Nach der Artemis-III-Mission, bei der die ersten Menschen in der Nähe des Mondsüdpols landen, werden Artemis-IV-Astronauten auf der ersten Mondraumstation der Menschheit, Gateway, leben und arbeiten, was neue Möglichkeiten für die Wissenschaft und die Vorbereitung bemannter Missionen zum Mars eröffnet. Die Mission wird die komplexe Choreografie mehrerer Starts und Andockvorgänge von Raumfahrzeugen in der Mondumlaufbahn kombinieren und außerdem das Debüt einer größeren, leistungsstärkeren Version der SLS-Rakete (Space Launch System) der NASA und einer neuen mobilen Trägerrakete markieren.
Ein privater Mondlander wird im Jahr 2024 eine „Speicherplatte“ mit 275 menschlichen Sprachen zum Mond bringen
Ispace wird im Rahmen seiner Mondmission später in diesem Jahr eine Zeitkapsel mit 275 menschlichen Sprachen zum Mond schicken. Ein japanisches Monderkundungsunternehmen, das daran arbeitet, die menschliche Präsenz im Weltraum zu erhöhen, hat sich mit der Organisation der Vereinten Nationen für Erziehung, Wissenschaft und Kultur (UNESCO) zusammengetan, um einen wichtigen Teil unserer Menschheit während des bevorstehenden Hakuto-R auf dem Mond zu behalten Mission 2, die einen automatischen Lander zur Mondoberfläche schicken wird.
Die Mission besteht darin, eine von der UNESCO entwickelte „Speicherplatte“ mit 275 Sprachen und anderen kulturellen Artefakten auf die Mondoberfläche zu bringen. Dies wird ein Versuch sein, das Leben eines Teils der Menschheit zu retten, für den Fall, dass jemals eine Bedrohung für die Existenz der Menschheit auf der Erde besteht.
Diese Sprachen werden Teil der Präambel der UNESCO-Verfassung sein, in der „die Bedeutung der Wahrung der Einheit der Welt, der sprachlichen Vielfalt und der Kulturen“ betont wird. Ispace wird das Speicherlaufwerk an Bord seines Resilience-Mondlanders, Teil der Hakuto-R-2-Mission, bringen und es irgendwann Ende 2024 zum Mond schicken, sofern die aktuellen Zeitpläne bestehen bleiben.
Künstlerische Darstellung der Mondraumsonde ispace Hakuto-R auf dem Mond. ISpace
„Der Erhalt der sprachlichen Vielfalt und der Erhalt der Kultur sind wichtige Aspekte des UNESCO-Auftrags. Es ist uns eine Ehre, bekannt zu geben, dass die Hakuto-R-Mission 2 von Ispace zum Wohle der Welt zur Mondmission der UNESCO beitragen wird“, sagte Julien Lamami, CEO von ispace-Europe, in einer Erklärung.
„Wir kommen mit der Hakuto-R 2-Mission voran, dank der jüngsten Fortschritte in der Lander- und Rover-Entwicklung, die uns auf den richtigen Weg für einen Start im Winter 2024 mit einer UNESCO-Nutzlast gebracht haben“, fuhr Lamami fort.
Der erste Mondlander von Ispace, Hakuto-R, startete im Dezember 2022 auf der Mission 1 des Unternehmens. Als der Lander am 25. April 2023 seinen historischen Landeversuch unternahm, berechnete sein Bordcomputer die Höhenmessung falsch, was zum Absturz der Raumsonde führte.
Die zweite Mission des Unternehmens, Hakuto-R Mission 2, soll irgendwann im Winter 2024 starten und einen Mikrolunarrover umfassen.
ispace entwickelt bereits seine Mission 3, deren Start für 2026 geplant ist und eine von der NASA gebaute wissenschaftliche Nutzlast umfassen wird, die in das Commercial Lunar Payload Services (CLPS)-Programm der Agentur aufgenommen wird. Diese Mission wird den Mondlander Apex 1.0, ein größeres Raumschiff mit einer geplanten Nutzlast von 1.100 Pfund (500 kg), zum Mond schicken.
