Die kühne Wette der NASA auf Starship for the Moon könnte die Raumfahrt für immer verändern

Vergrößern /. Wie könnte die Monderkundung in Zukunft aussehen, wenn die NASA jedes Jahr mehrere Raumschiffe dorthin schicken kann? Dieses SpaceX-Rendering bietet eine Vision einer solchen Zukunft.

Wenn NASA-Astronauten in einigen Jahren zum Mond zurückkehren, werden sie dies in einem Lander tun, der den der Apollo-Ära in den Schatten stellt. Das Raumschiff-Fahrzeug von SpaceX misst 50 Meter vom Nasenkegel bis zu den Landebeinen. Im Gegensatz dazu war die beengte Mondlandefähre, die Neil Armstrong und Buzz Aldrin 1969 zum Mond brachte, nur 7 Meter hoch.

Dies ist nur einer von vielen wirklich schockierenden Aspekten der Entscheidung der NASA vor einer Woche, SpaceX zu vergeben – und nur SpaceX – ein Vertrag zum Entwickeln, Testen und Fliegen von zwei Missionen zur Mondoberfläche. Der zweite Flug, der Astronauten zum Mond bringen wird, könnte bereits 2024 starten.

Die NASA vergab SpaceX 2,89 Milliarden US-Dollar für diese beiden Missionen. Aber dieser Vertrag würde in der Höhe steigen, sollte die NASA SpaceX auswählen, um später in den 2020er Jahren wiederkehrende Mondmissionen zu fliegen. Und es hat für SpaceX und die NASA auf unzählige andere Arten einen Wert. Am bedeutendsten ist vielleicht, dass die NASA mit diesem Vertrag auf eine mutige Zukunft der Exploration gesetzt hat. Bis jetzt hatten die Pläne, die die NASA für die Erforschung des Menschen im Weltraum in Betracht gezogen hatte, alle Anklänge an das Apollo-Programm. Die NASA sprach über “nachhaltige” Missionen und Pläne in Bezug auf die Kosten, aber sie waren nur im Namen nachhaltig.

Durch das Wetten auf Starship, das eine Vielzahl von Entwicklungsrisiken mit sich bringt, geht die NASA eine Chance ein viel bessere Zukunft. Eine, in der nicht eine Handvoll Astronauten zum Mond oder Mars gehen, sondern Dutzende und dann Hunderte. In diesem Sinne stellt Starship eine radikale Abkehr von der NASA und der Erforschung des Menschen dar.

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“Wenn Starship die Ziele erreicht, die Elon Musk sich gesetzt hat, ist Starship, das diesen Vertrag erhält, wie die US-Regierung, die die Eisenbahnen im alten Westen hier auf der Erde unterstützt”, sagte Rick Tumlinson, ein Befürworter der menschlichen Besiedlung des Sonnensystems. “Es ist zu einem Grad transformierend, den niemand heute verstehen kann.”

Wir werden dennoch versuchen zu verstehen, wie sich Starship als transformierend erweisen könnte.

1. Raumschiff vorzeitig

Vor der Ankündigung der NASA am 16. April hatte ich nicht erwartet, dass SpaceX so früh im Lander-Entwicklungsprozess die einzige oder sogar die größte Auszeichnung von der NASA erhalten würde.

Vor etwa einem Jahr hat die NASA drei verschiedene Angebote für ein Human Landing System ausgewählt. Innerhalb von 10 Monaten hat jeder der drei Auftragnehmer sein Design verfeinert und mit NASA-Ingenieuren zusammengearbeitet, um zu erklären, wie sein Lander die Anforderungen der Raumfahrtagentur erfüllen kann. Ein Team unter der Leitung von Blue Origin reichte das konventionellste Design ein, das auf die Anfrage der NASA nach einem dreistufigen Lander zugeschnitten war. Dynetics schlug einen innovativen Lander vor, der auf Wiederverwendbarkeit hinwies, aber auch so dimensioniert war, dass nur wenige Astronauten an die Mondoberfläche gebracht wurden.

Im Gegensatz dazu reichte SpaceX eine Version seines Mars-Fahrzeugs als Mondlander ein. In den letzten fünf Jahren hat SpaceX die Entwicklung von Starship als wiederverwendbare Oberstufe einer massiven Rakete, Super Heavy, weitgehend selbst finanziert. Das Fahrzeug soll Dutzende von Menschen gleichzeitig auf einer sechsmonatigen Reise zum Mars bringen. Somit ist das Raumschiff massiv überdimensioniert, um zwei oder vier Astronauten auf die Mondoberfläche zu bringen. Aber von den drei Landern ist es der einzige mit einem direkten Weg zur vollständigen Wiederverwendung.

