren Module mit beliebiger Nutzlast gefüllt sein können. In einem der Nutzlast-Einheiten befindet sich ein Dragsail: eine Folie, die zum Lebensende des Satelliten entfaltet werden soll und den Widerstand in der Restatmosphäre erhöht. Das Dragsail sorgt dafür, dass der CubeSat schneller wieder in die Atmosphäre eintritt und nicht als Weltraumschrott zurück bleibt, wie es bei einem Großteil der CubeSats momentan der Fall ist. Im zweiten Nuzlastmodul sollen entfaltbare Dünnfilmsolarzellen untergebracht sein, die im Weltraum getestet werden sollen.

Berlin
Die TU Berlin wartet gleich mit mehreren Projekten im Bereich der Nanosatelliten auf. Nicht nur wird Hardware für diese verhältnismäßig neue Satellitenklasse entwickelt, es wird auch an CubeSat-Missionen gearbeitet, die diese Hardware erproben sollen. Zur Zeit werden 3 Projekte bearbeitet.
BEESAT-4 soll an die Vorgängermissionen BEESAT 1-3 anknüpfen, die bereits erfolgreich ins All gebracht wurden. Von ihnen erbt BEESAT-4 die Kamera und den Satellitenbus in teilweise modifizierter Form. Im Laufe dieser Mission soll ein System im Orbit qualifiziert werden, mit dem eine genauere Orbit- und Positionsbestimmung möglich sein wird. Alle Satelliten der Baureihe haben eine Größe von 1U.
TechnoSat ist als Vorgängermission für TUBIN konzipiert. Es soll hier kritische Hardware erprobt werden, die während der TUBIN-Mission zum Einsatz kommen wird, namentlich Sensoren und Aktuatoren zur Lageregelung, eine Kamera und ein S-Band-Sender. Außerdem sind Laser-Retroreflektoren angebracht. TUBIN selbst soll schließlich eine Nutzlast für thermales Infrarot testen, die für Fernerkundungsaufgaben vorgesehen ist. Beide Missionen haben den gleichen Satellitenbus, der im Rahmen der Missionen ausgiebig getestet werden soll.

Dresden

An der TU Dresden wird momentan am Projekt SOMP2 gearbeitet. Fast alle Komponenten des 2U-Nanosatelliten werden vollständig neu entwickelt. Dies geschieht mit dem Ziel, einen Satellitenbus zu entwerfen, der bei kommenden Missionen gleichbleibend bei wechselnden Nutzlasten eingesetzt werden kann.
Auf SOMP2 soll ein Sensor zur Vermessung des atomaren Sauerstoffes in der Atmosphäre zum Einsatz kommen und Daten zur Validierung von Atmosphärenmodellen sammeln. Ein Vorgänger dieses Sensors ist bereits auf der Internationalen Raumstation zum Einsatz gekommen, nun soll die miniaturisierte Variante auch auf CubeSats fliegen. Weiterhin soll die Veränderung von Carbon-Nanoröhrchen unter Weltraumbedingungen gemessen werden. Dieses Material ist unter anderem als Kandidat für einen Weltraumfahrstuhl und Tether-Anwendungen im Gespräch, eine Untersuchung könnte also zukünftigen, unkonventionellen Raumfahrtkonzepten wertvolle Informationen liefern. Weiterhin soll ein neues Konzept zur Energiegewinnung erprobt werden. Das Temperaturgefälle innerhalb des Satelliten soll zur Stromversorgung genutzt werden; die gewonnene Leistung soll ausreichen, um Houskeeping-Aufgaben zu erfüllen.
Als Teil von QB50 soll der Satellit bereits im August 2016 fertig gestellt werden und von der Internationalen Raumstation gestartet werden. Die ISS verfügt dafür über so genannte NanoRacks, mit denen auch in der Vergangenheit bereits viele Satelliten gestartet wurden.

München
Der 2U-CubeSat MOVE-II wird vor allem von Studierenden entwickelt, die seitens der Technischen Universität München Unterstützung erhalten. Die Konfiguration beinhaltet einen 1U-Satellitenbus, der die Servicesysteme enthält. Die zweite Unit wird von der Hauptnutzlast ausgefüllt. Hierbei handelt es sich um einen Detektor, der niederenergetische Antiprotonen messen und das Verständnis über die Strahlungsgürtel der Erde verbessern soll. Da der vorgesehene Orbit sich unterhalb der zu untersuchenden Strahlungsgürtel befindet, können die Messungen nur in der Region der südatlantischen Anomalie durchgeführt werden. Hier ist das Magnetfeld der Erde geschwächt und somit eine Messung möglich. Durch die anspruchsvolle Nutzlast müssen viele Systeme der Vorgängermission MOVE weiterentwickelt werden. Die Erprobung eines leistungsfähigen On-Board Computers und eines neuen Solarpaneel-Entfaltungsmechanismus unter Weltraumbedingungen ist deswegen ein Sekundärziel, das im Rahmen der Mission erreicht werden soll.
Auch bei MOVE-II soll der Satellitenbus so flexibel angelegt werden, dass bei Nachfolgemissionen eine beliebige Nutzlast im zweiten Segment mitgeführt werden kann. Das Projekt, das sich momentan in Phase B befindet und somit gerade die vorläufige Designphase durchläuft, soll 2017-2018 starten.

