- VonPatrick Klapetzschließen
Der Mond soll besiedelt werden. Eine wichtige Rolle spielt dabei das Lunar Gateway – eine Raumstation, die den Mond umkreisen wird. Dabei soll sie als Zwischenstopp für zukünftige Mondlandungen dienen. Das Gateway ist quasi eine Bushaltestelle am Mond, aber auch darüber hinaus.
Cape Canaveral – Um auf dem Mond zu landen, braucht es ein Landefahrzeug. Doch bei jeder neuen Artemis-Mission auch ein neues Landefahrzeug mitbringen? Bei dem Gewicht und der Größe ist das alles andere als transportabel und wirtschaftlich. Das Landefahrzeug soll am Mond bleiben und das Orion-Raumschiff ist quasi der Bus, der die Astronautinnen und Astronauten zur Mondumlaufbahn bringt. Doch um zu landen, müssen sie umsteigen und auf den nächsten Bus warten – eine umgebautes Starship vom privaten Raumfahrtunternehmen SpaceX.
Die Besatzung muss aber irgendwo warten. Und das soll sie am Lunar Gateway, einer Raumstation, die um den Mond kreist und quasi als Bushaltestelle dient. Sie ähnelt der Internationalen Raumstation ISS, ist jedoch viel kleiner.
Lunar Gateway: Die Raumstation für den Mond
Der volle Name des Gateway lautet Lunar Orbital Platform-Gateway (engl. orbitales Tor zum Mond), kurz LOP-G und wurde früher auch als Deep Space Gateway (DGS; engl. Tor zum tiefen Weltraum) bezeichnet. Es ist ein Gemeinschaftsprojekt verschiedener Raumfahrtbehörden wie der NASA (USA), ESA (Europa), Kanada (CSA) und Japan (JAXA) – ähnlich wie bei der ISS, nur ohne die russische Raumfahrtbehörde Roskosmos. Im Januar 2021 teilte diese mit, dass das Projekt zu US-zentriert sei und man sich nicht weiter daran beteiligen würde.
Vergleich zwischen ISS und dem Gateway
Während die ISS die ungefähren Ausmaße eines Fußballfeldes einnimmt, wird das Gateway nicht einmal Einviertel ihrer Ausmaße erreichen (Solar-Panels nicht mit inbegriffen). Auch das Druckvolumen an Bord der Raumstation wird mit ungefähr 125 Kubikmetern nur Einachtel der ISS betragen (ungefähr 1.000 Kubikmeter).
Während auf der ISS bereits elf Personen zur selben Zeit gewohnt haben, kann das Gateway maximal vier Besatzungsmitglieder beherbergen. Deren Missionsdauer wird ebenfalls auf 30 bis 90 Tage begrenzt sein, wogegen die Berufsraumfahrer auf der ISS um die sechs Monate am Stück auf der Raumstation verbringen. Das Gateway wird somit nur eine Mini-Raumstation werden – eine, die eventuell auch vom deutschen ESA-Astronauten Matthias Maurer besucht wird.
Die Umlaufbahn vom Gateway: NASA und ESA haben sich geeinigt
Dafür wird sie aber um den Mond herumfliegen und dieser befindet sich im Mittel 384.400 Kilometer von der Erde entfernt. Die Umlaufbahn der Raumstation wird dabei stark exzentrisch sein. An ihrem nächsten Punkt zum Erdtrabanten soll sie diesen in einer Höhe von 3.000 Kilometern umrunden – die ISS umfliegt die Höhe in rund 400 Kilometern.
Am mondfernsten Punkt soll sich das Gateway 70.000 Kilometer vom Mond entfernt haben. So weit draußen im Weltall war noch kein Mensch. „Von der Erde aus wird er wie ein Mond-Heiligenschein erscheinen“, heißt es bei der ESA.
Für eine Mondumrundung wird die Raumstation sieben Tage benötigen. Mondlandungen und die Rückkehr zum Gateway können somit alle sieben Tage durchgeführt werden – immer dann, wenn man der Mondoberfläche am nächsten ist. Dabei kann der Orbit der Station je nach Landeplatz auf dem Mond angepasst werden. Anpassungen sind ohnehin ein stetiges Kernstück der Mission. Es müssen regelmäßig kleinere Korrekturmanöver durchgeführt werden, damit die Raumstation in ihrer Umlaufbahn bleibt.