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Das Raumschiff ist aufgrund seiner Größe und seiner Bestrebungen auch das technisch anspruchsvollste der drei Fahrzeuge. Zu den größten Hürden gehört das Erlernen der Landung von Raumschiffen sowohl auf dem Mond als auch auf der Erde. Um Missionen zum Mond und darüber hinaus durchführen zu können, muss SpaceX die Technologie entwickeln, mit der Starship im erdnahen Orbit mit Methan und flüssigem Sauerstoff betankt werden kann.

“Eines der schwierigsten technischen Probleme, die dem Menschen bekannt sind, ist die Herstellung einer wiederverwendbaren Orbitalrakete”, sagte mir SpaceX-Gründer Elon Musk vor etwa einem Jahr. “Es ist dumm, ein vollständig wiederverwendbares Orbital-System zu haben.”

Da zur Validierung des Starship-Designs so viele technologische Wunder erforderlich sind, hatte ich das Gefühl, dass die NASA das SpaceX-Fahrzeug erst dann als potenziellen Lander einsetzen würde, wenn es geflogen wäre. Vielleicht würde der Start von Starship in den Orbit für die NASA als Technologiedemonstration ausreichen. Oder vielleicht müsste SpaceX einen auf dem Mond landen. Diese vermeintliche Notwendigkeit, die Lebensfähigkeit von Starship zu demonstrieren, ist ein Grund, warum Musk und SpaceX im letzten Jahr in Südtexas Raumschiffe in einem so rasanten Tempo gebaut und gestartet haben. Nur so, so dachte man, würde die NASA an Starship glauben.

Stattdessen hat sich die NASA dem ehrgeizigen Programm verschrieben, noch bevor Starship nach einem Höhenflugtest sicher gelandet ist. In diesem Sinne ist die Unterstützung der NASA für Starship dem Zeitplan voraus.

2. SpaceX braucht die NASA für den Mars

Nachdem SpaceX in den letzten zehn Jahren mehr als 100 Raketen abgefeuert hat, ist deutlich geworden, dass seine Ingenieure jetzt die besten der Welt sind, wenn es darum geht, neue und innovative Raketen zu entwerfen, zu bauen und zu fliegen. Die Ausführung des Falcon 9-Programms als Beweis für die Wiederverwendung in der ersten Phase und die Entwicklung der Falcon Heavy-Rakete bestätigen dies.

Aber große Raketen zu bauen ist eine Sache. Es ist eine andere Sache, alle anderen Fähigkeiten zu entwickeln, die erforderlich sind, um sicherzustellen, dass Menschen zum Mars reisen, auf dem roten Planeten landen und dort überleben können.

Bei Aktivitäten im Weltraum hat sich SpaceX im Rahmen des kommerziellen Crew-Programms auf das Know-how der NASA für Crew Dragon gestützt. In Bezug auf die Arten von Technologien, die für eine Langzeitreise zum Mars durch den Weltraum benötigt werden, verfügt SpaceX nur über begrenzte Erfahrung – Luft, Wasser und andere Verbrauchsmaterialien werden auf einem Crew Dragon-Raumschiff nur sehr wenig recycelt. Die NASA hingegen arbeitet seit mehr als einem Jahrzehnt mit Astronauten auf der Internationalen Raumstation an diesen Problemen.

Die Weltraumbehörde führt seit Jahrzehnten auch Studien zu Mond- und Marsmissionen durch, sagte Abhi Tripathi, der von 2000 bis 2010 als Systemingenieur bei der NASA arbeitete und diese Art von Analysen durchführte. Tripathi verließ die NASA, um bei SpaceX an den Fracht- und Besatzungsversionen des Dragon-Raumfahrzeugs zu arbeiten, bis er 2020 an die University of California in Berkeley zog.

“Die NASA wird zweifellos eine Fülle von Experten für unschätzbare Informationen, Technologien und Themen zur Geltung bringen, um SpaceX dabei zu helfen, ihr gemeinsames Ziel, Menschen auf den Mars zu bringen, zu erreichen”, sagte Tripathi gegenüber Ars.

Die NASA und SpaceX, die so früh mit Starship zusammenarbeiten, helfen auch bei einer Reihe anderer Probleme, die nicht mit dem Transport zusammenhängen. Eine Regierungsbehörde wird beispielsweise benötigt, um die Entwicklung von Atomkraft für die Marsoberfläche zu erleichtern. Und jede menschliche Mission zum Mars wird Fragen zum Schutz der Planeten und andere internationale Bedenken aufwerfen. Wenn die NASA neben SpaceX steht, hilft die US-Regierung bei der Lösung all dieser Probleme.

Plötzlich scheinen menschliche Landungen auf dem Mars in etwa einem Jahrzehnt viel realistischer zu sein.

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