Artemis vs. Apollo: Das Treffen der Mondgenerationen
Am Sonntag, den 11. Dezember 2022, um 19:40 Uhr mitteleuropäischer Zeit, landete die Orion-Raumkapsel der Mission Artemis I im Pazifik vor der mexikanischen Küste von Baja California. Damit endete eine erfolgreiche Demonstration der SLS-Trägerrakete mit Testflug ohne Crew um den Mond. Am 11. Dezember 1972, genau 50 Jahre zuvor, landeten mit Apollo 17 die bislang letzten Menschen und mit Harrison Schmitt der einzige Wissenschaftler auf dem Mond.
Dass beide Ereignisse auf den gleichen Tag fielen, war Zufall, und dass Nasa-Chef Bill Nelson im Interview von einer anstehenden Mondlandung mit Apollo 3 statt mit Artemis III sprach, war ein Versehen. Dennoch wurde beides zum Symbol dafür, wie sehr Artemis von Apollo geprägt ist – und in den Schatten gestellt wird. Die Landung von Artemis I wurde im Livestream auf Youtube(öffnet im neuen Fenster) in der Spitze nur von knapp 270.000 Zuschauern weltweit verfolgt.
Dabei ist selbst mangelndes Interesse eine Parallele zur Mission vor 50 Jahren. US-Fernsehsender waren bei der Übertragung von Apollo 17 erstaunt darüber, dass es fast keine Rückmeldungen des Publikums gab.(öffnet im neuen Fenster) Bei den Missionen davor gab es zwar Rückmeldungen, die waren aber eher negativ: Das Publikum beklagte vielfach, dass für die Missionsberichte ihre geliebten Seifenopern unterbrochen wurden. Die nächste Mondlandung wurde aus Kostengründen bereits nicht mehr gestartet. Die fertige Saturn-V-Rakete von Apollo 18 steht heute als Museumsstück in Cape Canaveral.
Es gab im Jahr 1972 schlicht wichtigere Probleme. Der Krieg in Vietnam kostete Geld und die Bürgerrechtsbewegung forderte mehr Aufmerksamkeit für irdische Probleme, wie etwa Gil Scott-Heron 1970 im Lied Whitey On the Moon(öffnet im neuen Fenster) anprangerte. Seine Klage über eine hohe Arztrechnung, die er über zehn Jahre abbezahlen muss, ist in den USA heute immer noch genauso aktuell wie die gesellschaftlichen Spannungen. Und auch die Wissenschaft bleibt bei Artemis hinter der Öffentlichkeitsarbeit zurück – wie schon bei Apollo.
Cubesats blieben auf der Strecke
Die zehn wissenschaftlichen Cubesat-Missionen, die zusammen mit dem Testflug von Artemis I gestartet wurden, hatten niedrigste Priorität. Sie wurden vor über einem Jahr in die Rakete integriert, viele waren aber gar nicht für so lange Wartezeiten ausgelegt. Sieben von zehn Cubesats hatten Fehlfunktionen,(öffnet im neuen Fenster) nur drei recht einfache Missionen verliefen erfolgreich. Eine sollte die Oberstufe nach der Abtrennung beobachten, eine zweite Mission beobachtet die Entwicklung von Hefezellen im Weltall, die dritte hat einen Strahlungsmesser und ein primitives Wasserdampftriebwerk an Bord.
Glück hatte die Mission Lunar Flashlight. Sie kam zu spät für den Einbau in Artemis, wurde aber just am gleichen Tag, dem 11. Dezember 2022, an Bord einer Falcon 9 zusammen mit der Mondlande-Mission von iSpace gestartet.
Komplexe Missionen wie der Mondlander Omotenashi oder die mit Solarsegel ausgestattete Asteroidenmission NEA Scout litten unter Navigations- und Batterieproblemen durch fehlende Möglichkeiten zum Nachladen und Rekalibrieren der Hardware. Artemis erwies sich so als besonders schlechte Option für wissenschaftliche Mitfluggelegenheiten.
Bis zur nächsten Gelegenheit wird es noch länger dauern. Mit dem Bau einer zweiten SLS-Rakete für Artemis II wurde gerade erst begonnen. Diese Mission, dann mit Menschen an Bord, soll frühestens 2024 fliegen. Die eigentliche Mondlandung, Artemis III, wird von Nasa-Insidern nicht mehr vor 2028 erwartet.(öffnet im neuen Fenster) Von Apollo 8 bis Apollo 17 vergingen hingegen nur vier Jahre. Artemis steht nicht nur für eine Wiederholung längst gezeigter Leistungen, sondern fliegt viel seltener. Und die Apollo-Hardware war vor einem halben Jahrhundert ganz objektiv besser und leistungsfähiger.
Das zeigte sich schon in der Missionsgestaltung von Artemis I, die auf die mangelnde Leistung der SLS-Trägerrakete Rücksicht nehmen musste.
