Bereits nach zwei Artemis-Testmissionen wird Artemis III, die derzeit für 2025 geplant ist, die erste Rückkehr der Menschheit auf die Mondoberfläche seit mehr als 50 Jahren markieren. Die NASA will Geschichte schreiben, indem sie die ersten Menschen zur Erkundung der Region in der Nähe des Mondsüdpols schickt.
Der Weg bis dorthin ist noch lang
Die Space Launch System-Rakete der NASA mit dem Orion-Raumschiff startete am 16. November 2022 zum Artemis I-Flugtest. Es war der erste integrierte Flugtest der Systeme.
Das Orion-Raumschiff der NASA wird die Besatzung zur und von der Erde sowie in die und aus der Mondumlaufbahn befördern. Es ist derzeit das einzige Raumfahrzeug, das in der Lage ist, die Besatzung mit Mondrückkehrgeschwindigkeit zur Erde zurückzubringen. Bei der erfolgreichen Mission Artemis I wurde der einzigartige Hitzeschild von Orion kürzlich unter diesen extremen Wiedereintrittsbedingungen getestet.
Test in der Erdumlaufbahn
In der Artemis II-Mission werden vier Astronauten an Bord von Orion sitzen. Zunächst wird die Besatzung in die Erdumlaufbahn starten, wo sie Systemprüfungen und Solarpanel-Einstellungen an Orion vornehmen wird. Dann wird Orion durch einen kräftigen Schub der kryogenen SLS-Zwischenstufe ein translunares Injektionsmanöver durchführen und Kurs auf den Mond nehmen. Die Reise wird mehrere Tage dauern, wobei Korrekturzündungen notwendig werden, um das Gravitationsfeld des Mondes abzufangen. Zum richtigen Zeitpunkt und am richtigen Ort wird Orion eine Reihe von zwei Triebwerkszündungen durchführen, um das Raumfahrzeug in eine mondnahe Halo-Umlaufbahn (NRHO) zu bringen. Aus Hunderten von möglichen Umlaufbahnen wählte die NASA NRHO aus, um die langfristigen Ziele von Artemis zu erreichen. NRHO ermöglicht eine nahezu konstante Kommunikation mit der Erde und den Zugang zu Standorten auf dem gesamten Mond. Da die Schwerkraft zwischen der Erde und dem Mond ausgeglichen ist, wird diese Umlaufbahn die Treibstoffeffizienz maximieren. Bei künftigen Missionen werden die NASA und ihre Partner die Gateway-Mondstation in NRHO aufbauen, die als Drehscheibe für Artemis-Missionen dienen soll.
Space X entwickelt Landefahrzeug
Nun wird das Orion-Raumfahrzeug nicht direkt auf der Mondoberfläche landen, sondern in der beschriebenen Umlaufbahn verbleiben. Die NASA hat SpaceX mit der Entwicklung und Lieferung des Landesystems beauftragt. Dieses wird die Astronauten vom Raumschiff auf die Mondoberfläche und wieder zurück zum Raumschiff bringen.
Mindestens eine unbemannte Demomission
Damit dies auch sicher klappt wird Space X mindestens eine Mission ohne Menschen an Bord des Raumtransporters, wobei dieser auch auf der Mondoberfläche landen soll. Erst wenn alle Anforderungen der NASA und die hohen Standards für die Sicherheit der Besatzung erfüllt hat, wird es für seine erste Artemis-Mission bereit sein.
Tanklager in der Erdumlaufbahn
Vor dem Start der Besatzung wird SpaceX ein Speicherdepot in die Erdumlaufbahn bringen. Eine Reihe von wiederverwendbaren Tankschiffen wird Treibstoff zum Depot transportieren, um das bemannte Landungssystem zu betanken. Das unbemannte Starship-Landesystem wird in die Erdumlaufbahn gestartet, um dort seine Tanks zu füllen, bevor es eine translunare Injektion durchführt und etwa sechs Tage nach NRHO reist, wo es die Artemis III-Besatzung erwartet.