Stuttgart

In Stuttgart wird, ähnlich wie in München, die Gestaltung des Projekts CAPE vor allem von Studierenden übernommen. CAPE besteht aus einem Servicemodul, das unter anderem ein elektrisches Triebwerk beherbergt, das sich momentan noch in Entwicklung befindet. Es ist dafür ausgelegt, eine beliebige Nutzlast von 1U Größe, also auch andere CubeSats, auf einen höheren oder niedrigeren Orbit zu bringen.
Hauptnutzlast des Service-Moduls während der CAPE-Mission wird die bis dato kleinste Wiedereintrittskapsel der Welt, MIRKA2 sein. Sie weist einen Durchmesser von maximal 10 cm auf. Die geringe Größe stellt besondere Anforderungen an die Elektronik und Energieversorgung, die im Inneren der Kapsel Platz finden müssen. Neben der Demonstration, dass eine Wiedereintrittskapsel in dieser Größe möglich ist, soll ein neues Hitzeschutzmaterial getestet werden. Hierfür soll mit Hilfe des Service-Moduls der Orbit soweit abgesenkt werden, bis die Höhe ausreichend gering ist, um den Wiedereintritt einzuleiten. Ihre erste Feuertaufe wird die Kapsel im Rahmen der Höhenforschungsraketenkampagne REXUS in diesem Frühjahr haben: Hier soll bei einem Fall aus etwa 80 km Höhe die Elektronik und Kommunikation einem ersten realen Test unterzogen werden.

Würzburg
An der Universität Würzburg ist der Schwerpunkt von Neuerungen im Nanosatellitensegment vor allem softwareseitig. Die SONATE-Mission, zu der nun die Planungen begonnen haben, hat das ambitionierte Ziel, eine autonome Zielplanung zu erproben. Konkret bedeutet dies, dass der Satellit bei einer Beobachtung selbstständig entscheidet, ob das Ereignis wichtig genug für weitere Beobachtungen ist oder ob eine einfache Auswertung genügt. Dies hat zum Ziel, seltene Ereignisse besser erforschen zu können und beispielsweise bei interplanetaren Missionen eine größere Autonomie zu ermöglichen. Auch ein neues Diagnosesystem, das eine automatische Fehlerbehebung ohne notwendigen Eingriff von der Erde verspricht, soll auf SONATE geflogen werden.
Ein Weiteres Projekt, NACOMI, beschäftigt sich mit der Kommunikation von Nanosatelliten bei interplanetaren Flügen. Zwar fehlt noch ein Satellit, bei dem das System NACOMI schließlich mitfliegen kann, allerdings ist bis zur Fertigstellung eines Prototyps im Jahr 2018 auch noch etwas Zeit.

Zusammenfassend kann man sagen, dass auch am Standort Deutschland im Bereich der Kleinstsatelliten neue Technologien und Ideen ihren Eingang finden. Auch wenn die ambitionierten interplanetaren Missionen der NASA zunächst größer erscheinen mögen, werden auch an deutschen Institutionen konkrete Probleme gelöst, die die Entwicklung von Nanosatelliten als zukunftsträchtige Plattform voran bringen. Eine Investition in die Zukunft sind die Projekte, die maßgeblich von Studierenden mitgestaltet werden, in jedem Fall.

Redaktioneller Hinweis: Die Autorin ist am Projekt CAPE als Systemingenieurin für das Servicemodul beteiligt.

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• CubeSats – Erschwingliche Satelliten (?)

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Erstellt von Martin Knipfer. Quelle: NASA, Airbus Defence and Space

Es war ein wichtiger Schritt auf der von der US-amerikanischen Luft- und Raumfahrtagentur NASA oft verkündeten „Journey to Mars“: Die Druckkabine des Orion-Raumschiffs wurde am 13. Januar 2016 fertiggestellt. Orion- das ist das neue Raumschiff der NASA, mit dem erstmals wieder Menschen zu Zielen jenseits des niedrigen Erdorbits aufbrechen werden. Die Druckkabine ist dabei die Hauptstruktur der Raumkapsel, an der alle weiteren Systeme angebracht sind. Sie wird als einziges Element mit Luft unter Normaldruck befüllt sein, weshalb sich in ihrem Innenraum die Astronauten bei späteren bemannten Flügen aufhalten werden.

Der Bau dieser Druckkabine gestaltete sich als nicht gerade einfach. Sieben große Einzelteile aus einer Aluminium-Lithium Legierung mussten zu einer fertigen Struktur zusammengeschweißt werden. Beginnend im September 2015 wurden in der Michoud Assembly Facility, einer großen Fertigungshalle der NASA nahe New Orleans, die einzelnen Elemente mithilfe der Methode des sogenannten Rührreibschweißens miteinander verbunden. Dabei handelt es sich um eine spezielle Technologie, bei der das Metall durch einen schnell rotierenden Metallstift zunächst auf einen plastikähnlichen Zustand erhitzt wird, bevor das Metall dann durch Bewegung des Stiftes verteilt wird. So kann eine festere und qualitativ höherwertige Schweißnaht erreicht werden. Durch eine Designänderung konnte das Gewicht der Druckkabine und ihre Bauzeit im Vergleich zu früheren Druckkabinen signifikant reduziert werden.

