Quelle: NASA / Jessica Taveau , 27. Februar 2026

Während sich die Teams in den kommenden Wochen auf den Start von Artemis II vorbereiten, wird die Mission Artemis III, die nun für 2027 geplant ist, dazu dienen, Systeme und operative Fähigkeiten in der erdnahen Umlaufbahn zu testen, um die Landung von Artemis IV im Jahr 2028 vorzubereiten. Diese neue Mission wird sich bemühen, ein Rendezvous und Docking mit einem oder beiden kommerziellen Landern von SpaceX und Blue Origin, Tests der angedockten Fahrzeuge im Weltraum, eine integrierte Überprüfung der Lebenserhaltungs-, Kommunikations- und Antriebssysteme sowie Tests der neuen Außenbordanzüge (xEVA) einzubeziehen. Die NASA wird diesen Testflug nach Abschluss detaillierter Überprüfungen zwischen der NASA und ihren Industriepartnern weiter definieren. Die Behörde wird in naher Zukunft die spezifischen Ziele für die aktualisierte Artemis-III-Mission bekannt geben.

Die kürzlich von der NASA angekündigte Personalrichtlinie ist ein entscheidender Faktor für diese Beschleunigung. Die NASA wird die Kernkompetenzen der Mitarbeiter im öffentlichen Dienst wieder aufbauen, einschließlich einer verstärkten internen und gemeinsamen Entwicklungsarbeit mit den Artemis-Partnern, um einen sichereren, zuverlässigeren und schnelleren Startrhythmus zu ermöglichen.

„Die NASA muss ihren Ansatz standardisieren, die Flugfrequenz auf sichere Weise erhöhen und die nationale Weltraumpolitik des Präsidenten umsetzen. Angesichts der täglich zunehmenden glaubwürdigen Konkurrenz durch unseren größten geopolitischen Gegner müssen wir schneller vorankommen, Verzögerungen beseitigen und unsere Ziele erreichen“, sagte Jared Isaacman, Administrator der NASA. „Durch die Standardisierung der Fahrzeugkonfiguration, die Erhöhung der Flugfrequenz und die logische, schrittweise Umsetzung unserer Ziele haben wir 1969 das fast Unmögliche erreicht, und so werden wir es auch wieder schaffen.“

„Nach dem erfolgreichen Abschluss des Artemis-I-Flugtests, dem bevorstehenden Artemis-II-Flugtest und dem neuen, robusteren Testansatz für Artemis III ist es unnötig kompliziert, die Konfiguration des SLS- und Orion-Stacks zu ändern, um nachfolgende Artemis-Missionen durchzuführen“, sagte Amit Kshatriya, stellvertretender Administrator der NASA. „Es gibt noch zu viel zu lernen und zu viele Entwicklungs- und Produktionsrisiken vor uns. Stattdessen wollen wir weiterhin so testen, wie wir fliegen und geflogen sind. Wir blicken zurück auf die Weisheit der Leute, die Apollo entworfen haben. Die gesamte Abfolge der Artemis-Flüge muss einen schrittweisen Aufbau der Fähigkeiten darstellen, wobei jeder Schritt uns unserer Fähigkeit, die Landemissionen durchzuführen, näher bringt. Jeder Schritt muss groß genug sein, um Fortschritte zu erzielen, aber nicht so groß, dass wir angesichts der bisherigen Erkenntnisse unnötige Risiken eingehen. Daher wollen wir die Landemissionen in einer Konfiguration durchführen, die der Konfiguration für den Aufstieg von der Erde so nahe wie möglich kommt – das bedeutet, dass wir eine Oberstufe und Pad-Systeme verwenden, die der „Block 1“-Konfiguration so nahe wie möglich kommen. Wir werden mit unseren Partnern, die den verbesserten Block dieser Systeme entwickelt haben, zusammenarbeiten, um geeignete Maßnahmen zu ergreifen, damit ihre Bemühungen auf dieses Ziel ausgerichtet sind, und die Details dieser Änderungen bekannt geben, sobald sie endgültig festgelegt sind. Wir werden einen ähnlichen Ansatz auch für Weltraum-, Landungs- und Oberflächen-EVA-Operationen verfolgen, während wir die Missionsabfolge im Sinne der Apollo-Philosophie weiterentwickeln, die sich auf die Zuverlässigkeit der Systeme und die Sicherheit der Besatzung als Schlüssel zum Missionserfolg konzentrierte.“

„Boeing ist stolzer Partner der Artemis-Mission, und unser Team fühlt sich geehrt, einen Beitrag zur Vision der NASA für die Führungsrolle der USA in der Raumfahrt leisten zu dürfen“, sagte Steve Parker, Präsident und CEO von Boeing Defense, Space & Security. „Die SLS-Kernstufe ist nach wie vor die leistungsstärkste Raketenstufe der Welt und die einzige, die amerikanische Astronauten mit einem einzigen Start direkt zum Mond und darüber hinaus befördern kann. Da die NASA einen beschleunigten Startplan vorgelegt hat, sind unsere Belegschaft und unsere Lieferkette darauf vorbereitet, den gestiegenen Produktionsanforderungen gerecht zu werden. Mit einer Rakete, die im Marshall Space Flight Center der NASA in Huntsville, Alabama, entworfen, in der amerikanischen Raketenfabrik im Michoud Assembly Facility der NASA in New Orleans gebaut und im Kennedy Space Center der NASA in Florida integriert wurde, sind wir bereit, die gestiegene Nachfrage zu befriedigen.“

