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Erste Phase des Artemis-Programms bis einschließlich Artemis III

Es Artemis-Programm ist eine Tür NASA international gestartet Raumfahrtprogramm zu (in der anfänglichen Planung) gegen 2024 wieder Leute auf dem Mond landen. Am 26. März 2019 hat der US-Vizepräsident Mike Pence das Projekt beim fünften Treffen der Nationaler Weltraumrat Auf.[1] Die Trump-Administration kündigte dann im Mai 2019 an, weitere 1,6 Milliarden Dollar für das Programm freizugeben.[2] Neun Länder haben sich dem Programm inzwischen angeschlossen.

Ziel dieses Raumfahrtprogramms ist es, auch die erste Frau auf den Mond zu bringen. Das Projekt wurde daher am 13. Mai 2019 genehmigt. NASA-Direktor Jim Bridenstine benannt nach Artemis, die Zwillingsschwester von Apollo in dem griechische Mythologie.[3] Apollo war der Name des erstes bemanntes US-Mondprogramm in den 1960er und 1970er Jahren Artemis war auch die Göttin des Mondes. Die anfängliche Planung des Artemi-Programms im Mai 2019 für den Zeitraum bis einschließlich 2028 umfasste etwa 37 Starts, darunter sechs bemannte Flüge, von denen fünf zu einer bemannten Mondlandung führen sollten.[4] Inzwischen wurde klar, dass die erste Mondlandung des Programms (Artemis III) nicht die Mondtor und der Mondlander wird höchstwahrscheinlich mit einer statt mit drei Raketen gestartet, wodurch die Anzahl der Starts reduziert wird. Das Artemis-Programm gilt nicht nur als Mondprogramm, sondern auch als Vorbereitung für die bemannte Raumfahrt zum Mars. Das Programm wird zunächst hauptsächlich amerikanisch sein. Zu einem späteren Zeitpunkt wird das Programm internationalisiert.

Geschichte

Geschichte

Die vorerst letzte bemannte Mondmission fand 1972 mit Apollo 17. Nach dem Apollo-Programm verlagerten Skylab und das Space Shuttle-Programm den Schwerpunkt auf die bemannte Raumfahrt in erdnahen Umlaufbahnen. Für Missionen weiter von der Erde entfernt wurden unbemannte Raumsonden verwendet. In den 2000er Jahren unter Präsident George W. Bush es Aufstellungsprogramm gestartet, um eine Rückkehr zum Mond herbeizuführen. Dieses Programm wurde 2010 von der Obama-Administration vorzeitig eingestellt, weil es viel teurer als geplant war, auf technische und sicherheitstechnische Probleme stieß und Präsident Obama sich auf die Entwicklung kommerzieller Raumschiffe konzentrieren wollte (Kommerzielle Crew-Programm). Die Entwicklung der Raumkapsel wurde jedoch vom US-Senat in Auftrag gegeben Orion aus dem Constellation-Programm im Jahr 2011 und die Entwicklung einer Reihe neuer, sehr schwerer Trägerraketen namens Weltraumstartsystem Integration bestehender Technologie aus dem Space Shuttle und dem Delta IVRakete eingesetzt, um bemannte Raumfahrt zum Mars zu ermöglichen. Die Nutzung vorhandener Technologie wurde vom Kongress als schnelle und kostengünstige Möglichkeit zur Entwicklung einer Mars-Rakete angesehen. In der Praxis erwies sich das Projekt jedoch als viel teurer und langwieriger. Trotzdem ging die Entwicklung weiter.