„Das Team in Michoud hat unglaublich hart gearbeitet, um eine sowohl leichte als auch unglaublich stabile Struktur von Orion herzustellen, die bereit dafür ist, tausende Kilometer hinter den Mond zu fliegen“, sagte Mark Kirasich, der Manager des Orion-Programms. Nach letzten Überprüfungen, Vorbereitungen und einer Pressekonferenz wurde die Druckkabine dann in eine Frachtmaschine vom Typ SuperGuppy geladen. Diese transportierte am 1. Februar 2016 die Druckkabine von New Orleans nach Florida zum Kennedy Space Center (KSC). Nach der Landung wurde die Struktur ausgeladen und zum Neil Armstrong Operations and Checkout Building transportiert. In diesem Gebäude auf dem Gelände des KSC wird Orion in den nächsten zwei Jahren auf seinen Flug vorbereitet und mit den nötigen über 100.000 weiteren Komponenten ausgestattet werden, wie etwa dem Hitzeschild, den Stromleitungen, den Steuertriebwerken oder den Computersystemen.

Diese Mission mit der Bezeichnung Exploration Mission 1 (EM-1) wird es schon gleich in sich haben. Ein noch unbemanntes Orion-Raumschiff startet auf der neuen Schwerlastträgerrakete der NASA, dem Space Launch System, von der Startrampe 39-B des modernisierten Kennedy Space Centers in den Weltraum. Dort in einem niedrigen Erdorbit angekommen, wird die Oberstufe des Space Launch Systems Orion dann auf den Weg zum Mond befördern. Nach einigen Tagen wird Orion 100 Kilometer über die Mondoberfläche fliegen, um die Gravitationskraft des Mondes zu nutzen, um in eine Umlaufbahn 70.000 Kilometer vom Mond entfernt einzuschwenken. In dieser Umlaufbahn mit der Bezeichnung Distant Retrograde Orbit wird Orion sechs Tage bleiben, um dann nach einem weiteren Flyby am Mond wieder zurück zur Erde zu fliegen. Mit 39.000 km/h tritt die Raumkapsel wieder in die Erdatmosphäre ein, um im Pazifischen Ozean zu landen. Diese Mission wird mehr als drei Wochen dauern und ist gegenwärtig für das Jahr 2018 geplant.

Für diese Mission ist freilich ein leistungsfähiges Element nötig, das während des Fluges Orion antreibt und mit Strom, Wasser, Luft, … versorgt. Auch dieses Element befindet sich momentan in Bau, und zwar das Servicemodul des Orion-Raumschiffs. Dieses Servicemodul wird in Europa entwickelt und gebaut, von der Firma Airbus Defence and Space im Auftrag der europäischen Weltraumagentur ESA. Dabei handelt es sich um einen etwa drei Meter hohen und 4,5 Meter durchmessenden Zylinder, der unterhalb der Raumkapsel angebracht ist und auf dem Servicemodul des mittlerweile eingestellten europäischen Raumfrachters ATV basiert. Doch bevor das Modul tatsächlich mit zum Mond fliegt, muss bei Tests geprüft werden, ob es unter anderem den enormen strukturellen Belastungen beim Start standhält.

Dafür wurde ein Testartikel des besagten Servicemoduls in Turin gefertigt und inzwischen zum Bestimmungsort transportiert: Der Space Power Facility in Plum Brooke im US-Bundesstaat Ohio. Dabei handelt es sich um eine Testeinrichtung der NASA, mit der Bedingungen wie bei einem echten Raketenstart simuliert werden können. Am 30. November 2015 ist das Modul angekommen, es wurde inzwischen mit anderen Elementen verbunden, etwa verschiedenen Adaptern und Verkleidungen. Der erste Test der Reihe ist bereits erfolgreich absolviert: Er bestand darin, eines der vier Solarpaneele zu entfalten. Dieses hat eine Spannweite von sieben Metern und soll das Raumschiff eines Tages durch 3.726 einzelne Solarzellen mit Strom versorgen. Als nächstes werden die Elemente des Servicemoduls zunächst einzeln, dann als integrierte Einheit enormen akustischen Belastungen von mindestens 152 Dezibel Schalldruck und 20 bis 10.000 Hertz an Schwingung ausgesetzt, um die Belastungen während des Starts zu simulieren. Zum selben Zweck wird das Servicemodul von Mai bis Juli dann Vibrationstests auf einem speziellen Rütteltisch unterzogen. Im August soll das Absprengen von drei Verkleidungen erprobt werden, die das Modul während des Fluges in der Atmosphäre schützen, aber schließlich von einer Reihe von pyrotechnischen Ladungen abgesprengt werden. Den Abschluss wird ein weiterer Test der Entfaltung der Solarzellen bilden.

