Die Zukunft der Weltraumforschung der NASA: Zeitplan und Herausforderungen der bevorstehenden Missionen Artemis

Nach dem Erfolg von Artemis II im April dieses Jahres, der die Rückkehr der Menschheit in die Mondumlaufbahn zum ersten Mal seit mehr als 50 Jahren markierte, schien die NASA einen klaren Fahrplan für künftige Missionen auf dem Weg zur nächsten Mondlandung aufgestellt zu haben.

Doch nur wenige Monate später haben sich die Pläne rasch geändert – und das nicht immer zum Besseren. Die NASA überarbeitet erneut ihre Strategie, um die technischen Schwierigkeiten und ingenieurtechnischen Hürden zu überwinden, die sie noch immer von der Mondoberfläche trennen. Die an dem Projekt beteiligten Behörden und kommerziellen Partner stehen weiterhin vor einer langen Liste logistischer und technischer Herausforderungen.

Darüber hinaus wird die NASA voraussichtlich in Kürze die Namen der vier Astronauten bekannt geben, die für die Mission Artemis III ausgewählt wurden. Die Bekanntgabe bietet zudem Gelegenheit, weitere Informationen zum Fortschritt des Programms und zu künftigen Besatzungszusammenstellungen zu vermitteln.

Eine neue Ausrichtung für Artemis III und die Verzögerung der Mondlandung

Die wichtigste Entwicklung, die von Vertretern der Behörde bestätigt wurde, betrifft Artemis III, dessen Start nun offiziell für Ende 2027 geplant ist. Aufgrund von Verzögerungen bei der Entwicklung der Mondlandesysteme, die von Partnern aus der Privatwirtschaft geliefert werden sollten, hat die Mission erhebliche Änderungen erfahren.

Es steht nun fest, dass bei Artemis III kein Mondlandeversuch mehr unternommen wird. Stattdessen wird die Besatzung an Bord des Raumschiffs Orion, das von der leistungsstarken SLS-Rakete (Space Launch System) der NASA gestartet wird, in einer niedrigen Erdumlaufbahn in einer Höhe von etwa 463 Kilometern verbleiben, ähnlich wie die Internationale Raumstation.

Im Mittelpunkt der Mission stehen ausschließlich Funktionstests und das Andocken im Orbit an kommerzielle Mondlandefähren-Prototypen, die von SpaceX und Blue Origin entwickelt wurden. Die Astronauten werden Antriebssysteme, Lebenserhaltungssysteme und Kommunikationstechnologien evaluieren und alles im Hinblick auf die nächste Mondmission optimieren.

Sollte sich diese Testphase als erfolgreich erweisen, wird die NASA Ende 2028 mit dem Start von Artemis IV fortfahren. Dies wäre die erste Mission seit mehr als fünf Jahrzehnten, bei der Astronauten wieder auf die Mondoberfläche zurückkehren.

Herausforderungen für SpaceX und Blue Origin

Die Verschiebung der Mondlandung steht in engem Zusammenhang mit den bei privaten Unternehmen in Auftrag gegebenen Landesystemen für Menschen. Das Starship HLS (Human Landing System) von SpaceX durchläuft weiterhin eine Reihe von Flugtests mit seiner neuesten Version, dem Starship V3.

Bevor der Lander für den bemannten Einsatz zugelassen werden und an den für 2027 geplanten Tests im Orbit teilnehmen kann, muss das Unternehmen von Elon Musk nachweisen, dass das Fahrzeug absolut zuverlässig ist und in der Lage ist, im Orbit eine Betankung mit kryogenem Treibstoff durchzuführen – eine entscheidende Voraussetzung für künftige Flüge zum Mond.

Die Lage bei Blue Origin hat sich in den letzten Wochen erheblich verschärft. Nach dem schweren Fehlschlag beim statischen Test der New-Glenn-Rakete am 28. Mai, der zu einer Explosion und schweren Schäden am Startkomplex 36 in Cape Canaveral führte, steht die NASA nun vor zusätzlichen logistischen Herausforderungen. Das Unternehmen von Jeff Bezos verfügt derzeit über keine alternativen Startanlagen und ist daher nicht in der Lage, die Tests mit dem New-Glenn-Träger fortzusetzen.

In den letzten Tagen hat die NASA-Führung darauf hingewiesen, dass alternative Trägerraketen gefunden werden müssen, damit der Lander „Blue Moon“ von Blue Origin in seiner Mark-2-Konfiguration die Programmfristen einhalten und an den für 2027 geplanten Orbital-Andocktests teilnehmen kann. Ironischerweise könnte die Rakete, die Blue Origin dabei helfen könnte, seinen NASA-Auftrag zu erfüllen, letztendlich von seinem Konkurrenten SpaceX bereitgestellt werden.

Raumanzüge des 21. Jahrhunderts: das AxEMU-Programm

Während die Start- und Lande-Systeme weiterhin mit anspruchsvollen technischen Herausforderungen konfrontiert sind, schreitet die Entwicklung von Raumanzügen zügig voran. Axiom Space hat bereits mit der Produktion des AxEMU-Anzugs begonnen, eines Raumanzugs der nächsten Generation, der für Astronauten konzipiert ist, die auf der Mondoberfläche arbeiten. Der Anzug, der in Zusammenarbeit mit dem italienischen Modehaus Prada für die schützenden Außenschichten und mit Oakley für das hochauflösende Visiersystem entwickelt wurde, hat die technischen Prüfungen der NASA erfolgreich bestanden.

Das System hat bereits mehr als 850 Stunden bemannte Drucktests in bodengestützten Simulationsanlagen absolviert. Die operativen Details werden weiterhin verfeinert, und das Unternehmen hat Pläne bestätigt, die Hardware im Jahr 2027 im Rahmen von Aktivitäten im Inneren der Landefähren im Orbit zu testen, noch vor der für das folgende Jahr geplanten Mondlandung.

Auf dem Weg zu Artemis IV: Wissenschaft und internationale Zusammenarbeit

Während sich Artemis III auf die Erprobung der Fluginfrastruktur und der Andocksysteme in der Erdumlaufbahn konzentrieren wird, rückt bei Artemis IV die wissenschaftliche Forschung auf dem Mond sowie die internationale Zusammenarbeit zunehmend in den Mittelpunkt. Für die Mission im Jahr 2028 arbeiten die Europäische Weltraumorganisation (ESA) und Airbus Defence and Space derzeit an der Fertigstellung der Servicemodule, die die Lebenserhaltungsfunktionen für die Astronauten gewährleisten sollen.

Darüber hinaus hat die NASA bereits die ersten wissenschaftlichen Instrumente ausgewählt, die auf der Mondoberfläche eingesetzt werden sollen. Dazu gehört DUSTER, ein Sensor, der die Umweltbedingungen auf dem Mond – darunter Staub und Plasma – in der Nähe des Südpols des Mondes analysieren soll. In dieser Region herrschen extreme Temperaturschwankungen, die von 120 °C in der direkten Sonneneinstrahlung bis zu -200 °C in dauerhaft im Schatten liegenden Bereichen reichen.