Am 11. Oktober 2010 unterzeichnete der Kongress die parteiübergreifende NASA-Genehmigungsgesetz , die der Weltraumagentur die notwendigen Mittel zur Verfügung gestellt hat, um mit den Vorbereitungen für ihre „ Reise zum Mars “. Um die ersten bemannten Missionen zum Roten Planeten durchführen zu können, wurden mehrere Komponenten als entscheidend bezeichnet. Dazu gehörten die Weltraumstartsystem (SLS) und die Orion Mehrzweck-Besatzungsfahrzeug .
Trotz einer kürzlichen Ankündigung, dass die NASA a Rückkehr zum Mond In den kommenden Jahren sind sowohl die SLS als auch die Orion auf dem richtigen Weg mit dem letztendlichen Ziel, bemannte Missionen zum Mars zu starten. In den letzten Wochen führte die NASA kritische Bewertungen von beide Komponenten und ihre vorgeschlagenen Startpläne und beschlossen, dass sie im Jahr 2020 gemeinsam gestartet werden, um die Durchführung zu ermöglichen Erkundungsmission-1 (IN 1).
Dieser Testflug ohne Besatzung wird beide Systeme testen und den Grundstein für die erste bemannte Mission von SLS und Orion legen. Bekannt als Erkundungsmission - 2 (EM-2), der ursprünglich für 2021 geplant war, soll dieser Flug nun im Jahr 2023 stattfinden. EM-1 wird auch dazu dienen, eine regelmäßige Kadenz von Missionsstarts zu etablieren, die Astronauten zurück zum Mond und schließlich nach Mars.
Die Orion-Raumsonde der NASA wird Astronauten mit einem Modul auf Basis von Europas Automated Transfer Vehicles (ATV) weiter in den Weltraum befördern als je zuvor. Bildnachweis: NASA
Die jüngste Überprüfung folgte einer früheren Bewertung, in der die NASA die Kosten, das Risiko und die technischen Faktoren für die Aufnahme von Besatzungsmitgliedern in die Mission bewertete. Diese Überprüfung wurde als Ergebnis der Besatzungsstudie und der Herausforderungen im Zusammenhang mit dem Bau der Kernphase des SLS eingeleitet. An erster Stelle standen die jüngsten Tornado-Schäden, die an der Montagewerk Michoud in New Orleans, wo derzeit die SLS gebaut wird.
Hinzu kommen die Herausforderungen bei der Herstellung und Lieferung der ersten Orion Servicemodul . Dieses Modul, das von der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) entwickelt wird, dient als primäre Antriebs- und Antriebskomponente des Orion, bis es am Ende jeder Mission verworfen wird. Während der Sommer 2016 , wurde auch das Design des Servicemoduls einer kritischen Designprüfung unterzogen und bestanden.
Nach der Durchführung ihrer Überprüfung bestätigte die NASA den ursprünglichen Plan, die EM-1 ohne Besatzung zu fliegen. Wie der amtierende NASA-Administrator Robert Lightfoot kürzlich in einer NASA Pressemitteilung :
„Während die Überprüfung der möglichen Risiken für die Herstellung und den Produktionsplan einen Starttermin für Juni 2020 anzeigt, geht die Agentur bis Dezember 2019 vor. Da einige der identifizierten Schlüsselrisiken nicht tatsächlich realisiert wurden, sind wir in der Lage, Minderungsstrategien zu implementieren für diese Risiken zum Schutz des Datums Dezember 2019.“
Darüber hinaus hat die NASA neue Meilensteine für die Produktionsleistung festgelegt, um ein bei der Überprüfung identifiziertes Hauptproblem anzugehen, nämlich Planungsrisiken. Basierend auf den Erfahrungen aus Erstbauten haben die NASA und ihre Auftragnehmer neue Maßnahmen zur Optimierung der Baupläne ergriffen, die Flexibilität gewährleisten – insbesondere, wenn Auftragnehmer nicht in der Lage sind, termingerecht zu liefern.
Zu diesem Zeitpunkt ist die NASA auf dem besten Weg, die neuen Systeme zur Erforschung des Weltraums zu entwickeln, die Astronauten zurück zum Mond und darüber hinaus bringen werden. Die Kostenschätzungen für EM-1, die das SLS- und Bodensystem umfassen, liegen derzeit innerhalb ihrer ursprünglichen Ziele. Bis Juni 2020 schätzt die NASA, dass die Kostenüberschreitung für die SLS innerhalb einer Grenze von 15 % und für die Bodensysteme knapp darüber bleiben wird.
Als Teil der Überprüfung überlegte die NASA auch, wann der Test des Startabbruchsystems des Orion (der vor EM-1 stattfinden muss) stattfinden würde – den sie beschlossen, auf April 2019 zu verschieben. Bekannt als Ascent-Abort 2, Dieser Test wird die Fähigkeit des Startabbruchsystems validieren, die Besatzung während des Sinkflugs sicher zu landen, und sicherstellen, dass die Agentur für einen bemannten Flug im Jahr 2023 auf Kurs bleiben kann.
Beim Bau von SLS und Orion setzt die NASA auf mehrere neue und fortschrittliche Fertigungstechniken. Dazu gehört die additive Fertigung (3-D-Druck), mit der mehr als 100 Teile für die Orion-Raumsonde hergestellt werden. Die NASA verwendet auch eine Technik, die als selbstreaktionsfähiges Rührreibschweißen bekannt ist, um die beiden größten Kernstufen der Rakete zu verbinden, die die dicksten Strukturen sind, die jemals mit dieser Technik verbunden wurden.
Space Launch System (SLS) Block 1 erweiterte Ansicht. Bildnachweis: NASA
In Bremen, Deutschland, ist die Integration des ersten Servicemoduls in vollem Gange, am zweiten wird bereits gearbeitet. Dies findet im Airbus-Integrationsraum statt, wo Crews in Acht-Stunden-Schichten damit beschäftigt sind, mehr als 11 km (6,8 Meilen) Kabel zu installieren, die die Zentralcomputer des Moduls mit allem verbinden, von Solarflugzeugen und Treibstoffsystemen bis hin zu den Triebwerken des Moduls und Luft- und Wassersysteme.
Diese Crews haben vor kurzem auch die Installation der 24 Orientierungsstrahlruder des Orion abgeschlossen, die die acht größeren Triebwerke ergänzen, die das Haupttriebwerk unterstützen. Die komplexe Konstruktion des Antriebssystems des Moduls erfordert etwa 1100 Schweißnähte, von denen nur 173 übrig bleiben. Derzeit streben die ESA-Crews an, die Arbeiten an der Orion abzuschließen und sie bis Sommer 2018 in die USA zu verschiffen.
Was die Montage der SLS betrifft, so hat die NASA die Schweißarbeiten an allen wichtigen Strukturen abgeschlossen, bis die Raketenstufen auf dem richtigen Weg sind, um sie zusammenzubauen. Sobald dies abgeschlossen ist, können sie einen Triebwerkstest absolvieren, bei dem die vier RS-25-Triebwerke auf der Kernstufe gleichzeitig gestartet werden – den EM-1 „Grünen Lauf“. Wenn EM-1 stattfindet, wird der Start von Bodensystemen und Besatzungen im Kennedy Space Center der NASA in Florida unterstützt.
Die Agentur entwickelt auch ein Deep Space Gateway (DSG)-Konzept mit Roscosmos und Industriepartnern wie Boeing und Lockheed Martin. Diese Raumstation, die in einer Umlaufbahn um den Mond platziert wird, wird Missionen zur Mondoberfläche, zum Mars und zu anderen Orten tiefer im Sonnensystem erleichtern. Weitere derzeit in Erwägung gezogene Komponenten sind der Deep Space Transport und die Mars-Basislager und Lander .
Diese beiden letztgenannten Komponenten werden Missionen jenseits des Erde-Mond-Systems ermöglichen. Während die Kombination von SLS, Orion und DSG erneute Mondmissionen ermöglicht (die seit dem Apollo-Ära ) die Schaffung eines Deep Space Transports und eines Mars-Basislagers sind ein wesentlicher Bestandteil der Pläne der NASA, bis 2030 eine bemannte Mission zum Roten Planeten zu starten.
In der Zwischenzeit konzentriert sich die NASA jedoch auf den ersten Testflug der Orion und der SLS, der in einigen Jahren den Weg für eine bemannte Mission ebnen wird. Als William Gerstenmaier, Associate Administrator für NASAs Direktion für Missionen zur Erforschung und Operation von Menschen, angegeben:
„Der Hardware-Fortschritt geht jeden Tag für die frühen Flüge von SLS und Orion weiter. EM-1 wird eine bedeutende Errungenschaft für die NASA und die Zukunft unserer Nation in der menschlichen Weltraumforschung darstellen. Unsere Investitionen in SLS und Orion werden uns zum Mond und darüber hinaus führen und die amerikanische Führung im Weltraum voranbringen.“
Seit fast vierzig Jahren wurden keine bemannten Raumflüge außerhalb des erdnahen Orbits durchgeführt. Und mit dem Ausscheiden der Space Shuttle-Programm Im Jahr 2011 hat die NASA die Möglichkeit verloren, inländische Starts durchzuführen. Aus diesen Gründen haben die letzten drei Präsidentschaftsverwaltungen ihr Engagement bekundet, die notwendigen Werkzeuge zu entwickeln, um zum Mond zurückzukehren und Astronauten zum Mars zu schicken.
Dies wird nicht nur die Führungsrolle der Vereinigten Staaten in der Weltraumforschung wiederherstellen, sondern auch neue Orte für die menschliche Erforschung eröffnen und neue Möglichkeiten für die Zusammenarbeit zwischen Nationen und zwischen Bundesbehörden und Industriepartnern schaffen. Und sehen Sie sich dieses Video an, das die Pläne der NASA für die Deep Space Exploration zeigt:
