Exploration Mission 1

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Missionsemblem
Missionsemblem von EM-1
Missionsdaten (geplant)
Mission: Exploration Mission 1
Trägerrakete:  SLS
Besatzung:  unbemannt
Start: 2020 (geplant)
2021 (erwartet)Vorlage:Zukunft/In 2 Jahren[1]
Startplatz:  KSC, LC-39B
Landung:
Landeplatz: Pazifischer Ozean (geplant)
Flugdauer:  25 Tage
Navigation
Vorherige
Mission:
EFT-1
Nachfolgende
Mission:
EM-2

EM-1 (Exploration Mission 1, engl. für „Forschungsmission 1“, früher Space Launch System 1 oder SLS-1, zukünftig Artemis 1[2]) ist eine Missionsbezeichnung für einen Flug des US-amerikanischen Raumschiffs Orion der NASA, dessen Start für 2020 angestrebt wird, sich aber wahrscheinlich auf 2021Vorlage:Zukunft/In 2 Jahren verschiebt.[1] Es soll der zweite unbemannte Flug der neuen Raumkapsel sowie der erste Einsatz des vom ATV abgeleiteten europäischen Servicemoduls werden. Das Raumschiff soll in einen hohen Mondorbit eintreten und wieder zur Erde zurückkehren. Gleichzeitig soll es der erste Start des neuen Trägersystems Space Launch System (SLS) werden.

Vorbereitungen[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Anfang November 2018 wurde das Servicemodul für die EM-1-Mission des Orion-Raumschiffs mittels Frachtflugzeug von Bremen/Deutschland zum Kennedy Space Center/USA geliefert[3].

Geplanter Missionsverlauf[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Geplante Flugbahn von EM-1, mit zwei Varianten für die Ablage der SLS-Oberstufe
Start von EM-1 (künstlerische Darstellung)

Orion soll 2020 auf dem SLS in der Konfiguration Block-1 mit zwei vom Space Shuttle abgeleiteten und verlängerten Feststoffboostern sowie vier RS-25D-Triebwerken in der Hauptstufe und einer auf der Delta IV basierenden Oberstufe vom Kennedy Space Center Launch Complex 39 zunächst in einen niedrigen Erdorbit gestartet werden. Die Oberstufe bringt das Raumschiff aus der Parkbahn auf Kurs zum Mond. Nachdem Orion dort angekommen ist, bremst das Raumschiff mit seinem eigenen Antrieb ab (engl.: „Lunar Orbit Insertion“, LOI), um nach einem weiteren Manöver in einen hohen elliptischen Mondorbit (engl: „Distant Retrograde Orbit“, DRO) mit einem Aposelenum von 70.000 km über der Oberfläche einzuschwenken. Nach einem sechstägigen Aufenthalt in dieser Umlaufbahn führt Orion eine weitere Triebwerkszündung durch und soll dann wieder zur Erde zurückfliegen. Versorgt und angetrieben wird die Kommandokapsel dabei von einem auf dem europäischen ATV basierenden Servicemodul (engl: „European Service Module“, ESM), welches vor dem Wiedereintritt in die Erdatmosphäre abgetrennt wird und verglüht. Beim Wiedereintritt wird die Kapsel erstmals bei etwa 40.000 km/h höchsten Belastungen ausgesetzt sein, bevor sie an Fallschirmen hängend im Pazifischen Ozean wassern soll. Insgesamt soll die Mission etwa 25 Tage dauern.[4][5]

Alternativer Missionsverlauf[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Unter dem politischen Druck des Wahlkampfs für die Präsidentschaftswahl in den Vereinigten Staaten 2020 wurde eine Aufteilung und Umbuchung der Mission auf die Falcon Heavy und/oder Delta IV Heavy erwogen, um den damaligen Plantermin Juni 2020 einhalten zu können. Das Orion-Raumschiff und das ESM wären dann getrennt in eine niedrige Erdumlaufbahn gebracht worden, um dort – mittels eines noch zu entwickelnden Mechanismus – zu docken und anschließend auf den Transferorbit zum Mond einzuschwenken.[6] Die Idee wurde jedoch zumindest für EM-1 wieder verworfen.[7]

Missionsziele[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Ziel der Mission ist ein erster unbemannter Test des neuen Raumfahrzeugs und aller Systeme im Weltraum. Dazu gehören das Zusammenspiel des amerikanischen Kommandomoduls mit dem europäischen Servicemodul, Tests der Manövrierfähigkeit im Mondorbit und die Bewährungsprobe des Hitzeschildes beim Wiedereintritt bei einer Geschwindigkeit, die deutlich höher ist als die bei einer Rückkehr aus dem Erdorbit. Gleichzeitig ist dieses auch der Erstflug des neuen Trägersystems SLS.