Die erste Raumstation der Menschheit, die den Mond umkreist
Die NASA wird HALO (Accommodation and Logistics Outpost), das Zentrum des Bildes im Hintergrund, zusammen mit dem Energie- und Antriebselement (nicht abgebildet) vor der Artemis-IV-Mission als erste Elemente von Gateway, dem ersten Weltraum, in die Mondumlaufbahn bringen Bahnhof. Während dieser Mission werden Astronauten die Orion-Raumsonde mit dem Mond-I-Hab (Teile davon sind hier im Vordergrund zu sehen) starten und zum Gateway fliegen. Lunar I-Hab wird von der ESA (Europäische Weltraumorganisation) mit erheblichem Hardware-Beitrag von JAXA (Japan Aerospace Exploration Agency) bereitgestellt und ist eines von vier Gateway-Modulen, in denen Astronauten im Mondorbit leben und arbeiten werden.
Die Lunar I-Hab- und HALO-Module von Gateway werden im Industriewerk Thales Alenia Space in Turin, Italien, gebaut. ESA/Stefan Korvaja
Thales Alenia Space hat letztes Jahr umfangreiche Schweißarbeiten an HALO abgeschlossen und mit der ersten Fertigung des Lunar I-Hab begonnen. Das Unternehmen ist Subunternehmer von Northrop Grumman beim HALO-Projekt und Hauptauftragnehmer der ESA beim Lunar I-Hab-Projekt.
Northrop Grumman/Thales Alenia Space
Neben HALO, dem Lunar I-Hab und dem Energie- und Antriebselement bilden zwei weitere Gateway-Module der ESA und des Mohammed Bin Rashid Space Center die Kernkomponenten der Raumstation. CSA (Canadian Space Agency) stellt das fortschrittliche externe Robotersystem Canadarm3 und Zubehör für wissenschaftliche Instrumente bereit.
Die Raumstation Gateway im polaren Orbit um den Mond ist die Heimat der Orion-Raumsonde und der Weltraumlogistik-Raumsonde von SpaceX, die während der Artemis-IV-Mission wissenschaftliche Entdeckungen auf der Mondoberfläche unterstützt.
Internationale Teams von Astronauten, die mit Gateway in der Südpolregion des Mondes leben, wissenschaftliche Forschung betreiben und sich auf Missionen vorbereiten, werden die ersten Menschen sein, die den Weltraum bewohnen.
Artemis-Missionen beschleunigen die wissenschaftliche Erkundung der Mondoberfläche und bald auch die Mondumlaufbahn an Bord des Gateway. Das im Rahmen internationaler und kommerzieller Partnerschaften errichtete Gateway wird Andockhäfen für eine Vielzahl von Gastraumfahrzeugen, Platz für Besatzungen zum Wohnen, Arbeiten und Trainieren für Missionen zur Mondoberfläche sowie Forschungsinstrumente für Heliophysik, menschliche Gesundheit und Biowissenschaften umfassen.
Künstlerisches Konzept einer vollständigen Gateway-Konfiguration. NASA
Die ovale Umlaufbahn von Gateway verläuft über die Nord- und Südpolregionen des Mondes und bietet beispiellose Möglichkeiten für die Wissenschaft und den Zugang zur Mondoberfläche. Die Umlaufbahn kombiniert die Vorteile des Oberflächenzugangs aus einer niedrigen Mondumlaufbahn mit der Treibstoffeffizienz einer entfernten retrograden Umlaufbahn und bietet gleichzeitig einzigartige Ausblicke auf die Erde, den Mond, die Sonne und den Weltraum für wissenschaftliche Erkundungen.
