Fast 50 Jahre ist es her, seit mit der letzten Apollo-Mission Menschen auf dem Mond gelandet sind. Eine lange Zeit, doch mit dem Artemis-Programm will es die NASA gemeinsam mit der europäischen Raumfahrtagentur ESA wagen, zum Mond zurückzukehren. Sehnlich erwartet wurde daher die erste Mission des Orion-Raumschiffs, als Artemis I bezeichnet, die nach mehreren Startverschiebung am 16. November 2022 erfolgreich an Bord der neuen SLS Schwerlastrakete vom amerikanischen Kennedy Space Center aus gestartet ist. Im Rahmen des unbemannten Artemis I-Einsatzes wird das Zusammenspiel des neu entwickelten Orion-Raumschiff mit der Großrakete SLS (Space Launch System) und den dazu benötigten Bodensystemen getestet.

Artemis I ist die erste von derzeit vier geplanten Missionen des NASA Programms Artemis. Mit der unbemannten Artemis I Mission wird das Zusammenspiel des neu entwickelten Orion-Raumschiff mit der Großrakete SLS und den dazu benötigten Bodensystemen getestet.

Doch warum ist der Mond plötzlich für die Raumfahrer wieder so präsent und so wichtig, wenn die letzte bemannte Mission zur Mondoberfläche 1972 war? Nun, seit der letzten Apollo Mission (Apollo 17) haben Wissenschaftler eine Vielzahl von neuen Erkenntnissen über den Mond gewonnen, welche unseren Erdtrabanten für die Raumfahrt und die Wissenschaft noch kostbarer und interessanter gemacht haben. So wurde 2008 bestätigt, dass es Wasser in Form von Eis auf dem Mond gibt, aus welchem sich beispielsweise Raketentreibstoff herstellen lässt. Zu den weiteren gefundenen Ressourcen gehört auch Helium-3, ein energieerzeugendes Isotop, welches zukünftige Raketen für ein neues Zeitalter der Raumfahrt antreiben könnte: Menschen zum Mars und in den weiten Weltraum zu schicken. Der Mond könnte dabei als Zwischenstation für noch ehrgeizigere Missionen wie beispielsweise zum Roten Planeten Mars dienen. Was früher pure Science-Fiction war, kommt jetzt der Realität immer näher.

Die nun gestartete Artemis I Mission ist noch unbemannt und dient zunächst dazu die Funktion des Raumfahrzeugs zu validieren. Als „Astronauten“ wurden die beiden Dummies Helga und Zohar an Bord des Raumschiffes platziert. Die „Messpuppen-Zwillinge“ sind weiblichen Körpern nachempfunden. Während Helga vor Strahlen ungeschützt zum Mond fliegt, trägt Zohar eine neu entwickelte Strahlenschutzweste. Beide Dummies sind mit einer Vielzahl von Instrumenten und Sensoren ausgestattet, um wertvollen Messdaten dieser ersten Mission aufzuzeichnen. Die Mission ist Vorläufer der Artemis II Mission, dessen Start für 2024 mit echten Astronauten an Bord geplant ist.

Artemis II – Die Reise um den Mond

Mit der Artemis II Mission werden dann erstmals echte Astronauten an Bord des Orion Raumschiffs sein und weiter in das Sonnensystem vordringen, als die Menschheit jemals zuvor gereist ist. Ihre Mission wird es sein, zu bestätigen, dass alle lebenswichtigen Lebenserhaltungssysteme von Orion bereit sind, unter den tatsächlichen Bedingungen des Weltraums, wie vorgesehen zu funktionieren. Die Mission soll den Astronauten ferner ermöglichen Operationen zu üben, die für den Erfolg von Artemis III unerlässlich sind. Artemis II soll den Weg ebnen, um mit Artemis III die erste Frau und den nächsten Mann auf dem Mond zu landen.