Die Erkenntnisse aus dieser Mission sind eine wichtige Grundlage für den ersten geplanten bemannten Flug, der derzeit als EM-2 für das Jahr 2023 vorgesehen ist.

Sekundäre Nutzlasten[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Stufenadapter mit den Cubesats

Neben dem Orion-Raumschiff sollen mit dem ersten Start des SLS auch 13 Cubesats gestartet werden, darunter mehrere kleine Mondsonden.[8]

Im Einzelnen sind dieses:

  • Zwei Nutzlasten aus dem NextSTEP-Programm der NASA:
    • LunIR (vormals Skyfire) – ein von Lockheed Martin gebauter CubeSat für einen Vorbeiflug am Mond.
    • Lunar IceCube – ein von der Morehead State University in Kentucky gebauter CubeSat für die Suche nach Eis und anderen Ressourcen aus einem ca. 100 km hohen Mondorbit.
  • Drei Nutzlasten im Rahmen der Forschungen der NASA für die bemannte Raumfahrt:
    • Near-Earth Asteroid Scout, oder NEA Scout soll einen Asteroiden untersuchen, fotografieren und die Position bestimmen.
    • BioSentinel soll mit Hefen den Einfluss von Strahlung im Weltraum auf lebende Organismen bestimmen.
    • Lunar Flashlight soll Eisablagerungen finden und Regionen bestimmen, in denen sich ein Abbau lohnen könnte.
  • Zwei wissenschaftliche Nutzlasten der NASA:
    • CuSP – eine „Wetterstation“ im Weltraum zur Messung von Teilchen und magnetischen Feldern im All, auch in Hinsicht auf ein zukünftiges Netzwerk solcher Stationen.
    • LunaH-Map soll Wasserstoff innerhalb von Mondkratern und anderen permanent im Schatten gelegenen Regionen am Südpol des Mondes kartieren.
  • Missionen von internationalen Partnern:
    • ArgoMoon (Argotec/Italien) – Navigation in der Nähe der SLS-Oberstufe
    • Equuleus (JAXA/Japan) – Messungen der Plasmasphäre der Erde
    • Omotenashi (JAXA/Japan) – ein preiswerter Mondlander
  • Drei weitere Nutzlasten wurden 2017 durch das NASA-Programm Cube Quest Challenge bestimmt:[9]

Die Cubesats sollen nach der Trennung des Orion-Raumschiffs von der Oberstufe und bei ausreichendem Sicherheitsabstand ebenfalls von der Oberstufe getrennt werden. Die CubeSats werden mit einem Federmechanismus von dem Orion-Stufenadapter getrennt. Der weitere Flug findet dann unabhängig voneinander statt.[10]

Weblinks[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Einzelnachweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  1. a b Eric Berger: NASA to perform key test of the SLS rocket, necessitating a delay in its launch. In: Ars Technica. 26. April 2019, abgerufen am 30. April 2019 (Für den Green Run Test, dessen Entfall einen Start im Jahr 2020 ermöglichen sollte, wurde ein halbes Jahr veranschlagt [1].).
  2. Loren Grush: NASA administrator on new Moon plan: ‘We’re doing this in a way that’s never been done before’. In: The Verge. 17. Mai 2019, abgerufen am 17. Mai 2019.
  3. ESA-Servicemodul auf dem Weg in die USA. 5. November 2018, abgerufen am 27. Januar 2019.
  4. siehe Abschnitt: What`s next? Abgerufen am 7. April 2015.
  5. EM-1: NASA managers request ambitious changes to debut SLS/Orion mission. Abgerufen am 7. April 2015.
  6. Eric Berger: NASA to consider use of private rockets for first Orion lunar mission. In: Ars Technica. 13. März 2019, abgerufen am 13. März 2019.
  7. Marcia Smith: Commercial Alternative to SLS for EM-1 Rejected. In: Spacepolicyonline.com. 26. März 2019, abgerufen am 30. März 2019.
  8. Space Launch System's First Flight will launch small Sci-Tech cubesats. Abgerufen am 3. Februar 2016.
  9. NASA: Three DIY CubeSats Score Rides on NASA’s First Flight of Orion, Space Launch System. In: NASA Press Release 17-055. 8. Juni 2017, abgerufen am 11. Mai 2018.
  10. NASA Space Launch System’s First Flight to Send Small Sci-Tech Satellites Into Space. 2. Februar 2016, abgerufen am 3. Februar 2016.