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Zurück zum Mond: Die Bastelstuben der NASA

Nach dem Motto "Vom Reden allein kommt nichts" treiben die USA ihre Pläne, bis Ende des nächsten Jahrzehnts wieder Menschen zum Mond zu schicken, voran. Dabei gewährt die NASA erstaunliche Einblicke in die Bastelstube ihrer Weltraum-Ingenieure.



Der Prototyp der neuen NASA-Raumkapsel Orion hat fünf Meter Durchmesser
Picture by NASA

Zwanzig Minuten lang schwärmte George Bush vor vier Jahren in einer Fernsehrede – als es auch um seine Wiederwahl als US-Präsident ging – von der Erforschung des Sonnensystems, der Eroberung fremder Welten und von der Rückkehr des Menschen (besonders des Amerikaners) zum Mond. Ein visionäres Konzept, das übrigens der heute 66-jährige Präsidentenberater und Österreicher Dr. Klaus Heiss als Experte für Weltraumfragen dem Weißen Haus vorgelegt hatte. Was Kritiker damals als heiße Wahlkampfluft abtaten, wird tatsächlich seit damals in die Tat umgesetzt: Keine zwei Jahre nach dieser Rede präsentierte die NASA 2005 mit Ares und Orion die Nachfolger der altersschwachen Spaceshuttles, die Astronauten nicht nur zur Raumstation ISS, sondern auch zum Mond und in einer weiteren Ausbaustufe bis zum Mars bringen sollen.

Kürzlich rollten die Ingenieure bereits den ersten Prototyp der Raumkapsel Orion – ein riesiger Kegel mit etwa fünf Meter Durchmesser (siehe Foto), der die Astronauten künftig zurück zur Erde bringt – zu ersten Tests aus dem NASA-Hangar in Hampton/Virginia.

NASA-Techniker arbeiten im Windkanal-Testzentrum an einem Modell der neuen NASA-Rakete Ares
Picture by NASA

Im Kennedy Space Center in Texas wird indes schon eine erste Version des neuen Hitzeschilds unter die Lupe genommen, der die Astronauten beim Wiedereintritt in die Erdatmosphäre mit circa 40.000 km/h vor der Reibungshitze schützen soll. Die Konstruktion – ein fünf Meter großer Diskus mit 200 Kohlefaser-Kacheln, die in Phenolharz getränkt werden – muss deutlich mehr aushalten als die Schilde der Shuttles. Während die Raumfähren mit circa 1500 Grad Celsius konfrontiert sind, entstehen durch die höhere Geschwindigkeit eines Mond-Heimkehrers an der Außenhaut der Kapsel Temperaturen von bis zu 2700 Grad. Dafür ist die Angriffsfläche von Orion deutlich kleiner und der Hitzeschild, der beim Wiedereintritt teilweise abbrennt, wird nicht wiederverwertet.

Ebenfalls in der Erprobungsphase in Houston sind neue Raketenantriebe vor allem für die Landefähre Altair, die Astronauten aus der Umlaufbahn des Mondes zur Oberfläche und zurück bringen wird: Die Aggregate der Zukunft sollen nicht nur leichter und sparsamer werden, der NASA ist es auch wichtig, die mit giftigem Hydrazin-Treibstoff betriebenen Hilfsraketen der Spaceshuttles aus dem Verkehr zu ziehen. Zudem soll es möglich sein, die Triebwerke in mittlerer Zukunft mit Rohstoffen vom Mond zu speisen, sodass es nicht mehr nötig wäre, auch den Sprit für die Rückkehr zur Erde mitzuführen.

Der neue Hydrazin-freie Raketenantrieb der NASA für die Mondlandefähre Altair im Test
Picture by Mike Massee

Da es für die ersten Mondbesucher der zweiten Generation wichtig sein wird vor allem auf Exkursionen im Team zu arbeiten, entwickeln Ingenieure bei AMES Research humanoide Roboter, die zwar wie Geländefahrzeuge mit Rädern ausgestattet sind, aber über menschenähnliche Fähigkeiten verfügen. Diese Roboter müssten nur einmalig auf den Mond transportiert werden, könnten aber bei jeder Mission Aufgaben übernehmen, für die ein weiteres Crewmitglied nötig wäre. In einem Trainingszentrum im kalifornischen Silikon Valley sollen Astronauten und Roboter gemeinsames Teamwork lernen, bevor es auf dem Mond in die Praxis geht.