Auf vielen Umwegen zum Mond
SLS ist durch Sparmaßnahmen trotz des hohen Budgets zu leistungsschwach, um ein Raumschiff samt Crew und Mondlander zum Mond zu transportieren. Deshalb wurden Verträge für den Mondlander ausgeschrieben, die letztlich an SpaceX für ein modifiziertes Starship gingen. Ausgerechnet die mangelnde Leistung ist aber nun dafür verantwortlich, dass Artemis I aktuell den Rekord für die größte Entfernung eines für Menschen gebauten Raumschiffs von der Erde hält, den bislang die Crew von Apollo 13 innehatte.
Der Grund: Das von der Esa nach Vorgaben der Nasa gebaute Servicemodul des Orion-Raumschiffs hat nicht genug Treibstoff an Bord, um nach einem Start von der Erde direkt auf eine Flugbahn zum Mond und in den niedrigen Mondorbit einzuschwenken und anschließend von dort wieder zurück zur Erde fliegen zu können. Deshalb wurde für Artemis I ein energiesparender, hoher Orbit um den Mond gewählt, und so dauerte die Mission drei Wochen. Für die geplante vierköpfige Crew von Artemis II ist das jedoch ein zu langer Flug, da weder ein Mondlander noch eine Raumstation im Mondorbit warten, die mehr Platz bieten würden.
Für Artemis II ist deswegen geplant, zunächst in einen elliptischen hohen Erdorbit zu fliegen, dann am tiefsten Punkt der Flugbahn das Triebwerk zu zünden, um mithilfe des Oberth-Effekts(öffnet im neuen Fenster) genug Energie für einen direkten Flug nahe des Mondes zu haben. Dabei wird das Orion-Raumschiff aber nicht in einen Orbit einschwenken, sondern wie Apollo 13 nach einem einfachen Vorbeiflug direkt zur Erde zurückkehren.
Artemis verwendet fast noch Apollo-Technik
Durchgeführt werden die Manöver mit einem AJ10-190 Triebwerk, das im Servicemodul verbaut wird. Dabei handelt es sich um ausgebaute Orbitale Manövertriebwerke (OMS) aus den alten Spaceshuttles. Das Triebwerk von Artemis I hatte bereits 20 Flüge hinter sich, bevor es am Ende von Artemis I in der Erdatmosphäre verglühte.
Beim AJ10-190 handelt es sich um eine Variante des AJ10-137 Triebwerks, mit dem die Apollo-Servicemodule zum Mond flogen. Ursprünglich wurden AJ10-Triebwerke(öffnet im neuen Fenster) für die zweite Stufe der Vanguard-Rakete entwickelt, die 1957 zu trauriger Berühmtheit gelangte: Als Antwort auf den Start von Sputnik sollte sie den ersten amerikanischen Satelliten(öffnet im neuen Fenster) starten. Der Start wurde live im Fernsehen übertragen, als die Rakete nach nur zwei Sekunden Flug explodierte. Das AJ10 war daran allerdings nicht schuld.
Während die AJ10-Triebwerke nicht mehr wiederverwendet werden können, bleiben immerhin einige Komponenten von Artemis I erhalten. Ein Teil der Avionik soll aus der gelandeten Orion-Kapsel ausgebaut und in die neue Orion-Kapsel von Artemis II eingebaut werden. Allein dieser Prozess soll bis zu zwei Jahre dauern.(öffnet im neuen Fenster) Viel Geld wird dabei nicht gespart. Die Kosten der Durchführung für jede der ersten drei Artemis-Missionen werden auf 4,1 Milliarden US-Dollar geschätzt – ohne die rund 40 Milliarden US-Dollar Entwicklungskosten oder Infrastruktur wie die über eine Milliarde Dollar für einen zweiten Startturm.
Artemis bleibt im Schatten von Apollo
Den Schatten von Apollo wird Artemis so wohl nie verlassen können. Dafür ist die per Gesetzbeschluss im US-Senat vorgeschriebene Spaceshuttle-Technik von SLS und Orion zu leistungsschwach, zu teuer und fliegt zu selten. Der Kontrast zur Technik von SpaceX zeigt dabei, wie weit die Nasa dadurch hinter den Möglichkeiten ihres Budgets zurückbleibt. Dazu muss nicht einmal auf das Starship verwiesen werden.
Dragon und Falcon Heavy wären kostengünstig und leistungsfähig genug, um für das über 50 Milliarden US-Dollar umfassende Entwicklungs- und Missionsbudget der ersten drei Artemis-Missionen etwa 100 Crew-Transporte zum Mond durchzuführen. Im Artemis-Programm ist Raumfahrt aber längst Nebensache. Raumfahrt dient dort offenbar vor allem als Freibrief zur Selbstbereicherung der beteiligten Konzerne ohne nennenswerte Gegenleistung, weshalb Artemis trotz eines halben Jahrhunderts technischer Entwicklung so weit hinter Apollo zurückbleibt.
Die von Nasa-Chef Bill Nelson oft beschworene Artemis-Generation wird hoffentlich jene Generation sein, die diese Hindernisse aus dem Weg räumt und der Raumfahrt mit ihrem großzügigen Budget dazu verhilft, ihr Potenzial zu nutzen. Dazu müssen Programme mit technischem und wirtschaftlichen Sachverstand entwickelt und Verträge ausgehandelt werden, die auch andere Konzerne als SpaceX zu wenigstens entfernt realistischen Kostenvorstellungen zwingen.