Am 11. Oktober 2010 unterzeichnete der Kongress das parteiübergreifende NASA Authorization Act, das die notwendigen Mittel für die Raumfahrtbehörde bereitstellte, um mit den Vorbereitungen für ihre „Reise zum Mars“ zu beginnen. Für die Durchführung der ersten Missionen mit Besatzung auf dem Roten Planeten wurden mehrere Komponenten als entscheidend eingestuft. Dazu gehörten das Space Launch System (SLS) und das Orion Multi-Purpose Crew Vehicle.
Trotz einer kürzlichen Ankündigung, dass die NASA in den kommenden Jahren der Rückkehr zum Mond Priorität einräumen wird, sind sowohl die SLS als auch der Orion auf dem richtigen Weg, um letztendlich Missionen mit Besatzung zum Mars durchzuführen. In den letzten Wochen führte die NASA kritische Bewertungen beider Komponenten und ihrer vorgeschlagenen Startpläne durch und stellte fest, dass sie im Jahr 2020 gemeinsam gestartet werden, um Exploration Mission-1 (EM-1) durchzuführen.
Dieser Testflug, der abgeschraubt wird, wird beide Systeme testen und den Grundstein für die erste Besatzung der SLS und des Orion mit Besatzung legen. Bekannt als Exploration Mission-2 (EM-2), die ursprünglich für 2021 geplant war, wird dieser Flug nun voraussichtlich 2023 stattfinden. EM-1 wird auch dazu dienen, eine regelmäßige Trittfrequenz von Missionsstarts festzulegen, zu denen Astronauten zurückkehren der Mond und schließlich weiter zum Mars.
Die jüngste Überprüfung folgte einer früheren Bewertung, bei der die NASA die Kosten, das Risiko und die technischen Faktoren für die Aufnahme von Besatzungsmitgliedern in die Mission bewertete. Diese Überprüfung wurde als Ergebnis der Besatzungsstudie und der Herausforderungen im Zusammenhang mit dem Aufbau der Kernphase des SLS eingeleitet. Zu den wichtigsten gehörte der jüngste Tornado-Schaden, der in der Michoud Assembly Facility in New Orleans verursacht wurde, wo derzeit die SLS gebaut wird.
Hinzu kommen die Herausforderungen bei der Herstellung und Lieferung des ersten Orion-Servicemoduls. Dieses Modul, das von der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) entwickelt wird, dient als primäre Kraft- und Antriebskomponente des Orion, bis es am Ende jeder Mission verworfen wird. Im Sommer 2016 war auch das Design des Servicemoduls Gegenstand einer kritischen Designprüfung und wurde bestanden.
Nach Durchführung ihrer Überprüfung bestätigte die NASA den ursprünglichen Plan, die EM-1 ungeschraubt zu fliegen. Als amtierender NASA-Administrator kündigte Robert Lightfoot kürzlich in einer Pressemitteilung der NASA an:
„Während die Überprüfung der möglichen Risiken für den Herstellungs- und Produktionsplan einen Starttermin im Juni 2020 anzeigt, verwaltet die Agentur bis Dezember 2019. Da einige der identifizierten Hauptrisiken nicht tatsächlich erkannt wurden, können wir Minderungsstrategien einführen für diese Risiken zum Schutz des Datums Dezember 2019. “
Darüber hinaus hat die NASA neue Meilensteine für die Produktionsleistung festgelegt, um ein zentrales Problem zu lösen, das bei der Überprüfung festgestellt wurde, nämlich die Planung von Risiken. Basierend auf den Erkenntnissen aus Erstbauten haben die NASA und ihre Auftragnehmer neue Maßnahmen zur Optimierung von Bauplänen ergriffen, die Flexibilität gewährleisten - insbesondere, wenn Auftragnehmer nicht in der Lage sind, termingerecht zu liefern.
Zu diesem Zeitpunkt ist die NASA auf dem richtigen Weg, die neuen Weltraumerkundungssysteme zu entwickeln, die Astronauten zum Mond und darüber hinaus zurückbringen. Die Kostenbewertungen für EM-1, zu denen das SLS und die Bodensysteme gehören, liegen derzeit innerhalb ihrer ursprünglichen Ziele. Bis Juni 2020 schätzt die NASA, dass die Kostenüberschreitungen für die SLS innerhalb einer Grenze von 15% und für die Bodensysteme nur geringfügig darüber liegen werden.
Im Rahmen der Überprüfung prüfte die NASA auch, wann der Test des Startabbruchsystems des Orion (der vor EM-1 stattfinden muss) stattfinden würde - den sie bis April 2019 verschieben wollten. Bekannt als Ascent-Abort 2, Dieser Test bestätigt die Fähigkeit des Startabbruchsystems, die Besatzung während des Abstiegs sicher zu landen, und stellt sicher, dass die Agentur für einen Flug mit Besatzung im Jahr 2023 auf dem richtigen Weg bleiben kann.