Trumps Pläne

Als Präsident Trump 2017 sein Amt antrat, verlagerte er seine Pläne vom „Weltraum zum Mars“ auf eine Rückkehr zum Mond. Dafür eignen sich auch SLS und Orion, sodass die Entwicklung fortgesetzt wurde. Trump-Vizepräsident Mike Pence hat die Leitung der NASA und der Raumfahrtindustrie zu seiner persönlichen Aufgabe gemacht. Im Jahr 2018 wurde ein Ausschreibungsprogramm für kleine kommerzielle Versorgungslander eröffnet, die Kommerzielle MondnutzlastdiensteProgramm (CLPS). Im Februar 2019 lud NASA-Direktorin Bridenstine internationale Raumfahrtagenturen und Unternehmen ein, sich der Initiative der NASA anzuschließen, bis 2028 zum Mond zurückzukehren und dort eine internationale permanent bemannte Mondbasis zu errichten. Das Mondtor, soll dabei eine den Mond umkreisende Raumstation eine wichtige Rolle spielen. Die kanadische Weltraumbehörde trat diesem Programm nur wenige Tage nach diesem Aufruf bei. Nur wenige Wochen später kündigte Mike Pence eine beschleunigte Rückkehr zum Mond an, der zwei Monate später in Artemis umbenannt wurde. Dieses Projekt ist in erster Linie ein US-Projekt und es scheinen keine ausländischen Agenturen beteiligt zu sein. Kanada wird einen Roboterarm für das Lunar Gateway bauen. Kanada lieferte zuvor die Roboterarme für das Space Shuttle und die ISS.

Am 7. Juni 2019 sorgte Präsident Trump für Verwirrung, indem er auf Twitter schrieb, dass die NASA aufhören solle, über die Rückkehr zum Mond zu sprechen.[5] Damit wollte er sagen, dass der Mond ein Zwischenschritt auf der Reise zum Mars ist und dass dieses Hauptziel klar werden muss. In den folgenden Wochen verwendete die NASA den Slogan Mond zum Mars.

Im Oktober 2019 trat auch Japan dem Artemi-Programm bei.

Regierung Biden

Am 4. Februar 2021 stellte sich heraus, dass der wenige Wochen zuvor angetretene amerikanische Präsident Joe Biden unterstützt die Ziele des Artemis-Programms. Seine Pressesprecherin Jen Psaki eröffnete das tägliche Briefing im Weißen Haus mit einer Erklärung, die dies beweist. Die Unterstützung des Senats kam auch von 11 Senatoren der Demokratischen Partei, die Biden baten, die Finanzierung des bemannten Mondlandeprogramms abzuschließen.[6] Am 18. Februar 2021 amtierender NASA-Direktor Steve Jurczyk deutete darauf hin, dass eine erste bemannte Mondlandung im Jahr 2024 nicht mehr realistisch sei.[7] Insbesondere das Fehlen einer vollständigen Finanzierung des Entwicklungsprogramms für das Human Lander System durch den Kongress machte das erforderliche Entwicklungstempo unmöglich.

Launcher, Kapsel, Space Habitat und Lunar Lander

Es ist beabsichtigt, dass Astronauten in a Orion Kapsel von a SLS-Rakete ins Leben gerufen werden. Der Orion wird dann an eine verkleinerte Version des zuvor vorgeschlagenen Lunar Gateway andocken, die zu einem späteren Zeitpunkt zu einem größeren System erweitert wird. Das Lunar Gateway wird den Mond als Lebensraum im Weltraum umkreisen und die Kommunikation mit den Menschen und Systemen auf dem Mond aufrechterhalten und weiterleiten. Der Mondlander wird auch angebracht.

Es war noch kein Design für einen Mondlander ausgewählt worden, das gleiche galt für das Lunar Gateway. Die NASA stellte 2018 und 2019 11 Raumfahrtunternehmen Zuschüsse in Höhe von 45,5 Millionen US-Dollar zur Verfügung, um Optionen für den Bau eines Lebensraums und/oder eines Mondlanders oder Teilen davon zu erkunden. Die NASA stellt sich ein Mondlander-Konzept vor, das aus drei Stufen bestehen soll. Die drei Teile sind eine Landetreppe, eine Aufstiegstreppe, um zum Lunar Gateway zurückzukehren und eine Mannschaftskapsel. Die Unternehmen, die Studienbeihilfen erhalten haben, sind:

Am 23. Mai 2019 wurde Maxar zum Kraft- und Antriebselement (PPE) oder das Servicemodul der Mondorbitalplattform-Gateway bauen.[8] Unterstützt wird das Unternehmen dabei von den Firmen Blue Origin und Draper. Die PSA hat drei Aufgaben:

  • den Antrieb des Lunar Gateway mit einem Ionenmotor zu versehen,
  • Stromversorgung durch Sonnenkollektoren
  • Kommunikationsantennen

Es gibt bereits eine Reihe von Konzeptentwürfen, von denen nicht klar ist, ob sie auch in die NASA-Beratungen für dieses Projekt einfließen.Northrop Grumman Innovationssysteme hat ein Konzeptdesign für ein kleines Lunar Gateway basierend auf ihrem unbemannten Raumschiff Cygnus. Auch Bigelow Aerospace arbeitet an einem (aufblasbaren) Weltraumhabitat, von dem eine verkleinerte Testversion seit mehreren Jahren an der ISS befestigt ist. Im Oktober 2018 präsentierte Lockheed Martin ein Konzeptdesign für einen Mondlander auf Basis der Orion-Kapsel. Blauer Ursprung präsentierte im Mai 2019 einen Mondlander namens Blauer Mond die in abgewandelter Form auch mit einem Crew-Modul ausgestattet werden kann. Die Entwicklung hatte bereits drei Jahre zuvor begonnen und CEO Jeff Bezos hofft, es im Jahr 2024 an die NASA liefern zu können und zu dürfen. Es gibt auch eine Rolle für kommerzielle Trägerraketen, die die meisten unbemannten Starts durchführen.

In einem Informationsblatt der NASA wird der Mondlander in drei Teilen gestartet. Es ist jedoch nicht undenkbar, dass ein Mondlander als Ganzes mit einer Super-Schwerlast-Rakete als Falke Heavy oder der New Glenn wird ins Leben gerufen. Für spätere Missionen will die NASA den Mondlander und das Lunar Gateway im All betanken können. Deshalb wird auch diese Möglichkeit untersucht. Im August 2019 berichtete Jim Bridenstine, dass der Bau des Mondlanders durch die NASA Marshall Space Flight Center wird in Huntsville Alabama koordiniert. Die texanischen Senatoren Ted Cruz, Brian Babin und John Cornyn widersprach von ganzem Herzen. Sie hätten gerne gesehen, dass diese Aufgabe an die Johnson Space Center war nach Houston Texas gegangen.

Obwohl die NASA die von der NASA entwickelte SLS-Orion für bemannte Starts bevorzugt, hat Mike Pence die Hersteller Boeing und Lockheed Martin gewarnt, dass bei weiteren Verzögerungen eine kommerzielle Alternative gewählt werden könnte. Insbesondere das von Boeing gebaute Space Launch System hat viele Rückschläge und Verzögerungen in der Entwicklung erlitten und liegt 2019 bereits vier Jahre hinter dem ursprünglichen Zeitplan zurück. Aus diesem Grund ließ die NASA Anfang 2019 untersuchen, ob Orion-Flug EM-1 (jetzt Artemis 1) könnte von einer oder mehreren kommerziellen Raketen gestartet werden. Dazu kam ein Falcon Heavy mit einem Extra Delta IV-upperstage als einzige alternative Möglichkeit nach vorne. Die Schlussfolgerung war, dass dies technisch möglich ist, aber keine Zeitersparnis bringt. Dies würde neue Bodensysteme und Windkanaltests erfordern. Die NASA entwickelt diesen Plan jedoch weiter, um ihn möglicherweise zu einem späteren Zeitpunkt zu verwenden.[9] Es ist auch nicht ausgeschlossen, dass der Launcher und das Raumschiff der nächsten Generation von SpaceX genannt werden Raumschiff 2024 zu einer Mondlandung fähig sein wird.

Im Oktober 2019 gab die NASA bekannt, dass sie mit Boeing über eine Bestellung von zehn SLS-Raketen verhandelt.

