Document ID: /fineweb-2-swissfilter-quality_10-filterrobots/filtered/03108.jsonl.gz/1792

Am 15. April wird US-Präsident Barack Obama eine neue „Vision“ für die NASA ankündigen, die an Stelle des glücklosen Constellation-Programms treten soll. Was er sagen könnte.
Die NASA und insbesondere ihr bemanntes Weltraumprogramm gehen zur Zeit durch eine schwere Zeit. Seit der Bekanntgabe des neuen Budget-Entwurfs für das kommende Jahr prasseln von allen Seiten die Vorwürfe auf den neuen NASA-Administrator Charles Bolden und US-Präsident Barack Obama ein. Amerika verliere die Führung im Weltraum. Obama habe keinerlei Vision und gefährde mitten in der Krise tausende von Arbeitsplätzen. Was war geschehen? In dem Budget-Entwurf vom 1. Februar wird das „Constellation„-Raumfahrtprogramm, das aus der „Vision for Space Exploration“ des letzten Präsidenten George W. Bush hervorgegangen war, ersatzlos gestrichen. Keine Ares I Rakete, keine Orion-Raumkapsel, keine Ares V Rakete, die amerikanische Astronauten wieder zum Mond hätte bringen sollen. Das Constellation-Programm, befand letzten Herbst eine eingesetzte Sonderkomission um Norman Augustine, war unterfinanziert und dauerverzögert. Die erste Orion-Raumkapsel auf der Spitze einer Ares-I-Rakete wäre nicht vor 2017 gestartet, an eine Rückkehr zum Mond war vor 2030 nicht zu denken, und selbst diese Ziele wären nur mit harten Einschnitten bei den anderen Programmen der NASA (wie etwa dem erfolgreichen unbemannten Sondenprogramm, der Erdbeobachtung oder der Aviatik) möglich geworden. Zudem hätte die NASA die internationale Raumstation ISS ab 2016 aufgeben müssen, da schlicht kein Geld mehr vorhanden gewesen wäre, um den 100 Milliarden Dollar teuren Komplex in Betrieb zu halten.
Das Constellation-Programm hatte viele Nachteile. Nichts daran war wirklich neu oder innovativ: Die NASA hätte bloss getan, was man in den 60er Jahren schon einmal von ihr verlangt hätte: einen Menschen zum Mond zu schicken. Bloss hätte sie diesmal lediglich auf Nummer sicher gesetzt und praktisch die gleiche Architektur verwendet wie beim Apollo-Programm, ausser dass Besatzung und Mondtransferstufe und -landefahrzeug getrennt gestartet wären, was zwar etwas sicherer ist, gleichzeitig jedoch ein gutes Timing der zwei Starts bedingt (ach ja, die Raketen tragen nun braunen Isolierschaum statt der weiss-schwarzen Bemalung der Saturn-V-Raketen, und statt drei wären diesmal vier Astronauten zum Mond gestartet). Vermutlich hätte das Programm aber auch so geendet wie schon einmal: nach der Landung einiger Astronauten wäre es – wegen zu hoher Kosten – wieder eingestellt worden, und die bemannte Marslandung hätte man wohl auf 2070 oder so vertagt.
Obama macht nun reinen Tisch: Das erfolglose, innovationsfreie Programm wird per sofort eingestellt. Stattdessen will die NASA in Technologieentwicklung investieren und kommerziellen Firmen helfen, ihre privaten Raumkapseln für den Flug in den tiefen Erdorbit (Low Earth Orbit, LEO) zu entwickeln, um damit die ISS mit Fracht und später Astronauten zu versorgen. Das definitive Ende des Shuttle-Programms, das auf dieses oder vielleicht (unter den anzunehmenden Verzögerungen) nächstes Jahr angesetzt ist, bedeutet auch das Ende der Shuttle-Infrastruktur (Bau von Feststoff-Boostern und Aussentanks, Reparatur und Ausrüstung des Shuttles, Zusammenbau in Cape Canaveral, Zulieferung von Ersatzteilen), und damit das vorläufige Ende von tausenden von Hightech-Jobs.
Zunächst hat mich erstaunt, dass die NASA nicht einmal die Orion-Raumkapsel beibehalten will (bzw. soll). Die kommerziellen Raumkapseln, die zur Zeit entwickelt werden (ernsthaft wird dies nur von SpaceX mit dem Projekt „Dragon“ voran getrieben, wobei auch die Firma Orbital Sciences eine Weiterentwicklung ihrer Cygnus-Frachtkapsel nicht ausschliessen will, und Lockheed Martin/Boeing, die gemeinsam die Orion-Kapsel entwickeln, bereits laut über eine abgespeckte LEO-Variante diskutieren), sind nämlich nur für den LEO geeignet. Für Flüge darüber hinaus sind sie zu klein, zu wenig gut ausgerüstet, zu wenig strahlengeschützt, und ihr Hitzeschild kann die höheren Rückkehrgeschwindigkeiten aus einer Bahn jenseits des LEO nicht aushalten. Deshalb könnte nun der Eindruck entstehen, dass die NASA die Exploration jenseits des LEO ganz aufgibt.
Doch es gibt eine klare Alternative: künftige Exploration jenseits des LEO wird dort beginnen – und dorthin zurückkehren. Wenn die vom, sagen wir mal, Mond zurückkehrenden Astronauten gar nicht direkt in die Erdatmosphäre fliegen und landen, wie das bei Apollo und Constellation vorgesehen war, sondern zunächst wieder in eine Erdumlaufbahn einbremsen (und z.B. wieder an der ISS andocken), können sie dort von einer kommerziellen Raumkapsel abgeholt und damit zur Erde gebracht werden. Doch die Abbremsung in den LEO am Ende der Reise kostet wertvollen Treibstoff – warum also sollte man das versuchen? Weil das Raumschiff, mit dem die Astronauten unterwegs waren, wiederverwendbar ist.
Im krassen Gegensatz zu Apollo und Constellation (wo bei jedem Flug eine Oberstufe, ein Mondlander und ein Raumschiff gebaut, verwendet und wieder weggeworfen wurden bzw worden wären) wäre es durchaus möglich, ein Raumschiff zu bauen, das fast alle Hardware mehrmals verwendet. Ein solches Raumschiff wäre mit einem Habitatmodul für drei bis sechs Astronauten, einem Strahlenschutzbunker, einem Antrieb (vielleicht einem VASIMR-Plasma-Antrieb?), einem Treibstoffvorrat, einer Energieversorgung sowie einem Nutzlastraum für wissenschaftliche Experimente ausgerüstet. Als Basis-Design würde man sich dabei an der ISS orientieren: eine zentrale Trägerstruktur, an der alle Module angehängt werden und an deren einen Ende Antrieb und Treibstofftanks sitzen. Ein solches Raumschiff könnte schrittweise (auf der ISS) ausgebaut werden, alle Komponenten und Techniken (wie etwa das Betanken im Weltraum) könnten auf der ISS ausgiebig einzeln getestet werden, bevor sie zum Einsatz kommen. Zunächst würde das Raumschiff einige unbemannte Flüge machen, bevor man ein Habitat-Modul daran heftet und Menschen mitschickt.
Eine erste bemannte Mission könnte in den geostationären Orbit führen, wo zum Beispiel ein Satellit repariert würde. Dies würde erstens der Satellitenindustrie demonstrieren, dass dies nun theoretisch möglich ist, und die Entwicklung ähnlicher Raumschiffe auf kommerzieller Basis ankicken. Zweitens müsste das Raumschiff dabei den Van-Allen-Gürtel durchqueren, womit man verschiedene Designs von Strahlungsschutz ausprobieren könnte (wenn man längere Zeit im Van-Allen-Gürtel durchhält, hält man auch im interplanetaren Raum durch).
In einem zweiten Schritt würde man das Raumschiff, vielleicht zunächst auch nur unbemannt, auf eine freie Rückkehrbahn um den Mond schicken – zum ersten Mal seit 1972 würden dann, in einem späteren Flug, wieder Menschen um den Mond fliegen. Dabei könnte man natürlich auch das Einbremsen in den LEO ausgibig testen. Spätere Flüge könnten das Raumschiff in eine geschlossene Umlaufbahn um den Mond führen, von wo aus eine automatische Raumsonde auf der Mondoberfläche landen und Proben zurück zum Schiff bringen könnte. Noch später könnte das Raumschiff einen kleinen, wiederverwendbaren Lander mitführen, der zwei Astronauten auf der Oberfläche absetzt und danach zum Raumschiff zurück bringt. Raumschiff und Lander würden dann zur Reparatur und und Neuausstattung zur ISS zurückgebracht.
