Die ersten Astronautenmissionen zum Mond seit 1972 verzögerten sich aufgrund von Problemen mit dem Hitzeschild und der Hardware-Bereitschaft

Ein Quartett von Astronauten muss bis nächstes Jahr warten, bevor es seine Reise um den Mond antreten kann. In einem ausführlichen Update am Dienstagnachmittag gab die NASA-Führung bekannt, dass die nächsten beiden Missionen des Artemis-Programms und die erste mit Astronauten jeweils um fast ein Jahr verschoben werden.

Die Artemis-2-Mission, die im November dieses Jahres vom Kennedy Space Center starten sollte, wird stattdessen frühestens im September 2025 starten. Die Artemis-3-Mission, die weiterhin die erste bemannte Mondlandung seit 1972 beinhalten wird, wird nun auf September 2026 verschoben frühestens.

„Wir erinnern jeden auf Schritt und Tritt daran, dass Sicherheit für uns oberste Priorität hat“, sagte NASA-Administrator Bill Nelson. „Und obwohl die Herausforderungen eindeutig vor uns liegen, machen unsere Teams unglaubliche Fortschritte.“

Die Verzögerung der Artemis-3-Mission wurde bereits im November prognostiziert berichten an den Kongress vom U.S. Government Accountability Office (GAO). In diesem Bericht wurde darauf hingewiesen, dass die Rückkehr auf den Mond wahrscheinlich Anfang 2027 erfolgen würde, „wenn die Entwicklung so lange dauern würde wie der Durchschnitt für NASA-Großprojekte“.

Um unsere Zukunft sicher gestalten zu können #Artemis Bei Missionen zum Mond mit Astronauten streben wir nun September 2025 für Artemis II und September 2026 für Artemis III an.

Sicherheit steht bei uns an erster Stelle. https://t.co/AjNjLo4U6E pic.twitter.com/VE74OtlUr6

- NASA (@NASA) 9. Januar 2024

Es gibt einige Hauptgründe, die dazu führen, dass die ersten bemannten Missionen des Artemis-Programms von ihren geplanten Startterminen verschoben werden. Es gibt noch einige offene Ungewissheiten bezüglich des Hitzeschildes, der die Orion-Mannschaftskapsel schützt, es gibt einige Hardware, die auf Orion entfernt und ersetzt werden muss, und die für die Erkundung der Mondoberfläche benötigten Gegenstände, nämlich Raumanzüge und Lander, sind beides hinter dem Zeitplan.

„Wie Sie im Vorfeld von Artemis 1 gehört haben und worüber wir bei Artemis 2 und zukünftigen Missionen sprechen werden, handelt es sich hierbei um Flugtests“, sagte Jim Free, der neue stellvertretende Administrator der NASA. „Wir entwickeln, testen, lernen und verbessern unser Wissen und stellen sicher, dass wir erfolgreich sind, wenn wir fliegen.“

In seiner Eröffnungsrede sagte Amit Kshatriya, stellvertretender stellvertretender Administrator des Mond-Mars-Programms und der Direktion der Exploration Systems Development Mission, dass sie bei der Durchführung dieser Arbeit drei Prioritäten haben:

1. Sicherheit
2. Umfassende und methodische Fortschritte bei der Zielerreichung erzielen
3. Lernen aus den während des Flugtests gesammelten Daten

Bleibende Fragen, gewonnene Erkenntnisse

Mehr als ein Jahr nach Abschluss der Artemis-1-Mission gibt es ein zentrales Element, an dem noch weiter gearbeitet werden muss: der Hitzeschild. Kshatriya sagte, als sie den Hitzeschild untersuchten, sahen sie etwas, was er als „außerhalb des Nennwertes liegende Rezession einiger Kohle, die sich vom Hitzeschild löste“, beschrieb.

Die Orion-Besatzungskapsel nutzt ein Sprungmanöver, um mit der Temperatur von fast 5,000 Grad Fahrenheit zurechtzukommen, die sich aufbaut, wenn die Kapsel mit rasender Geschwindigkeit von 25,000 Meilen pro Stunde durch die Erdatmosphäre zurückkehrt. Kshatriya sagte, dass sich während der ersten Phase des Wiedereintritts des Containers einige Teile des Hitzeschilds gelöst hätten.

„Wenn ich darüber spreche, hört es sich so an, als würden große Brocken vom Fahrzeug abfallen. Das ist nicht korrekt“, sagte Kshatriya. „Wir sind immer noch dabei, den gesamten Zeitplan zusammenzustellen. Natürlich ist es aufgrund der uns zur Verfügung stehenden Vermögenswerte sehr schwierig, jeden einzelnen zu identifizieren, aber wir haben es geschafft. Wir gingen Bild für Bild jedes Videostück durch, das wir von Orion und von unseren externen Ressourcen haben, um festzustellen, wann der Beginn dieser Char-Befreiung begann. Und das geschah, nachdem wir begonnen hatten, aus dem ersten Sprung in die Mulde herauszuklettern.“

Er sagte, obwohl mit einer Verkohlung zu rechnen sei – der Hitzeschild bestehe aus ablativem Material –, sagte Kshatriya, sie hätten nicht damit gerechnet, dass er entfernt würde. Als Antwort auf die Frage eines Reporters bemerkte er, dass die Besatzung, wenn sie während der Artemis-1-Mission an Bord gewesen wäre, nicht gespürt hätte, dass im Inneren der Orion etwas nicht stimmte, da es in der Kabine keine übermäßige Heizung gab.