Die Ankündigung erfolgte während einer Pressekonferenz im NASA Kennedy Space Center, bei der die Verantwortlichen auch über den Stand der Artemis-II-Mission berichteten. Die NASA brachte die SLS-Rakete und das Raumschiff Orion am 25. Februar zur Reparatur in das Vehicle Assembly Building (VAB), bevor im April die nächsten Startmöglichkeiten für den Testflug anstehen. Sobald die Artemis II-Hardware wieder im VAB war, begannen die Teams sofort mit der Arbeit an dem Heliumproblem, das an der Interim Cryogenic Propulsion Stage entdeckt worden war, und bereiteten mehrere Maßnahmen vor, darunter den Austausch der Batterien im Flugabbruchsystem, End-to-End-Tests für die Anforderungen an die Sicherheit des Testgeländes und vieles mehr.

„Ich bin Administrator Isaacman dankbar, dass er diesen mutigen Schritt unternommen und schnell gehandelt hat, um sicherzustellen, dass wir die Unterstützung und die Ressourcen haben, die wir benötigen, um jedes Jahr Artemis-Astronauten zum Mond zu schicken“, sagte Lori Glaze, stellvertretende Administratorin für Exploration Systems Development Mission Directorate im NASA-Hauptquartier in Washington. „Unser Team ist bereit für die Herausforderung einer erfolgreichen Artemis-II-Mission und kurz danach für eine häufigere Kadenz von Mondmissionen.“

Weitere Informationen zur Artemis-Kampagne finden Sie unter: https://www.nasa.gov/artemis

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• Artemis III – Orion MPCV auf SLS

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Ein Beitrag von Stefan Goth. Quelle: NASA, Space News, The Planetary Society, Boeing, Lockheed Martin, ESA, Airbus D & S.

Die NASA hat Pläne für die nächsten Schritte ihrer „Journey to Mars“ vorgestellt.

Demnach soll mit dem dritten Start einer Rakete vom Typ Space Launch System (SLS) und dem damit verbundenen (wahrscheinlich) ersten bemannten Flug der Orion-Kapsel (Multipurpose Crew Vehicle, MPCV) mit dem Aufbau einer kleinen, Deep Space Gateway (DSG) genannten Raumstation im Mondorbit begonnen werden. Dieser als Exploration Mission 2 (EM-2) bezeichnete Flug soll mit der SLS-Konfiguration „Block 1B“ erfolgen. Dabei soll neben der von vier RS-25-Triebwerken von Aerojet Rocketdyne (diese waren als SSME, Space Shuttle Main Engine, bereits bei zahlreichen Space-Shuttle-Flügen im Einsatz) angetriebenen Zentralstufe, zwei von Orbital-ATK hergestellten 5-Segment-Feststoffboostern (weiterentwickelt aus den Space-Shuttle-Boostern) auch die derzeit in Entwicklung befindliche Exploration Upper Stage (EUS) genannte Oberstufe mit vier RL-10-Triebwerken (ebenfalls von Aerojet Rocketdyne) zum Einsatz kommen.

Für die Orion-Kapsel ist bei diesem Flug eine Besatzung von vier Personen vorgesehen. Als Neuerung zu den bisherigen Planungen soll auch eine erste Komponente des Deep Space Gateways mitgeführt werden; ein „Power and Propulsion Bus“ genanntes Modul, welches über einen solar-elektrischen Antrieb verfügen soll (Solar Electric Propulsion, SEP). Es könnte mit seinen Solarpaneelen, die ca. 40 kW elektrische Leistung liefern sollen, die spätere kleine Raumstation mit Energie und Antrieb versorgen, so dass diese auch unterschiedliche Mondorbits ansteuern kann.

Möglich wird dies durch die große Leistungsfähigkeit der SLS Block 1B, die es ermöglicht neben dem MPCV noch weitere Nutzlast im „Universal Stage Adapter“ (USA), d.h. in der Übergangssektion zwischen dem Europäischen Service Modul (ESM) und der Oberstufe, zu transportieren.

Finanzielle und zeitliche Unsicherheiten
Bisher sind nur die EM-1 und EM-2 genannten Flüge fest geplant, weitgehend finanziert und durch Hardware, die sich bereits in Bau oder konkreter Entwicklung befindet, weitgehend sicher.

Bei Exploration Mission 1 prüft die NASA gerade in einer durch die Trump-Administration angestoßenen Studie die Möglichkeit bereits beim ersten Flug des SLS zwei Astronauten in der Orion mitfliegen und den Mond umrunden zu lassen. Angeblich wurde das Ergebnis dieser Studie bereits an das Weiße Haus übermittelt, der Inhalt wurde jedoch noch nicht bekanntgegeben.

Die Herausforderungen sind nicht zu unterschätzen. Da EM-1 bisher „nur“ als unbemannter Testflug für das SLS im Zusammenspiel mit den Bau- und Serviceeinrichtungen am Boden, den Startanlagen und der Orion-Kapsel geplant war, sind einige Komponenten für einen Flug mit Besatzung noch nicht vorbereitet bzw. noch nicht fertig. Insbesondere müssten im von Lockheed Martin integrierten MPCV noch ein Lebenserhaltungssystem, Sitze und Bedienelemente eingebaut werden. Auch die Bedienungs- und Flugsoftware ist noch nicht fertig entwickelt und ausreichend getestet.

Auf jeden Fall wären dafür zusätzliche Zeit und möglicherweise weitere Finanzmittel notwendig. Ausgehend von der aktuellen Zielvorgabe den unbemannten EM-1-Start noch in 2018 durchzuführen, würde sich eine Mission mit Crew mindestens nach 2019 verschieben.

Allerdings sind auch bei der bisherigen Planung noch einige Risiken vorhanden, die den Starttermin nach hinten verschieben könnten.
Das von der ESA, als Kompensation für den Betrieb der ISS bis 2020, für EM-1 zu liefernde Service Modul könnte möglicherweise nicht rechtzeitig fertig werden, um den Starttermin im November 2018 zu halten.

Weitere Unsicherheiten gehen von Änderungen am Hitzeschild der Rückkehrkapsel aus, da deren Konstruktion nach dem ersten Testflug von Orion (Exploration Flight Test 1, EFT-1) auf einer Delta IV Heavy im Jahr 2014 geändert werden musste. Statt eines ursprünglich weitgehend monolithischen Hitzeschildes wird dieses bei den zukünftigen Flügen aus zahlreichen zusammengefügten Elementen bestehen.

Weiterhin sind bei Entwicklung und Bau des ersten SLS Block 1 und der Boden- und Starteinrichtungen die zeitlichen Reserven weitgehend aufgebraucht. Durch einen Tornado am 7. Februar 2017 wurden Teile der Michoud Assembly Facility (MAF) in New Orleans, wo die Zentralstufe des SLS gebaut wird, beschädigt. Das alleine könnte zwei bis drei Monate Zeitverlust bedeuten.

Der Entwurf der Trump-Administration für das NASA-Budget sieht bisher erhebliche Kürzungen im Erdbeobachtungsprogramm aber kaum Einschränkungen bei den Explorationsprogrammen vor. Allerdings muss dieser Entwurf noch vom Kongress bestätigt werden. Weitere Änderungen können sich in den kommenden Verhandlungen und Abstimmungen ergeben.

Journey to Mars (via Moon)
Seit Jahren wiederholt die NASA immer wieder ihre Vision einer „Journey to Mars“ und wirbt damit auch mit ansprechenden Animationen und Schaubildern.

Diese Vision wurde von einigen Kommentatoren als unspezifisch und wage bezeichnet.

Mit dem jetzt favorisierten Deep Space Gateway wurde auch ein etwas anderes Schaubild präsentiert, das von einem geraden Pfeil dominiert wird. Die Entwicklung wird in mehrere Phasen unterteilt.

Momentan befindet man sich in Phase 0: „Testing on ISS“, d.h. Technologien für den Flug über den Erdorbit hinaus werden auf der Internationalen Raumstation ISS getestet.
In Phase 1 sollen diese Tests in der Mondumlaufbahn weitergeführt und erweitert werden. Danach soll in Phase 2 das Deep Space Transport genannte System aufgebaut und einen Testflug von mehreren hundert Tagen in verschiedenen Mondorbits durchführen.
In Phase 3 soll beim ersten Flug zum Mars in einen Orbit eingeschwenkt, aber noch keine Landung versucht werden. Die Landungen sind Phase 4 vorbehalten.

Lunarer Außenposten
Zwischen den Missionen EM-1 und EM-2 ist momentan der Start der „Europa Clipper“ genannten Sonde mit der Version „SLS Block 1B Cargo“ der Schwerlastrakete geplant. Allerdings ist fraglich, ob der erst in Planung befindliche Raumflugkörper, der später den Jupiter-Mond Europa umrunden soll, rechtzeitig für einen Start um 2022 fertig werden wird. Dieser Start ist als Test der noch in Entwicklung befindlichen „Exploration Upper Stage“ (EUS) notwendig, bevor bei EM-2, nach üblichen NASA-Standards, Astronauten mitfliegen dürfen.

Das für Phase 1 geplante Deep Space Gateway soll aus einem solar-elektrischen Antriebs- und Versorgungsmodul, einem Habitatmodul, (wechselnden) Logistikmodulen und aus einer Luftschleuse bestehen. Für die notwendige Berthingoperationen würde es einen vom Candarm 2 abgeleiteten Roboterarm erhalten. Der Aufbau würde mit den Flügen EM-2 bis EM-5 des SLS erfolgen. Dabei würde die Startrate des SLS auf mindestens einen Start pro Jahr steigen.

Nach dem bereits erwähnten Antriebsmodul bei EM-2 würde bei EM-3 das Habitatmodul geliefert werden (ca. 10t).
Derzeit lässt die NASA von sechs Unternehmen Studien für zukünftige Deep Space Habitate erstellen.

Bei EM-4 würde ein größeres Logstikmodul (ca. 10t) angedockt werden.
In 2026 soll der Aufbau mit der Installation einer Luftschleuse bei EM-5 abgeschlossen werden.

Die jeweils vorgesehenen Fluglängen der bemannten Missionen reichen von 8 bis maximal 42 Tagen. Für die Lieferung von Versorgungsgütern würden zusätzliche Transportflüge von privaten Anbietern erfolgen.

Das Deep Space Gateway soll von Menschen genutzt und gewartet werden, muss aber nicht ständig besetzt sein. Neben dem Aufbau des Außenpostens steht die kleine Station auch internationalen Partnern und privaten Firmen für eigene Missionen z.B. für robotische Mondlandemissionen zur Verfügung.