Um SLS und Orion zu bauen, setzt die NASA auf mehrere neue und fortschrittliche Fertigungstechniken. Dazu gehört die additive Fertigung (3D-Druck), mit der mehr als 100 Teile für das Orion-Raumschiff hergestellt werden. Die NASA verwendet auch eine als Selbstreaktions-Reibrührschweißen bekannte Technik, um die beiden größten Kernstufen der Rakete zu verbinden, die die dicksten Strukturen sind, die jemals mit dieser Technik verbunden wurden.
Die Integration des ersten Servicemoduls in Bremen ist in vollem Gange. Die Arbeiten am zweiten beginnen bereits. Dies findet im Airbus-Integrationsraum statt, in dem Besatzungen in Acht-Stunden-Schichten mehr als 11 km Kabel installieren, die die Zentralcomputer des Moduls mit allem verbinden, von Solarflugzeugen und Kraftstoffsystemen bis zu den Triebwerken des Moduls und Luft- und Wassersysteme.
Diese Besatzungen haben kürzlich auch die Installation der 24 Orientierungsstrahlruder des Orion abgeschlossen, die die acht größeren Motoren ergänzen, die den Hauptmotor unterstützen. Das komplexe Design des Antriebssystems des Moduls erfordert die Fertigstellung von 1100 Schweißnähten, von denen nur noch 173 übrig sind. Derzeit wollen die ESA-Crews die Arbeiten am Orion beenden und bis Sommer 2018 in die USA versenden.
In Bezug auf die Montage des SLS hat die NASA das Schweißen aller wichtigen Strukturen an die Raketenstufen abgeschlossen, um sie zusammenzubauen. Sobald dies abgeschlossen ist, können sie einen Motortest durchführen, bei dem die vier RS-25-Motoren gleichzeitig auf der Kernstufe gestartet werden - der EM-1 „Green Run“. Wenn EM-1 stattfindet, wird der Start von Bodensystemen und Besatzungen im Kennedy Space Center der NASA in Florida unterstützt.
Die Agentur entwickelt außerdem mit Roscosmos und Industriepartnern wie Boeing und Lockheed Martin ein Deep Space Gateway (DSG) -Konzept. Diese Raumstation, die sich in einer Umlaufbahn um den Mond befindet, wird Missionen zur Mondoberfläche, zum Mars und zu anderen Orten tiefer im Sonnensystem ermöglichen. Weitere derzeit in Betracht gezogene Komponenten sind der Deep Space Transport sowie das Martian Basecamp und Lander.
Diese beiden letztgenannten Komponenten ermöglichen Missionen jenseits des Erde-Mond-Systems. Während die Kombination von SLS, Orion und DSG erneute Mondmissionen ermöglichen wird (die seit der Apollo-Ära nicht mehr stattgefunden haben), sind die Schaffung eines Deep Space Transport und eines Martian Basecamp ein wesentlicher Bestandteil der Pläne der NASA, eine Mission mit Besatzung an der Roter Planet bis in die 2030er Jahre.
In der Zwischenzeit konzentriert sich die NASA auf den ersten Testflug des Orion und des SLS, der in einigen Jahren den Weg für eine Mission mit Besatzung ebnen wird. William Gerstenmaier, stellvertretender Administrator der NASA-Direktion für Human Exploration and Operations Mission, erklärte:
„Bei den ersten Flügen von SLS und Orion werden die Hardware-Fortschritte jeden Tag fortgesetzt. EM-1 wird eine bedeutende Errungenschaft für die NASA und die Zukunft unserer Nation in der Erforschung des menschlichen Weltraums darstellen. Unsere Investitionen in SLS und Orion werden uns zum Mond und darüber hinaus führen und die amerikanische Führung im Weltraum vorantreiben. “
Seit fast vierzig Jahren werden keine bemannten Raumflüge außerhalb der erdnahen Umlaufbahn durchgeführt. Mit dem Ausscheiden aus dem Space-Shuttle-Programm im Jahr 2011 hat die NASA die Möglichkeit verloren, inländische Starts durchzuführen. Aus diesen Gründen haben die letzten drei Präsidentschaftsverwaltungen ihre Verpflichtung bekundet, die notwendigen Werkzeuge zu entwickeln, um zum Mond zurückzukehren und Astronauten zum Mars zu schicken.
Dies wird nicht nur die Führungsrolle der Vereinigten Staaten bei der Erforschung des Weltraums wiederherstellen, sondern auch neue Orte für die Erforschung des Menschen eröffnen und neue Möglichkeiten für die Zusammenarbeit zwischen Nationen sowie zwischen Bundesbehörden und Industriepartnern schaffen. Schauen Sie sich unbedingt dieses Video an, in dem die Pläne der NASA für die Erforschung des Weltraums vorgestellt werden:
