Quelle: DLR.

Die Ariane 6, Europas neue Trägerrakete, nähert sich ihrer Fertigstellung. Wie schon ihr Vorgänger Ariane 5 wird auch die Oberstufe der neuen ESA-Rakete bei ArianeGroup in Bremen gebaut. In der Nacht vom 28. auf den 29. Januar 2021 ist ein voll funktionsfähiges Testmodell in Originalgröße, wie es bei der Ariane 6 zum Einsatz kommen wird, in einem gut 14 Meter langen, knapp sieben Meter breiten und sechs Meter hohen Transportcontainer auf eine ganz besondere Reise nach Süddeutschland gestartet.

„Die erste Oberstufe hat mit ihrem Verlassen des Werksgeländes in Bremen den Countdown für den Erststart der Ariane 6 im Jahr 2022 eingeleitet. Mit der Oberstufe wird das Herzstück der Ariane 6 nicht nur in Deutschland gebaut, sondern auch für den Einsatz im All getestet. Ein unabhängiger Zugang zum All, den uns die Ariane 6 nach dem Ende der Ariane 5 sichert, ist nicht nur geopolitisch wichtig, sondern auch für die Zukunft des Hightech-Standorts Deutschland relevant“, erklärt Dr. Walther Pelzer, Vorstand und Leiter der Deutschen Raumfahrtagentur im DLR, die im Auftrag der Bundesregierung das deutsche ESA-Budget steuert.

Denn auch die beiden nächsten Ariane-6-Oberstufen stehen in Bremen kurz vor ihrer Fertigstellung: das sogenannte Combined Test Model (CTM), das im zweiten Halbjahr 2021 für gemeinsame Tests mit der Hauptstufe am europäischen Weltraumbahnhof in Kourou eingesetzt werden soll, sowie das sogenannte Flight Model 1 (FM-1) für den Erstflug, voraussichtlich im ersten Halbjahr 2022.

Reise über Weser, Waal, Rhein und Neckar
Die erste „A6“-Oberstufe soll am 7. Februar beim DLR in Lampoldshausen ankommen und in den kommenden Monaten auf Herz und Nieren getestet werden. „Der Container wiegt inklusive Oberstufe 57 Tonnen. Über Weser und Nordsee führt sein Weg zunächst zum Hochseehafen nach Rotterdam. Von da geht es weiter über die niederländische Waal in den Rhein Richtung Süden. In Mannheim wird das Transportschiff in den Neckar abbiegen, ehe dann im Baden-Württembergischen Bad Wimpfen die Schiffsreise endet. Dort wird der Container zurück auf einen Schwertransporter verladen Richtung Lampoldshausen“, berichtet Denis Regenbrecht, Ariane-6-Progammanager der Deutschen Raumfahrtagentur in Bonn.

„Dass es mit der Oberstufenentwicklung und den dazugehörigen Tests vorangeht, ist ein wichtiges Signal. Denn eigentlich sollte die im Dezember 2014 auf der ESA-Ministerratskonferenz in Luxemburg beschlossene, neue europäische Trägerrakete im Jahr 2020 zum ersten Mal in den Weltraum starten“, sagt DLR-Vorstand Dr. Walther Pelzer. Mit den Tests in Lampoldshausen komme man dem Erstflug der Ariane 6 nun einen bedeutenden Schritt näher.

Die Oberstufe – Herzstück einer jeden Rakete
Die Oberstufe der Ariane 6 ist 11,6 Meter hoch, hat einen Durchmesser von 5,4 Metern und ohne sie kommt die Rakete nicht in den Weltraum. Denn ihr neu entwickeltes, kryogenes „Vinci“-Triebwerk liefert mit seiner Treibstoffkombination aus flüssigem Sauerstoff und flüssigem Wasserstoff den notwendigen Schub, um die Nutzlast an Bord genau an der gewünschten Position im Orbit auszusetzen. Die Brenndauer beträgt mehr als 14 Minuten und „Vinci“ kann bis zu viermal gezündet werden. Dadurch können mehrere Nutzlasten in verschiedenen Orbits ausgesetzt werden. Außerdem ist die Steuerungselektronik, die die Ariane 6 auf Kurs bringt und hält, in der Oberstufe untergebracht.

Ariane 6 – eine Rakete mit Zukunft
Genau wie ihre Vorgängerinnen wird die Ariane 6 ein „dynamischer“ Träger sein, der sich kontinuierlich weiterentwickeln soll. Auf der letzten ESA-Ministerkonferenz „Space19+“ in Sevilla haben die Teilnehmerstaaten deshalb ein Weiterentwicklungsprogramm beschlossen, um die Ariane 6 noch leistungsfähiger und auch kostengünstiger zu machen. Ein Kernelement dieses Programms ist die zusätzliche kleine Kick-Stufe „ASTRIS“, die wie ihre „große Schwester“ in Deutschland entwickelt und gebaut werden wird. Diese besondere Raketenstufe soll es zum Beispiel möglich machen, mehrere Satelliten mit völlig unterschiedlichen Zielen in einem Start zu befördern oder Ziele weit außerhalb der Erdumlaufbahn zu erreichen. Für diese Stufe wird in Ottobrunn das neue kompakte Triebwerk „BERTA“ entwickelt, das ebenfalls beim DLR in Lampoldshausen getestet wird.

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• Montage der ersten Oberstufe der Ariane 6 erfolgt (22. Oktober 2020)

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• Trägerrakete Ariane 6

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Drei Teams sind beim Mikrolauncher-Wettbewerb des DLR Raumfahrtmanagements eine Runde weiter: „Ich freue mich sehr, als Gewinner der Vorrunde in alphabetischer Reihenfolge bekanntgeben zu können: HyImpulse Technologies aus Baden-Württemberg sowie IsarAerospace Technologies und Rocket Factory Augsburg aus Bayern“, kommentiert Juryvorsitzender Thomas Jarzombek (MdB), Koordinator der Bundesregierung für die Luft- und Raumfahrt die Entscheidung vom 13. Juli 2020. „Alle drei Bewerber liegen im Moment ‚Kopf-an-Kopf‘ auf ihrem Weg zum Ziel und haben uns mit ihren Vorschlägen in technischer, wirtschaftlicher und operationeller Hinsicht überzeugt. Sie erhalten nun jeweils 500.000 Euro für die weitere Ausarbeitung ihrer Konzepte bis zur Hauptrunde des Wettbewerbs im Frühjahr 2021.“

Drei Teams sind beim Mikrolauncher-Wettbewerb des DLR Raumfahrtmanagements eine Runde weiter: „Ich freue mich sehr, als Gewinner der Vorrunde in alphabetischer Reihenfolge bekanntgeben zu können: HyImpulse Technologies aus Baden-Württemberg sowie IsarAerospace Technologies und Rocket Factory Augsburg aus Bayern“, kommentiert Juryvorsitzender Thomas Jarzombek (MdB), Koordinator der Bundesregierung für die Luft- und Raumfahrt die Entscheidung vom 13. Juli 2020. „Alle drei Bewerber liegen im Moment ‚Kopf-an-Kopf‘ auf ihrem Weg zum Ziel und haben uns mit ihren Vorschlägen in technischer, wirtschaftlicher und operationeller Hinsicht überzeugt. Sie erhalten nun jeweils 500.000 Euro für die weitere Ausarbeitung ihrer Konzepte bis zur Hauptrunde des Wettbewerbs im Frühjahr 2021.“

Der Wettbewerb fördert deutsche Start-Ups in einer Gesamthöhe von 25 Millionen Euro, die Startdienstleistungen ins All kommerziell entwickeln und anbieten wollen. Die drei Gewinner setzen dabei auf so genannte Mikrolauncher, das heißt kleine und moderne Trägerraketen mit einer Nutzlast von einigen hundert Kilogramm.

