Am sechsten Tag der historischen Artemis-I-Mission erreichte das NASA-Raumschiff Orion einen visuellen und technischen Meilenstein, der die Brücke zwischen dem Erbe der Apollo-Ära und der Zukunft der Erforschung des tiefen Weltraums schlug. Am 21. November 2022 hielt eine externe Kamera, die am Solarzellenflügel des Raumschiffs montiert war, einen hochauflösenden „Erduntergang“ fest – den Anblick der gesamten Weltbevölkerung von etwa acht Milliarden Menschen, die hinter dem markanten, kraterübersäten Rand des Mondes verschwanden. Dieser Moment, der sich ereignete, als Orion nur 130 Kilometer über der Mondoberfläche schwebte, bot eine tiefgreifende Perspektive auf die Isolation und den technischen Ehrgeiz der Mission und diente als entscheidende Validierung für die Systeme, die Menschen zurück in den tiefen Weltraum bringen sollen.
Die Mechanik eines lunaren Erduntergangs
Der „Erduntergang“ war nicht nur ein symbolisches Ereignis, sondern das Nebenprodukt eines hochpräzisen Bahnmanövers. Um von seiner Flugbahn aus der Erdumlaufbahn in einen stabilen Orbit um den Mond zu wechseln, führte Orion einen „Powered Flyby“ (einen antriebsunterstützten Vorbeiflug) durch. Dieses Manöver erforderte, dass das Raumschiff die Mondoberfläche in einer Entfernung von nur 130 Kilometern passierte und dabei die Gravitationskraft des Mondes nutzte, um die notwendige Geschwindigkeit für die nächste Phase zu gewinnen. Als das Raumschiff die Mondrückseite umrundete, führte die Geometrie seiner Flugbahn dazu, dass die Erde aus der Perspektive von Orion hinter dem Horizont verschwand.
Der von der externen Kamera eingefangene visuelle Übergang zeigte den scharfen Kontrast zwischen dem hellen, sonnenbeschienenen Rand des Mondes und der tiefen Schwärze des Vakuums, in dem sich zuvor die Erde befunden hatte. Für die Missionskontrolle im NASA Johnson Space Center bedeutete diese Okkultation einen kurzen Verlust der direkten Kommunikation – eine Phase des Schweigens, die die autonomen Systeme des Raumschiffs auf die Probe stellte. Die erfolgreiche Aufnahme dieser Bilder in High Definition dient als Vorgeschmack auf die atemberaubenden Aussichten, die während der Artemis-II-Mission schließlich mit eigenen menschlichen Augen bezeugt werden.
Den Distant Retrograde Orbit verstehen
Nach dem nahen Vorbeiflug beförderte die gewonnene Geschwindigkeit Orion in das, was Missionsplaner einen Distant Retrograde Orbit (DRO) nennen. Diese spezifische Flugbahn ist durch zwei Hauptfaktoren gekennzeichnet: ihre Entfernung vom Mond und ihre Flugrichtung. Der Orbit gilt als „distant“ (entfernt), weil Orion weitere 92.000 Kilometer über den Mond hinausflog und damit die Umlaufbahnen der Apollo-Missionen der 1960er und 70er Jahre weit überschritt. Diese enorme Distanz ermöglichte es der NASA, die Kommunikations- und Navigationssysteme des Raumschiffs am Rande des Gravitationseinflusses des Erde-Mond-Systems zu testen.
Der Begriff „retrograd“ bezieht sich auf die Richtung, in der Orion den Mond umkreiste – entgegengesetzt zur Richtung, in der sich der Mond um die Erde bewegt. Dieser Orbit wurde für Artemis I gewählt, weil er ein hohes Maß an Stabilität bietet. In einem DRO wird das Raumschiff durch die konkurrierenden Gravitationskräfte von Erde und Mond im Gleichgewicht gehalten, was einen minimalen Treibstoffverbrauch erfordert, um seine Position über lange Zeiträume beizubehalten. Diese Stabilität macht ihn zu einer idealen Umgebung, um die Langzeitleistung von für bemannte Missionen zertifizierter Hardware in der rauen Umgebung des tiefen Weltraums zu testen.
Bruch der Rekorde von Apollo 13
Während Orion seine Reise durch den DRO fortsetzte, erreichte das Raumschiff am 28. November 2022 seine maximale Entfernung von der Erde. In einer Distanz von über 400.000 Kilometern von unserem Heimatplaneten übertraf das Raumschiff offiziell den Rekord für die weiteste Entfernung, die jemals von einem für die bemannte Raumfahrt konzipierten Raumfahrzeug zurückgelegt wurde. Dieser Rekord wurde zuvor von der Mission Apollo 13 gehalten, die 1970 eine Entfernung von 400.171 Kilometern erreichte, nachdem ein Hardwarefehler die Besatzung gezwungen hatte, den Mond für eine Rückkehrbahn zu umrunden.
Obwohl Artemis I ein unbemannter Flug war, kann die Bedeutung dieses Rekordbruchs nicht hoch genug eingeschätzt werden. Orion ist ein vollständig unter Druck stehendes, für Menschen zertifiziertes Fahrzeug, das mit Strahlenschutz und Sensoren für Lebenserhaltungssysteme ausgestattet ist. Indem die NASA Orion in diese extremen Entfernungen schickte, konnte sie einen strengen „Stresstest“ der Widerstandsfähigkeit des Raumschiffs gegen Weltraumstrahlung und Temperaturschwankungen durchführen. So wurde sichergestellt, dass zukünftige Besatzungen Missionen überstehen können, die Wochen oder sogar Monate dauern.
Von Artemis I zu Artemis II: Die menschliche Perspektive
Der Erfolg des Artemis-I-Fluges und seine beeindruckenden Bilder des Erduntergangs haben die Bühne für die nächste Phase des Programms bereitet: Artemis II. Während die erste Mission „Commander Moonikin Campos“ – eine mit Sensoren bestückte Puppe – nutzte, um Daten über G-Kräfte und Strahlung zu sammeln, wird Artemis II vier Astronauten um den Mond führen. Diese Mission wird das erste Mal seit 1972 sein, dass Menschen die niedrige Erdumlaufbahn verlassen, und der 2022 festgehaltene Erduntergang wird ein zentraler Höhepunkt ihrer Erfahrung sein.
Die vierköpfige Crew von Artemis II wird einer Flugbahn folgen, die derjenigen ähnelt, die Orion bei seinem ersten Einsatz getestet hat. Sie werden denselben nahen Mondvorbeiflug und dieselben Momente des kommunikativen Schweigens erleben, wenn sie hinter den Mond fliegen. Die während des Vorbeiflugs am 21. November gesammelten Daten haben es den Ingenieuren ermöglicht, die Flugsoftware und die Hitzeschutzprotokolle zu verfeinern, um sicherzustellen, dass die menschliche Besatzung während der für die Rückkehr zur Erde erforderlichen Hochgeschwindigkeitsmanöver sicher bleibt.
Zukünftige Richtungen und Missionszeitplan
Die NASA befindet sich derzeit auf Kurs, Artemis II bereits am 6. Februar zu starten. Diese Mission wird als letztes Testgelände dienen, bevor Artemis III den Versuch unternimmt, Menschen am Mondsüdpol landen zu lassen. Das Ziel des Artemis-Programms geht über die einfache Erkundung hinaus; es zielt darauf ab, eine nachhaltige Präsenz auf und um den Mond zu etablieren, einschließlich des Baus der Lunar-Gateway-Station. Diese langfristige Präsenz wird als notwendiges Sprungbrett für die spätere menschliche Erforschung des Mars angesehen.
Während der Start von Artemis II näher rückt, bleiben die Bilder der hinter dem Mondrand verschwindenden Erde eine eindringliche Erinnerung an die Tragweite der Mission. Der bevorstehende bemannte Flug wird diese technischen Manöver nicht nur wiederholen, sondern auch den subjektiven, menschlichen Kontext liefern, den automatisierte Kameras nicht bieten können. Wenn der nächste Erduntergang stattfindet, wird er durch die Fenster von Orion von Astronauten beobachtet werden, die mehr als nur Daten zurückbringen – sie werden ein erneuertes Bewusstsein für unseren Platz im Kosmos mit nach Hause bringen.
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