Bill Gerstenmaier, Chef der bemannten Raumfahrt bei der NASA sagt dazu: „Ich stelle mir verschiedene Partner vor, sowohl internationale als auch kommerzielle, die zu dem Gateway beitragen und es auf unterschiedlichen Wegen nutzen, mit einem System das sich zu verschiedenen Orbits bewegen kann, um unterschiedliche Missionen zu ermöglichen.“
Das könne robotische oder bemannte Landungsmissionen auf dem Mond oder Weiterflüge zu „anderen Zielen im Sonnensystem“ umfassen. Die NASA plant derzeit keine eigene Mondlandung, würde aber möglicherweise entsprechende Ambitionen ihrer internationalen oder privaten Partner unterstützen.

Deep Space Transport
Der Mond ist allerdings nicht das eigentliche Ziel, sondern der Mars. Deshalb soll in Phase 2 ab 2027 das sogenannte „Deep Space Transport“ (DST) genannt System gestartet werden. Dieses umfasst sowohl ein Antriebs- und Versorgungsmodul, als auch Habitat- und Dockingeinrichtungen. Das 41t schwere „Raumschiff“ soll mit einem einzigen Start der SLS Block 1B in der Cargo-Version zum Deep Space Gateway gebracht werden und dort andocken. Mit weiteren Starts von SLS und privaten Anbietern sollen Versorgungsgüter und Treibstoffe geliefert und die Funktionsfähigkeit hergestellt werden. 2029 soll das DST erstmalig für 300 bis 400 Tage bei einem Testflug mit astronautischer Besatzung auf verschiedenen lunaren Umlaufbahnen unterwegs sein und seine Funktionsfähigkeit unter Beweis stellen.

2033 könnte dann, nach entsprechenden Versorgungsflügen, das DST erstmals Richtung Mars aufbrechen, unterwegs einen Flyby an der Venus durchführen und in einen Orbit um den roten Planeten einschwenken. Bei dieser ersten Mars-Mission würde allerdings noch keine Landung versucht werden.

Das DST soll wiederverwendbar ausgelegt und nach der ersten Mars-Orbit-Mission am Deep Space Gateway wieder aufgerüstet werden, um dann für mindestens zwei weitere Mars-Missionen, dann auch mit Landungen, von jeweils bis zu 1000 Tagen Dauer zur Verfügung zu stehen.

In diesem Gesamtkonzept taucht das bisher geplante Asteroid Redirect Mission (ARM) genannte Projekt nicht mehr auf. Hier sollte durch eine Roboter-Sonde mit solar-elektrischem Antrieb ein kleiner Asteroid, bzw. ein Felsbrocken von dessen Oberfläche, in eine Mondumlaufbahn gebracht und dann bei einem Orion-Flug von Astronauten untersucht und Proben genommen werden. Allerdings hat sich dieses Projekt in der Planung bereits deutlich verteuert, so dass zu erwarten ist, dass es auch angesichts des aktuell vorgestellten Konzeptes ganz eingestellt wird.

Verbindliche Entscheidungen bezüglich der Entwicklung von Deep Space Gateway und Deep Space Transport sind bisher noch nicht gefallen. Wie es weitergeht, hängt entscheidend von der Finanzierung und der Budget-Entwicklung der NASA über die nächsten Dekaden ab.

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• Deep Space Habitat (NASA)

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

Es ist ein Meilenstein, wie ihn der US-amerikanischen Luft- und Raumfahrtagentur NASA seit 40 Jahren nicht mehr gelungen ist: Das Critical Design Review ihrer neuen Schwerlastträgerrakete Space Launch System (SLS) wurde mittlerweile endgültig abgeschlossen. Dabei handelt es sich um eine rigorose Prüfung des Designs der gesamten Rakete, die es der NASA ermöglichen soll, wieder Menschen zu Zielen jenseits des niedrigen Erdorbits zu befördern. Bereits im Juli haben 13 Teams aus Ingenieuren und unabhängigen Experten elf Wochen lang im Marshall Space Flight Center in Huntsville, Alabama, über 1.000 Dokumente und 150 Gigabyte Daten bezüglich des SLS genauestens überprüft. Bei möglichen Problemen wurde das Design verbessert. Ein Team aus Experten der Agentur und der Industrie bestätigte separat, dass die Entwicklungsarbeiten in dem geplanten Zeit- und Kostenrahmen bleiben werden. Die Ergebnisse wurden dann im Oktober an das NASA-Hauptquartier weitergeleitet.

Unter die Lupe genommen wurde dabei das Design der drei Ausbaustufen des SLS: Der Block I, der wohl nur beim Erstflug zum Einsatz kommt und 70 t Nutzlast in einen niedrigen Erdorbit (LEO) befördern kann, der Block IB, der dank einer leistungsfähigeren Oberstufe 105 t schafft, und der Block II, der durch leistungsfähigere Booster auf 130 Tonnen LEO-Nutzlast kommen würde. Auch wurde nun offiziell die Farbgebung der Rakete bekanntgegeben: Lange war das SLS auf Renderings der NASA in einer schwarz-weißen Lackierung zu erkennen, ähnlich der der Saturn-Mondrakete, um Ähnlichkeiten zur eingestellten Ares V-Rakete zu vermeiden.

Nun wird das SLS die Farbe der Isolierung haben, die zur Kühlung die Tanks der Rakete umgeben wird: Orange. „Wir haben das Design des SLS festgelegt, wir haben erfolgreich die erste Runde der Tests der Booster und der Triebwerke abgeschlossen, und alle wichtigen Komponenten für den ersten Flug werden momentan hergestellt. Es gab ein paar Schwierigkeiten, und es werden wohl noch mehr auf uns zu kommen, aber diese Überprüfung stellt sicher, dass wir auf dem richtigen Weg zum ersten Flug sind“, fasste Bill Hill, stellvertretender Administrator des Exploration Systems Development-Programms, die jüngsten Entwicklungen zusammen.

Mit dem nun endgültig abgeschlossenen Critical Design Review wurde grünes Licht für die Produktion von Hardware für das SLS gegeben. Inzwischen konzentriert sich die NASA auf die Vorbereitung aufwendiger Qualifikationstests. Diese haben es nicht mehr zum Ziel, das Design der Rakete zu verbessern, sondern sollen bestätigen, dass die wichtigsten Elemente des SLS korrekt funktionieren und bereit für den Erstflug sind. Eine Auswahl der jüngsten Fortschritte:

1. Hauptstufe

In der Michoud Assembly Facility (MAF), einer gewaltigen Fertigungshalle nahe New Orleans, ist die Produktion von Hardware für die Hauptstufe inzwischen weit fortgeschritten. Bei der Hauptstufe des SLS handelt es sich um einen etwa 65 Meter langen und achteinhalb Meter durchmessenden Zylinder, in dem in zwei Tanks der flüssige Treibstoff für die Haupttriebwerke aufbewahrt werden soll. Über 50 einzelne Elemente für diese Tanks wurden inzwischen gefertigt, Ringe, Dome und Zylinder. Auch soll das Vertical Assembly Center des Gebäudekomplexes in diesen Tagen nach einer langwierigen Reparatur wieder von der Herstellerfirma ESAB an den Betreiber Boeing übergeben werden. Bei dem Vertical Assembly Center handelt es sich um eine über 55 Meter hohe Schweißmaschine, mit der die einzelnen Ringe, Dome und Zylinder zu fertigen Tanks zusammengeschweißt werden sollen. Bis Ende dieses Jahres soll sichergestellt werden, dass die Maschine nun korrekt funktioniert, danach können die Schweißarbeiten beginnen.

Neben der Hauptstufe für den ersten Flug des SLS sollen auch zwei Qualifikationsartikel der beiden großen Treibstofftanks gefertigt werden. Diese sollen dann auf dem Gelände des Marshall Space Flight Center in Huntsville, Alabama, strukturellen Belastungstests ausgesetzt werden. Zu diesem Zweck werden dort momentan zwei neue Teststände errichtet: Einen für den LOX (Flüssiger Sauerstoff)-Tank, einen für den LH2 (Flüssiger Wasserstoff). Der Teststand für den LH2-Tank trägt die Nummer 4693 und wird mit knapp 66 Metern deutlich höher als der andere sein. Er besteht aus mehreren Stahlsegmenten, die auf dem Fundament eines ehemaligen Teststandes für das legendäre F-1 Triebwerk zusammengeschweißt werden. Schon jetzt ragt das Bauwerk weit über der Baumlinie auf. Wenn der Teststand fertig ist, wird er aus zwei Türmen bestehen, zwischen denen dann der Treibstofftank angebracht wird. Er wird mit flüssigem Stickstoff gefüllt und dann von mehreren hydraulischen Aktuatoren den mechanischen Belastungen ausgesetzt, die auch beim Start der Rakete zu erwarten sind. So soll bestätigt werden, dass der Tank den Belastungen standhält.

2. Oberstufe und Adapter

Auf dem zweiten Stand soll nicht nur der Tank für flüssigen Sauerstoff, sondern auch eine andere, über 20 Meter hohe Struktur getestet werden, die sich beim fertigen SLS oberhalb der Hauptstufe befinden wird. Sie besteht aus mehreren verschiedenen Komponenten (von unten nach oben):
– Einem etwa drei Meter hohen und achteinhalb Meter durchmessenden Simulator der Hauptstufe
– Einem Testartikel des kegelstumpfförmigen Adapters, der die Oberstufe mit der Hauptstufe verbindet
– Einem Testartikel der Oberstufe der Rakete
– Einem Testartikel des Adapters, der die Oberstufe mit der Nutzlast verbindet
– Einem Simulator der Unterseite des Orion-Raumschiffs. Eine unbemannte Version von Orion wird die Nutzlast beim ersten Flug sein, später soll das Raumschiff einmal Menschen zu Zielen in den Tiefen des Weltalls befördern.
Die Simulatoren der Hauptstufe und von Orion sowie der Testartikel des zweiten Adapters wurden bereits fertiggestellt. Der Testartikel des kegelstumpfförmigen Adapters wird momentan bei der Herstellerfirma Teledyne Brown gefertigt.

Auch der Testartikel der Oberstufe wurde vor Kurzem fertiggestellt. Bei der Oberstufe, die die Bezeichnung ICPS (Interim Cyrogenic Propulsion Stage) trägt, handelt es sich um eine nur leicht modifizierte Version der zweiten Stufe der Delta-IV Rakete. Für die ICPS wird der Wasserstofftank verlängert, zusätzliche Hydrazintanks für die Lagekontrolle angebracht und die Flugelektronik für das neue Missionsprofil angepasst.