Die Teams von HyImpulse, Isar Aerospace Technologies und der Rocket Factory Augsburg dürfen sich nun über das notwendige Unterstützungs-Schreiben („Letter of Support“) des DLR Raumfahrtmanagements freuen, mit dem sie im so genannten C-STS-Programm der Europäischen Raumfahrtagentur (ESA) Aufträge erhalten werden. Diese Förderung durch die ESA erfolgt mit Mitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie (BMWi), die Deutschland auf der letzten ESA-Ministerratskonferenz „Space19+“ im November 2019 in Sevilla gezeichnet hat.

Alle drei KMU wurden 2018 gegründet: die HyImpulse Technologies GmbH mit Sitz in Neuenstadt am Kocher ist eine DLR-Ausgründung, setzt auf eine 3-stufige Rakete mit einem so genannten Hybridantrieb und hat aktuell 40 Mitarbeiter; die Rocket Factory Augsburg AG gehört zur OHB-Gruppe, hat rund 60 Mitarbeiter und entwickelt ein ebenfalls dreistufiges Trägersystem auf Basis von flüssigem Sauerstoff und Kerosin; die Isar Aerospace Technologies GmbH hat zirka 35 Mitarbeiter, ist eine Ausgründung der TU München und hat eine zweistufige Rakete konzipiert auf der Grundlage eines Antriebs aus flüssigem Sauerstoff und Propan.

„Wir wollen mit diesem Wettbewerb und unserer Zeichnung auf der ESA-Ministerratskonferenz kommerzielle Aktivitäten in der bislang stark von Großunternehmen und staatlichen Entwicklungsprogrammen bestimmten Landschaft der europäischen Trägerraketen initiieren. KMU sollen mit innovativen Ideen und Konzepten einen kommerziellen und kostengünstigen Weg in den Markt der Startdienstleistungen erhalten“, verdeutlicht Dr. Walther Pelzer, DLR-Vorstand für das Raumfahrtmanagement, die Motivation.

Kernaufgabe des Wettbewerbs war ein Vorschlag für Transportdienstleistungen von der Erde in den Orbit („Earth to Orbit“) auf Basis eines von den Unternehmen selbst entwickelten Mikrolaunchers. Voraussetzung war außerdem die Bereitschaft, den Mitflug von vom DLR ausgewählten, nichtkommerziellen Nutzlasten von Hochschulen oder Forschungseinrichtungen mit jeweils maximal 150 Kilogramm Gesamtmasse auf den Qualifizierungsflügen kostenfrei zu ermöglichen. In den beiden letzten Runden des Wettbewerbs erhalten die Gewinner Fördergelder für die abschließende Qualifikationsphase ihres Trägersystems inklusive der Durchführung von jeweils zwei Demonstrationsflügen im Zeitraum 2022-2023. Nach der nun beendeten Vorrunde wird im Verlauf der Hauptrunde (2021) der erste Sieger des Wettbewerbs ermittelt werden, der eine Förderung von elf Millionen Euro erhalten wird. In der dritten Phase (2022) erfolgt die Vergabe des zweiten Gewinns, der ebenfalls mit elf Millionen Euro dotiert ist.

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• DLR

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Quelle: DLR.

An der Spitze der deutschen Delegation der Konferenz „Space19+“ stand der Koordinator für die Luft- und Raumfahrt, Thomas Jarzombek (MdB), unterstützt und begleitet von Vertretern des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie (BMWi) und des Bundesministeriums für Verkehr und digitale Infrastruktur (BMVI). Ebenfalls am Verhandlungstisch in Sevilla Dr. Walther Pelzer, DLR-Vorstand für das Raumfahrtmanagement, der auf Arbeitsebene mit seinem Team des DLR Raumfahrtmanagements in Bonn die deutschen Positionen der Konferenz vorbereitet und mit der Bundesregierung abgestimmt hat.

„Nach zwei intensiven Verhandlungstagen hat Deutschland insgesamt 3,3 Milliarden Euro in die europäischen Raumfahrtprogramme der nächsten drei bis fünf Jahre investiert“, sagte Thomas Jarzombek nach Abschluss der Konferenz. „Wir haben mit unserer Schwerpunktsetzung gezeigt, dass wir ein verlässlicher Partner der ESA sind. Für unser Ziel, den Mittelstand in der deutschen Raumfahrt zu stärken, haben wir die Mittel in den einschlägigen Programmen verdoppelt. Um die Herausforderungen des Klimawandels zu bewältigen, hat Deutschland seine Investitionen für die Erdbeobachtung auf 720 Millionen erhöht. Außerdem ist es uns gelungen, mit einem hohen Engagement von 55 Millionen die europäische Mondmission auf den Weg zu bringen.“

Bei „Space19+“ sind insgesamt Finanzmittel in Höhe von rund 14,4 Milliarden Euro gezeichnet worden. Deutschland ist jetzt mit 22,9 Prozent vor Frankreich der stärkste Beitragszahler der ESA. Im Einzelnen zeichnete Deutschland rund eine Milliarde Euro für die so genannten ESA-Pflichtprogramme: Dazu zählen neben dem allgemeinen Haushalt das Wissenschaftsprogramm und der Europäische Weltraumbahnhof in Kourou. Rund 2,3 Milliarden Euro des deutschen Beitrags entfallen auf die sogenannten optionalen Programme: darunter rund 720 Millionen Euro für Erdbeobachtung, rund 330 Millionen Euro für Telekommunikation, etwa 160 Millionen Euro für Technologieprogramme, 84 Millionen Euro für Weltraumlage und Weltraumsicherheit, circa 490 Millionen Euro für Raumtransport und -betrieb sowie rund 550 Millionen Euro für den Bereich astronautische Raumfahrt, Mikrogravitation und Exploration.

Die deutschen Zeichnungen im Einzelnen

Trägersysteme
Ab Ende 2020 soll die Ariane 6 als neuer europäischer Träger Nutzlasten ins All bringen. Deutschland beteiligt sich mit einem Anteil von rund 23 Prozent an den Gesamtkosten der Ariane-6-Entwicklung. Industrielle Hauptauftragnehmer sind Airbus Safran Launchers, in Deutschland mit Standorten in Bremen und Ottobrunn, sowie MT Aerospace in Augsburg und Bremen. Deutschland beteiligt sich mit insgesamt etwa 90 Millionen Euro an der weiteren Entwicklung der Ariane 6. Das umfasst auch die Vorbereitung der künftigen Oberstufe. In das optionale Begleitprogramm LEAP (Launchers Exploitation Accompaniment) investiert Deutschland rund 230 Millionen Euro, für den Betrieb und die Modernisierung des Europäischen Weltraumbahnhofs in Kourou zahlt die Bundesrepublik bis Ende 2024 circa 95 Millionen Euro.

Am Technologie- und Qualifizierungsprogramm für künftige Träger (Future Launchers Preparatory Programme, FLPP) beteiligt sich die Bundesrepublik mit rund 137 Millionen Euro. Schwerpunkte sind die Entwicklung einer kostengünstigen Oberstufe in Leichtbauweise (etwa aus Kohlefaserverbundwerkstoff), die Verbesserung der Leistungsfähigkeit existierender und neuer Triebwerke (Vulcain NEO, Vinci Evolution) sowie die Umsetzung neuer Prozesse und Methoden (zum Beispiel die additive Fertigung). Unter dem Namen „Commercial Space Transportation Services and Support“ (CSTS) greift die ESA ein neues optionales Programm aus dem NewSpace-Kontext auf. Deutschland ist mit etwa 28 Millionen Euro beim Element „Kommerzielle Raumtransport-Services“ dabei, das die Industrie im weiteren Sinne bei der Entwicklung von neuen Raumtransportdienstleistungen, insbesondere im Bereich der Mikrolauncher, unterstützt.

Wissenschaft
Das Wissenschaftsprogramm trägt maßgeblich zum Aufbau und Erhalt von Europas Weltrauminfrastruktur bei. Es finanziert die Forschungssatelliten, deren Start und Betrieb. Die wissenschaftlichen Instrumente entwickeln die Mitgliedsstaaten selbst. Bis 2035 sollen elf neue Missionen zur Erkundung und Analyse unseres Sonnensystems und anderer Galaxien starten. Deutschland ist mit 20,7 Prozent größter Zahler dieses Programms, was einen Beitrag von insgesamt rund 578 Millionen Euro für fünf Jahre bedeutet. Große und mittlere Missionen mit maßgeblicher deutscher Beteiligung sind: Solar Orbiter (Sonnenforschung, Start: 5. Februar 2020), JUICE (Jupiter-Mission, geplanter Start 2022), EUCLID (Dunkle Energie/Dunkle Materie, geplanter Start ebenfalls 2022), PLATO (Exoplaneten-Mission, 2026), ATHENA (Röntgenmission, 2031) und LISA (Gravitationswellen-Observatorium, 2034).

Erdbeobachtung für Klimaschutz und Entwicklungszusammenarbeit
Deutschland ist international führend in der Erdbeobachtung – sowohl wissenschaftlich, technologisch als auch in der Nutzung und Verarbeitung von Daten zur Analyse des Systems Erde. Mit rund 520 Millionen Euro (30 Prozent) behält die Bundesrepublik ihre Führungsrolle im operationellen europäischen Erdbeobachtungsprogramm Copernicus. Hier geht es konkret um Weiterentwicklung und Erweiterung des Systems um neue Satelliten (Sentinel 7-12) und Dienste für Klimaüberwachung und Klimaschutz, Landwirtschaft, Mobilität, Sicherheit und Katastrophenvorsorge. In Deutschland entwickeltes Knowhow könnte ebenso in die geplante Copernicus-Hyperspektralmission einfließen. Zudem beteiligt sich Deutschland mit etwa 170 Millionen Euro (ca. 26 Prozent) am wissenschaftlichen Programm FutureEO. Für das neue Programm „Globale Entwicklungshilfe“ (GDA) zeichnete man 10 Millionen Euro (von 50 Millionen Euro). InCubed+ zielt auf privatwirtschaftlich motivierte, kommerzielle Erdbeobachtungsaktivitäten mit kurzer Laufzeit – die Bundesrepublik steigt hier mit 15 Millionen Euro ein. Darüber hinaus unterstützt Deutschland eine Arktis-Kleinsatellitenmission (Demonstrator, NewSpace-Ansatz) zur Verbesserung der kurz- und mittelfristigen Wettervorhersage in der Arktisregion mit 7,5 Millionen Euro.

Telekommunikation
In der Telekommunikation (ARTES-Programme) geht es um die Unterstützung von innovativen Technologien und Produkten für den weltweiten kommerziellen Markt. Schwerpunkte liegen insbesondere im Rahmenprogramm Wettbewerbsfähigkeit (CC), in der optischen Kommunikation (Scylight), in der Förderung kommerzieller Anwendungen (BASS), bei Weltraumsystemen für Schutz und Sicherheit (4S) und beim Partner-Programm. Deutschland sicherte sich mit den Zeichnungen in Höhe von 80 Millionen Euro für Scylight und 60 Millionen Euro für 4S eine führende Rolle. Im Rahmenprogramm Wettbewerbsfähigkeit erhöhte die Bundesrepublik ihren Beitrag auf 67 Millionen Euro und verdoppelte bei BASS (Business Applications – Space Solutions) auf 37 Millionen Euro. Für das Partner-Programm inklusive Electra mit In-Orbit-Demonstration zeichnete Deutschland 65 Millionen Euro, am Rahmenprogramm für die Unterstützung von Satelliten für das 5G-Mobilfunknetz beteiligt man sich mit 13 Millionen Euro. „Deutschland ist im Satkomm-Sektor sehr gut aufgestellt. Es geht uns um die Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit bei Komponenten und Unterstützung der Systemfähigkeit mit Fokus auf sicherer Kommunikation – Stichwort Quantenverschlüsselung –, die Integration von Satellitentechnik und -anwendungen in den neuen Mobilfunkstandard 5G und vor allem um die Fortsetzung der technologischen und politischen Führung in der optischen Laserkommunikation“, erläutert DLR-Vorstand Walther Pelzer. Ein Beispiel sei hier das geplante optische Kommunikationsnetzwerk Hydron für die schnelle Anbindung von Nutzern mit hohem Datenbedarf, ergänzend und komplementär zum terrestrischen Glasfasernetz.

Weltraumsicherheit
Die Themen Weltraumwetter, Beobachtung von erdnahen Objekten und Weltraumschrott sind sowohl wissenschaftlich als auch gesellschaftlich relevant. Deutschland beteiligt sich deshalb mit etwa 12 Millionen Euro am Kernelement dieses Programms. Darüber hinaus zeichnet die Bundesrepublik 60 Millionen Euro für die Hera-Mission und übernimmt damit die Systemführung. Hera soll zusammen mit der NASA-Mission DART untersuchen, wie Asteroiden von ihrer Flugbahn abgelenkt werden können, bei denen die Gefahr einer Kollision mit der Erde besteht. HERAs Ziel ist der Doppelasteroid Didymos/Didymoon. Die Sonde soll dort Beobachtungen und Analysen im Zusammenhang mit dem für September 2022 geplanten Einschlag der NASA-Sonde DART auf dem kleineren Asteroiden Didymoon durchführen. Erkenntnisse dienen sowohl der Grundlagenforschung als auch der Vorbereitung möglicher Abwehrmissionen von Asteroiden. Auch an der Mission zur aktiven Entfernung von Weltraummüll (ADRIOS) beteiligt sich Deutschland mit rund 12 Millionen Euro.

Technologie-Entwicklung
Die deutsche Beteiligung am sogenannten Allgemeinen Technologieförderprogramm GSTP zielt auf den Erhalt, Ausbau und die Stärkung der industriellen Wettbewerbsfähigkeit von kleinen und mittleren Unternehmen (KMU), insbesondere von Start-ups. Neue Schwerpunkte sind unter anderem Digitalisierung von Produktionszyklen, Technologien für eine nachhaltige Nutzung des Weltraums, Industrie-4.0-kompatible Fertigungsmethoden, Robotik und moderne Sensorik, KI-gestützte Anwendungen auf Satelliten, Entwicklung und Nutzung von Quantentechnologien. Deutschland steigerte seinen Beitrag um das 2,5-fache auf 160 Millionen Euro. Das Programm schließt technologische Entwicklungslücken, der Fokus liegt auf der Entwicklung von Kerntechnologien und Komponenten für künftige Missionen.

E3P – das Rahmenprogramm für Forschung und Exploration
Alle robotischen und astronautischen Aktivitäten zur Exploration werden im Rahmenprogramm „European Exploration Envelope Programme“ (E3P) zusammengefasst. Dieses bündelt das europäische Wissenschafts- und Technologieprogramm zur Nutzung des erdnahen Orbits für Weltraumforschung mit der Erkundung von Mond und Mars. Teilprogramme hier sind der Betrieb der ISS und ihre Nutzung (deutscher Anteil: 416 Millionen Euro). Deutschland übernimmt hier somit die Führungsrolle und ist als Hauptproduzent und Kostenträger der European Service Module (ESM 1-4), der Versorgungskapseln des US-Raumschiffs Orion, unverzichtbarer Teil des Artemis-Mondprogrammes der NASA. Dies wird unterstützt durch eine starke Rolle der KMU, die Deutschland durch seine Zeichnung von 25 Millionen Euro an den europäischen Gateway-Aktivitäten anstrebt. Darüber hinaus beteiligt sich die Bundesrepublik federführend an einer nachhaltigen robotischen Erforschung des Mondes mit 55 Millionen Euro. Zudem beteiligt sich Deutschland mit 20 Millionen Euro an ExPeRT, einem Programm für Missionsstudien und Technologieentwicklung für weitere Explorationsthemen, auch mit kommerziellem Ansatz. Für die Konsolidierung von ExoMars (Start: Juli 2020) und ausgewählte Technologie-Elemente der wissenschaftlichen Proben-Rückführmission „Mars Sample Return“ in Kooperation mit der NASA stellt Deutschland etwa 37 Millionen Euro zur Verfügung.

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• ESA Ministerratskonferenz 2019

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Quelle: ESA.

Auf der Tagung kamen die in Europa für Raumfahrttätigkeiten zuständigen Minister zusammen. Ferner waren auch Vertreter Kanadas sowie Beobachter der EU anwesend.

Die Mitgliedstaaten wurden gebeten, ein umfassendes Programmpaket zu genehmigen, das den unabhängigen Zugang zum Weltraum und dessen Nutzung in den 2020er-Jahren für Europa sichert, die wachsende europäische Weltraumwirtschaft ankurbelt und bahnbrechende Entdeckungen bezüglich der Erde, unseres Sonnensystems und des Weltalls ermöglicht. Zugleich wurde die verantwortungsvolle Entscheidung getroffen, die Anstrengungen für die Sicherheit und den Schutz unseres Planeten zu verstärken.

Zum ersten Mal seit 25 Jahren wurde die Finanzierung für das herausragende inspirierende Wissenschaftliche Programm der ESA signifikant angehoben. Mit diesem Programm werden die Grenzen unseres Wissens darüber, wer wir sind und woher wir kommen, erweitert. Es ermöglicht unter anderem den gemeinsamen Einsatz des ersten Gravitationswellendetektors im Weltraum, LISA, und der Mission ATHENA zur Untersuchung schwarzer Löcher, um grundlegende Fortschritte im Verständnis der Physik des Universums zu erzielen. Zudem werden zur Unterstützung künftiger Missionen die Forschung und Entwicklung sowie die Laboratorien der ESA gestärkt und entsprechend umfangreiche Finanzmittel bereitgestellt.

Zusammen mit Partnern auf der ganzen Welt wird Europa dank seines fortlaufenden Engagements im Rahmen der Internationalen Raumstation bis 2030 sowie der Bereitstellung überlebenswichtiger Transport- und Wohnmodule für das Gateway, die erste Raumstation in der Mondumlaufbahn, in der Exploration des Weltraums eine zentrale Rolle spielen und sich weiter voranwagen als jemals zuvor. Den im Jahr 2009 eingestellten ESA-Astronauten werden auch weiterhin Flüge zugeteilt, bis jeder von ihnen einen zweiten Einsatz im All absolviert hat. Ferner wird das Verfahren für die Rekrutierung eines neuen Astronautenkorps zur Fortsetzung der europäischen Exploration in der erdnahen Umlaufbahn und darüber hinaus eingeleitet. Erstmals werden europäische Astronauten zum Mond aufbrechen. Zudem haben die Mitgliedstaaten die europäische Unterstützung einer bahnbrechenden Mission zur Rückführung von Mars-Bodenproben in Kooperation mit der NASA bestätigt.

Die ESA wird den kommerziellen Nutzen der Raumfahrt für Pioniere und Regierungen in den Mitgliedstaaten fördern und so die Wettbewerbsfähigkeit im NewSpace-Sektor stärken.

Sie wird die ersten voll flexiblen Satellitensysteme zur Integration in 5G-Netze sowie optische Technologie der nächsten Generation für das „Fibre in the Sky“-Netz entwickeln, was einen Wandel in der Industrie für Satellitenkommunikation darstellt. Die Satellitenkommunikation wird ihre Kräfte mit der Navigation bündeln, um die Satellitennavigation für den Mond zu erschließen, während kommerziellen Unternehmen über das NAVISP-Programm die Finanzierung neuer Anwendungen für Navigationstechnologien ermöglicht wird. Die Minister der ESA-Mitgliedstaaten haben zudem den reibungslosen Übergang zur nächsten Generation von Raumfahrzeugträgern, Ariane-6 und Vega-C, sichergestellt und grünes Licht für Space Rider, das neue wiederverwendbare Raumschiff der ESA, erteilt.

Die ESA-Mitgliedstaaten haben sich einer verantwortungsvollen Nutzung der Umwelt sowohl auf der Erde als auch im Weltraum verschrieben. Mit der Einleitung von 11 neuen Missionen, die insbesondere dem Klimawandel, der Arktis und Afrika gewidmet sind, wird die weltweite Führungsposition der ESA in der Erdbeobachtung weiter ausgebaut.

Darüber hinaus stellte die Genehmigung der Weltraumsicherheit als neuer grundlegender Pfeiler der ESA-Tätigkeiten eine bedeutende Entwicklung dar. Diese führt zu neuen Projekten in den Bereichen der Aufrechterhaltung einer optimalen Weltraumumgebung – durch die Entfernung gefährlicher Raumfahrtrückstände und Pläne für eine Automatisierung der Weltraumverkehrskontrolle – und der Früherkennung und Eindämmung von Schäden auf der Erde durch Gefahren aus dem Weltraum wie Asteroiden und Sonnensturmausbrüche. So werden im Rahmen der Mission Hera, einem gemeinsamen Vorhaben mit der NASA, Kapazitäten zur Bahnablenkung von Asteroiden getestet. Ferner wurden neue Investitionen auf dem Gebiet der Cyber-Resilienz und des Cyber-Trainings zugesagt.

