Orion (Raumschiff)

Konzept der NASA für ein bemanntes Raumfahrzeug
Orion[1]
Orion Logo
Beschreibung
Verwendung: Personentransport in eine Mondumlaufbahn und zum Lunar Orbital Platform-Gateway
Trägerrakete: Delta IV Heavy (beim ersten und unbemannten Flug)
Space Launch System
Besatzung: bis zu 4 Personen
Erstflug: 5. Dezember 2014 (unbemannt)
Mai 2024 (bemannt, geplant)[2]
Status: Testphase
Abmessungen
Höhe: ≈ 3,3 m
Durchmesser: ≈ 5 m
Volumen unter Druck: 19,55 m³ (≈ 3× Apollo)
Massen
Rettungssystem (LAS): 7062 kg
Crewmodul (CM): 8913 kg (Mond) / 9706 kg (ISS)
Servicemodul (SM): 12.336 kg (Mond) / 8807 (ISS)
Raketenadapter: 1639 kg
Gesamt: 29.950 kg (Mond) / 27.214 kg (ISS)
Triebwerke
Rettungssystem (LAS) (?) ?
Servicemodul (N2O4/MMH) 27 kN (OMS des Shuttle)
Backup: 8*0,4 kN (von ATV)
Orion CEV Design 2009
Orion CEV Design 2009

Das Orion MPCV (vormals nur als Multi-Purpose Crew Vehicle (MPCV) bezeichnet) ist ein US-amerikanisches bemanntes Raumfahrzeug der NASA, das in Zusammenarbeit mit der ESA gebaut wird. Dieses wurde im Rahmen des Constellation-Programms und der Studie ESAS[3] zuerst unter dem Namen Crew Exploration Vehicle (CEV) und dann Orion CEV konzipiert und teilweise entwickelt. Nach aktueller Planung soll es im Rahmen des Artemis-Programms zum Transport von Personen zum Mond dienen, in Analogie zum Raumschiff Apollo. Ein erster unbemannter Mondflug war für August 2022 geplant und wurde, nach mehreren Startverschiebungen, letztlich am 16. November 2022 gestartet.[4]

Orion-Raumschiff für die Artemis-1-Mission (Aufnahme vom Oktober 2020)
Orion-Raumschiff der NASA beim Verladen im Dezember 2013

Der Name des Raumschiffs wurde in Anlehnung an eine der hellsten Sternenkonstellationen, das Sternbild Orion, gewählt.[1] Der Name wurde 2006 versehentlich vor der offiziell geplanten Veröffentlichung von dem Astronauten Jeffrey Williams, der sich zu diesem Zeitpunkt im All befand, bekannt gegeben und anschließend von der NASA bestätigt.[5]

Ursprüngliche PlanungBearbeiten

Die Entwicklung wurde in sogenannte Spiral-Phasen eingeteilt.

  • Exploration Spiral 1 (CEV Earth Orbit Capability): Entwicklung eines bemannten Raumschiffs zum Einsatz im niedrigen Erdorbit bis 2014 als Vorbereitung auf den Mondflug.
  • Exploration Spiral 2 (Extended Lunar Exploration): Landung und anschließender Aufenthalt von Menschen auf dem Mond für mindestens vier Tage (2015 bis 2020).
  • Exploration Spiral 3 (Long Duration Lunar Exploration): Längere (bis zu einigen Monaten) Mondmissionen, die als Test für spätere Marsflüge dienen sollen (nach 2020).
  • Exploration Spiral 4 (Crew Transportation System Mars Flyby): Vorbeiflüge am Mars (nach 2020).
  • Exploration Spiral 5 (Human Mars Surface Campaign): Bemannte Marslandung (nach 2020).

Das CEV befand sich seit 2004 in der Entwurfsphase. Im Jahr 2005 wurden die Entwurfskonzepte der Industrie an die NASA übergeben, danach wählte die NASA die Konzepte von Lockheed Martin und von einem Team gebildet von Northrop Grumman und Boeing zur Weiterentwicklung aus. Ursprünglich wollte man diese beiden Konzepte bis 2008 finanzieren, wobei 2008 ein unbemannter Testflug mit Prototypen beider Raumfahrzeuge stattfinden sollte. Nach den Ergebnissen der Entwicklung und der Testflüge sollte entschieden werden, welches Konzept weiterzuverfolgen sei.

