Der Artemis-Erduntergang: Was Menschen bei der ersten bemannten Mondmission seit 50 Jahren sehen werden

Der Artemis-Erdenuntergang: Was Menschen während der ersten bemannten Mondmission seit fünfzig Jahren sehen werden

Während die NASA die Mission Artemis II vorbereitet, bietet ein beeindruckendes Bild eines „Erdenuntergangs“, das vom unbemannten Raumschiff Orion aufgenommen wurde, einen Ausblick auf die Perspektive, die zukünftige Astronauten bald teilen werden. Dieser Anblick, der unseren Heimatplaneten zeigt, wie er hinter dem Mondrand verschwindet, markiert einen entscheidenden Moment beim Übergang von robotischen Tests zur Erforschung des tiefen Weltraums durch den Menschen. Am 21. November 2022 verschwanden acht Milliarden Menschen praktisch aus dem Sichtfeld der Außenkameras des Orion-Raumschiffs, verdeckt durch den zerklüfteten, uralten Horizont des Mondes. Diese Fotografie ist nicht nur ein visueller Triumph, sondern ein datenreiches Zeugnis für den Erfolg der Mission Artemis I, die als strenges Testfeld für die Systeme diente, die die Menschheit zurück zur Mondoberfläche bringen sollen.

Das visuelle Phänomen eines „Erdenuntergangs“ ist eine Perspektive, die Reisenden zum Mond vorbehalten ist. Im Gegensatz zum Sonnenuntergang, den wir auf der Erde erleben und der durch die Rotation unseres Planeten verursacht wird, ist ein von einem Raumschiff in Mondnähe aus beobachteter Erdenuntergang oft das Ergebnis der Orbitalbewegung. In der Momentaufnahme, die am sechsten Tag der Mission Artemis I entstand, wird die gesamte menschliche Bevölkerung auf eine blau-weiße Murmel reduziert, die hinter den hellen Rand des Mondes gleitet. Diese Perspektive unterstreicht die tiefe Isolation von Reisen in den tiefen Weltraum und die technische Präzision, die erforderlich ist, um die gewaltige Kluft zwischen der Erde und ihrem Satelliten zu überwinden. Für die NASA diente dieses Bild als „Check-out“ der optischen Navigationssysteme und Außenkameras des Raumschiffs, um sicherzustellen, dass sie den harten Strahlungs- und Lichtverhältnissen der Mondumgebung standhalten können.

Die Mechanik der Mission: Distant Retrograde Orbit

Der Weg, der eingeschlagen wurde, um ein solches Bild einzufangen, wurde von der komplexen Physik der Orbitalmechanik bestimmt. Um sein Ziel zu erreichen, führte das Orion-Raumschiff einen Vorbeiflug mit Triebwerksunterstützung durch, der es bis auf nur 130 Kilometer an die Mondoberfläche heranbrachte. Diese nahe Begegnung diente nicht nur der Beobachtung; es war ein riskantes Manöver, das darauf ausgelegt war, die Schwerkraft des Mondes zu nutzen. Durch die Ausführung einer präzise getakteten Triebwerkszündung während dieses Vorbeiflugs gewann Orion die notwendige Geschwindigkeit, um sich in einen Distant Retrograde Orbit (DRO) zu katapultieren. Diese spezifische Umlaufbahn wurde aufgrund ihrer inhärenten Stabilität und der einzigartigen Testumgebung gewählt, die sie für die Langzeitbeständigkeit des Raumschiffs im tiefen Weltraum bot.

Ein Distant Retrograde Orbit zeichnet sich durch zwei Hauptfaktoren aus: seine Höhe und seine Richtung. Er wird als „distant“ (entfernt) bezeichnet, weil er Orion an seinem weitesten Punkt etwa 92.000 Kilometer über den Mond hinaus positionierte. Er ist „retrograd“ (rückläufig), weil sich das Raumschiff in der entgegengesetzten Richtung zur Umlaufbahn des Mondes um die Erde bewegte. Dieser Orbit ermöglicht es einem Raumschiff, mit minimalem Treibstoffverbrauch in einer stabilen Position relativ zum Erde-Mond-System zu bleiben. Für die NASA-Ingenieure diente der DRO als perfektes Labor, um zu überwachen, wie die Wärmeschutzsysteme, Navigationssensoren und Solarpaneele von Orion funktionierten, wenn sie weit entfernt vom schützenden magnetischen Einfluss der Erde waren.

Apollo übertreffen: Rekorde in der Erforschung des tiefen Weltraums

Die Mission Artemis I war darauf ausgelegt, die Grenzen dessen zu verschieben, was für bemannte Raumschiffe erreichbar ist. Am 28. November 2022 erreichte Orion, während sie ihre weite Umlaufbahn durchlief, eine maximale Entfernung von etwas mehr als 400.000 Kilometern von der Erde. Damit übertraf sie offiziell den Rekord der Mission Apollo 13 aus dem Jahr 1970 für das am weitesten entfernte Raumschiff, das für die bemannte Raumfahrt konzipiert wurde. Während Apollo 13 ihren Rekord unter Notfallbedingungen während eines Mondvorbeiflugs erreichte, war die Leistung von Orion eine geplante Demonstration der Ausdauer des Raumschiffs im tiefen Weltraum und seiner Fähigkeit, die Kommunikation mit dem Deep Space Network über extreme Entfernungen aufrechtzuerhalten.