In den kommenden Jahren wird die ESA ihre Beziehung zur Europäischen Union ausbauen und ihre interne strukturelle Flexibilität, ihre Wirksamkeit und ihre Effizienz steigern.

„Unsere 22 Mitgliedstaaten mit ihren regelmäßig wechselnden Regierungen zusammenzubringen und sich über solch inspirierende Vorhaben zu einigen, um eine gemeinsame Zukunft im Weltraum aufzubauen, mag auf dem Papier schier unmöglich erscheinen. Doch in den zwei Tagen in Sevilla haben wir gezeigt, dass es möglich ist“, so ESA-Generaldirektor Jan Wörner. „Es gelingt, weil wir zusammenarbeiten, um gute Programme zu entwickeln, engagiert sind und uns aktiv in ein langwieriges und gründliches Beschlussfassungsverfahren einbringen, das Wissenschaftler, Industrie und nationale Delegationen einbezieht.“

„Gemeinsam haben wir eine Struktur eingerichtet, in der Inspiration, Wettbewerbsfähigkeit und Verantwortung unsere Maßnahmen für die kommenden Jahre untermauern, wobei die ESA und Europa mit ehrgeizigen neuen Missionen und Wachstumszielen zusammen mit einer breiten Industriebasis ihre bisherigen Errungenschaften übertreffen.“

Manuel Heitor, Ko-Vorsitzender und portugiesischer Minister für Wissenschaft, Technologie und Hochschulwesen, erklärte: „Heute auf der Space19+ in Sevilla haben die Minister der ESA-Mitgliedstaaten eine weitere Etappe zur Förderung der europäischen Wettbewerbsfähigkeit im internationalen Raumfahrtsektor gemeistert. Wir haben ein ehrgeiziges Portfolio an Weltraumprogrammen genehmigt und uns mit den Herausforderungen der Raumfahrtbranche auseinandergesetzt. Wir haben alle ESA-Mitgliedstaaten aufgefordert, eine kontinuierliche Bestandsaufnahme ihrer Raumfahrttätigkeiten vorzunehmen und die Rolle der ESA in Europa in enger Abstimmung mit der Europäischen Kommission zu stärken. Zudem haben wir die ESA-Mitgliedstaaten gebeten, gemeinsam mit der ESA die notwendigen Schritte für eine Modernisierung der Industriepolitik der ESA auszuarbeiten und eine Weiterentwicklung der Organisation zu gewährleisten, die einem sich stets wandelnden Umfeld, sich ständig verändernden Märkten und dem rasanten digitalen Wandel unserer Gesellschaft gerecht wird.“

Die Ko-Vorsitzende französische Ministerin für Hochschulwesen, Forschung und Innovation, Frédérique Vidal, erklärte: „Die Space19+ hat die Bedeutung des Weltraums als für unseren Alltag unerlässliche Infrastruktur bewiesen. Dank der herausragenden Leistungen des Raumfahrtsektors ist Europa in der Lage, menschliche und gesellschaftliche Herausforderungen wie Klimawandel und Schutz und Sicherheit in und aus dem Weltraum gemeinsam anzugehen. Mit ihren Beitragszeichnungen der Programme haben die ESA-Mitgliedstaaten einen großen Schritt getan, um sich diesen globalen Herausforderungen auch weiterhin zu stellen und die nachfolgenden Generationen zu inspirieren. Die umfassenden Verpflichtungen, die auf der Ministerratstagung in Sevilla eingegangen wurden, ermöglichen eine weitere Stärkung der europäischen Spitzenkompetenzen in der Raumfahrt und bedeuten zugleich ein kollektives Engagement gegenüber unseren europäischen Mitbürgern.“

Die vollständige Aufstellung der auf der Space19+ gefassten Beschlüsse, einschließlich der genauen Finanzierung seitens der jeweiligen Mitgliedstaaten, ist unter Resolution 1, Resolution 2, Resolution 3, Charts abrufbar.

Über die Europäische Weltraumorganisation
Die Europäische Weltraumorganisation (ESA) ist das Tor Europas zum Weltraum.

Sie ist eine 1975 gegründete zwischenstaatliche Organisation, deren Aufgabe darin besteht, europäische Raumfahrtkapazitäten zu entwickeln und sicherzustellen, dass die Investitionen in die Raumfahrt den Bürgern in Europa und weltweit zugutekommen.

Die ESA hat 22 Mitgliedstaaten: Österreich, Belgien, die Tschechische Republik, Dänemark, Estland, Finnland, Frankreich, Deutschland, Griechenland, Ungarn, Irland, Italien, Luxemburg, die Niederlande, Norwegen, Polen, Portugal, Rumänien, Spanien, Schweden, die Schweiz und das Vereinigte Königreich. 20 sind Mitgliedstaaten der EU.

Die ESA arbeitet förmlich mit sieben anderen EU-Mitgliedstaaten zusammen. Auch Kanada nimmt im Rahmen eines Kooperationsabkommens an bestimmten ESA-Programmen teil.

Dank der Koordinierung der Finanzressourcen und Kompetenzen ihrer Mitgliedstaaten kann die ESA Programme und Tätigkeiten durchführen, die weit über die Möglichkeiten eines einzelnen europäischen Landes hinausgehen. Des Weiteren arbeitet sie eng mit der EU bei der Verwirklichung der Programme Galileo und Copernicus.

Die ESA entwickelt Raumfahrzeugträger, Satelliten und Bodenanlagen, um sicherzustellen, dass Europa bei Raumfahrtvorhaben weltweit an der Spitze bleibt. Heute entwickelt sie und startet Erdbeobachtungs-, Navigations-, Telekommunikations- und Astronomiesatelliten, schickt Raumsonden in entlegene Regionen des Sonnensystems und beteiligt sich an der bemannten Exploration des Weltraums.

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• ESA Ministerratskonferenz 2019

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Quelle: DLR.

Am 27. und 28. November 2019 entscheiden im spanischen Sevilla die für Raumfahrt zuständigen Minister und die von den jeweiligen Regierungen entsandten Vertreter der ESA-Mitgliedstaaten über die Zukunft der europäischen Raumfahrt in den nächsten drei bis fünf Jahren. Die deutsche Delegation wird bei der so genannten Ministerratskonferenz, kurz „Space19+“, von Thomas Jarzombek (MdB), dem Koordinator der Bundesregierung für die Luft- und Raumfahrt, geleitet. Im Raumfahrtmanagement des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) in Bonn laufen die Vorbereitungen für die Konferenz auf Hochtouren. Dr. Walther Pelzer, DLR-Vorstand für das Raumfahrtmanagement, und sein Team sind für die inhaltliche Vorbereitung der deutschen Positionen und Abstimmung mit der Bundesregierung und der ESA zuständig.