Später gab die NASA jedoch bekannt, die Einsatzbereitschaft des CEV bereits für das Jahr 2010 anzustreben. So wollte man die Lücke zwischen dem Ende des Shuttle-Programms und dem Beginn der CEV-Flüge möglichst kurz halten oder sogar ganz vermeiden. Deshalb, und um Geld zu sparen, wurde das Weiterverfolgen von zwei Projekten gestrichen, ebenso der Testflug von unbemannten Modellen des Raumschiffs. Im November 2005 gab die NASA die Exploration Systems Architecture Study (ESAS) heraus,[6] welche die genauen Anforderungen und Missionsprofile für das CEV beinhaltet. Am 31. August 2006 gab die NASA bekannt, dass Lockheed Martin für den Bau des Orion-Raumschiffs ausgewählt wurde.[7]

Die NASA plante, die Entwicklung des Orion-Raumschiffs nach folgendem Zeitplan durchzuführen:

  • 2011 – Erster unbemannter Flug des Raumschiffs in die Erdumlaufbahn.
  • 2014 – Erster bemannter Flug in die Erdumlaufbahn.
  • 2014 – Erster unbemannter Flug des Mondschiffs.
  • 2015 – Erster bemannter Flug des Mondschiffs.
  • 2018 – Erste bemannte Mondlandung des Mondschiffs.

KonzepteBearbeiten

Anfang Mai 2005 wurden Details zu dem von Lockheed Martin vorgeschlagenen Projekt bekannt. Dieses Projekt sah die Entwicklung eines Raumgleiters mit Tragrumpf (englisch Lifting Body) für vier bis sechs Astronauten vor, der auf der Spitze einer konventionellen Trägerrakete ins All geschossen werden sollte. Die Landung war mit Hilfe von Fallschirmen und Airbags vorgesehen. Teile des Raumschiffs sollten wiederverwendet werden können. Bei einer Mondmission wären zudem ein Missionsmodul (Mission Module) und eine Antriebsstufe (Propulsion Stage) mit dem Treibstoff und den Triebwerken hinzukommen, die mit einer eigenen Trägerrakete gestartet und später an das CEV angedockt wären. Der komplette Mondzug bestehend aus dem CEV, dem Missonsmodul und der Antriebsstufe sollte ungefähr 40 t wiegen.[8][9]

Nach der Veröffentlichung der ESAS-Studie verwarf Lockheed den Lifting-Body-Ansatz und reichte ebenfalls ein Konzept ein, das auf einer Landekapsel basiert. Über das verworfene Konzept von Boeing ist lediglich bekannt, dass es sich von Anfang an um einen Landekapsel-Ansatz handelte, der sich sehr genau an die Vorstellungen der ESAS-Dokumente hielt.

Die Ära seit Präsident ObamaBearbeiten

Aufgrund einer Ankündigung von Präsident Barack Obama zu Beginn des Jahres 2010, das Constellation-Programm nicht mehr zu unterstützen, war die Fortführung des Orionkonzeptes und deren Entwicklungen unsicher. Im Januar 2011 übermittelte die NASA dem Kongress einen Report, der einen Vorschlag der Aufgabenerfüllung bezüglich des NASA Authorization Act 2010 enthielt: Das Raumschiff Orion CEV solle unter dem Namen Orion MPCV weiterbetrieben und das Space Launch System (SLS) seine Trägerrakete werden.[10]

2014 fand mit dem Exploration Flight Test 1 ein erster unbemannter Testflug in den Weltraum statt. Das Test-Servicemodul wurde von Lockheed Martin hergestellt.[11] Im Juli 2019 wurde ein Test des Rettungssystems (in-flight abort test) auf einer speziellen Variante der Rakete Minotaur durchgeführt.[12][13]

Europäisches Servicemodul (ESM)Bearbeiten

Die europäische Weltraumagentur ESA liefert einen zentralen Teil des Raumschiffs, das Europäische Servicemodul (ESM), das für Antrieb, Klimatisierung und die Versorgung mit Strom, Wasser und Atemluft sorgt, und möchte im „Tausch“ auch europäische Astronauten mitfliegen lassen.[14] Das Modul wird bei Airbus Defence and Space (ehemals Astrium) in Bremen gebaut und basiert technisch auf dem zuvor dort hergestellten Raumfrachter Automated Transfer Vehicle (ATV).[15] Im November 2015 traf das erste Testmodul aus Europa mit einer Antonow An-124 in den USA ein.[16]