Während Orions Flug zum Mond und wieder zurück wird Orion hohe Temperaturunterschiede erfahren, da im Weltraum durch die fehlende Atmosphäre sowohl recht hohe Temperaturen durch Sonneneinstrahlung als auch sehr niedrige Temperaturen herrschen können, wenn sich das Raumschiff im Schatten befindet. Deshalb wurde entschieden, bei zukünftigen Missionen auf die Außenwand der Kapsel eine metallische, silbern glänzende Beschichtung aufzutragen. Diese Beschichtung dient als Isolator: Sie verhindert, dass das Raumschiff zu heiß wird, wenn es auf die Sonne ausgerichtet ist, und verhindert, dass das Raumschiff zu stark abkühlt und dadurch Wärme verliert, wenn es sich im Schatten befindet. So bleibt das Raumschiff während des Fluges in einem Temperaturbereich von -100 bis 288 °C.

Der kritischste Moment während des Fluges wird neben dem Start und dem Wiedereintritt in die Erdatmosphäre die Landung der Raumkapsel im Pazifischen Ozean sein. Dazu wird Orion zunächst von einer Reihe von elf Fallschirmen, die sich nacheinander entfalten, auf etwa 30 km/h abgebremst. Dieses aufwendige Fallschirmsystem wurde bei einem Abwurf eines pfeilförmigen Testkörpers über der Wüste Arizonas am 13. Januar 2016 erneut getestet. Dabei handelte es sich um den 17. und letzten Testabwurf der Testreihe. Ab Juni wird die NASA damit beginnen, das System für bemannte Flüge zu qualifizieren.

Nach dem Flug wird die Raumkapsel an diesen Fallschirmen im Ozean landen. Um zu überprüfen, wie sich Orion bei unterschiedlichen Wellenhöhen und Windgeschwindigkeit dabei verhält, plant die NASA, derartige Wasserlandungen im Langley Research Center zu simulieren. Bei diesen Tests wird ein Mockup der Kapsel in ein großes Wasserbecken fallengelassen.

Der erste entscheidende Schritt als Vorbereitung dieser Tests war es, ein Mockup von Orion mit dem Hitzeschild zu verbinden, der bereits bei dem ersten Testflug EFT-1 geflogen ist. Das gestaltete sich nicht gerade einfach, denn der Hitzeschild war nicht darauf ausgelegt, auf das Mockup zu passen. Also musste das Team spezielle Hardware fertigen, um beide Elemente zu verbinden. Dazu wurden über 400 Löcher exakt in die Struktur gebohrt, damit der Hitzeschild und die Kapsel fast genau aufeinander passen. Gleichzeitig wurde der Rest des Mockups für die Landetests vorbereitet: Im Inneren der Kapsel wurden Sitze und Stoßdämpfer installiert, auf die zwei Dummies platziert wurden, wie man sie aus Crashtests kennt. Diese sind mit verschiedenen Sensoren ausgestattet, um die Belastungen zu messen, die während der Wasserlandung auf die Astronauten an Bord einwirken werden. Daneben wurden weitere Sensoren und Instrumente an dem Hitzeschild und dem Mockup angebracht, um mehr Daten über das Verhalten der Kapsel zu sammeln. Während der letzten Vorbereitungen werden der Hitzeschild angebracht, geprüft, ob alles wasserdicht ist und letzte Tests der Sensoren durchgeführt. Danach wird das Mockup in das Wasserbecken fallengelassen, insgesamt neun Mal dieses Jahr. Die Tests haben das Ziel, realitätsnahe Daten über die Wasserlandung zu sammeln. Zwar können analytische Computer-Modelle solche Landungen mittlerweile recht gut simulieren, reale Tests zum Kalibrieren dieser Modelle bleiben aber unverzichtbar.

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• EM-1 Mission Orion auf SLS

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

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

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

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

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

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

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

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• Commercial Crew Thema

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Ein Beitrag von Roman van Genabith. Quelle: Arianespace, CNES, DLR, ESA.

Der Start erfolgte am 29. Juli 2014 um 20:47 Uhr und 38 Sekunden Ortszeit vom Startplatz Kourou im französischen Übersee-Departement Französisch-Guayana auf einer Ariane 5, was den frühen Morgenstunden des 30. Juli MESZ entspricht.

Nach einer Flugzeit von rund 64 Minuten wurde ATV-5, das nach dem belgischen Astrophysiker und Theologen Georges Lemaître, dem Vater der Urknalltheorie, benannt ist, von der Ariane in einer Höhe von rund 250 km ausgesetzt. Mit einem Gesamtgewicht von über 20 Tonnen ist ATV-5 die schwerste Nutzlast, die bislang von einer Ariane5 gestartet wurde. Laut Arianespace betrug die Startmasse des ATV-5 ohne Nutzlastadapter 19,926 Tonnen.