Artemis III – Zurück auf dem Mond

In 2025 sollen dann mit der Mission Artemis III, erstmals nach Apollo 17, wieder Menschen auf dem Mond landen. Aus der Mondumlaufbahn werden zwei Astronauten die erste neue Reise zur Mondoberfläche unternehmen und dort landen, wo noch nie ein Mensch war: am Südpol des Mondes. Aufgrund seines potenziellen Zugangs zu Eis und anderen Bodenschätzen ist dies der ideale Standort für ein zukünftiges Mond-Basislager.

Bei den ersten Missionen wird das Human Landing System (englisch für: menschliches Landesystem) auch als Mondunterkunft dienen und die notwendigen Lebenserhaltungssysteme anbieten, um einen kurzen Aufenthalt der Astronauten auf dem Mond zu unterstützen. Für die Zukunft sieht die NASA allerdings im Artemis Base Camp einen festen Lebensraum vor, der bis zu vier Astronauten für einen einmonatigen Aufenthalt beherbergen kann.

Aufbauend auf diesen frühen Missionen soll das Artemis-Programm Astronauten für langfristige Erkundungen und zukünftige Missionen zu fernen Welten, einschließlich des Mars, zum Mond zurückbringen.

Das ORION Raumschiff für die Reise zum Mond

Das Orion-Raumschiff ermöglicht es, Astronauten weiter als je zuvor in den Weltraum zu befördern, während des Fluges zu versorgen und eine sichere Rückkehr zur Erde zu ermöglichen.

Das Raumfahrzeug besteht aus zwei Hauptelementen. Dem Besatzungsmodul der NASA, das bis zu vier Astronauten als Lebensraum dient und dem Europäische Servicemodul (ESM) der ESA, welches für Antrieb, Energie, Wasser, Sauerstoff und Stickstoff sorgt, sowie das Raumschiff während der Reise auf der richtigen Temperatur und auf Kurs hält. Zusammen bilden sie das Orion Multi-Purpose Crew Vehicle, kurz Orion MPCV. Besonders an diesem Programm ist, dass die NASA zum ersten Mal in ihrer Geschichte ein nicht-amerikanisches Unternehmen mit der Entwicklung und dem Bau eines solch missionskritischen Elementes wie dem Servicemodule, für ein bemanntes amerikanisches Raumfahrtprogramm betraut. Im Rahmen der Artemis-Vereinbarung zwischen der NASA und der ESA wurde nämlich Airbus Defense and Space in Bremen, mit Partner wie der ArianeGroup in Lampoldshausen, sowie Thales Alenia Space in Turin, für die Entwicklung und den Bau des ESM verantwortlich. Ein enormer Vertrauensbeweis in die Leistungsfähigkeit der europäischen Raumfahrtnationen und ein beachtenswerter Ritterschlag für die involvierten Raumfahrtunternehmen.

Das Europäische Service Module – ESM

Das europäische Servicemodul (kurz: ESM), welches federführend von Airbus DS im Auftrag der ESA entwickelt wurde und gebaut wird, ist für den sicheren Antrieb, die Energie-, Luft- und Wasserversorgung der Astronauten sowie die Temperaturkontrolle des gesamten Raumfahrzeugs während der Mission verantwortlich.

Während Airbus DS als Hauptauftragnehmer der ESA für das ESM gesamtverantwortlich ist, steuert die ArianeGroup wesentliche Bestandteile des Antriebssystems, wie das Lageregelungssystem, Treibstofftanks, Hochdrucktanks und die Hochdruckregeleinheiten, sowie Leistungen rund um die Systemintegration und Test des Antriebssystems, als auch zur Systemintegration und Abnahme des ESM in den USA bei. Thales Alenia Space zeichnet für die Primär- und Sekundärstruktur und die thermomechanischen Systeme des ESM verantwortlich.

Mittlerweile befinden sich bereits das zweite und dritte ESM für die Missionen Artemis II und Artemis III im Bau, mit denen dann erstmals Astronauten zum Mond und zurück zur Erde fliegen werden.