Im Juni 2015 wurde bekannt, dass die NASA der ESA eines der Orbital-Maneuvering-Systeme (OMS) des Space Shuttles zur Weiterverwendung im EM-1-Servicemodul zur Verfügung stellt. Dieses OMS war zuvor bereits bei 19 Shuttle-Missionen eingesetzt worden.[17] Es wurde 2017 über den Einsatz von bis zu vier derartigen Einheiten verhandelt.[18]

Anfang November 2018 wurde das Servicemodul für den ersten Mondflug (EM-1) des Orion-Raumschiffs von Bremen zum Kennedy Space Center/USA überführt.[19]

MissionsübersichtBearbeiten

Die Liste enthält den aktuellen Planungsstand der NASA-Administration, über den noch diskutiert wird und dessen Finanzierung nur bis zur Mission EM-2 als gesichert gilt. Eine endgültige Entscheidung darüber wird mit dem Beschluss des US-Gesetzgebers über den Haushalt 2019/2020 (beginnend im Oktober 2019) fallen. Zu einer Übersicht der ursprünglich für Orion geplanten, aber nach der Einstellung des Constellation-Programms verworfener Missionen, siehe Liste der Constellation-Missionen.

Kürzel Missionsname Startdatum (UTC) Besatzung Rakete Dauer Missionsprofil Anmerkungen
EFT-1 Exploration Flight Test 1 5. Dezember 2014
16:29
unbemannt Delta IV Heavy 4 Stunden, 24 Minuten Flugtest der Orion im Orbit der Erde Erfolg
AA-2[20] In-flight abort test 2. Juli 2019
11:00[21]
unbemannt ATB ca. 3 Minuten Test des Rettungssystems im Flug Erfolg[22]
EM-1 Artemis 1[23] 16. November 2022
06:47[4]
3 Dummies[24] SLS Block I[23] 25 Tage (geplant)[25] Unbemannter Testflug mit Mondumrundung. im Flug
EM-2 Artemis 2 Mai 2024[2] 2–4 SLS Block I[23] Die erste Orion-Mission mit Astronauten, Umrundung des Monds geplant
EM-3[26] Artemis 3 nach 2024 2–4 SLS Block I Bemannte Landung in der Mondsüdpolregion geplant
EM-4 und folgende Artemis 4 und folgende[27] jährlich SLS Block I Bemannte Missionen zum Mond geplant