Kshatriya sagte, auch wenn es den Anschein habe, dass die Sicherheit der Besatzung nicht gefährdet sei, wolle man ohne umfassendere Daten keine Annahmen für die Zukunft treffen. Eine Überprüfung zur Ermittlung der Grundursache des Problems dauerte den größten Teil des Jahres 2023 und ist noch im Gange.

„Wir müssen diese Daten synthetisieren und die gesamten thermischen, mechanischen und materiellen Modelle dieses Hitzeschilds aktualisieren, um sicherzustellen, dass wir 2 sind, bevor wir den Wiedereintritt von einer zweiten Mondrückführungsmission versuchen, wie wir sie von Artemis 100 haben werden.“ „Wir sind zu XNUMX % zuversichtlich, dass wir die Leistung dieses Hitzeschilds verstehen“, sagte Kshatriya.

Andere Orion-Hindernisse

Der Hitzeschild, der die Astronauten beim Wiedereintritt schützt, ist nicht das einzige Problem, mit dem die von Lockheed Martin gebaute Raumsonde zu kämpfen hat. Im Kennedy Space Center der NASA sind mehrere Besatzungsmodule im Einsatz, und während der Arbeit an der Kapsel für die Artemis-3-Mission stellten die Teams fest, dass einige der Schaltkreise fehlerhaft waren.

Kshatriya sagte, dass dieselben Komponenten die Abnahmeprüfung bestanden hätten, bevor sie in das Raumschiff eingebaut wurden, das für die Artemis-2-Mission verwendet werden soll, die Inspektion für Artemis 3 jedoch nicht bestanden habe.

Er sagte, sie hätten einen Konstruktionsfehler im Kreislauf entdeckt, der in lebenserhaltenden Systemen von entscheidender Bedeutung verwendet wird, insbesondere im Kohlendioxidwäscher.

„Als wir uns die Gründe für die potenzielle Nutzung des Systems in seiner jetzigen Form anschauten, wurde uns klar, dass es inakzeptabel war, diese Hardware zu akzeptieren, und dass wir sie ersetzen müssen“, sagte Kshatriya. „Angesichts der aktuellen Konfiguration des Raumfahrzeugs und des Zugangs zu diesen Komponenten … werden wir ziemlich viel Zeit brauchen, um dorthin zu gelangen. Jeder Stecker, den wir im Rahmen dieses Austauschvorgangs berühren, muss anschließend getestet werden, und wir müssen das Fahrzeug anschließend einer vollständigen Funktionsprüfung unterziehen.“

Kshatriya sagte, der Austauschprozess sei der Hauptgrund für den neuen angestrebten Starttermin für die Artemis-2025-Mission im September 2 gewesen.

Darüber hinaus, so Kshatriya, werde Artemis 2 im Gegensatz zum Erstflug von Orion und SLS über eine integrierte Abbruchfunktion verfügen. Er sagte, Orion sei in der Lage, eine schnelle Flucht vor der Rakete des Space Launch System zu überleben, es seien jedoch noch einige Fragen zur Mechanik des Systems offen.

„Wir haben einige Fälle gefunden, in denen wir glauben, dass es einige Leistungsmängel im elektrischen System geben könnte, insbesondere bei einigen der Batterien, die wir benötigen, um sicherzustellen, dass wir verstehen, wie sie diesen Umgebungen standhalten“, sagte er . „Wir befinden uns also noch in einem sehr frühen Stadium dieser Untersuchung. Wir haben noch keinen Vorwärtspfad entwickelt. Wir haben mehrere parallele Optionen, um dieses Problem zu beheben.“

Raumanzüge und von Menschen zugelassene Lander

Zusätzlich zu den Problemen, die die Artemis-2-Mission verzögern, bringt der Artemis-3-Flug seine eigenen, einzigartigen Herausforderungen mit sich. Die Verantwortlichen der NASA bestätigten, dass es sich vorerst noch um eine bemannte Landung auf dem Südpol des Mondes handeln wird, was bedeutet, dass sowohl der Lander als auch die Raumanzüge bereit sein müssen.

SpaceX erhielt einen Auftrag über 2.89 Milliarden US-Dollar, um die Entwicklung seiner Starship-Rakete als bemanntes Landegerät zu unterstützen. Um den Lander zur Mondoberfläche und wieder zurück zu bringen, benötigt SpaceX eine Reihe von Treibstofftransfermissionen, um einen Tanker zu betanken, der im Orbit um die Erde bleiben wird. Dieser Tanker wird dann seinen Treibstoff auf die Human Landing System (HLS)-Version von Starship verlagern, die sich mit der Orion-Raumsonde im Orbit um den Mond treffen wird.

Während der Telefonkonferenz am Dienstag sagte Jessica Jensen, Vizepräsidentin für Kundenbetrieb bei SpaceX, dass etwa zehn Starts von Starship nötig wären, um einen Tanker im Orbit vollständig zu betanken.

„Das wäre im Moment meine grobe Schätzung, aber es könnte niedriger sein, je nachdem, wie gut die ersten Flugtests verlaufen, oder es könnte etwas höher sein“, sagte sie.

Im Jahr 2023 startete SpaceX seine ersten beiden Flugtests seiner vollständig integrierten Starship-Rakete von seiner Starbase-Anlage in der Nähe von Boca Chica Beach im Süden von Texas. Jensen sagte, dass die Hardware für ihren dritten Testflug noch in diesem Monat fertig sein sollte und sie damit rechnen, die Genehmigung der US-Luftfahrtbehörde Federal Aviation Administration für einen Start im Februar zu erhalten.

Jensen sagte, es werde eine Demonstration des Treibstofftransfers innerhalb eines einzelnen Starship-Fahrzeugs geben, „bei der das Ziel darin besteht, Treibstoff vom Sammeltank in den Haupttank zu transferieren.“

Außerdem wird es eine unbemannte Testlandung auf dem Mond mit Starship geben, die nun für 2025 geplant ist.

Der andere große, herausragende Entwicklungsgegenstand für die Artemis-3-Mission sind die Raumanzüge, die erstmals auf dem Mond getragen werden. Free sagte, dass die NASA und Axiom Space die vorläufige Entwurfsprüfung für Artemis 3 abschließen würden.

„Was wir bei diesem Überprüfungsprozess und der Einrichtung ihrer Lieferkette herausgefunden haben, hat auch das Datum [der Einführung von Artemis 3] beeinflusst“, sagte Free.

Was kommt als nächstes?

Zusätzlich zu all der Arbeit, die die NASA und ihre Partner leisten, müssen noch einige andere ausstehende Bewertungen vorgenommen werden. Vor der Mission Artemis 4, die weiterhin für September 2028 geplant ist, muss die NASA die Module Power Propulsion Element (PPE) und Habitation and Logistics Outpost (HALO) für die Raumstation Gateway starten.

Kshatriya sagte, der Plan sei, die beiden im Oktober 2025 auf den Markt zu bringen, aber auch das werde nun verschoben.

„Wir arbeiten jetzt mit unseren Industriepartnern bei Maxar und Northrop Grumman zusammen, um den Zeitplan zu überprüfen, wann es sinnvoll ist, dies vor Artemis 4 auf den Markt zu bringen“, sagte Kshatriya. „Wir glauben, dass sie einen großartigen Weg haben, uns dorthin zu bringen, um diese Mission zu unterstützen, aber wir werden auch diesen Zeitplan aktualisieren. Wir tun unser Möglichstes, um sicherzustellen, dass unsere Partner die Zeit haben, die Entwicklung korrekt und sicher durchzuführen.“

Artemis 4 wurde zuvor teilweise verschoben, um Verzögerungen im Zeitplan für die verbesserte Mobile Launcher-Plattform und den Turm auszugleichen, die zur Unterstützung der größeren SLS Block 1B-Rakete benötigt werden.

Die Kongressabgeordneten auf dem Capitol Hill verfolgen unter anderem die Fortschritte des Artemis-Programms genau. In einer Erklärung am Dienstagabend sagten die Demokraten Zoe Lofgren und Eric Sorensen, die ranghöchsten Mitglieder des Ausschusses für Wissenschaft, Raumfahrt und Technologie des Repräsentantenhauses, dass der Ausschuss nächste Woche eine Anhörung abhalten werde, um „die Ursache und die Kosten der Verzögerungen“ zu erörtern .“

„Obwohl wir heute enttäuscht sind, von einer Artemis-Verzögerung zu erfahren, stehen wir der NASA in ihrem Engagement für die Sicherheit zur Seite“, sagten Lofgren und Sorensen in einer Erklärung. „Wir unterstützen Artemis und sein Ziel, Astronauten zum Mond zurückzubringen; Wir wollen, dass diese Missionen sicher und erfolgreich sind. Während wir voranschreiten, um sicherzustellen, dass Artemis auf Kurs bleibt, müssen wir die Herausforderungen dieses komplexen Vorhabens und seine Verzögerungen verstehen.“

„Das Artemis-Programm ist für unser Land von enormer Bedeutung. Es wird die nächste Generation inspirieren, unsere Industrie und internationale Partnerschaften stärken und die Fähigkeiten demonstrieren, die erforderlich sind, um schließlich Menschen zum Mars zu schicken.“

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• Quelle: https://spaceflightnow.com/2024/01/10/first-astronaut-missions-to-the-moon-since-1972-delayed-due-to-heat-shield-questions-hardware-readiness/