Artemis II übertrifft Apollo-13-Distanzrekord durch himmelsmechanische Feinheit

Vierzig Minuten lang waren die vier Astronauten an Bord der Artemis II am 6. April vollständig von der Erde abgeschnitten. Während sie 406.773 Kilometer von ihrer Heimat entfernt hinter der Mondrückseite dahintrieben, verbrachten sie den Funkstille-Zeitraum damit, eine einstündige Sonnenfinsternis zu beobachten, die nur von ihrer Kapsel aus sichtbar war.

Als die Telemetrie schließlich wieder hergestellt war, hatte Orion stillschweigend einen 56 Jahre alten Rekord der bemannten Raumfahrt übertroffen und die im April 1970 von Apollo 13 gesetzte Bestmarke von 248.655 Meilen (ca. 400.171 Kilometer) hinter sich gelassen. Dieser Meilenstein ist jedoch nicht das Produkt reiner amerikanischer Raketenkraft. Er ist das Ergebnis einer präzise berechneten Free-Return-Trajektorie, eines lunaren Apogäums und eines in Europa gebauten Servicemoduls, das die Besatzung am Leben hielt, während die Newtonschen Gesetze die Hauptarbeit leisteten.

Eine Frage der orbitalen Zeitplanung

Es ist verlockend, den neuen Distanzrekord dem Space Launch System zuzuschreiben, das Orion am 1. April ins All beförderte. Doch der Schub bestimmt lediglich die Masse im Orbit, nicht die maximale Entfernung. Artemis II übertraf Apollo 13, weil die Missionsplaner eine Besonderheit des Himmelskalenders ausnutzten. Die Mondbegegnung des Raumfahrzeugs fiel mit dem Apogäum des Mondes zusammen – dem am weitesten entfernten Punkt seiner elliptischen Umlaufbahn um die Erde.

Die Flugbahn selbst war ein Free-Return-Profil, identisch mit der Notfallroute von 1970. Anstatt Treibstoff zu verbrennen, um die Kapsel in eine Mondumlaufbahn zu bringen, planten die Ingenieure den Trans-Lunar-Injection-Burn so, dass Orion hinter der Mondrückseite vorbeischwang. Von dort aus krümmte die Anziehungskraft des Mondes die Flugbahn einfach zurück in Richtung Erde, wodurch reine Antriebskraft gegen Himmelsmechanik getauscht wurde.

Blitze auf der Rückseite

Die Rekorddistanz wurde während eines sechsstündigen Beobachtungsfensters erreicht, in dem die Kapsel in einer Höhe von 6.547 Kilometern über die Mondoberfläche glitt. Das ist eine große Entfernung, aber nah genug, um visuelle Daten zu sammeln, die automatisierten Sonden nicht zur Verfügung stehen. Nach der Wiederaufnahme des Kontakts nach der Funkstille berichtete die Besatzung von Echtzeitbeobachtungen transienter lunarer Phänomene, einschließlich mehrerer Einschlagblitze auf der Oberfläche.

Diese manuellen Beobachtungen dienen einem doppelten Zweck. Sie validieren die optischen Fenster und Beobachtungsprotokolle der Kapsel und bestätigen gleichzeitig, dass eine menschliche Besatzung die Umgebung aktiv überwachen kann, wenn automatisierte Systeme durch die Masse des Mondes geblendet werden.

Die Bremer Lieferkette

Unterhalb der Crewkabine wurde die kritische Hardware, die diesen zehntägigen Flug ermöglichte, in Deutschland gefertigt. Das European Service Module stellt den Antrieb, die Energieversorgung und die Lebenserhaltung für Orion bereit. Die Validierung seiner Leistung unter den thermischen Belastungen im tiefen Weltraum war das primäre pragmatische Ziel der Mission vor der geplanten Wasserung der Kapsel am 10. April.

Artemis II ist ein Systemcheck für die Rendezvous- und Landearchitekturen, die für Artemis III und IV geplant sind. Für die europäische Industriepolitik ist dies ein sichtbarer Machbarkeitsnachweis für die Souveränität der Lieferkette. ESA-Auftragnehmer haben die Module geliefert, agieren jedoch in einem Umfeld schwankender Weltraumbudgets und Beschaffungsverzögerungen.

Die Himmelsmechanik für die nächste Landung ist bereits berechnet. Der Mond folgt einem strikten Kalender. Brüssel wird einen Weg finden müssen, damit Schritt zu halten.