Separate Anreise
Wenn beide Raumfahrzeuge in NRHO angekommen sind, wird Orion an das Landungssystem des Raumschiffs andocken. Sobald die Besatzung und ihre Vorräte bereit sind, werden zwei Astronauten an Bord von Starship gehen und zwei in Orion bleiben. Orion wird abdocken und sich vom Raumschiff entfernen, um für etwa eine Umkreisung des Mondes in 6,5 Tagen in NRHO zu bleiben. Dies entspricht der Dauer der Oberflächenexpedition, so dass die zweiköpfige Oberflächenbesatzung nach Abschluss der Orion-Umlaufbahn ihre Arbeit auf der Oberfläche rechtzeitig beenden kann, um wieder zum Raumschiff aufzusteigen.
Besonders herausfordernde Region
Die NASA hat für die Artemis-Ära der menschlichen Monderkundung Standorte rund um den Südpol ins Auge gefasst. Die extremen, kontrastreichen Bedingungen machen es für Erdbewohner schwierig, dort zu landen, zu leben und zu arbeiten, aber die einzigartigen Eigenschaften der Region versprechen noch nie dagewesene wissenschaftliche Entdeckungen im Weltraum. Mit Hilfe fortschrittlicher Technologie, einschliesslich autonomer Systeme, wird die Besatzung des Raumschiffs an einem sorgfältig ausgewählten Ort innerhalb eines Radius von 100 Metern landen.
Ankommen und ausruhen
Nach der Landung besteht die erste Aufgabe der Besatzung darin, sicherzustellen, dass alle Systeme für den Aufenthalt auf der Mondoberfläche bereit sind. Dann werden sie sich ausruhen, essen und sich für den ersten vollen Tag der Expedition aufladen. Schliesslich verbringen die beiden Astronauten keine Ferien auf dem Mond. Während ihres Aufenthalts werden sie wissenschaftliche Arbeiten im Raumschiff durchführen. Highlights werden die verschiedenen Mondspaziergänge, zu welcher sie das Raumschiff verlassen, um die Oberfläche des Erdtrabanten zu erkunden. Die Raumanzüge sind bereits in Auftrag gegeben. Diese werden ihren Trägern mehr als 50 Jahre nach der ersten Mondlandung deutlich mehr Bewegungsfreiheit gewähren.
Neue Ansichten
Während ihrer Mondspaziergänge werden die Astronauten Fotos und Videos machen, geologische Untersuchungen durchführen, Proben entnehmen und andere Daten sammeln, um bestimmte wissenschaftliche Ziele zu erreichen. Der Blick von der Südpolregion des Mondes wird sich stark von den Fotos unterscheiden, die bei den Apollo-Missionen in der Äquatorregion des Mondes aufgenommen wurden. Die Sonne wird knapp über dem Horizont stehen und lange, dunkle Schatten auf das Gelände werfen, das die Besatzung mit Scheinwerfern und Navigationsgeräten erkunden wird. Die von den Artemis-III-Astronauten gesammelten Informationen und Materialien werden unser Verständnis der geheimnisvollen Südpolregion, des Mondes und unseres Sonnensystems verbessern.
Die Missionskontrollteams auf der Erde werden mit der Besatzung in Kontakt stehen und ihr mitteilen, was sie sieht, hört und fühlt. Durch die Abdeckung der Mission und die Möglichkeit, Bilder und Videos in hoher Qualität mit fortschrittlicher Kommunikationstechnologie zur Erde zu senden, werden sie die Welt an einer einzigartigen neuen menschlichen Erfahrung teilhaben lassen.
Mehrtägige Reisevorbereitung
Nach Abschluss ihrer Oberflächenexpedition heben die beiden Astronauten von der Mondoberfläche ab und kehren mit dem Raumschiff zur NRHO zurück, wo sie sich wieder mit ihren Orion-Besatzungsmitgliedern treffen. Nach dem Andocken wird die Besatzung bis zu fünf Tage in der Umlaufbahn verbringen, um Proben zwischen den beiden Raumfahrzeugen auszutauschen und sich auf die Rückreise zur Erde vorzubereiten.