Auch das Mondmobil, das 1971 und 1972 bei den letzten Apollomissionen verwendet wurde, hat natürlich ausgedient. An seiner Stelle wird ein Mond-Lastauto treten. Es hat sechs Räder, kann aus dem Stand in sämtliche Richtungen fahren und wird in der Lage sein, auch schwere Lasten zu transportieren, wenn es später einmal um die Konstruktion einer Mondbasis geht.

Das NASA-Mondauto des 21. Jahrhunderts kann aus dem Stand in alle Richtungen fahren und Lasten tragen
Picture by NASA

Apropos Mondbasis: Die ersten Mondbesucher des 21. Jahrhunderts werden voraussichtlich in einem aufblasbaren Zelt campen, das derzeit in der Antarktis bei eisigen Temperaturen getestet wird. Im besten Fall (auf einer Hügelkette am Rande des Peary-Kraters am Mond-Nordpol) darf man auf Luna nämlich mit durchschnittlich minus 50 Grad rechnen. Anderswo auf dem Mond wären Schwankungen von minus 180 bis plus 100 Grad zu verkraften.

Derzeit heißestes Gesprächsthema bei der NASA ist die Installation eines GPS-Systems für den Mond (LPS – Lunar Positioning System). Mithilfe zweier Satelliten, die im 12-Stunden-Takt den Himmelskörper umrunden, sollen nicht nur Astronauten, sondern auch Roboter auf Außendienst sicher bis auf einen Meter genau navigieren und zurück zur Basis finden können. Hier arbeitet die Forschungsabteilung des US-Verteidigungsministeriums DARPA an vorderster Front mit. Erst 2007 konnten im Rahmen eines DARPA-Wettbewerbs in der Wüste Arizonas (wir waren vor Ort, um zu berichten) mehrere selbstfahrende Roboterautos die technischen Möglichkeiten eines solchen Systems zeigen.

Amerika macht also ernst mit seinem Projekt Mond 2.0, auch (bzw. vor allem) weil andere Nationen – allen voran die EU und Russland, aber auch China, Japan und Indien – zum Erdtrabanten drängen. Dabei hat sich schon anhand der internationalen Raumstation ISS gezeigt, dass sich der Mensch immer noch sehr schwer tut, nationenübergreifend zusammenzuarbeiten, wenn persönliche Interessen eine Rolle spielen.

NASA-Astronaut Neil Armstrongs Fußabdruck im Regolith-Mondstaub im Jahr 1969
Picture by NASA

Der Vergleich mit einem Wettrüsten wie zu Zeiten des Kalten Krieges hat durchaus seine Berechtigung. Nach dem Prinzip Wer zuerst kommt, malt zuerst ist das Ringen um die Sonnenplätze an den Mondpolen längst zu einem Weltraum-Wettlauf geworden. Es geht neben dem Prestige der Pionierleistung ja auch um politische, wissenschaftliche und wirtschaftliche Vorteile: Vom Mond aus lässt sich Weltraumforschung mit Teleskopen viel besser betreiben, da sich der Erdtrabant nicht wie unser blauer Planet um die eigene Achse dreht und die störende Atmosphäre fehlt. Die mehrere Meter dicke Mondstaub-Schicht besteht aus Regolith, einem Mineral, aus dem sich nicht nur Sauerstoff, Helium und Raketentreibstoff, sondern auch Brennmaterial für Kernfusionsreaktoren gewinnen lässt. Und letztlich soll der Mond ja auch als Zwischenstation für Flüge zum Mars dienen.

All das wäre viel leichter zu erreichen, wenn man gemeinsam am selben Strang ziehen würde. Aber wer stellt sich in einer Welt des ewigen Wettbewerbs um Macht und Millionen schon freiwillig in die zweite Reihe?


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© Eine Reportage von T. Micke (16-03-08) – Kontakt