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Raumfahrt: Der nächste Flug zum Mond

Von Charles Dingell, William A. Johns und Julie Kramer White

2020 kehrt die Menschheit zum Mond zurück – und diesmal nicht nur für einen Kurzbesuch. Der Apollo-Nachfolger Orion wird es vier Astronauten ermöglichen, gleich ein halbes Jahr lang vor Ort zu bleiben.

Der Himmel ist tintenschwarz. Doch plötzlich erhebt sich die leuchtende Mondscheibe über der Sichel des irdischen Horizonts. Die Astronauten in der Orion-Kapsel sahen zwar schon viele dieser spektakulären Mondaufgänge, während ihr Raumschiff in den vergangenen drei Tagen 300 Kilometer über unserem Heimatplaneten schwebte. Dieser Moment aber ist ein besonderer, denn jetzt beschleunigt der Pilot das Schiff mit einem perfekt abgestimmten Schub der Raketen endlich in Richtung auf sein Ziel. "Translunar injection burn in 10 seconds ...", meldet der Funkspruch von der Erde, "... five, four, three, two, one ..." Zündung! Weiß glühende Flammen schießen aus den Raketendüsen am Heck, das Raumschiff schüttelt sich kraftvoll: Die Besatzung beginnt ihre Reise zu unserem nächsten Nachbarn im All.

Orion-Kapsel: Erster Schritt auf dem Weg zum Mars?
NASA/Lockheed Martin Corp

Orion-Kapsel: Erster Schritt auf dem Weg zum Mars?

Wir schreiben das Jahr 2020. Noch immer ist der Erdmond ein geheimnisvoller Ort - und fast ein halbes Jahrhundert lang hat ihn kein Mensch mehr betreten. Nun aber kehren die Amerikaner zum Mond zurück. Und wollen dort bleiben. Dieses Mal soll ein Außenposten errichtet werden, der einer neuen Generation von Raumfahrern als dauerhafte Expeditionsbasis dienen soll.

Das Orion-Raumschiff ist die zentrale Komponente des Constellation-Programms der US-Weltraumbehörde Nasa. Ziel der ehrgeizigen Multi-Milliarden-Dollar-Anstrengung ist die Entwicklung eines Transportsystems für den Weltraum. Im Rahmen des Programms sollen nicht nur Astronauten zum Mond und wieder zurück befördert, sondern auch die Internationale Raumstation ISS versorgt und irgendwann sogar Menschen zum Mars gebracht werden. Seit es Mitte 2006 ins Leben gerufen wurde, arbeiten Ingenieure und Forscher der Nasa sowie ihre Kollegen vom US-Luft- und Raumfahrtkonzern Lockheed Martin daran, Antriebsstufen, Mannschafts- und Servicemodule sowie Landesysteme zu entwickeln. Denn auch nach 2010, wenn die Spaceshuttle-Flotte eingemottet wird, wollen die USA weiter in der Lage sein, bemannte Missionen durchzuführen.

Vor allem robust und bezahlbar soll die neue Technik sein. Um Entwicklungsrisiken und -kosten zu minimieren, greifen die Nasa- Planer auf viele bewährte technische Ideen des Apollo-Programms zurück. Schon das war eine Meisterleistung der Ingenieurskunst gewesen. Von 1969 bis 1972 hatte es 18 Menschen im Rahmen von sechs Missionen sicher zum Mond gebracht. Zwölf von ihnen betraten den Trabanten, sechs blieben auf Warteposition in einer Umlaufbahn. (Eine weitere Mission, die pannengeplagte Apollo 13, umrundete den Mond nur.) Nun überarbeiten die Ingenieure viele der Systeme und Komponenten und stellen sie um auf modernste Technologie. Das Ergebnis, so Nasa-Chef Michael Griffin, sei "Apollo on steroids" - im Kern also das alte Vehikel, aber runderneuert und auf Hochleistung getrimmt.

Die Mannschaftskapsel beispielsweise ist von außen fast dieselbe, doch unmittelbar unter der Hülle endet die Ähnlichkeit. Die Orion kann eine größere Mannschaft beherbergen: Bei Flügen zum Mond sollen sich vier Raumfahrer die etwa 20 Kubikmeter große Druckkabine teilen. Bei den schon ab 2015 geplanten Flügen zur ISS sind es sogar sechs. In den Apollo-Kapseln hingegen zwängten sich drei Astronauten (plus Ausrüstung) in gerade einmal zehn Kubikmetern zusammen.

Auch kann die Orion vieles, was Apollo noch nicht konnte. Neue strukturelle Komponenten sowie Computer- und Kommunikationstechnologie versetzen sie zum Beispiel in die Lage, vollautomatisch an andere Raumschiffe anzudocken. Zudem kann das neue Raumschiff sechs Monate lang in der Mondumlaufbahn parken - unbemannt. Sicherer ist sie obendrein: Zum Beispiel können bei einer Notfallsituation während des Starts kräftige Fluchtraketen die Mannschaft aus der Gefahrenzone bringen.

Der Start steht unmittelbar bevor. 110 Meter hoch ragt die zweistufige Ares V über den Salzmarschen auf dem Gelände des Kennedy- Raumflugzentrums in den Himmel. Die Frachtrakete, die fünf starke Raketenmotoren antreiben, wird noch vor den Astronauten ins All fliegen und ist fast so groß wie die legendäre Saturn V der Apollo-Ära. Der Haupttank der Ares V ist eine Weiterentwicklung des externen Shuttle-Tanks und liefert den RS-68-Triebwerken ein flüssiges Sauerstoff-Wasserstoff-Gemisch. Die Triebwerke wiederum sind eine Variante der in der Delta-IV-Rakete eingesetzten Exemplare, die derzeit bei militärischen und kommerziellen Starts zum Einsatz kommen.

Flankiert wird der zentrale Zylinder der Ares V von zwei Feststoffraketen, deren Technik ebenfalls aus dem Shuttle-System abgeleitet wurde. Sie liefern zusätzlichen Schub, um die "Earth Departure Stage" (EDS) mitsamt der käferförmigen Mondlandefähre Artemis ins All zu befördern. Die EDS ist eine Antriebsstufe, die dem Raumschiff später helfen wird, die Anziehungskraft der Erde zu überwinden. Sie basiert auf dem ebenfalls mit Sauerstoff und Wasserstoff angetriebenen J-2X-Triebwerk, einem Nachfolger des J-2-Triebwerks der Saturn V.

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