Etwa eine halbe Stunde nach dem Aussetzen wurden seine vier Solarzellenausleger annähernd x-förmig entfaltet. Mit voll entfalteten Solarzellenauslegern erreicht ATV eine Spannweite von 22,3 Metern bei einer Fläche von 33,6 Quadratmetern je Ausleger. Jedes der vier Segel richtet sich eigenständig auf die Sonne aus. Gemeinsam produzieren die Solarzellen eine Leistung von rund 4.800 Watt.

ATV-5 hat eine Länge von 10,27 Metern bei einem maximalen Durchmesser von rund 4,48 Metern und ist in ein Nutzlast- und ein Servicemodul aufgeteilt. Das Achtern gelegene Servicemodul beherbergt Antriebstechnik bestehend aus vier Haupttriebwerken und Korrekturdüsen nebst Treibstofftanks, sowie die Solarpanele und den Bordcomputer.

Das Nutzlastmodul, der Integrated Cargo Carrier (ICC), gliedert sich in eine größere unter Druck stehende, sowie eine kleinere nicht unter Druck stehende Sektion und verfügt über den Dockingmechanismus für das Ankoppeln an das in Russland gebaute ISS-Modul Swesda an seiner Spitze.

Am 12. August 2014 soll ATV-5 die ISS erreichen. Vor der Kopplung wird es die Station noch ein mal umkreisen, um ein neuartiges Lidar zu testen. Der experimentelle Laserinfrarotbildsensor „Liris“ soll Teil neuartiger Lenkungs-, Navigations- und Steuerungssysteme für den Anflug auf sogenannte „unkooperative Ziele“ wie etwa Weltraummüll werden.

Ausrüstung und Treibstoff
ATV-5 transportiert Lebensmittel, Kleidung, Geräte und wissenschaftliche Ausrüstung zur ISS. Ein interessanter Bestandteil der wissenschaftlichen Nutzlast stellt der elektromagnetische Levitator dar, ein von Airbus Defence and Space im Auftrag des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) und der ESA entwickeltes Magnetfeldexperiment.

Der tiegelfreie Schmelzofen basiert auf dem Prinzip der elektromagnetischen Schwebetechnik (Levitation und soll bei der Erforschung von Hightechlegierungen und Halbleiterkomponenten und deren Eigenschaften im geschmolzenen Zustand helfen. Die daraus gewonnenen Erkenntnisse sollen zur Optimierung industrieller Gießvorgänge auf der Erde beitragen.

Zum Lebensmittelvorrat, der mit ATV-5 transportiert wird, gehören u.A. 50 kg Kaffee und das Lieblingsgericht des deutschen Besatzungsmitglieds Alexander Gerst, Käsespätzle. Die Versorgungsgüter für den täglichen Bedarf und die wissenschaftlichen Experimente sind im unter Druck stehenden vorderen Teil des Nutzlastmoduls von ATV-5 gelagert. Während des mehrmonatigen Aufenthalts der Transporter nutzen die Astronauten der Station diese Sektion gern als zusätzlichen Aufenthaltsraum, der ein Mehr an Privatsphäre bietet und das begrenzte Raumangebot an Bord der ISS ein wenig aufstockt.

Neben wissenschaftlicher Ausrüstung und Lebensmittel für die Besatzung transportiert auch dieses ATV in insgesamt 22 Tanks im hinteren Teil des Nutzlastmoduls Nachschub an Wasser, Sauerstoff und Treibstoff für die russischen Triebwerke der ISS, der über die Tankstutzen direkt in die Station gepumpt wird.

Daneben werden die Triebwerke von ATV-5 während seines Aufenthalts an der Station für die in regelmäßigen Abständen erforderlichen Bahnanhebungsmanöver eingesetzt, die aufgrund der durch die Restatmosphäre in rund 400 km Höhe erzeugte Reibung und daraus resultierendem geringem Höhenverlust von Zeit zu Zeit notwendig werden. Außer dem ATV ist momentan nur der russische Progress-Frachter zu solchen Reboosts fähig, früher wurden hierfür auch die inzwischen ausgemusterten Space Shuttles eingesetzt.

ATV-5 wird bis Anfang 2015 an die Station angedockt bleiben, bevor es schließlich mit Stationsabfällen beladen wird und beim Wiedereintritt in die Atmosphäre über dem Südpazifik verglüht.

Leistungsfähig und verlässlich
Ein ATV erreicht mit einer Nutzlast von gut 6,6 Tonnen eine höhere Zuladung als alle anderen derzeit genutzten Transporter. Nicht nur dieser Umstand macht das Fahrzeug zu einem außerordentlich erfolgreichen Stück europäischer Raumfahrttechnologie.

Wie der Name verrät, fliegt und koppelt ATV autonom an der ISS an und zwar höchst präzise: Mittels verschiedener Sensoren erfolgt der Anflug an die Station mit einer Abweichung von weniger als fünf cm bei einer Geschwindigkeit von 28.000 km/h. Der Roboterarm der Station, Canadarm, der etwa die Dragon-Transporter von SpaceX einfängt, wird für das Andocken nicht benötigt. Falls Probleme oder Ungenauigkeiten während des Anflugs auftauchen, ist ATV im Stande diese selbstständig zu korrigieren.