Die ICPS soll -nachdem die Hauptstufe ausgebrannt ist- zünden und Orion in einen niedrigen Erdorbit transportieren. Danach führt sie auch die TLI (Trans Lunar Injection) durch, den Einschuss in eine Mondumlaufbahn. Sehr wahrscheinlich wird dies der einzige Einsatz der ICPS bleiben, da die NASA danach plant, eine stärkere Oberstufe einzusetzen. Der Testartikel der ICPS wurde am 26. Oktober 2015 bei einer Presseveranstaltung von der Herstellerfirma ULA (United Launch Alliance) vorgestellt. Er soll demnächst zum Marshall Space Flight Center verlegt werden, wo er 2016 mit den anderen Elementen zu der fertigen Teststruktur verbunden werden soll. Auch mit der Herstellung der Flugversion der ICPS wurde bereits begonnen.

3. Booster/Triebwerke

Zum Antrieb verfügt das SLS neben der Ober- und der Hauptstufe noch über zwei Feststoffbooster, die links und rechts neben der Hauptstufe angebracht werden. Diese erzeugen beim Start der Rakete den Hauptanteil des Schubs, indem sie statt flüssigem festen Treibstoff verbrennen.

Eine Testzündung am Boden zu Qualifikationszwecken im März 2015 war bereits ein großer Erfolg. Nun steht für April 2016 die nächste Testzündung an, die die Bezeichnung QM-2 (Qualification Motor 2) trägt. Anders als bei der ersten soll dieses Mal der Motor heruntergekühlt werden, sodass der Feststoffbooster auch für Zündungen bei niedrigen Temperaturen qualifiziert werden kann. Die Produktion und Inspektion der einzelnen Treibstoffsegmente für diese Testzündung ist mittlerweile bei der Herstellerfirma OrbitalATK in Promontory, Utah, in vollem Gange. Auch wurden die Elektroniksysteme als Vorbereitung bei einer simulierten Testzündung getestet. Die nächste Testzündung im Stennis Space Center des RS-25 Haupttriebwerks, das den flüssigen Treibstoff in der Hauptstufe verbrennt, wurde auf Anfang 2016 verschoben. Da es sich bei den Triebwerken nicht um ein kritisches Element im Zeitplan handelt, hat man sich dazu entschieden, die nächste Aktualisierung der Steuerungssoftware abzuwarten.

Diese Vorbereitungen erfolgen im Rahmen des Erstfluges des SLS, einer Mission mit der Bezeichnung Exploration Mission 1 (EM-1). Zunächst startet die Rakete das Raumschiff in einen niedrigen Erdorbit. Danach zündet das Triebwerk der Oberstufe erneut, sodass das unbemannte Raumschiff nun in Richtung Mond fliegt. Das Raumschiff bremst daraufhin mithilfe seines Servicemoduls in eine Umlaufbahn 70.000 km über der Mondoberfläche ein. Durch eine weitere Zündung des Triebwerks des Servicemoduls verlässt das Raumschiff nach etwa einer Woche diese Umlaufbahn und fliegt wieder zurück zur Erde. Das Servicemodul wird abgetrennt und das kapselförmige Crewmodul tritt mit über 39.000 km/h in die Erdatmosphäre ein, bevor die Kapsel im Pazifik an Fallschirmen landet. Diese Mission wird den ersten Flug eines zumindest bemannbaren Raumschiffs zum Mond seit 45 Jahren und den weitesten Flug eines solchen Raumschiffs aller Zeiten darstellen.

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• Space Launch System (SLS) – Planung und Processing
• Space Launch System (SLS) – Kosten/Nutzen/Meinungen/künftige Entwicklung

Der Beitrag SLS: Orange is the new white erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

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

Die US-amerikanische Luft- und Raumfahrtagentur NASA will nach über 40 Jahren wieder bemannt zu Zielen jenseits der niedrigen Erdumlaufbahn aufbrechen. Zunächst sollen die nötigen Technologien für Flüge zum Mars erprobt werden, bevor dann erstmals Menschen auf der Oberfläche des roten Planeten landen sollen. Derartige Missionen erfordern es aber, große Massen mit einem Flug ins All zu starten. Also muss eine neue, große Trägerrakete her.

Mit dem Space Launch System (SLS) entwickelt die NASA momentan eine solche Rakete. Das SLS basiert auf der Technologie des Space Shuttles: Die zylindrische Hauptstufe basiert auf dem orangefarbenen Außentank, unten sind vier modernisierte Space Shuttle-Haupttriebwerke angebracht. Diese verbrennen flüssigen Sauerstoff und flüssigen Wasserstoff und treiben so die Rakete an. Darüber hinaus sind seitlich an der Hauptstufe zwei Feststoffbooster befestigt, die in den ersten Minuten des Fluges einen Großteil des Schubes erzeugen. Sie basieren auf den Feststoffboostern des Space Shuttles, werden jedoch verlängert und modernisiert. Wenn die Feststoffbooster und danach die Hauptstufe ausgebrannt sind, werden sie abgeworfen. Dann wird die Oberstufe des SLS mit der Bezeichnung ICPS (Interim Cyrogenic Propulsion Stage) gezündet. Bei ihr handelt es sich um eine leicht modifizierte Version der Oberstufe der Delta-IV Rakete, die bereits seit mehr als einem Jahrzehnt zuverlässig im Einsatz ist.