Die Aufrechterhaltung eines für Menschen zugelassenen Schiffes in solchen Entfernungen erfordert außergewöhnliche Ingenieurskunst. Die Lebenserhaltungssysteme, obwohl während Artemis I unbesetzt, wurden über Tausende von Sensoren überwacht, um sicherzustellen, dass sie den atmosphärischen Druck, den Sauerstoffgehalt und die Temperatur für eine zukünftige Besatzung aufrechterhalten können. Ein weiterer Schwerpunkt lag auf der Abschirmung; in 400.000 Kilometern Entfernung ist das Raumschiff einer deutlich höheren kosmischen Strahlung und Sonnenflares ausgesetzt als in einer niedrigen Erdumlaufbahn (Low Earth Orbit). Der Erfolg dieser Mission lieferte die notwendige Telemetrie, um zu bestätigen, dass Orion vier Astronauten für die Dauer einer mehrwöchigen Mondmission sicher beherbergen kann, und ebnete so den Weg für die Rückkehr bemannter Mondflüge.

Artemis II: Von robotischen Tests zur menschlichen Präsenz

Der Übergang von den robotischen Tests von Artemis I zur menschlichen Präsenz bei Artemis II stellt einen der bedeutendsten Sprünge in der jüngeren Geschichte der NASA dar. Während Artemis I ein Alleinflug für die Orion-Kapsel und das Space Launch System (SLS) war, wird Artemis II eine vierköpfige Besatzung auf eine riskante Reise um den Mond und zurück befördern. Diese Mission, die derzeit frühestens für Februar geplant ist, wird einer „hybriden freien Rückkehrbahn“ folgen. Die Besatzung wird mehrere Manöver im Erdorbit durchführen, bevor sie eine translunare Injektion einleitet, die sie hinter die Rückseite des Mondes führen wird – in Anlehnung an den Pfad, der die ikonischen Ansichten des Erdenuntergangs während der ersten Mission ermöglichte.

Die Besatzung von Artemis II wird die ersten Menschen sein, die die Erde aus der Mondperspektive aufgehen und untergehen sehen, seit der letzten Apollo-Mission im Jahr 1972. Über die historische Bedeutung hinaus ist die Mission ein kritischer operativer Test. Die Astronauten werden Orion in bestimmten Flugphasen manuell steuern, um die Flugeigenschaften des Raumschiffs und die Schnittstellen zwischen der Besatzung und den Bordcomputern zu testen. Sie werden auch die Leistung der Kommunikationssysteme bewerten, die hochauflösende Videos und komplexe Datenströme über Hunderttausende von Kilometern übertragen müssen, um sicherzustellen, dass die Welt in Echtzeit an ihrer Reise teilhaben kann.

Die Zukunft der Monderforschung

Der Erfolg des Artemis-II-Vorbeiflugs ist die letzte Voraussetzung für die ehrgeizigste Phase des Programms: Artemis III, die Mission, die Menschen auf die Mondoberfläche zurückbringen wird. Indem die NASA beweist, dass Orion eine Besatzung sicher in der Umgebung des tiefen Weltraums nahe dem Mond transportieren und versorgen kann, bereitet sie die Bühne für die Landung der ersten Frau und der ersten Person of Color auf dem Mondsüdpol. Diese Region ist aufgrund des Vorkommens von Wassereis in permanent im Schatten liegenden Kratern von besonderem wissenschaftlichem Interesse, das potenziell für die Lebenserhaltung und als Treibstoff in zukünftigen „Moon-to-Mars“-Architekturen gewonnen werden könnte.

Letztendlich ist der von Orion eingefangene „Erdenuntergang“ mehr als nur eine Fotografie; er ist ein Symbol für eine neue Ära. Die psychologische und wissenschaftliche Wirkung, die Erde aus der Mondperspektive zu sehen – eine zerbrechliche blaue Oase in einer unendlichen schwarzen Leere –, inspiriert weiterhin den „Overview-Effekt“, eine von Astronauten berichtete kognitive Veränderung, die die Einheit und Verwundbarkeit unseres Heimatplaneten betont. Während sich die NASA auf das Startfenster im Februar für Artemis II zubewegt, sieht die Welt zu, wie wir vom Festhalten von Bildern unserer Heimat aus der Ferne dazu übergehen, Vertreter der Menschheit zu entsenden, um diese Anblicke mit eigenen Augen zu bezeugen. Die Rückkehr zum Mond ist keine Frage des „Ob“ mehr, sondern des „Wann“, da das Artemis-Programm eine nachhaltige menschliche Präsenz im tiefen Weltraum etabliert.