Artemis II: Diese Systeme muss die NASA validieren

Startspannung am Launch Complex 39B

Techniker haben die abschließenden Vorbereitungen am Space Launch System und der Orion-Crewkapsel abgeschlossen, während die NASA den Countdown für ein Startfenster Anfang Februar 2026 für Artemis II einleitet. Die Mission wird vier Astronauten auf einen etwa zehntägigen Flug führen, der in einer Schleife um den Mond und zurück zur Erde verläuft – eine Route, die weniger auf einen Besuch der Oberfläche ausgelegt ist, als vielmehr darauf, Hardware, Verfahren und Menschen in jene Tiefraum-Umgebung zu bringen, die eine Landung erfordern wird. Für Ingenieure und Missionsplaner ist Artemis II ein konzentrierter Systemtest: Die Mission muss beweisen, dass die Rakete, die Kapsel und die Einsatzteams die schwierigen Aufgaben bewältigen können, bevor wieder jemand den Mondboden betritt.

Missionsprofil und Rekorde auf dem Spiel

Artemis II wird der erste bemannte Flug der SLS-Rakete und der Orion-Kapsel sein. Die Mission orientiert sich an der Strategie der Apollo-Ära eines Mondvorbeiflugs anstatt einer Landung: Das Raumschiff wird auf eine freie Rückkehrbahn geschickt, die es um die Rückseite des Mondes und zurück zur Erde führt. Wenn sie ihr Apogäum erreicht, wird die bemannte Orion weiter von der Erde entfernt sein als jemals ein Mensch zuvor – potenziell zehntausende Kilometer über die Mondrückseite hinaus – und mit Geschwindigkeiten von fast 25.000 mph zurückkehren, was sie zu einem der schnellsten bemannten Wiedereintritte der Geschichte macht.

Die Mission ist auch wegen ihrer Dauer bemerkenswert. Mit etwa zehn Tagen wird Artemis II der längste bemannte Testflug der Geschichte sein und eine wichtige Generalprobe für ausgedehnte menschliche Operationen im tiefen Weltraum: Lebenserhaltung, Kommunikation, Navigation und Crew-Verfahren müssen über mehrere Tage hinweg unter Strahlungsexposition, thermischen Zyklen und Kommunikationsverzögerungen zuverlässig funktionieren.

Hardware-Änderungen und die damit verbundenen Tests

Daten, die während Artemis I gesammelt wurden, flossen in eine Reihe technischer Anpassungen an SLS und Orion ein. NASA-Ingenieure haben Antennen für eine stärkere Kommunikation neu positioniert, die Booster-Trennungstriebwerke neu ausgerichtet, um den Abstand während der Stufentrennung zu vergrößern, und aerodynamische Strakes an der Zwischentank-Sektion hinzugefügt, um einen Schwingungsmodus zu glätten, der beim vorherigen Flug unerwartet auftrat. Das verbesserte Navigationssystem wird während Artemis II in Betrieb genommen, um die Steuerungsleistung beim Einschuss, bei Kurskorrekturen und das für den Mondvorbeiflug erforderliche präzise Timing zu validieren.

Über Software und Sensoren hinaus wird Artemis II die Schnittstellen zwischen den Hauptauftragnehmern und Subsystemen unter realer Flugbelastung testen: Die Hauptstufe, die beiden Feststoffbooster, die Oberstufe und das Orion-Servicemodul müssen bei Stufentrennungen, Triebwerkszündungen und Entfaltungsereignissen zusammenarbeiten. Dies sind keine inkrementellen Prüfungen; es sind vollständige Missionsdemonstrationen von Hardware und Choreografie, die eine Landemission wiederverwenden wird.

Orion-Systeme und der Streit um den Hitzeschild

Eines der am genauesten beobachteten Elemente bei Artemis II ist der Hitzeschild der Orion. Während Artemis I wies der Hitzeschild mehr Verkohlungen und einen größeren Materialverlust auf, als die Ingenieure erwartet hatten. Analysen führten das Problem auf eine geringe Permeabilität in bestimmten Schutzschichten zurück, die es eingeschlossenen Gasen ermöglichte, Druck aufzubauen, was während der intensiven Wiedereintrittshitze zu Abplatzungen führte. Die NASA gibt an, die gewonnenen Erkenntnisse in das Artemis-II-Fahrzeug integriert zu haben, und plant einen Wiedereintrittskorridor, der auf die Eigenschaften der Orion zugeschnitten ist. Dieser Ansatz – die Änderung der Eintrittstrajektorie zur Reduzierung der Spitzenbelastung – ist Teil des Missionsplans.

Nicht alle sind sich einig, dass die Korrekturen ausreichen. Eine Reihe pensionierter Ingenieure und ein ehemaliger Astronaut, der auf Wärmeschutz spezialisiert ist, haben den Ansatz der NASA öffentlich kritisiert und davor gewarnt, dass die Änderung des Wiedereintrittsplans zur Kompensation eines weniger durchlässigen Schildes die Komplexität und das Risiko erhöht. Der Streit unterstreicht, warum Artemis II wichtig ist: Nur ein bemannter Flug wird das Verhalten des Hitzeschildes, die Wiedereintrittssteuerung und die Notfallreaktionsverfahren der realen thermischen und strukturellen Umgebung aussetzen, die sie überstehen müssen.