Danach könnte man weitere Flüge wagen – über die Mondbahn hinaus, zunächst zu einem Lagrange-Punkt (etwa, um das JWST-Teleskop, das 2013 Hubble ablösen soll, zu reparieren und auszubauen), später zu einem erdnahen Asteroiden. Auch dort könnte man landen, Radiosender hinterlassen oder gar (bei einer eher späteren Mission) versuchen, die Bahn des Asteroiden geringfügig abzulenken – als Training für den Ernstfall.
Schliesslich könnte man gegen Ende der 2020er Jahre, eine längere Mission in Angriff nehmen – eine bemannte Expedition zum Marsmond Phobos. Dort würden die Astronauten Proben sammeln und erste Vorbereitungen für eine kleine Basis auf Phobos treffen, von der aus, nochmals ein Jahrzehnt später vielleicht, die erste bemannte Landung auf dem Mars starten könnte.
Unbemannte Varianten dieses vielseitigen, wiederverwendbaren interplanetaren Raumschiffs könnten unbemannte Raumsonden zu den äusseren Planeten bringen – und zurück.
Möglich wird ein solches Raumschiff, weil jenseits des LEO fast alle Missionen ungefähr den gleichen Treibstoffaufwand (beziehungsweise, die gleiche Geschwindigkeitsveränderung) brauchen: zwischen total 10 und etwa 20 km/s. Diese Leistung könnten, statt chemischen Antrieben, die einfach sehr viel Treibstoff benötigen, einige Argon-gespiesene VASIMR-Plasmatriebwerke erbringen, wenn sie von einem kleinen Atomreaktor mit dem notwendigen Strom versorgt werden. Später wäre auch ein lasergezündeter Fusionspuls-Antrieb denkbar: damit könnten interplanetare Ziele im Sonnensystem innert wenigen Tagen erreicht werden, bei Treibstoffmengen in der Grössenordnung von deutlich weniger als 100 Tonnen. Noch später könnten exotischere Antriebe wie solche, die auf Antimaterie basieren, hinzukommen.
Die Anfangs- und Entwicklungskosten für ein solches Raumschiff wären relativ hoch, doch danach ist mit dieser Infrastruktur sehr viel mehr zu sehr viel geringeren Kosten möglich, als man bei Constellation je zu träumen wagte.
Ein wiederverwendbares, experimentelles, interplanetares Raumschiff, das Menschen wieder an die Final Frontier führt, sie dahin bringt, wo noch nie jemand zuvor gewesen ist, braucht natürlich einen angemessenen Namen: Enterprise.*
Nun, Obama wird vielleicht den Namen noch nicht nennen. Aber angesichts der Umstände (der Vision vom Flug über den LEO hinaus, während gleichzeitig Orion aufgegeben wird) ist es zumindest denkbar, dass er die Entwicklung eines interplanetaren Raumschiffs (vermutlich: „a true space ship“, oder ähnlich) ankünden wird, das für viele verschiedene Raummissionen verwendet werden kann. Man darf gespannt sein.
* Der Name hat durchaus auch eine NASA-Tradition: Das erste Space Shuttle der NASA, das allerdings nie in den Weltraum geflogen ist, hiess ebenfalls Enterprise – natürlich in Anlehnung an das Raumschiff aus Star Trek.
PS: Falls jemand es unbedingt wissen will, ja, ich mag Star Trek und die positive, rational-wissenschaftliche Zukunft, die es beschreibt. Natürlich ist es „nur“ eine Fernsehserie, mit allen Nachteilen – aber der Geist, in dem die Serie ursprünglich geschrieben wurde, ist auch heute noch aktuell.
UPDATE: Obamas Rede „Early in the next decade, a set of crewed flights will test and prove the systems required for exploration beyond low Earth orbit. And by 2025, we expect new spacecraft designed for long journeys to allow us to begin the first-ever crewed missions beyond the moon into deep space. We’ll start by sending astronauts to an asteroid for the first time in history. By the mid-2030s, I believe we can send humans to orbit Mars and return them safely to Earth. And a landing on Mars will follow.“
UPDATE2: Nautilus-X Die NASA hat nun tatsächlich ein solches exo-atmosphärisches Explorationsvehikel entworfen, mit all den Eigenschaften, die ich hier erwähnt habe (und noch einigen mehr). Nun muss es nur noch gebaut werden. Dieses Vehikel ist nicht offiziell Teil des Explorationsprogrammes, aber es setzt einen virtuellen Endpunkt einer ganzen Reihe von Technologieentwicklungen, die ein Team von NASA-Ingenieuren als zentral für die künftige Entwicklung der bemannten Weltraumfahrt herausgearbeitet hat.