Die neue Mondmission Artemis I: Amerikas Rückkehr zum Mond

Die amerikanische Raumfahrtbehörde Nasa will mit ihrem Artemis-Programm zurück zum Mond. 50 Jahre nachdem die letzten Menschen den Erdtrabanten betreten haben, soll das Orion-Raumschiff noch 2022 um den Mond fliegen. Menschen werden bei der Artemis I-Mission nicht dabei sein – noch nicht. Doch wie soll die Mission überhaupt ablaufen?

Ein Weltraum-Collage zur Artemis-Mondmission der NASA.
Ein Weltraum-Collage zur Artemis-Mondmission der Nasa. Bildrechte: NASA

1972 betraten vier Männer den Mond. Es waren im April die Astronauten der Apollo 16-Mission der amerikanischen Raumfahrtbehörde Nasa. Dann folgten die Apollo 17-Astronauten im Dezember – sie waren die letzten Menschen, die den Mond je betreten haben. Bis jetzt.

Das soll sich nun mit der Artemis-Mission ändern. Mitte der 2020er-Jahre sollen die erste Frau und der nächste Mann mit Artemis III auf der Mondoberfläche landen. Einen ersten Rundflug um den Mond wird die Nasa bereits in diesem Sommer vollziehen. Die Artemis I-Mission soll voraussichtlich im August 2022 starten und mit dem Orion-Raumschiff den Trabanten umrunden. Diesmal noch unbemannt.  

Eine Super-Rakete, die für den Mond gebaut wurde

Der bisherige Starttermin wurde wegen letzter abschließender Tests mehrmals verschoben. Eigentlich sollte die Mission noch im Dezember 2021 starten, daraus wurde aber nichts. Ende Januar 2022 wurde der Starttermin für Februar dann erneut verschoben. Der Rollout, also die öffentliche Vorstellung der Trägerrakete, konnte nicht planmäßig erfolgen, was die ganze Mission nach hinten katapultierte. 

Diese Nahaufnahme zeigt die SLS-Rakete für Artemis I in der High Bay 3 des Vehicle Assembly Building (VAB) im Kennedy Space Center der NASA in Florida am 20. September 2021.
Diese Nahaufnahme zeigt die SLS-Rakete für Artemis I in der High Bay 3 des Vehicle Assembly Building (VAB) im Kennedy Space Center der Nasa in Florida am 20. September 2021. Bildrechte: NASA/Frank Michaux

Für das Unterfangen einer neuen Mondmission wurde das Space Launch System (SLS), eine knapp 100 Meter hohe Mondrakete entworfen. Sie soll das Orion-Raumschiff und später auch Astronauten ins Weltall befördern. Es ist, wenn man nach der Schubkraft geht, die leistungsstärkste Rakete, die von der Menschheit je gebaut wurde und übertrifft damit die Saturn V-Rakete der Apollo-Missionen. Nur das zukünftigen Starship Super Heavy vom privaten Raumfahrtunternehmen SpaceX soll noch leistungsfähiger werden. 

Aufbruch ins Weltall

Der Start der SLS-Rakete soll vom Launch-Komplex 39B des Kennedy Space Centers aus erfolgen. An der Spitze der Rakete werden sich das amerikanische Orion-Raumschiff sowie das European Service Modul (ESM) der europäischen Raumfahrtbehörde Esa befinden. Innerhalb der ersten 90 Sekunden nach dem Launch von Cape Canaveral wird die Rakete den größten atmosphärischen Kräften ausgesetzt sein. Schon ein Konstruktionsfehler könnte dann dafür sorgen, dass die Rakete auseinanderreißt. 

Eine künstlerische Darstellung des Orion-Raumschiffes vor der Erde. Angetrieben wird es vom European Service Module (ESM)
Eine künstlerische Darstellung des Orion-Raumschiffes vor der Erde. Angetrieben wird es vom European Service Module (ESM). Bildrechte: NASA/ESA/ATG Medialab

Nach dem Ausbrennen der Triebwerke werden sich die Module von der Rakete abtrennen und den erdnahen Orbit erreichen. Anschließend soll das Raumschiff seine Solar-Panels entfalten und die Erde einmal fast komplett umrunden, bevor es zum Mond aufbricht. Den nötigen Schub dafür liefert die kryogene Zwischenstufe ICPS. Doch nach circa zwei Stunden wird sich diese vom Orion-Raumschiff trennen. 

Die Aufgabe des ICPS ist damit noch nicht ganz beendet. Es beherbergt zehn Kleinsatelliten, die es nun aussetzen wird. Diese CubeSats sollen verschiedene Experimente und Technologiedemonstrationen durchführen. Dazu gehören Missionen wie NEA Scout, die den bisher kleinsten jemals von einer Raumsonde untersuchten erdnahen Asteroiden untersuchen soll. Oder der Lunar Flashlight Satellit, der die Mondoberfläche nach Eisvorkommen und günstigen Standorten für die Ressourcengewinnung absuchen soll. 

Artemis I erreicht den Mond

Eine künstlerische Darstellung des Orion-Raumschiffes vor dem Mond. Angetrieben wird es vom European Service Module (ESM)
Eine grafische Darstellung des Orion-Raumschiffes vor dem Mond. Angetrieben wird es vom European Service Module (ESM) Bildrechte: NASA/ESA/ATG Medialab

Nun wird das Raumschiff vom European Service Modul ESM angetrieben. Ohne das ESM würde das Raumschiff keine Energie haben und Astronautinnen und Astronauten könnten in Zukunft nicht mit Luft und Wasser versorgt werden. Der Flug zum Mond wird mehrere Tage dauern. Während dieser Zeit haben die Ingenieure und Wissenschaftler Zeit, von der Bodenstation aus die Systeme des Raumschiffs zu testen. 

Bei Bedarf können sie die Flugbahn von Orion verändern. Der erste Vorbeiflug am Erdtrabanten wird mit lediglich 100 Kilometern über der Mondoberfläche erfolgen. Mithilfe der Anziehungskraft des Mondes soll Orion in diese tiefere Umlaufbahn gebracht werden. Dabei soll es den Mond entgegengesetzt seiner Umlaufbahn um die Erde in einer stark elliptischen Bahn von bis zu 61.000 Kilometern umrunden – bei späteren Missionen sollen es bis zu 70.000 Kilometer sein. Dafür sind mindestens sechs Tage und eineinhalb Umrundungen eingeplant. Jedoch kann die Verweildauer auch auf bis zu 19 Tage erhöht werden. 

Einleitung der Rückkehr zur Erde

Anschließend soll das Raumschiff den Mond erneut mit einer Entfernung von ungefähr 100 Kilometern umrunden. Damit holt sich Orion den nötigen Schwung, um zur Erde zurückzukehren. Jedoch muss das ESM dafür eine zeitlich genau abgestimmte Zündung des Triebwerks vollziehen. 

Nach neun bis 19 Tagen wird die Artemis I-Mission in die Erdatmosphäre eintreten und soll vor der kalifornischen Küste von Baja im Pazifik landen. Auch wenn diesmal keine Menschen an Bord sein werden, wird das Raumschiff weiterhin mit Strom versorgt. Rettungsschwimmer und -boote werden sich Orion nähern und es zunächst auf mögliche Beschädigungen untersuchen. Anschließend wird es geborgen und zurück an Land gebracht. 

Eine Infografik über den Ablauf der Artemis-I-Mondmission der amerikanischen Raumfahrtbehörde Nasa und ihrer internationalen Partner wie der Esa.
Eine Infografik über den Ablauf der Artemis-I-Mondmission der amerikanischen Raumfahrtbehörde Nasa und ihrer internationalen Partner wie der Esa. Bildrechte: MITTELDEUTSCHER RUNDFUNK

Auch wenn der Abstand zwischen unserem blauen Planeten und dem Trabanten im Mittel nur 384.400 Kilometer beträgt, wird die gesamte Reise mehr als zwei Millionen Kilometer betragen. Für die Mission sind 26 bis 42 Tage angedacht – wobei die genaue Dauer vom Launch-Zeitpunkt abhängt. Da die Mission voraussichtlich erst Ende August starten wird, wird es aufgrund der Himmelsmechanik eine lange Mission von bis zu 42 Tagen werden.

Genug Zeit, um das System zu testen und wissenschaftliche Untersuchungen zu machen, wie beispielsweise ein deutsch-israelisches Experiment, dass den Einfluss der kosmischen Strahlung auf den weiblichen Körper untersuchen wird. 

Titelgrafik Artemis - Erster unbemannter Testflug zum Mond 2 min
Titelgrafik Artemis - Erster unbemannter Testflug zum Mond Bildrechte: MDR/M. Schuntermann
2 min

Mit den Artemis-Missionen der US-Raumfahrtbehörde Nasa und ihren Partnern soll die Menschheit zurück zum Mond kehren. Artemis I wird der Auftakt dieser Mondmissionen sein. Doch wie wird die Mission ablaufen?

Fr 22.07.2022 10:33Uhr 02:02 min

https://www.mdr.de/wissen/faszination-technik/erklaervideo-schrittweiser-ablauf-der-mondmission-artemis-eins100.html

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Do 27.06.2019 09:43Uhr 02:00 min

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Grafik: So soll die Luna-Trainingshalle in Köln aussehen, wenn sie fertig gebaut ist. Zu sehen ist eine schwarze Halle mit weißem Staub auf dem Boden. In der Ecke steht ein Fahrzeug. 5 min
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In einer Halle in Köln will sich die ESA auf kommende Mondmissionen vorbereiten - und auf den Bau einer Mondbasis.

MDR AKTUELL Do 21.02.2019 14:05Uhr 05:13 min

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Audio
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