BildergalerieBearbeiten

Siehe auchBearbeiten

WeblinksBearbeiten

Commons: Orion – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

EinzelnachweiseBearbeiten

  1. a b M. Braukus, B, Dickey, K. Humphries: NASA Names New Crew Exploration Vehicle Orion. In: nasa.gov. NASA, 22. August 2006, abgerufen am 3. April 2011 (englisch).
  2. a b Jeff Foust: NASA delays human lunar landing to at least 2025. In: Spacenews.com. SpaceNews, 9. November 2021, abgerufen am 14. April 2022 (englisch): „NASA is also delaying Artemis 2, the first Orion flight to carry astronauts. Nelson said at the briefing that the mission, previously scheduled for launch in 2023, had been delayed to as late as May 2024“
  3. NASA’s Exploration Systems Architecture Study – Final Report (Kap. 1.4). (PDF; 25,1 MB) In: nasa.gov. NASA, November 2005, abgerufen am 17. April 2011 (englisch).
  4. a b Joey Roulette, Steve Gorman: NASA’s next-generation Artemis mission heads to moon on debut test flight. In: reuters.com. Reuters, 16. November 2022, abgerufen am 16. November 2022 (englisch).
  5. Robert Z. Pearlman: NASA Confirms New Moon Vehicle is Orion. In: space.com. Future US, Inc., 23. August 2006, abgerufen am 17. April 2011 (englisch).
  6. NASA’s Exploration Systems Architecture Study – Final Report. In: nasa.gov. NASA, November 2005, archiviert vom Original am 11. Januar 2010; abgerufen am 17. November 2022 (englisch).
  7. Andreas Wilkens: Lockheed soll die „Orion“ bauen. In: heise online. Heise Medien GmbH & Co. KG, 1. September 2006, abgerufen am 16. November 2022.
  8. Leonard David: NASA Receives Crew Exploration Vehicle Proposals. In: space.com. Future US, Inc., 3. Mai 2005, abgerufen am 16. November 2022 (englisch).
  9. Davin Coburn: Lockheed Unveils Shuttle Replacement – Lockheed Martin unveils its proposed space shuttle replacement. In: popularmechanics.com. Popular Mechanics, 1. Juni 2005, abgerufen am 21. Januar 2020 (englisch).
  10. Preliminary Report – Regarding NASA’s Space Launch System and Multi-Purpose Crew Vehicle. (PDF; 293 kB) In: spacepolicyonline.com. NASA, Januar 2011, abgerufen am 4. April 2011 (englisch).
  11. NASA Signs Agreement for a European-Provided Orion Service Module. In: nasa.gov. NASA, 16. Januar 2013, abgerufen am 28. Januar 2019 (englisch).
  12. Jason Davis: Orion’s third flight will haul two pieces of a space station to lunar orbit. In: planetary.org. Planetary Society, 6. September 2018, abgerufen am 3. April 2019.
  13. George Dvorsky: NASA Successfully Completes Dramatic In-Flight Test of Orion’s Abort System. In: gizmodo.com. G/O Media Inc., 2. Juli 2019, abgerufen am 16. November 2022 (englisch).
  14. ESA plant weitere Raumflüge. In: orf.at. Österreichischer Rundfunk, 17. Januar 2018, abgerufen am 17. Januar 2018.
  15. Airbus and human spaceflight: From ATV to Orion. In: airbus.com. Airbus, 9. März 2018, abgerufen am 28. Oktober 2018 (englisch).
  16. Orion Hardware Arrival. In: nasa.gov. NASA, 10. November 2015, abgerufen am 2. Januar 2016 (englisch).
  17. NASA Gears Up to Test Orion’s Powerhouse. In: nasa.gov. NASA, 17. Juni 2015, abgerufen am 28. Januar 2019 (englisch).
  18. Rob Coppinger: ESA deal hinges on what Trump does with NASA’s human spaceflight plans. In: spacenews.com. Pocket Ventures LLC, 13. Februar 2017, abgerufen am 28. Januar 2019 (englisch).
  19. ESA-Servicemodul auf dem Weg in die USA. In: astronews.com. Pressemitteilung des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt, 5. November 2018, abgerufen am 27. Januar 2019.
  20. 45th Space Wing Launch Hazard Area. (PDF) (Nicht mehr online verfügbar.) In: patrick.af.mil. U.S. Air Force, 27. Juni 2019, ehemals im Original; abgerufen am 27. Juni 2019.@1@2Vorlage:Toter Link/www.patrick.af.mil (Seite nicht mehr abrufbar, Suche in Webarchiven)
  21. Stephen Clark: Live coverage: NASA conducts Orion abort test over Cape Canaveral. In: spaceflightnow.com. Spaceflight Now, 1. Juli 2019, abgerufen am 16. November 2022 (englisch).
  22. James Cawley: Launch Abort System Demonstrates Ability to Pull Astronauts to Safety – Ascent Abort-2. In: nasa.gov. NASA, 2. Juli 2019, abgerufen am 2. Juli 2019 (englisch).
  23. a b c Chris Bergin: Acronyms to Ascent – SLS managers create development milestone roadmap. In: nasaspaceflight.com. NASASpaceFlight, 23. Februar 2012, abgerufen am 5. August 2012 (englisch).
  24. James Cawley: Purposeful Passengers Hitch a Ride on NASA’s Artemis I Mission. In: nasa.gov. NASA, 16. August 2022, abgerufen am 22. November 2022 (englisch).
  25. Tariq Malik: What time is NASAs Artemis 1 moon rocket launch on Nov. 16? In: space.com. Future US, Inc., 16. November 2022, abgerufen am 16. November 2022 (englisch).
  26. Jeff Foust (SpaceNews): Gerst: still expect to fly EM-2 (first crewed SLS/Orion mission) in 2022. EM-3 would be for the lunar landing to meet 2024 goal. In: Twitter. 30. April 2019, abgerufen am 17. November 2022 (englisch).
  27. Forward to the Moon: NASA’s Strategic Plan for Lunar Exploration. (PDF; 8,7 MB) In: nasa.gov. NASA, Mai 2019, abgerufen am 26. Mai 2019 (englisch).