„Bei der letzten Ministerratskonferenz 2016 in Luzern hat Deutschland rund 1,9 Milliarden Euro für seine Beteiligung an den ESA-Programmen im Zeitraum 2017-2019 gezeichnet und war damit nach Frankreich der zweitstärkste Beitragszahler und Partner in der europäischen Raumfahrt“, erklärt Walther Pelzer, und ergänzt: „Für die Verhandlungen in Sevilla haben wir eine Kabinettsvorlage erarbeitet, die eine deutliche Erhöhung vorsieht und über die die Bundesregierung am 13. November 2019 entscheiden wird.“

Deutschland stärkt den Mittelstand im Raumfahrtbereich durch einen starken Fokus auf die Anwendungs- und Technologieprogramme. Die Ergebnisse von Sevilla sollen aus deutscher Sicht Raum schaffen für Innovationen, Agilität und NewSpace, das heißt konkrete Programme und strategische Linien auch für Start-ups und KMU. Der Nutzen der Raumfahrt für den Menschen und die Gesellschaft und die Erschließung neuer Märkte – also der Mehrwert und Transferpotenziale – müssen dabei entsprechend der Mittel und der Raumfahrt- sowie der High-Tech-Strategie des Bundes im Vordergrund stehen. „Wir stehen nach wie vor zu einem unabhängigen europäischen Zugang zum All und auch zu unseren Verpflichtungen beim Betrieb der ISS. Die globalen Entwicklungen in der Raumfahrt hin zu deutlich mehr Wettbewerb und Kommerzialisierung machen es aber – mehr denn je – notwendig, die deutsche Raumfahrtforschung und -industrie, besonders den Mittelstand und Start-ups, noch besser zu unterstützen und einzubinden“, sagt DLR-Vorstand Pelzer.

So sollen im so genannten Business-Application-Programm (BASS) insbesondere marktfähige und kommerziell nachhaltige Dienstleistungen und Anwendungen branchenübergreifend gefördert und kommerzialisiert werden. Hinzu kommt die Vernetzung von Raumfahrtunternehmen mit regional etablierten Industrieunternehmen zur Generierung von so genannten Spill-over-Effekten. Auf der letzten Ministerratskonferenz in Luzern hat sich Deutschland mit 479 Millionen Euro an den Anwendungsprogrammen beteiligt und plant eine signifikante Steigerung.

Deutschland weitet sein Engagement für den Klimaschutz aus, durch den Ausbau seiner führenden Rolle in der Erdbeobachtung – sowohl wissenschaftlich, technologisch als auch in der Nutzung und Verarbeitung jeglicher Daten zur Analyse unseres Heimatplaneten. Zudem ist Deutschland der wichtigste Partner im Copernicus-Programm von Europäischer Union und ESA und wird sich maßgeblich an dessen Fortführung und Ausbau beteiligen. Auf der Agenda stehen ebenso Erdbeobachtungsanwendungen für nachhaltige Entwicklung und eine stärkere globale Entwicklungszusammenarbeit.

Deutschland möchte zudem mit seinen Zeichnungen in Sevilla Innovationen voranbringen für die deutsche KMU-Landschaft und zur Kompetenzförderung in Forschungseinrichtungen und Universitäten. Damit sollen technologische Entwicklungslücken im internationalen Wettbewerb geschlossen werden. Der Fokus liegt dabei auf der Entwicklung von Kerntechnologien und Komponenten für künftige Missionen. Dazu gehören beispielsweise die Digitalisierung von Produktionszyklen und Technologien für eine nachhaltige Nutzung des Weltraums, sowie Industrie 4.0-kompatible Fertigungsmethoden wie additive Fertigungstechnologien (3D-Druck), Robotik und moderne Sensorik. Wesentliches Element ist auch die Laserkommunikation als Expansionsmarkt der Zukunft. Erhalt und Ausbau der deutschen Spitzenposition auf diesem Gebiet sind ein zentrales Ziel der deutschen Raumfahrtstrategie. Deshalb hat Deutschland Interesse an dem optischen Kommunikationsnetzwerk Hydron, das terrestrische und Satellitennutzer gleichermaßen verbindet. Zudem sollen Schlüsselelemente für ein europäisches Quantenkommunikationsnetz entwickelt und demonstriert werden, das auf der Grundlage von Quantum Key Distribution (QKD) für eine bisher nicht erreichte Sicherheit in der Datenübertragung sorgen soll.

Deutschland beteiligt sich am internationalen Mondprogramm. Durch die Entwicklung und den Bau des European Service Module (ESM) – Made in Germany – in Bremen ist Deutschland bereits „mit auf dem Weg zum Mond“. Zusammen mit der Orion-Kapsel der NASA bildet das ESM das Transportfahrzeug, das Astronauten in den Mondorbit fliegt und ist damit ein Schlüsselelement im ARTEMIS-Programm, dem US-Mondprogramm des kommenden Jahrzehnts. Komplementär dazu ist weiterhin das starke deutsche Engagement auf der Internationalen Raumstation ISS. Dort werden die Grundlagen geschaffen, um auf dem Mond leben, arbeiten und forschen zu können.

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Quelle: PTScientists GmbH.

Berlin, 8.5.2019 – PTScientists und ArianeGroup haben heute in Berlin eine weitreichende Zusammenarbeit vereinbart. Der Vertrag regelt die Kooperation beider Unternehmen für zukünftige Mond-Missionen wie der geplanten ISRU-Mission der Europäischen Raumfahrtorganisation ESA und darüber hinaus.

Diese Unterzeichnung erfolgte im Zeiss-Großplanetarium in Berlin in Anwesenheit von Thomas Jarzombek, Koordinator der Bundesregierung für Luft- und Raumfahrt und dem ESA-Direktor für astronautische Raumfahrt und robotische Exploration, David Parker.

Vor dem Hintergrund eines sich verschärfenden internationalen Wettbewerbs im Bereich von Mond-Missionen unterstreicht die Vereinbarung den Willen und die Ambition von PTScientists, sich mit Unterstützung der ArianeGroup als europäischer Transportanbieter in den Mond-Orbit, als führender Anbieter von Transportdiensten zur Mondoberfläche für private und institutionelle Kunden zu positionieren.

„Wir fühlen uns sehr geehrt durch das Vertrauen, das ArianeGroup in uns setzt“, erklärte Robert Böhme, Geschäftsführer und Gründer von PTScientists. „Für PTScientists ist dies ein bedeutender Meilenstein in der Entwicklung unseres noch jungen Unternehmens. Gemeinsam werden wir ein zu 100% europäisches Angebot schaffen, um einen kostengünstigen Zugang zum Mond anzubieten.“ ergänzte Böhme.

PTScientists stellt mit dem autonomen Lande- und Navigationsmodul ALINA eine Mondlandefähre mit einer Nutzlastkapazität von bis zu 300kg zur Verfügung, während ArianeGroup ihre neue, leistungsfähige Trägerrakete Ariane 64 und ihre langjährige Expertise im Bereich von Antriebssystemen in die Kooperation einbringen.

