Wie eine neue Orbitale Mondstation uns zum Mars und darüber hinaus bringen könnte

Der Traum vom menschlichen Lebensraum im Orbit um den Mond rückte am 27. September 2017 näher, als die NASA und die russische Raumfahrtagentur (Roscosmos) eine gemeinsame Vision für die Erforschung des Mondes unterzeichneten. Das Projekt, das der Internationalen Raumstation ISS (International Space Station) nachgelagert ist, umfasst eine Raumstation, die sich im Orbit zwischen Erde und Mond befindet - einer Region, die als cis-Mondraum bekannt ist. Als Sprungbrett auf dem Weg zur tieferen Erforschung des Weltraums gesehen, wurde es als Deep Space Gateway (DSG), bezeichnet.

Mit der neuen Schwerlastrakete der NASA, dem Space Launch System, das sich noch in der Entwicklung befindet, wird der Bau des DSG ermöglicht. Ergänzt wird sie durch Russlands weniger leistungsfähige Proton-M- und Angara-Raketen. Es ist jedoch irreführend, dies als eine rein russisch-amerikanische Partnerschaft darzustellen, da auch die drei anderen ISS-Partner (die europäischen, japanischen und kanadischen Raumfahrtbehörden) höchstwahrscheinlich beteiligt sind.

Seit Apollo 17, 1972 vom Mond zurückgekehrt ist, hat sich kein Mensch mehr von zu Hause aus gewagt als die "Tiefe-Erdumlaufbahn", die im Falle der ISS nur 400 km hoch ist.

Der Bau der ISS begann 1998 und ist seit November 2000 kontinuierlich von (meist) sechs Besatzungsmitgliedern besetzt. Das Projekt wurde bis 2020 geplant und ist bis 2024 verlängert worden. Allerdings ist sie älter geworden - und viele würden argumentieren, dass sie bereits hätte ersetzt werden sollen. Sie hat ca. 150 Milliarden Dollar gekostet. 

Ein vergleichbares oder größeres Preisschild für das DSG, das Mitte der 20er Jahre montiert werden soll, ist zu erwarten, wenn die NASA trotz einer prekären Finanzierungssituation ihr Heavy-Lift-Start-System rechtzeitig fertig stellen kann.

Die Umlaufbahn

Das DSG verdankt seinen Namen seinem Standort jenseits des tiefsten Gravitationsfeldes der Erde, dem stärksten Gravitationsfeld der Erde. Das macht es zu einem großartigen Etappenort für den Aufbruch menschlicher Expeditionen zur Mondoberfläche und zu weiter entfernten Zielen wie dem Mars. Es könnte auch als Aufnahmeeinrichtung für die Erstuntersuchung (und Quarantäne, zum Schutz des Planeten) von Proben dienen, die vom Mars oder anderen Körpern mitgebracht werden.

Im Gegensatz zur ISS wäre das DSG nicht ständig bewohnt. Nach den derzeitigen Plänen ist zunächst ein jährlicher 42-Tage-Besuch einer vierköpfigen Besatzung geplant. Instrumente am DSG könnten, wenn sie unbesetzt sind, auch weiterhin nützliche wissenschaftliche Daten sammeln, vor allem in der Nähe des Mondes. Es wird nicht in eine niedrige Mondumlaufbahn gebracht, sondern in spezielle Punkte im Weltraum, wo die Anziehungskraft zwischen Erde und Mond ausgeglichen ist. Damit kann er einer "fast geradlinigen Haloumlaufbahn" folgen (siehe Video unten). Aus der Sicht des Mondes würde das DSG immer wieder tief über einen Pol hinwegfegen und damit großartige Möglichkeiten für wissenschaftliche Messungen bieten.

Zu anderen Zeiten kann das DSG weiter vom Mond entfernt sitzen, in einer Haloumlaufbahn um eine Position auf der Mond-Erde-Linie, die als L2 bekannt ist. Das Gleichgewicht der Gravitationskräfte ermöglicht es hier, ein Raumfahrzeug zu "parken", um Beobachtungen anzustellen.

Da diese Bahnen jedoch nur quasi stabil sind, wären einige Anpassungen notwendig, um das DSG in diesen Konfigurationen aufrechtzuerhalten, ohne dass es an anderer Stelle vom Kurs abkommt. Die kanadische Raumfahrtagentur Canadian Space Agency hat vorgeschlagen, ein Sonnensegel zu verwenden, um die meiste Arbeit zu verrichten, anstatt Treibstoff zu verwenden.  Das ist eine großartige Idee, denn Solarsegel, die durch den Strahlungsdruck einen Schub bekommen, wurden noch nicht ausreichend erprobt, um ihr Potential zu testen - also ist dies eine Gelegenheit, um zu beurteilen, wie sie am besten funktionieren. Abgesehen von ihrem Einsatz beim Manövrieren um das Sonnensystem können Sonnensegel eines Tages Sonden zu den nächsten Sternen treiben.

Der Wettlauf ins All

Das DSG ist von der Realität noch weit entfernt. Es ist jedoch ein logischer nächster Schritt nach der ISS - und jede langfristige multinationale Kooperation im Weltraum muss angesichts der Streitigkeiten zwischen den Nationen, die hier auf der Erde stattfinden, eine gute Sache sein. Es kann uns nicht sehr schnell zum Mars führen, obwohl - staatlich finanzierte Projekte sind oft mit Geldbeträgen ausgestattet, was bedeutet, dass die Pläne hinter privatwirtschaftlichen Bemühungen, wie von Elon Musk und seinem interplanetaren Transportsystem (ITS) bzw. BFR zurückbleiben könnten.

Dies ist nur Musks erster Schritt. Auf dem Internationalen Astronautischen Kongress in Adelaide verkündete er seine eigenen ehrgeizigen Pläne für eine Mondbasis, gefolgt von Raketen auf den Mars bis 2022.

Was immer auch geschieht, es wäre sicherlich inspirierend, wenn Astronauten wieder über den unteren Erdorbit hinaus reisen würden. Eine überholbare Plattform wie das DSG irgendwo in der Nähe des Mondes würde viele Möglichkeiten bieten, sowohl den Mond als auch die Wechselwirkung zwischen Erde und Sonne zu untersuchen.

Quelle: theconversation.com