Wie ist das Lunar Gateway aufgebaut?
Das Lunar Gateway soll insgesamt aus neun Elementen bestehen. Nachdem das Orion-Raumschiff an die fertiggestellte Raumstation angedockt hat, wird die zukünftige Besatzung zunächst die Luftschleuse (Airlock) betreten. Als nächstes folgen zwei Wohnmodule. Eines stammt von der NASA, das andere wird gemeinsam von der ESA und JAXA bereitgestellt. Am letzteren soll sich ein Proben-Rückholfahrzeug (Sample Return Vehicle) und ein Modul zur Lagerung von Ausrüstungen und Frachtgütern angeschlossen werden.
Darauf folgt das amerikanische Bedienelement (Utilization Element), das auch HALO (Habitation and Logistics Outpost; engl. Außenposten für Lebensraum und Logistik) genannt wird. Laut der NASA bildet das HALO-Modul das „Rückgrat für die Befehls- und Kontrollsysteme und die Energieverteilung im gesamten Gateway“. Hier sollen wissenschaftliche Experimente durchgeführt werden und der Kontakt zur Mondoberfläche aufrecht erhalten werden. Es soll die Andockstelle für die umgebauten Starship-Raumschiffe sein.
Dann gibt es noch das europäische ESPRIT-Modul. Das Akronym steht für European System Providing Refueling, Infrastructure and Telecommunications (engl. Europäisches System zur Bereitstellung von Betankung, Infrastruktur und Telekommunikation) und soll unter anderem als Wissenschaftsschleuse dienen. Hieran schließt das letzte Modul: Das Power and Propulsion Module (PPE; engl. Energie- und Antriebsmodul) soll Solarzellen zur Stromversorgung sowie ein Ionen-Triebwerk zur Steuerung des Gateway beinhalten.
Nicht zugvergessen ist der kanadische Roboterarm Canadarm3, der an jeder Schnittstelle der Raumstation angebracht werden kann und somit flexibel für Außenbord-Reparaturen und -Einsätze verwendet werden kann. Sein Vorgänger, der Canadarm2 befindet sich übrigens auf der ISS.
Lunar Gateway: Der Aufbau eines neuen menschlichen Außenpostens im All möge beginnen
Ursprünglich sollte das Lunar Gateway stückweise mit den Artemis-Missionen ins Weltall befördert werden. Die NASA hatte sich aber für eine separate Mission entschieden, die frühestens im November 2024 starten soll – somit noch vor der ersten Mondlandung der Artemis III Mission.
Deutsche und europäische Beteiligung bei Artemis
Damit die Raumschiffe nicht vom Kurs abkommen, werden sie ein Navigationsgerät benutzen, das in Deutschland hergestellt wird: der Star Tracker von Jena Optronik. Europäische Technik ist besonders für die Reise zum Mond unabdinglich. Denn das Orion-Raumschiff wird vom European Service Modul ESM angetrieben und mit Sauerstoff, Wasser und Wärme versorgt. Bei Artemis I wird außerdem die Strahlenbelastung des Weltraums vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt DLR gemessen.
Mit der „Mini-space station Gateway“-Mission (engl. Mini-Raumstation Gateway) sollen die beiden Module HALO und PPE ins Weltall befördert werden. Als Transportfahrzeug soll eine Falcon Heavy-Rakete von SpaceX dienen. Der Launch soll von Cape Canaveral aus von der Startkomplex 39A erfolgen. Bis die Module an ihrem Bestimmungsort angekommen sind, sollen neun bis zehn Monate vergehen.
An das HALO-Modul soll zusätzlich ein Dragon XL-Raumfrachter angedockt werden, der sechs bis zwölf Monate lang an der Station angedockt bleiben soll. Die ersten Technologie-Demonstrationen und wissenschaftlichen Missionen sollen voraussichtlich 2026 erfolgen. Das ESPRIT-Modul soll im Folgejahr geliefert werden. Die anderen Module sollen 2028 zum Gateway geschickt werden – wenn denn alles nach Plan verläuft. Jedoch wird das Gateway als direkter Weg zum Mond NASA-Intern kritisch gesehen. Für den Aufbruch zum Mars und andere interstellare Orte sei das Lunar Gateway als Zwischenstopp aber unerlässlich.