Der Mond ist für die ArianeGroup ein wichtiges Thema, und die Ariane 64 ermöglicht Europa Flüge dorthin. Sie besitzt alle für Versorgungsflüge erforderlichen Fähigkeiten und kann für Transportdienste in den Orbit eingesetzt werden“, erklärte André Hubert Roussel, CEO der ArianeGroup. „Dieser erste Vertrag mit einem europäischen Start-up ist ein hervorragendes Beispiel für eine Kooperation, von der alle profitieren, und ein weiterer Beleg dafür, dass die europäische Industrie in der Lage ist, sich über agile, disruptive Allianzen neu zu erfinden – als europäisches Raumfahrtteam im besten Sinne. Ein traditioneller europäischer Akteur der internationalen Raumfahrt und ein Vertreter des Besten, was New Space zu bieten hat, finden hier auf ideale Weise zusammen. Dieses ambitionierte Gemeinschaftsprojekt ist wegweisend für die gesamte Raumfahrt. Mit dem neuen Bündnis komplettieren wir das Angebot für den Transport von Ausrüstung zur Mondoberfläche.“ so Roussel weiter.

„Es ist die Aufgabe der ESA, die Innovation in der europäischen Raumfahrtindustrie zu fordern und zu fördern. Ich begrüße daher die heute zwischen PTScientists und ArianeGroup vereinbarte Zusammenarbeit mit dem Ziel, Transportdienste für den Mond anzubieten.  Kunden auf der ganzen Welt könnten davon profitieren, einschließlich der ESA für ihre geplante Weltraumressourcen-Mission, die Teil unseres Vorschlags für die Space19+-Konferenz im Laufe dieses Jahres ist“, erklärte David Parker, ESA-Direktor für bemannte Raumfahrt und robotische Exploration.

Im Januar 2019 gaben ArianeGroup und PTScientists bekannt, an einer Studie für die geplante In-Situ-Resource-Utilisation (ISRU) – Mission zu arbeiten. In der Raumfahrt ist ISRU der Begriff für das Sammeln, Verarbeiten, Lagern und Verwenden von Materialien, die auf anderen Himmelskörpern, wie zum Beispiel dem Mond, gefunden oder produziert wurden. Sie sollen Materialien ersetzen, die sonst von der Erde gebracht würden.

Die ISRU-Mission konzentriert sich auf die Verwendung von Mondregolith. Die Fähigkeit, Wasser und Sauerstoff aus Regolith zu gewinnen, ist eine Voraussetzung für eine nachhaltige Präsenz des Menschen auf dem Mond. Darüber hinaus könnte auf diese Weise der notwendige Treibstoff für zukünftige Missionen in tiefere Teile des Sonnensystems produziert werden.

Um gemeinsam Transportdienste zum Mond anbieten zu können, wie sie zum Beispiel für die ISRU-Mission der ESA benötigt werden, ist die Kooperation zwischen PTScientists und ArianeGroup vereinbart worden.

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Quelle: OHB SE Bremen.

Paris, 14. Mai 2019. Die Europäische Weltraumorganisation ESA hat heute zwei Technologieentwicklungsverträge mit der MT Aerospace AG, einer Tochter der börsennotierten Raumfahrt- und Technologiegruppe OHB SE, sowie der ArianeGroup, Hauptvertragspartner für die Ariane 6, abgeschlossen.

MT Aerospace und die ArianeGroup bündeln ihre jeweiligen Kompetenzen bei der Entwicklung und Erprobung des „Prototype of a Highly OptimizEd Black Upper Stage“ (PHOEBUS) in Augsburg und Bremen. Um die Ariane 6 kontinuierlich wettbewerbs- und leistungsfähiger zu machen, ist die Erforschung und Nutzung von auf Verbundwerkstoffen aufsetzenden Technologien erforderlich.

PHOEBUS soll die Technologiereife für eine optimierte Oberstufe hinsichtlich Kosten- und Gewichtseinsparung und höherer Stufenleistung (Transport von ca. zwei Tonnen mehr Nutzlast in geostationäre Umlaufbahnen) sicherstellen. Ab 2021 werden die resultierenden Systemkomponenten zum Nachweis der Treibstoffverträglichkeit (große Mengen flüssigen Sauerstoffs und Wasserstoffs) sowie zur Darlegung der Befüll- und Entleervorgänge und der Integrität der Primär- und Sekundärstruktur in einen Oberstufen-Demonstrator integriert.

Beide Unternehmen arbeiten eng zusammen, um die Einsatzreife der notwendigen Technologien zu verifizieren: Die ArianeGroup konzentriert sich dabei auf innovative Stufen-Achitekturen sowie der Systemintegration, während sich MT Aerospace vorwiegend um die Werkstoffe und Technologien von aus Verbundwerkstoffen hergestellten Tanks und Strukturen unter kryogenen Bedingungen kümmert. Daraus soll dann die spätere Produktentwicklung einer neuen Oberstufe der Ariane 6 (Icarus-Innovative Carbon Ariane Upper Stage) hervorgehen. Entscheidungen zur vorläufigen Finanzierung erster Schritte einer Oberstufe aus carbonfaserverstärktem Kunststoff (CFK) sollen bei der nächsten ESA-Ministerratstagung, der so genannten Space 19+, am Jahresende getroffen werden.

Über MT Aerospace
MT Aerospace ist ein international anerkanntes Unternehmen in der Luft- und Raumfahrt mit 700 Mitarbeitern an den Standorten Augsburg, Mainz (Deutschland), Cagliari (Italien), Santiago de Chile und Kourou, Französisch-Guayana. MT Aerospace entwickelt und produziert Schlüsselkomponenten für die Europäische Trägerrakete ARIANE, die Airbus Flugzeugflotte, Raumfahrzeuge und Satelliten. MT Aerospace ist ein Technologieführer in Leichtbau-Strukturen unter Verwendung von Metall und Composite Materialien. Mit einem Auftragsvolumen von 10 Prozent ist MT Aerospace der größte Lieferant für das ARIANE-Programm außerhalb Frankreichs.

Über die ArianeGroup
Die ArianeGroup entwickelt und liefert innovative und wettbewerbsfähige Lösungen für zivile und militärische Startanlagen und verfügt über Kompetenzen bei allen Aspekten moderner Antriebstechnologien. Als Hauptvertragspartner für Startanlagen der europäischen Ariane 5 und 6 ist die ArianeGroup sowohl für die Konstruktion als auch die gesamte Fertigungskette bis hin zur Vermarktung durch ihre Tochter Arianespace sowie für die Raketen der ozeanischen Nuklearstreitkräfte Frankreichs zuständig. Die ArianeGroup und ihre Tochtergesellschaften sind weltweit als Experten im Bereich Bestückung und Antrieb von Weltraumanwendungen sowie für den Kompetenztransfer auf weitere Industriezweige bekannt. Die Gruppe ist ein zu gleichen Teilen von Airbus und Safran gehaltenes Gemeinschaftsunternehmen mit etwa 9.000 hochqualifizierten Beschäftigten in Frankreich und Deutschland. Der Ertrag lag 2018 bei 3,6 Milliarden Euro.

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• Trägerrakete Ariane 6

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Quelle: ESA.