Im Oktober 2019 wurde klar, dass Blue Origin mit Lockheed Martin, Northrop Grumman und Draper eine Partnerschaft zur Entwicklung eines bemannten Mondlanders eingegangen ist. Blue Origins Blue Moon wird das Landemodul bilden, Lockheed Martin wird das wiederverwendbare Wiedereintrittsmodul liefern und Northrop Grumman wird die ebenfalls wiederverwendbare Besatzungskapsel liefern. Das Navigationssystem wird von Draper entwickelt. Der Plan zielt darauf ab, den Vertrag der NASA für den Artemis-Lander zu gewinnen und die zuvor von der NASA veröffentlichten Spezifikationen zu erfüllen.[10] Gemäß diesem Plan bleibt der Lander Eigentum der vier Unternehmen und der NASA

Boeing hat auch ein Konzeptdesign vorgelegt. Der Boeing-Lander nutzt eine SLS-IB-Rakete, deren modifizierte Oberstufe als Servicemodul fungiert. Dieser Lander muss das Mond-Gateway nicht verwenden.[11]

Auswahl an Mondlandern mit Besatzung

April 2020 gab die NASA bekannt, dass die Lander von SpaceX, National Team (Blue Origin-Konsortium) und Dynetics für weitere Designstudien ausgewählt wurden. Blue Origin erhält einen Zuschuss von 579 Millionen US-Dollar für die Weiterentwicklung seines Designs, Dynetics 253 Millionen US-Dollar und SpaceX 135 Millionen US-Dollar. Diese Beträge sollen über einen zehnmonatigen Entwicklungszeitraum ausgegeben werden, und der Betrag entspricht dem, was die Unternehmen für diesen Zeitraum verlangt haben. Nach diesen zehn Monaten wird die NASA dann zur endgültigen Auswahl übergehen. Es ist noch nicht klar, ob die NASA sich für einen, zwei oder alle drei Landertypen entscheiden wird. Die NASA hält sich diese Option bewusst offen. Die Designs unterscheiden sich stark voneinander und haben jeweils ihre Stärken und Schwächen.

  • Der Lander der Nationalmannschaft ist eine dreistufige Baugruppe, von der nur das Aufstiegsmodul mit der Crew-Pod wiederverwendbar ist. Der Lander der Nationalmannschaft wird dabei sein New GlennRaketen gestartet.
  • Der ALPACA-Lander von Dynetics ist vollständig wiederverwendbar, mit Ausnahme der Kraftstofftanks, die nacheinander abgeworfen werden, wenn sie leer sind. Das Lander-Crew-Modul wird von der Sierra Nevada Corporation bereitgestellt und auch Maxar-Technologien wird zu diesem Entwurf beitragen. Die ALPACA wird mit dem Vulkan
  • Das Artemis Starship von SpaceX ist eine modifizierte Version ihres Starship, das als Mondlander fungiert und keine Steuerklappen und keinen Hitzeschild besitzt. Dieser ist vollständig und häufig wiederverwendbar und kann neben der Besatzung auch große Ladungsmengen aus einer Umlaufbahn um den Mond oder einer Umlaufbahn um die Erde befördern. Starship wurde mit dem Superschweren gestartet und ist eine eigene zweite Stufe, die im Orbit mit Raumschiff-Tankern betankt werden kann. Die NASA nannte dieses Design ehrgeizig, aber wenn es gelingt, könnte es die Kosten für die Raumfahrt zum Mond erheblich senken und die Grenzen des technisch Machbaren überschreiten.

Eigentlich wollte die NASA vier Designs in die Vorauswahl aufnehmen, aber nur drei der fünf eingereichten Designs waren gut genug. Der Mondlander von Boeing wurde fallen gelassen, weil er stark auf die Exploration Upperstage des SLS-Blocks IB angewiesen ist. Es wird nicht rechtzeitig fertig sein, um Artemis III im Jahr 2024 aufführen zu können. Auch das Design der wenig bekannten kalifornischen Firma Vivace wurde fallen gelassen.