Auch ein ferngesteuertes Andocken ist möglich, kam allerdings bei keinem der bisherigen Flüge vor. Dennoch trainieren ESA-Astronauten während ihrer Ausbildung zahllose Fehler- und Notfallszenarien in Zusammenhang mit einem ATV-Anflug, wie die italienische ESA-Astronautin Samantha Cristoforetti in der elften Episode des Raumzeit-Podcasts zur Ausbildung von Astronauten berichtet. „Tatsächlich ist bislang noch nie etwas schief gegangen, aber in unseren Simulationen geht immer alles schief.“

Die Fähigkeiten von ATV seien derzeit einzigartig und machen es zum komplexesten, augenblicklich verwendeten ISS-Versorger, erklärt Volker Schmid, Leiter der Fachgruppe ISS beim DLR. Tatsächlich verlief der Anflug von ATV 4 sogar so präzise, dass der Dockingmechanismus nicht gegriffen habe und ATV noch mal Schub geben musste. Das Automated Transfer Vehicle (ATV) ist ein einzigartiges Raumfahrzeug: Es navigiert autonom und dockt auch selbstständig an der ISS an.

Mit seiner unter Druck stehenden Nutzlastsektion stellte ATV während der Planungsphase auch eine denkbare Alternative eines bemannten Raumschiffs dar. Technisch hätte sich ATV ohne Weiteres zum Transport von Astronauten zur ISS und wieder zurück geeignet, erzählt Schmid. Das Vorhaben scheiterte jedoch an fehlender Konsensfähigkeit der ESA-Mitgliedsstaaten bei der Finanzierung der Errichtung einer modifizierten Startanlage in Kourou, sowie der Verbesserung der Zuverlässigkeit der Ariane-5-Trägerrakete.

Ebenfalls durch knappe Etats erklärt sich die geringe Anzahl von fünf Flügen, ursprünglich waren deutlich mehr ATVs geplant gewesen. Doch auch als unbemannter Frachter erregte ATV bei den Partnern der Europäer wohlwollende Aufmerksamkeit.

Kein anderes Raumfahrzeug mit dieser Masse weist vergleichbare Fähigkeiten im autonomen Anflug auf. Aus diesem Grund hat die NASA die Europäer zur Mitarbeit an der Entwicklung des Servicemoduls für das Orion Multi-Purpose Crew Vehicle eingeladen.

Das MPCV ist das Raumfahrzeug, mit dem die NASA bemannte Missionen in den tiefen Raum, etwa zu Asteroiden durchführen möchte. Das Servicemodul des MPCV kann in Bremen gebaut werden, dem Herstellungsort der ATVs. Wie NASA-Direktor Charles Bolden unlängst während einer Podiumsdiskussion auf der Luft- und Raumfahrtmesse ILA in Berlin betonte, sei dies das erste Mal, dass die NASA andere Partner mit dem Bau entscheidender Komponenten eines Raumfahrtprogramms beauftragte.

Weitere Hintergründe über das ATV-Programm können u.A. in der 17. Episode des Raumzeit-Podcast über das ATV nachgehört werden.

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• ATV-5 *Georges Lemaitre* – Start und Mission

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Ein Beitrag von Günther Glatzel. Quelle: Xinhua, Raumfahrer.net.

Vorgesehen ist ein Start in den nächsten Tagen. Die staatliche Nachrichtenagentur Xinhua gibt Mitte Juni als Zeitpunkt an. An verschiedenen Stellen wird von einem Start am 15. oder 16. Juni ausgegangen. Ziel des bemannten Raumfluges mit dem Raumschiff Shenzhou 9 (sprich: Schin-dschou) ist die seit Ende September vergangenen Jahres im Weltraum befindliche Raumstation Tiangong 1 (sprich: Tjen-gung).

An Bord des Raumschiffes soll eine dreiköpfige Besatzung ins All gelangen, zu der wahrscheinlich auch eine Frau gehört. Die endgültige Entscheidung sei aber noch nicht getroffen worden, war heute bei Xinhuanet zu lesen. Einer der drei Raumfahrer wird zudem während der Mission im Raumschiff bleiben. Dies ist eine Vorsichtsmaßnahme, die im Notfall dafür sorgen solle, dass das Raumschiff sehr schnell von der kaum größeren Station ablegen kann.

Das Andocken wird wahrscheinlich nach einer Flugzeit von zwei Tagen geschehen und soll nicht durch die Automatik sondern durch einen Raumfahrer gesteuert werden. Damit will man nachweisen, dass man auch dieses Verfahren beherrscht. Im November 2011 hatte das unbemannte Raumschiff Shenzhou 8 zweimal im automatischen Modus an die Raumstation angekoppelt und anschließend wieder abgelegt. Während des gemeinsamen Fluges war auch die Stabilität des Komplexes getestet worden.

Nach mehrtägigem Flug soll die Besatzung von Shenzhou 9 dann noch im Juni zur Erde zurückkehren. Für Tiangong 1 ist mit Shenzhou 10, möglicherweise im Oktober oder November dieses Jahres, eine weitere bemannte Kopplungsmission vorgesehen. Nach Vollendung der Mission soll die weiterentwickelte Mini-Station Tiangong 2 in einen Erdorbit gelangen, mit der die chinesische Raumfahrt weitere Erfahrungen sammeln möchte.

