Panorama

Erfolgreich ins Wasser gefallen

12.12.2022 - Die unbemannte Orion-Kapsel der NASA-Testmission Artemis 1 zum Mond ist erfolgreich zurückgekehrt.

Am Sonntag, dem 11. Dezember, endete die erste Artemis-Mondmission, auf den Tag genau 50 Jahre nach der letzten Mondlandung durch Apollo 17. Das NASA-Raumschiff Orion wasserte um 18:40 Uhr MEZ im Pazifischen Ozean. Artemis I war am 16. November 2022 von der Startrampe am Kennedy Space Center in Florida mit der neuen SLS-Rakete gestartet. Am sechsten Flugtag fand der erste nahe Mondvorbeiflug statt, bei dem sich das Orion-Raumschiff der Mondoberfläche bis auf 128,7 Kilometer näherte, die stärkste Annäherung an den Mond seit der Apollo-17-Mission.

Am 25. November trat das Raumschiff in den „Distant Retrograde Orbit, DRO“ (dt.: entfernter rückläufiger Orbit) ein, der mit diesem Flug getestet werden sollte. Diese Umlaufbahn ist sehr stabil, wodurch Raumflugkörper keine Bahnkorrekturmanöver ausführen müssen und somit Treibstoff sparen. Am 26. November brach Orion den von Apollo 13 aufgestellten Rekord für die weiteste Entfernung eines für Menschen konzipierten Raumschiffs von der Erde (400.171 Kilometer) und erreicht am 28. November seine maximale Entfernung zu unserem Heimatplaneten (434.522 Kilometer). Am 5. Dezember fand ein weiterer naher Vorbeiflug am Mond statt, ebenfalls in 128,7 Kilometer Höhe. Hierbei diente die Gravitationskraft des Mondes dazu, Orion auf seinen Rückweg zur Erde zu bringen.

Kurz vor dem Wiedereintritt am 11. Dezember trennten sich das Besatzungsmodul und das Europäische Servicemodul ESM, wobei nur das Besatzungsmodul zur Erde zurückkehrte, während das Servicemodul beim Wiedereintritt über dem Pazifischen Ozean in der Erdatmosphäre verglühte. Die Flugbahn von Artemis I war so konzipiert, dass verbleibende Teile weder Land noch Menschen oder Schifffahrtswege gefährdeten.

Die Rückkehr zur Erde war eine der wichtigsten Prüfungen für Artemis 1, denn damit wurde der Hitzeschild der neuen Orion-Kapsel unter voller Belastung im realen Flug getestet. Mit rund 40.000 Kilometer pro Stunde traf die Kapsel auf dem Rückweg vom Mond auf die Erdatmosphäre, die das Raumschiff durch ihre Reibung massiv abbremste. Dieser „High-Speed“-Wiedereintritt ist ein echter Härtetest für die neue Kapsel, denn deren Hitzeschild heizte sich dabei fast bis auf 2800 Grad Celsius auf.

Die Fallschirme des Orion-Crew-Moduls entfalteten sich bei nur noch 523 Kilometer pro Stunde in rund acht Kilometern Höhe und bremsten die Kapsel weiter ab. Die Wasserung erfolgte bei gerade mal 23 Kilometer pro Stunde.

Die Astronautinnen-Phantome Helga und Zohar maßen über die gesamte Mission bis zur Landung die Strahlungswerte. Die beiden Messkörper sind weiblichen Körpern samt Fortpflanzungsorganen nachempfunden, um die Strahlungsdosis auch für die besonders strahlungsempfindlichen Organe messen zu können. Sie bestehen aus jeweils 38 Scheiben, sind 95 Zentimeter groß, 36 Kilogramm schwer und enthalten aus Kunststoff nachgebildete Organe und Knochen unterschiedlicher Dichte. Zohar, bereitgestellt von der israelischen Raumfahrtagentur ISA, wiegt mit AstroRad-Strahlenschutzweste der Firma StemRad sogar 62 Kilogramm.

Im Inneren und auf der Oberfläche beider Phantome sind über 12.000 passive Strahlungsdetektoren aus kleinen Kristallen sowie 18 aktive Detektoren der NASA und 16 aktive Detektoren des DLR eingebaut. Mit dem Auslesen der Kristalle entsteht ein dreidimensionales Abbild des menschlichen Körpers, das zeigt, wie hoch die Strahlenbelastung während eines Mondfluges insgesamt auf Knochen und Organe an unterschiedlichen Stellen ist.

Dieser Datenschatz wurde mit der Orion-Kapsel nach der Landung im Pazifik geborgen. Von dort aus gelangt die noch verschlossene Orion-Kapsel zunächst per Schiff an Land und dann zum Kennedy Space Center der NASA nach Florida. Dort erfolgt die Öffnung der Kapsel durch das NASA-Team.

Helga und Zohar werden voraussichtlich in der zweiten Januarwoche 2023 an das MARE-Team übergeben, das die Daten gleich vor Ort auslesen wird, um schnell einen ersten Eindruck über die Strahlungsdosis während der Mission zu erhalten. Die Auswertung der passiven Sensoren erfolgt nach Rückkehr der Phantome nach Köln ins DLR-Institut für Luft- und Raumfahrtmedizin, die für Anfang Februar 2023 geplant ist.

„Die Wasserung des Orion-Raumschiffs ist der krönende Abschluss von Artemis I. Vom Start der leistungsstärksten Rakete der Welt bis zur außergewöhnlichen Reise um den Mond und zurück zur Erde ist dieser Flugtest ein großer Schritt nach vorn in der Artemis-Generation der Monderkundung“, sagte NASA-Administrator Bill Nelson. Von der Auswertung der Gesamtsituation und sicher auch der Finanzierung wird es abhängen, ob und wann die nächsten Menschen auf den Mond gelangen. Geplant ist, dass hierbei erstmals eine Frau und eine "person of colour" dabei sind. Ziel ist es, damit den Weg für eine langfristige Mondpräsenz zu ebnen, die auch als Sprungbrett für Astronaut:innen auf dem Weg zum Mars dienen soll.

Alexander Pawlak / DLR / NASA

 

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