Das Gateway nimmt am Boden Gestalt an und Ingenieure werden seine ersten beiden Module – das von Maxar gebaute Energie- und Antriebselement (PPE) und das von Northrop Grumman gebaute Wohn- und Logistikelement (HALO) – für den Start an Bord verbinden SpaceX Falcon Heavy. Die Elemente werden etwa ein Jahr lang in der Mondumlaufbahn reisen und dabei einen hocheffizienten solarelektrischen Antrieb und die Schwerkraft von Erde, Mond und Sonne nutzen, um ihr Ziel zu erreichen. Eine Vielzahl wissenschaftlicher Instrumente auf HALO und in PPE werden wissenschaftliche Daten zur Strahlung während des Transits und während Gateway sich in der Mondumlaufbahn befindet, liefern.
Künstlerisches Konzept der Besatzungskonfiguration der Block-1B-Rakete des Space Launch System (SLS) der NASA während des Starts von der neuen mobilen Trägerrakete für den Nachtstart. NASA
Sobald sie sich im Orbit um den Mond befinden, durchlaufen die Gateway-Computer eine Checkliste mit Elementen, um sich auf die Ankunft des zweiten Besatzungsunterkunftselements von Artemis IV, des International Habitat Module oder I-Hab, vorzubereiten, das von der ESA (Europäische Weltraumorganisation) bereitgestellt wird. Das I-Hab wird den Raum erweitern, in dem Gateway-Astronauten leben, arbeiten, innovative wissenschaftliche Forschung betreiben und sich auf ihre Missionen zur Mondoberfläche vorbereiten werden. I-Hab verfügt außerdem über wichtige Lebenserhaltungssysteme der JAXA (Japan Space Agency), die längere Aufenthalte an Bord des Gateways ermöglichen.
Künstlerisches Konzept des menschlichen Landesystems SpaceX Starship. SpaceX
Vor dem Start der Besatzung und des I-Hab mit der SLS-Rakete werden die NASA und ihre Partner zwei weitere Raumschiffe für die Mission vorpositionieren: das Starship Human Landing System von SpaceX, das die nächste Generation von Raumanzügen für Mondspaziergänge tragen wird, und Dragon XL von SpaceX , ein Logistikmodul, das wissenschaftliche Experimente und andere Materialien für die Mission transportiert. Das verbesserte Raumschiff wird Artemis IV mit erweiterten Fähigkeiten für langfristige Erkundungen und zukünftige Missionen unterstützen, einschließlich des Andockens an Gateway.
Flexible Levitation on Track (FLOAT) auf einem Mondschienensystem
Das Jet Propulsion Laboratory der NASA will das erste Mondschienensystem bauen, das Nutzlast zuverlässig, autonom und effizient zum Mond transportiert. Ein zuverlässiges und langlebiges Robotertransportsystem wird für den täglichen Betrieb einer nachhaltigen Mondbasis in den 2030er Jahren von entscheidender Bedeutung sein, wie es im Mond-Mars-Plan der NASA und in Missionskonzepten wie Robotic Lunar Surface Operations 2 (RLSO2) vorgesehen ist.
Das FLOAT-System verwendet motorlose Magnetroboter, die über einer dreischichtigen flexiblen Folienführung schweben: Eine Graphitschicht ermöglicht es den Robotern, mithilfe diamagnetischer Levitation passiv über den Führungen zu schweben, eine flexible Schaltkreisschicht erzeugt elektromagnetischen Schub für die kontrollierte Bewegung der Roboter entlang der Führungen , und eine zusätzliche Dünnschicht-Solarpanelschicht erzeugt im Sonnenlicht Energie für die Basis. FLOAT-Roboter haben keine beweglichen Teile und schweben über einer Schiene, um den Abrieb/Verschleiß durch Mondstaub zu minimieren, im Gegensatz zu Mondrobotern mit Rädern, Beinen oder Schienen.