Aufgaben der Crew, Wissenschaft und Human Factors

Die Besatzung von Artemis II – Reid Wiseman (Kommandant), Victor Glover (Pilot), Christina Hammock Koch und der kanadische Astronaut Jeremy Hansen (Missionsspezialist) – wird eine volle Agenda haben, die Systemprüfungen mit wissenschaftlicher Beobachtung mischt. Sie werden die Lebenserhaltungs-, Avionik- und Kommunikationssysteme der Orion unter Last testen, Crew-Verfahren für Anomalien durchspielen sowie Fotografien und Kartierungen des Mondgeländes durchführen. Die NASA hat einen ganzen Tag für Beobachtungen der Mondrückseite eingeplant, einschließlich Regionen wie dem Mare Orientale und dem Südpol-Aitken-Becken, die bisher nur begrenzt durch Menschen vor Ort inspiziert wurden.

Aus der Perspektive der Human-Factors-Forschung wird die Mission zudem Crew-Routinen für längere Flüge zum Mond validieren und den Datenfluss zwischen dem Raumschiff und den Bodenteams testen. Die Astronauten werden hochwertige Bildhardware mitführen, um 4K-Videos und hochauflösende Standbilder vom Erdaufgang und von Mondmerkmalen aufzunehmen – sowohl um wissenschaftliche Daten zu liefern als auch um die On-Board-Telemetrie und die Dateiverarbeitung für große wissenschaftliche Nutzlasten zukünftiger Missionen zu erproben.

Trajektorien-Design und Notfall-Rückkehr-Kapazitäten

Ein zentrales Sicherheitsmerkmal von Artemis II ist die freie Rückkehrbahn zum Mond. Im Sinne der Orbitalmechanik bedeutet dies, dass das Raumschiff auf einen Pfad gebracht wird, auf dem die Gravitation des Mondes einen Großteil der Arbeit übernimmt, um das Fahrzeug zurück zur Erde zu führen, falls das Haupttriebwerk eine erforderliche Zündung nicht durchführen kann. Das Free-Return-Design reduziert die Abhängigkeit vom Antrieb in den gefährlichsten Phasen: Sollten die Oberstufe oder das Servicemodul eine geplante Zündung nicht ausführen können, wird die Schwerkraft die Orion ohne größere aktive Kurskorrektur nach Hause leiten.

Dieser Reserve-Modus eliminiert das Risiko nicht – das Überleben der Crew hängt weiterhin von der Lebenserhaltung, der Kommunikation und der Fähigkeit des Wiedereintrittssystems ab, der Hitze standzuhalten –, aber er verschafft den Missionsplanern kritische Zeit und Optionen, wenn etwas schiefgeht. Artemis II wird diese Optionen zum ersten Mal seit Apollo in einer realen Flugumgebung erproben.

Der Weg zur Landung: Zeitplan, Auftragnehmer und Geopolitik

Artemis II ist das Testgelände für den nächsten Schritt: Artemis III, die Mission, von der die NASA hofft, dass sie Astronauten auf die Mondoberfläche zurückbringen wird. Artemis III hängt von einem bemannten Mondlandesystem ab, das nicht Teil von Artemis II ist; die NASA wählte 2021 ein Starship-basiertes Human Landing System aus, doch die Fortschritte bei diesem Fahrzeug und seinen Betankungsoperationen im Orbit verliefen ungleichmäßig. Dies hat Behördenvertreter dazu veranlasst, zu erklären, dass sie sich Optionen für die Landearchitektur offenhalten.

Experten mahnen zur Vorsicht, dass der Wechsel von Auftragnehmern oder Architekturen keine einfache Beschleunigungsstrategie darstellt. Der Bau, Test und die Zertifizierung eines bemannten Landesystems – sowie der zugehörigen Betankungs- und Betriebsinfrastruktur – erfordern normalerweise mehrere unbemannte Demonstrationen und einen Zeitraum, der in Jahren, nicht in Monaten gemessen wird. Einige Analysten sagen nun, dass ein Zeitplan für eine Landung Mitte der 2020er Jahre einem realen Zeitplanrisiko unterliegt; so oder so ist Artemis II unverzichtbar: Die Mission muss den bemannten Betrieb, die Navigation und die Wiedereintrittsleistung vor jedem Versuch einer Oberflächenlandung validieren.

Warum Artemis II über eine einzelne Mission hinaus von Bedeutung ist

Auf den ersten Blick ist Artemis II eine Generalprobe im Orbit. Unter der Oberfläche ist es der Schnittstellentest zwischen einer modernen Startkonfiguration und den Realitäten einer anhaltenden menschlichen Exploration: Netzwerke, die Gesundheit der Crew bei längeren Deep-Space-Flügen, Wärmeschutz bei unvorhergesehenem Materialverhalten und die Choreografie mehrerer kommerzieller und staatlicher Partner. Wenn die Mission erfolgreich ist, reduziert sie eine lange Liste technischer Unbekannten und gibt der NASA und ihren Partnern das Vertrauen, eine bemannte Landung anzustreben. Sollte sie neue Probleme aufdecken, wird die Behörde über fundierte, reale Flugdaten verfügen, um Korrekturen einzuleiten.

In jedem Fall wird die Mission entscheiden, ob das Artemis-Programm von der Demonstration zur Umsetzung übergehen kann. Für die Crew und für die Ingenieure am Boden ist Artemis II das erste Mal seit mehr als einem halben Jahrhundert, dass Menschen ihre Hardware und sich selbst wieder so weit von der Heimat entfernt testen – und das Ergebnis wird die Pläne für den Mond und schließlich den Mars für die kommenden Jahre prägen.

Quellen