Aus größerer Entfernung sehen die Asteroiden zunächst ziemlich gleich aus. Beim direkten Vergleich werden die Unterschiede dann aber deutlich. Auf der von der Planetary Society herausgegebenen Karte sämtlicher bisher von Raumfahrzeugen beobachteten Asteroiden und Kometen ist der größere Didymos-Asteroid ein mäßig großer Punkt, während sein kleinerer Bruder noch nicht mal einen Pixel ausfüllt.

Der große Zwilling hat einen Durchmesser von gerade mal 780 Metern und gehört damit bereits zu den kleinsten Asteroiden, die jemals von einer Sonde erforscht wurden – gemeinsam mit dem Himmelskörper Itokawa mit einem Durchmesser von 350 Metern, der vom japanischen Hayabusa-Raumschiff besucht wurde, und dem Asteroiden Bennu mit 500 Metern Durchmesser, der derzeit von der NASA-Raumsonde OSIRIS-REx umkreist wird.

Sein kleiner Bruder „Didymoon“, mit einem Durchmesser von gerade einmal 160 Metern, wird damit zum kleinsten jemals von einer Sonde erforschten Asteroiden.

„Didymoon ist winzig – das wird besonders deutlich, wenn man ihn mit anderen Asteroiden vergleicht“, sagt Patrick Michel, leitender Wissenschaftler der Hera-Mission sowie CNRS-Forschungsdirektor am Côte-d’Azur-Observatorium.

Michel ist darüber hinaus als Forscher und interdisziplinärer Wissenschaftler an der japanischen Mission Hayabusa2 beteiligt. Diese untersucht den Asteroiden Ryugu, der einen Durchmesser von etwa einem Kilometer hat. „Die Bilder von Hayabusa2 zeigen einen großen Felsbrocken in der Nähe des Ryugu-Nordpols. Und dieser Brocken ist etwa so groß wie der gesamte Didymoon.“

Zum ersten Mal testen wir eine mögliche Verteidigung unseres Planeten
Didymoon wurde gerade wegen seiner Zwergengröße für den Schauplatz eines bahnbrechenden Erdverteidigungs-Experiments ausgewählt. Im Jahr 2022 wird das NASA-Raumfahrzeug DART versuchen, auf Didymoon aufzuprallen. So soll seine Umlaufbahn um den größeren Bruder verändert und damit getestet werden, inwieweit wir in der Lage sind, einen Asteroiden von seiner Flugbahn abzubringen.

„Dass ein Raumfahrzeug einen Einschlag auf einem solchen Himmelskörper auslösen kann, wurde bereits demonstriert“, fügt Michel hinzu, „die NASA-Sonde Deep Impact hat 2005 einen Impaktor auf dem Kometen Tempel 1 einschlagen lassen, allerdings nicht, um dessen Flugbahn zu verändern, sondern um unter der Oberfläche liegendes Material freizusetzen. Der Komet hatte einen Durchmesser von 6 Kilometern und war damit viel zu groß. Doch Didymoon ist klein genug und braucht darüber hinaus nur 12 Stunden, um seinen größeren Zwillingsbruder zu umkreisen. Eine solche Umlaufzeit kann in der Tat messbar verändert werden.“

Nach dem Einschlag wird die Raumsonde Hera die Didymos-Asteroiden im Jahr 2026 beobachten, um die Informationen zu sammeln, die für erdbasierte Observatorien unerreichbar sind. Dazu gehören Didymoons Masse, seine Oberflächenbeschaffenheit sowie die Form des DART-Kraters.

„Anhand dieser Daten können wir die Impulsübertragung des Einschlags solide abschätzen und dann beurteilen, ob es sich hierbei um eine gute Technik zur Flugbahnveränderung handelt“, sagt Michael Küppers, ESA-Projektwissenschaftler für die Hera-Mission. „Diese Parameter sind unerlässlich, um verlässliche numerische Einschlagsmodelle für zukünftige Missionen zu entwerfen. Wir werden besser verstehen, ob sich diese Technik vielleicht sogar auch für größere Asteroiden eignet. Damit hätten wir dann auch die Gewissheit, dass wir unseren Heimatplaneten effektiv vor einem Asteroideneinschlag schützen könnten.“

Didymoon ist perfekt geeignet für einen solchen Test. Denn aufgrund seiner winzigen Größe gehört er zu den gefährlichsten erdnahen Asteroiden. Größere Asteroiden können leichter entdeckt werden. Noch kleinere Himmelskörper verglühen entweder in der Erdatmosphäre oder richten nur kleinere Schäden an. Ein Asteroid von der Größe Didymoons könnte allerdings eine ganze Region auf unserem Planeten verwüsten.

Himmelskörper mit geringer Gravitation
Das Didymos-Asteroidenpaar ist in vielerlei Hinsicht von wissenschaftlichem Interesse. So kann es zum Beispiel auch Erkenntnisse darüber liefern, wie solche binären Systeme entstehen. Immerhin machen diese rund 15 Prozent der bekannten Asteroiden aus.

„Didymos dreht sich sehr schnell und schafft eine vollständige Umdrehung in zwei Stunden“, sagt Michel. „Die schwache Gravitationsanziehung rund um seinen Äquator könnte von der Zentrifugalkraft überstiegen werden. So könnte Material von der Oberfläche aufsteigen, was übrigens die überzeugendste Theorie für Didymoons Entstehung ist. Es ist also unmöglich, auf dem Äquator zu landen. Stattdessen sind die Bereiche um die Pole herum interessant.

Weil Didymoon so klein ist, wissen wir nur wenig über den Asteroiden. Wir nehmen allerdings an, dass sein Verhältnis zum großen Bruder dem der gebundenen Rotation von Erde und Mond gleicht, seine Eigenumdrehung also langsamer ist als seine Umlaufzeit um Didymos. Wir planen, mindestens einen CubeSat auf Didymoon zu landen, doch hierfür muss extrem präzise navigiert werden. Die Gravitation des Asteroiden beträgt in etwa ein Millionstel der Erdgravitation, mit einer geschätzten Fluchtgeschwindigkeit von lediglich 6 cm pro Sekunde. Eine der Gefahren ist also, dass der CubeSat schlichtweg abprallt und zurück ins All geworfen wird.“

Michel geht außerdem davon aus, dass Objekte der Didymoon-Klasse optimal für den geplanten Asteroidenbergbau sein könnten. Größere Himmelskörper gibt es vergleichsweise selten, während kleinere Asteroiden dazu tendieren, sich sehr schnell um sich selbst zu drehen – hervorgerufen von einer sukzessiven Erwärmung durch das Sonnenlicht.

Die Hera-Mission wird derzeit geprüft und Space19+, dem nächsten Ministerrat der europäischen Raumfahrtminister, zur Genehmigung vorgelegt. Der Start der Mission ist für 2023 vorgesehen.

Nach der Kometenmission Rosetta wäre Hera damit die nächste ESA-Mission zu einem kleinen Himmelskörper. Die Erfahrungen, die in der 12 Jahre langen Rosetta-Mission gesammelt wurden, kämen Hera direkt zugute. Eine langfristige Planung ist für das Realisieren zukünftiger Missionen, die Sicherung der fortwährenden Entwicklung innovativer Technologien sowie für die Motivation neuer Generationen europäischer Wissenschaftler und Ingenieure unerlässlich.

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• HERA (bisher AIDA)

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