Künstlerisches Konzept eines neuen Ansatzes, der vom NIAC-Phase-II-Preisträger 2024 für mögliche zukünftige Missionen vorgeschlagen wurde und die Mondoberfläche mit dem Planeten Erde am Horizont darstellt. Ethan Shaler
Die Gleise von FLOAT verlaufen direkt auf dem Mondregolith, wodurch große Bauarbeiten vor Ort vermieden werden – im Gegensatz zu herkömmlichen Straßen, Eisenbahnen oder Seilbahnen. Ausgewählte FLOAT-Roboter werden in der Lage sein, Nutzlasten verschiedener Formen/Größen (>30 kg/m^2) mit nützlichen Geschwindigkeiten (>0,5 m/s) zu transportieren. FLOAT wird autonom in einer staubigen, unwirtlichen Mondumgebung mit minimaler Standortvorbereitung operieren und sein Schienennetz kann im Laufe der Zeit eingesetzt/neu konfiguriert werden, um den sich ändernden Missionsanforderungen der Mondbasis gerecht zu werden.
Startup Max Space – erweiterbare bewohnbare Module
Das Startup Max Space hat große Pläne mit seiner Habitat-Technologie, die 2026 erstmals im Weltraum getestet werden soll. Das Startup entwickelt eine Reihe aufblasbarer Raumhabitate, von denen der größte das gleiche Innenvolumen wie ein Sportstadion bieten kann. Diese Pläne, die Max Space am 9. April 2024 auf dem 39. Weltraumsymposium vorstellte, sollen unserer Spezies den schwierigen Sprung von ihrem Heimatplaneten erleichtern.
„Das Problem mit dem Weltraum besteht heute darin, dass es nicht genügend bewohnbaren Raum im Weltraum gibt“, sagte Aaron Kemmer, Mitbegründer von Max Space, am Dienstag. „Wenn wir den nutzbaren Raum im Weltraum nicht viel billiger und viel größer machen, wird die Zukunft der Menschheit im Weltraum begrenzt bleiben.“
Im Jahr 2010 war Kemmer Mitbegründer des außerirdischen Fertigungsunternehmens Made In Space, das im Laufe der Jahre mehrere 3D-Druckgeräte zur Internationalen Raumstation (ISS) geschickt hat. (Made In Space wurde 2020 von Redwire übernommen)
Erweiterbare Lebensräume werden, wie der Name schon sagt, in komprimierter Form auf den Markt gebracht, damit sie in Raketenverkleidungen passen, nehmen aber beim Einsatz im Weltraum erheblich an Größe zu. Daher bieten sie hinsichtlich des Volumens ein viel besseres Preis-Leistungs-Verhältnis als herkömmliche „Blechdosen“-Moduldesigns.
Max Space 20 Kubikmeter (706 cu ft) erweiterbare Habitat-Bodentestanlage. Die Flugversion dieses Moduls soll 2026 in die erdnahe Umlaufbahn gebracht werden. Maximaler Platz
Beispielsweise wäre ein erweiterbarer Lebensraum mit einem versiegelten Volumen von 100 Kubikmetern (3.530 Kubikfuß) „mindestens eine Größenordnung günstiger“ als ein vergleichbarer Lebensraum aus Metall, sagte Kemmer. (Zum Vergleich: Die ISS bietet ein bewohnbares Volumen von 388 Kubikmetern oder 13.700 Kubikfuß, ohne den Platz, den die Besucherfahrzeuge bieten.)
Dies ist kein Science-Fiction-Konzept; Drei Prototypen des erweiterbaren Moduls kreisen derzeit um die Erde. Dabei handelt es sich um die frei fliegenden Fahrzeuge Genesis 1 und Genesis 2, die 2006 bzw. 2007 gestartet wurden, sowie um das Bigelow Expandable Activity Module (BEAM), das seit 2016 an der ISS befestigt ist.