Die Testraumstation Tiangong 1 wurde am 29. September 2011 gestartet und umläuft die Erde gegenwärtig in einer Höhe zwischen 331 und 336 Kilometern bei einer Bahnneigung von 42,8 Grad. Er war in Vorbereitung des bemannten Starts etwas abgesenkt worden. Tiangong 1 ist etwa 9 m lang, hat einen Durchmesser von maximal 3,3 m und wog beim Start 8,4 Tonnen. Das Raumfahrzeug besitzt zwei Solarzellenpaneele mit einer Gesamtspannweite von 17 m. Es besteht aus zwei großen Sektionen, dem vorderen Orbitalmodul und dem Servicemodul. Das Orbitalmodul besitzt ein Raumvolumen von etwa 15 m³ und am vorderen Ende einen Kopplungsstutzen. Hier können Raumschiffe vom Typ Shenzhou ankoppeln.

Raumcon:

• Shenzhou 9
• Tiangong 1 – Chinas erste Raumstation
• Shenzhou 8

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Ein Beitrag von Klaus Donath. Quelle: Orbital Sciences Corporation. Vertont von Peter Rittinger.

Orbital plant zudem die Aktualisierung des Starttermins im frühen Februar, direkt nach der Bekanntgabe der Quartalszahlen. Der gegenwärtige Zeitplan spricht vom Erststart der Antares-Rakete (früher Taurus II) noch im ersten Quartal 2012, gefolgt von einem Demonstrationsflug zur Internationalen Raumstation ISS noch vor Ablauf der Jahreshälfte.

Erst vor kurzen wurde der Einsatz von Ultraflex-Solarzellen bekannt gegeben. Diese runden Solar Panels sind bereits beim Marslander Phönix eingesetzt worden und auch für das bemannte MPCV Orion der NASA vorgesehen. Derweil gehen die Arbeiten an der neuen Startanlage auf Wallops Island, Virginia, weiter. Das Raumtransportsystem Cygnus soll einmal über zwei Tonnen Fracht zur Raumstation bringen können und mit Hilfe des Roboterarms andocken.

In Orbitals Satellitenfabrik in Dulles werden gerade zwei Service-Module in einem Klasse-100.000-Reinraum integriert und zusammengebaut, bevor es zu den üblichen Rüttel- und Vakuumkammertests geht.

Die Konkurrenz aus dem Hause SpaceX bereitet sich derweil auf einen Start ihres Dragon-Transporters auf der flugerprobten Falcon 9 vor. Bisher wird der 7. Februar als frühester Starttermin gehandelt. Geplant ist das erste Docking eines privat entwickelten Raumschiffs an der ISS. Die Raumstation ist nach dem Ende des Shuttle-Programmes auf den Erfolg der beiden kommerziellen Partner Orbital und SpaceX angewiesen, da es sonst spätestens 2013 zu ernsten Versorgungslücken kommen würde.

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Raumcon:

• Taurus II
• ISS-Versorger Cygnus
• Taurus II / Cygnus COTS 1

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Ein Beitrag von Thomas Weyrauch. Quelle: ESA, Thales Alenia Space. Vertont von Peter Rittinger.

Das Servicemodul für den Kommunikationssatelliten Alphasat I-XL, das in Cannes bei Thales Alenia Space entstanden ist, traf Ende Januar 2010 in Toulouse in einem Werk von EADS Astrium ein. An Rahmen und Zentralrohr des Moduls sind Apogäumsmotor von EADS Astrium, zwei Treibstofftanks von MT Aerospace aus Augsburg und drei Heliumtanks angebracht. Außerdem sind Teile des elektrischen Antriebssystems und die zugehörigen Xenon-Tanks bereits installiert. Das chemische Antriebssystem wurde im Dezember 2009 in Cannes getestet. Bei EADS Astrium in Toulouse sollen in einem nächsten Schritt elektronische Baugruppen im Servicemodul integriert werden, bevor es zum ersten Mal eingeschaltet wird.

Andere Bestandteile von Alphasat I-XL sind ebenfalls im Entstehen: Im Turiner Werk von Thales Alenia Space ist die erste Hälfte der Struktur des Repeatermoduls (RM) des Satelliten gebaut worden. Mit Verkabelung und System zum Temperaturmanagement versehen wurde es zu einem englischen Astrium-Standort gebracht.

Die zweite Häfte der RM-Struktur soll Portsmouth im März 2010 erreichen. Dort ist die Montage zentraler Bestandteile der Kommunikationsnutzlast vorgesehen. An den Triebwerken vom Typ PPS 1350 für das Xenon-Antriebssytem des Satelliten und den zugehörigen Schwenkvorrichtungen, TOM für thruster orientation mechanism genannt, wird in Cannes gearbeitet.