Diese Rakete wird über 97 Meter hoch über dem Kennedy Space Center aufragen, betankt fast 3.000 Tonnen wiegen, etwa 40 Meganewton Schub beim Start produzieren und dazu in der Lage sein, 70 Tonnen Nutzlast in eine niedrige Erdumlaufbahn zu befördern. Eine beachtliche Vorgabe, schaffen gewöhnliche Raketen heutzutage doch nicht einmal die Hälfte. Dennoch wird diese erste Version namens Block I nur beim ersten Flug des SLS zum Einsatz kommen. Danach wird auf die leistungsfähigere Oberstufe EUS (Exploration Upper Stage) gewechselt, mit der dann Nutzlasten von bis zu 95 Tonnen möglich sein werden. Das Ende der Fahnenstange? Mitnichten. Beim Block II sollen die bisherigen Feststoffbooster durch leistungsfähigere Exemplare ersetzt werden -genug für satte 130 Tonnen Nutzlast. Mit dieser Rakete sollen dann auch tatsächlich die Flüge zum Mars durchgeführt werden.

Beim Erstflug des SLS soll noch der Block I zum Einsatz kommen. Es handelt sich dabei um die Mission EM-1 (Exploration Mission 1), die spätestens im November 2018 starten wird. Bei ihr soll Orion, das neue Raumschiff der NASA, erstmals unbemannt zum Mond und wieder zur Erde zurück fliegen. Die Entwicklungsarbeiten zu dieser Mission laufen bei der NASA auf Hochtouren. Diese Arbeiten beinhalten etwa Berechnungen und Simulationen, wie sich die Rakete und ihre Bauteile während des Fluges verhalten, Tests von Prototypen einzelner Komponenten oder etwa Testzündungen des Triebwerks oder des Feststoffboosters. Sie finden an vielen verschiedenen Orten in den Vereinigten Staaten statt, koordiniert wird die Entwicklung des SLS durch das Marshall Space Flight Center (MSFC) der NASA im Bundesstaat Alabama.

Diese Integration des SLS als Ganzes betrachtet ist von enormer Bedeutung, vor allem wenn man bedenkt, dass viele tausend Arbeiter und Ingenieure an der Entwicklung beteiligt sind. Deshalb muss von Zeit zu Zeit das Design des SLS überprüft werden, ob es die Anforderungen erfüllt. Dies geschieht in sogenannten Designprüfungen. Die erste fand mit dem Systems Requirements Review im Juli 2012 statt, bei dem die Anforderungen im Bezug auf Kosten, Leistung, Technik und Zeitplan für das SLS festgelegt wurden. Im August 2013 folgte das Preliminary Design Review, bei dem das vorläufige Design der Rakete auf diese Anforderungen überprüft wurde. Nun wurde am 23. Juli mit dem Critical Design Review (CDR) die nächste Designprüfung erfolgreich abgeschlossen. Bei ihm wurde das Design ein letztes Mal kontrolliert, bevor nun endgültig mit der Produktion begonnen wird.

Doch wie läuft eine solche Designprüfung ab? Zunächst haben die Mitarbeiter bei der Entwicklung der einzelnen Elemente der Rakete -wie etwa der Hauptstufe- eigene Einzel-CDRs durchgeführt. Dann sind 13 Teams beim MSFC zusammengekommen, um dort über elf Wochen hinweg mehr als 1.000 Dokumente bezüglich des SLS zu überprüfen. Mögliche Fehler im Design wurden dabei ausfindig gemacht und verbessert. Als dieser Prozess abgeschlossen war, wurden die Ergebnisse an ein unabhängiges Team von erfahrenen Experten der NASA und aus der Industrie weitergegeben. Diese werden die Ergebnisse überprüfen und sollen bestätigen, dass der vorher festgelegte Kosten- und Zeitrahmen eingehalten werden kann. Die Manager des SLS-Programms werden diese Ergebnisse dann der Führung des MSFCs präsentieren. Diese soll dann grünes Licht dafür geben, dem NASA-Hauptquartier die Ergebnisse mitzuteilen.

Auch das Orion-Programm in Houston und das Büro, das für die nötigen Bodenanlagen im Kennedy Space Center, Florida, zuständig ist, werden dieses Jahr noch jeweils ein Critical Design Review abhalten. Sind diese abgeschlossen, kann ein Datum für EM-1 festgelegt werden. Gary Lyles, Chefingenieur des Büros des SLS-Programms, ist jedenfalls zufrieden mit den Ergebnissen des Critical Design Reviews: „Das Team arbeitet auf einem sehr hohen Niveau. Und ich bin unglaublich glücklich über die strukturelle Robustheit des SLS-Programms; die Rakete ist außergewöhnlich leistungsfähig. Wir haben da die richtige Rakete ausgewählt, um zum Mars zu fliegen.“

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• Space Launch System – Planung und Processing
• Space Launch System (SLS) – Kosten/Nutzen/Meinungen/künftige Entwicklung

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Ein Beitrag von Martin Knipfer. Quelle: NASA, NSF, OrbitalATK. Vertont von Peter Rittinger.

Als das Space Shuttle noch flog, konnte man in der Nähe des Stennis Space Centers (SSC) der US-amerikanischen Luft- und Raumfahrtagentur NASA von Zeit zu Zeit eine beeindruckende Erscheinung beobachten: Große Dampfwolken hingen tief über dem Gelände des Zentrums und regneten nach ein paar Minuten wieder ab. Die Ursache dafür lag darin, dass hier immer wieder ein Raketenantrieb zu Testzwecken gezündet wurde: Das Haupttriebwerk des Space Shuttles, das SSME. Dieses verbrannte flüssigen Wasserstoff und flüssigen Sauerstoff, wobei Wasser entstand, das aufgrund der hohen Temperatur als Dampf verdampft ist. Wegen den enormen Mengen an verbrannten Treibstoff entstanden so regelrechte Dampfwolken. Als jedoch das Space Shuttle-Programm 2011 eingestellt wurde, kehrte für fast fünf Jahre Ruhe im SSC ein.

Das aber ändert sich nun. Denn die NASA arbeitet mit Hochdruck daran, eine neue, große Rakete zu entwickeln, mit der Astronauten nicht mehr nur in erdnahe Umlaufbahnen (LEO), sondern in die Tiefen des Alls fliegen sollen: Das Space Launch System (SLS). Diese Rakete wird von dem selben Triebwerk angetrieben wie das Space Shuttle, dem SSME, das nun RS-25 heißt. Für den neuen Einsatzzweck mussten zahlreiche Modifikationen an dem Triebwerk durchgeführt werden, die größtenteils die Kontrolleinheit betrafen, das Computergehirn, das die einzelnen Funktionen des Triebwerks steuert. Um diesen Controller zu erproben, wird das RS-25 jetzt erneut im SSC gezündet. Eine erste Testzündung erfolgte am 9. Januar, danach musste jedoch das Hochdruck-Wassersystem des Zentrums renoviert werden, das mit tausenden Litern Wasser die Kühlung des Teststands garantiert. Am 28. Mai konnte dann erneut ein RS-25 erfolgreich gezündet werden. Dieser Test dauerte 450 Sekunden und fand auf dem A-1 Teststand statt. Sechs weitere Testzündungen stehen mit diesem Triebwerk (Nummer 0525) an, zehn mit einem anderen (Nummer 0528). Es wird also diesen Sommer noch oft Dampf über dem SSC aufsteigen.

Insgesamt verfügt die NASA über 15 RS-25 Triebwerke für das SLS. Diese wurden von dem Space Shuttle-Programm übernommen, fast jedes kann eine reiche Fluggeschichte nachweisen. Um dieses Kontingent um ein 16. Triebwerk zu erweitern, hat die Herstellerfirma Aerojet Rocketdyne inzwischen ein neues RS-25 zusammengebaut. Dieses trägt die Nummer 2063, es ist das erste neu zusammengebaute RS-25 seit dem 14. September 2010. Die Einzelteile von ihm sind jedoch nicht neu, sondern übriggebliebene Ersatzteile. So sind etwa die vier Turbopumpen, die den Treibstoff in die Brennkammer befördern, schon an dem Space Shuttle in den Weltraum geflogen. 2063 wird bei Exploration Mission 2 (EM-2) zum Einsatz kommen, dem zweiten Flug des SLS, der für 2021 geplant ist. Da selbst mit diesem zusätzlichen Triebwerk die NASA nur genügend RS-25 für die ersten vier SLS-Flüge hat (die Triebwerke werden nicht erneut verwendet), plant die Behörde den Bau von komplett neuen RS-25. Zu diesen neuen Triebwerken laufen bei der Herstellerfirma Aerojet Rocketdyne derzeit vorbereitende Studien.

Ein anderes wichtiges Antriebselement des SLS wurde bereits im März testgezündet: Der 5-Segmente Feststoffbooster. Zwei von diesen sollen bei der fertigen Rakete seitlich an der Hauptstufe angebracht werden, in der der Treibstoff für die RS-25 Triebwerke aufbewahrt wird. Vorläufige Daten haben gezeigt, dass der Test namens QM-1 (Qualification Motor 1) erfolgreich verlaufen ist, doch für eine vollständige Analyse musste der Motor auseinandergebaut werden. Nachdem die einzelnen Segmente voneinander getrennt und sorgfältig inspiziert wurden, kann die Herstellerfirma OrbitalATK das vorläufige Ergebnis bestätigen: QM-1 war ein voller Erfolg. Die Düse und die Isolierung haben sich wie geplant verhalten, die ballistischen Parameter haben die Erwartungen erfüllt und die Schubvektorsteuerung hat zusammen mit den elektronischen Systemen den Booster wie gewünscht gesteuert. Dieses Ergebnis ist vor Allem vor dem Hintergrund ein Erfolg, dass das Design des Boosters zuvor stark geändert wurde: Die chemische Formel der Isolierung des Motors wurde modifiziert, die heiße Gase davon abhält, das Gehäuse und andere wichtige Komponenten zu zerstören. Zuvor wurden Lücken zwischen der Isolierung und dem festen Treibstoff gefunden. Nun hat bereits die Fertigung der ersten Segmente für die zweite Testzündung des Boosters stattgefunden: QM-2 Anfang 2016.

Die weiteren Highlights der SLS-Entwicklungsarbeiten im diesem Jahr werden neben den besagten Testzündungen des RS-25 Arbeiten an der Hauptstufe des SLS, integrierte Tests der Avioniksysteme, Vorbereitungen auf die nächste Testzündung des 5-Segmente Feststoffboosters und das Critical Design Review der gesamten Rakete sein, 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 eine leicht modifizierte Version der DCSS (Delta Cyrogenic Second Stage) als Oberstufe haben. Mit ihr soll der Erstflug EM-1 erfolgen. Block IB 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 ebenfalls 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 des SLS ist nicht später als im November 2018 mit der Mission EM-1 (Exploration Mission 1) geplant, bei der das neue NASA-Raumschiff Orion noch unbemannt zum Mond fliegen wird. Weitere SLS-Missionen sollen bemannte Marsflüge in den 2030ern vorbereiten, jedoch hat der US-Kongress immer noch keine dieser Missionen bewilligt, obwohl er als Unterstützer des SLS gilt.

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