Bis Ende des Sommers 2020 hatten Blue Origin und Dynetics beide Modelle ihrer Lander gebaut. SpaceX hatte inzwischen zwei kurze Testflüge und -landungen mit Starship-Tankabschnitten absolviert und im Herbst mit dem Bau eines Mock-up des Nasenkonusabschnitts für Starship HLS begonnen.[12]

April 2021, wenige Stunden vor der offiziellen Ankündigung, wurde durchgesickert, dass nur das Design von SpaceX ausgewählt wurde. Da die NASA nicht damit gerechnet hatte, genügend Gelder vom Kongress zu erhalten, wurde der Lander des Nationalteams, laut Dokumenten eine knappe zweite Wahl, nicht ausgewählt. SpaceX war der einzige, der seinen Preis für die Entwicklung an das erwartete Budget der NASA (850 Millionen US-Dollar pro Jahr) angepasst und einen Großteil davon selbst finanziert hat. SpaceX war daher für die NASA eine wirtschaftlichere Wahl. Für die Entwicklung von Starship HLS wurden 2,89 Milliarden Dollar angefordert.[13] Die Nationalmannschaft hatte in ihrem Angebot eine Vorauszahlung angegeben. Laut NASA war dies bei dieser Art von Ausschreibung nicht beabsichtigt und hätte sie von der Auswahl ausschließen können. Am 26. April 2021 hat Blue Origin beim Government Accountability Office Protest gegen die Entscheidung für SpaceX eingelegt.[14] Und auch Dynetics widersprach. Der Vertrag mit SpaceX wurde bis zu einer Entscheidung des GAO ausgesetzt.[15]

Kritik

Der Plan wird vielfach kritisiert. Das Fehlen eines konkreten Designs für wesentliche Hardware war einer dieser Punkte. Von Beginn des Programms an war die Frage, ob 2024 überhaupt machbar ist. Nach Meinung vieler stehen beispielsweise nicht genügend Budgets zur Verfügung und die Verzögerungen bei anderen großen NASA-Projekten (SLS, Orion, Kommerzielle Crew und der James Webb Weltraumteleskop). Die Verschiebung der Artemis III im Februar 2021 kam daher nicht unerwartet. Manche fragen sich auch, ob das Lunar Gateway als Link für dieses Programm notwendig ist. Ein direkter Flug zum Mond im Stil der Apollo-Flüge scheint der kürzeste Hub. Für Artemis III wurde daher die Verbindung zum Gateway (vorläufig) aus dem Flugplan gestrichen. Das Artemis-Programm würde das zuvor initiierte internationale Raumfahrtprogramm der NASA untergraben, bis 2028 eine dauerhaft bemannte Basis am Südpol des Mondes zu haben. Es wurde auch von politischen Gegnern als größenwahnsinniger, geldverzehrender und politischer Stunt von Donald Trump angesehen. Laut Tech-Website würde die NASA NASA Ars Technica zusätzlich zum Jahresbudget von 20 Milliarden US-Dollar jährlich weitere 6 bis 8 Milliarden US-Dollar benötigen. Ab Flug Artemis III sollte ein SLS-Block IB als Trägerrakete verwendet werden. Die Entwicklung seiner zweiten Raketenstufe, der Exploration Upper Stage, wurde 2018 gestoppt, um Mittel für die Fertigstellung der viel teureren als beabsichtigten Block-I-Variante freizusetzen. Auch in diesem Punkt hatten Kritiker Recht. Die Block IB-Variante scheint erst 2021 für Artemis V verfügbar zu sein. Ein letzter Kritikpunkt kam auf, als sich herausstellte, dass SpaceX sehr schnell mit der Entwicklung von Starship begann. Das relativ günstige Starship würde SLS-Orion zu einem unnötig geldintensiven Fahrzeug machen.

Missionen

Die bisher geplanten Testflüge von SLS-Orion Exploration Mission 1 und Exploration Mission 2 wurden nach Bekanntgabe des Artemis-Programms in Artemis 1 und Artemis 2 umbenannt. Artemis 1 (voraussichtlich 2021) wird ein unbemannter Testflug um den Mond sein und Artemis 2 wird ein bemannter Testflug sein.

Artemis 3 Nach den Plänen im Mai 2019 soll dies die erste bemannte Mondlandung des Artemis-Programms sein.

Astronauten

Am 9. Dezember 2020, auf der letzten Sitzung des National Space Council von Präsident Trump, kündigte Jim Bridenstine eine erste Liste von achtzehn Artemis-Astronauten an, bestehend aus;

Siehe auch