Mit Alphasat I-XL wird der Auftraggeber Inmarsat seinen bisher modernsten Satelliten bekommen. Das Raumfahrzeug mit einer Startmasse von über 6 Tonnen soll im Geostationären Orbit an einer Position bei 25 Grad Ost stationiert werden. Insbesondere mobile Sprach- und Datenkommunikationsdienste werden unterstützt. Dafür ist unter anderem der Einsatz eines großen, im All zu entfaltenden Antennenreflektors vorgesehen, was eine in Bezug auf eine Konfiguration ohne einen solchen Reflektor um 90 Grad gedrehte Ausrichtung des Raumfahrzeugs auf seiner Bahn um die Erde erforderlich macht. Der Reflektor mit einem Durchmesser von 12 Metern ermöglicht die Verwendung von 750 L-Band Kanälen, um Europa, Asien, Afrika und den Mittlern Osten zu versorgen.

Für die europäische Raumfahrtorganisation ESA bietet Alphasat I-XL Gelegenheit, das Funktioneren des Alphabus-Konzepts im Weltraum im Rahmen eins ARTES genannten Programmes zu überprüfen und zu demonstrieren. ARTES steht für Advanced Research in Telecommunications Systems, übersetzt: weitergehende Forschung im Bereich Telekommunikationssysteme.

Auf Alphasat I-XL will die ESA zur Technologiedemonstration einen neuen Sternensensor von Jenoptik, ein Laserterminal (LCT) zur Kommunikation mit einem Raumfahrzeug in einem niedriegeren Orbit oder an einer anderen Position im Geostationären Orbit, eine Einrichtung zum Monitoring der Strahlungsverhältnisse im Geostationären Orbit und eine im Q-V-Band arbeitende Kommunikationsnutzlast betreiben lassen. Mit der Q-V-Band-Nutzlast soll die Verwendbarkeit des entsprechenden Frequenzbereiches verifiziert werden. Mit dem mit einer Wellenlänge von 1.064 Nanometern arbeitenden LCT will man beispielsweise Radardaten des Fernerkundungssatelliten Tandem-X mit Geschwindigkeiten bis zu 2,8 GBit/s empfangen.

Arianespace wurde im Mai 2009 mit dem Start von Alphasat I-XL beauftragt. Geplant ist, den Satelliten im Jahr 2012 auf einer Ariane 5 ECA ins All transportieren zu lassen. Dort soll er sich 15 Jahr lang einsetzen lassen.

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Ein Beitrag von Günther Glatzel. Quelle: Space.com, Wikipedia.

Demnach wird das Raumschiff mit russischer Unterstützung entwickelt. Es soll aus einer rückführbaren Kapsel und einem Serviceteil bestehen und etwa 3 Tonnen wiegen. Zum Start soll eine weiterentwickelte Trägerrakete vom Typ GSLV Mark II (Geosynchronous Satellite Launch Vehicle) Verwendung finden. Eine Version davon ist bereits mehrfach eingesetzt worden.

Der Jungfernflug eines bemannten indischen Raumschiffes soll eine bis zu 7 Tage währende Mission mit 2 Raumfahrern in etwa 400 Kilometern Höhe werden. Dies gab der Leiter der Indian Space Research Organisation (ISRO), Madhavan Nair, am 3. Januar auf einem indischen Wissenschaftskongress in Shillong bekannt. Später soll das Raumschiff durch ein Rendezvous- und Kopplungssystem weiterentwickelt werden. Für die bevorstehende Entwicklung der Trägerrakete, des Raumschiffes, den Bau einer neuen Startrampe, eines Kontrollzentrums sowie eines Ausbildungszentrums für die Raumfahrer stehen laut Beschluss der indischen Regierung von 2006 insgesamt 100 Milliarden Rupien (etwa 2 Milliarden US-Dollar) zur Verfügung.

Bereits im Januar 2007 absolvierte der Satellit SCRE 1 erfolgreich einen Wiedereintritt in die Erdatmosphäre. Der Satellit verfügte über einen wirksamen Hitzeschutz. Auch die Trägerrakete ist in wesentlichen Teilen bereits fertig.

Allerdings entwickelt die ISRO gegenwärtig noch eine eigene kryogene Oberstufe für die Steigerung der Nutzlast. Außerdem müssen Sicherheitssysteme entwickelt werden, um die GSLV Mark II für einen Flug mit Menschen an Bord zu qualifizieren.

Im Mittelpunkt steht aber die Entwicklung des eigentlichen Raumschiffes. Dabei arbeitet man mit der russischen Raumfahrtagentur Roskosmos zusammen. Eine entsprechende Vereinbarung war bereits Ende letzten Jahres getroffen worden. Außerdem soll 2013 ein indischer Raumfahrer mit einem russischen Raumschiff ins All gelangen. Dies wäre nach 1984 der zweite gemeinsame bemannte Raumflug. Vor 25 Jahren flog nämlich der Inder Rakesh Sharma für eine Woche zur russischen Raumstation Salut 7.

Falls der langfristige Plan gelingt, dann wäre Indien das vierte Land, das die Möglichkeit hat, Raumfahrer mit eigenen Mitteln auf Erdumlaufbahnen zu bringen.

Raumcon:

• Thread zu Indiens bemannter Raumfahrt

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