Alle drei wurden von Bigelow Aerospace mit Sitz in Nevada gebaut, das 2020 geschlossen wurde. Die Druckgehäuse für Genesis 1 und Genesis 2 wurden von Thin Red Line Aerospace, einem kleinen kanadischen Unternehmen unter der Leitung von Maxime de Jong, entworfen und hergestellt. Ein weiterer Mitbegründer von Max Space.
Laut Kemmer und de Jong kommerzialisiert das neue Startup, das seit etwa einem Jahr besteht, die Luft- und Raumfahrttechnologie von Thin Red Line. Aber diese Technologie ist nicht nur ein aktualisiertes Genesis-Profil.
Wenn alles nach Plan verläuft, wird die neue Technologie in nur zwei Jahren ihren ersten Test außerhalb der Erde durchführen: Max Space hat einen Platz für einen gemeinsamen SpaceX-Start im Jahr 2026 gebucht.
Diese Mission wird ein Modul in der Größe von zwei großen Koffern in die Umlaufbahn schicken. Allerdings handelt es sich hierbei um eine komprimierte Habitatkonfiguration. Nach dem Einsatz erhöht sich sein Druckvolumen auf 20 Kubikmeter (706 cu ft).
Dieser Einsatz wird einen neuen Rekord für erweiterbare Lebensräume aufstellen. Beide Genesis-Prototypen haben ein Innenvolumen von 11,5 Kubikmetern (406 Kubikfuß), während der BEAM 16 Kubikmeter (565 Kubikfuß) hat.
Künstlerische Illustration des erweiterbaren Lebensraums von Max Space auf dem Mond. Maximaler Platz
Laut Kemmer hat Max Space bereits einen Prototypen des ersten Fluggeräts in Originalgröße gebaut, den das Unternehmen für Bodentests nutzt. Das Unternehmen hat mit der Produktion des Flugzeugs begonnen, das nicht mit lebenserhaltenden Systemen ausgestattet sein wird, aber den gleichen Schutz und die gleiche Haltbarkeit wie die menschlichen Versionen haben wird.
Max Space plant, schnell weiterzumachen, sobald dieses bahnbrechende Modul in die Umlaufbahn gelangt. Das Startup will im Jahr 2027 sein erstes 100-Kubikmeter-Modul auf den Markt bringen und bis 2030 einen Riesen mit 1.000 Kubikmetern (35.314 Kubikfuß) schaffen. Danach könnten möglicherweise noch größere Varianten an Bord des Raumschiffs von SpaceX gestartet werden, sagte das Unternehmen.
Ziel ist es, vielfältige Ziele für ein breites Kundenspektrum bereitzustellen, von Pharmaunternehmen, die Medikamente in der Mikrogravitation in Massenproduktion herstellen möchten, über kommerzielle Raumstationen, die ihren Lebensraum erweitern möchten, bis hin zu Filmstudios, die Filme im Orbit drehen möchten.
Doch nur wenn alles nach Plan verläuft, wird die erdnahe Umlaufbahn zum Ausgangspunkt für Max-Space-Module.
„Mein Traum ist es, vor meinem Tod eine Stadt auf dem Mond zu bauen“, sagte Kemmer. „Ich sehe es also so, dass es Lebensräume sein werden, Strukturen, die in Lavaröhren platziert werden, die unter der Mondoberfläche vergraben sind.“
Die Module des Unternehmens werden dann, wenn alles gut geht, zum Mars fliegen, da Max Space ein wichtiger Treiber für die außerirdische Besiedlung sein will. Aus diesem Grund gründeten Kemmer und de Jong das Unternehmen – um der Menschheit zu helfen, ihre Präsenz im Sonnensystem auszubauen.
Die NASA wird die erste Frau, den ersten farbigen Menschen, ihren ersten internationalen Astronautenpartner und die ersten Mondinstrumente auf dem Mond landen.
Die NASA hat die ersten wissenschaftlichen Instrumente ausgewählt, die für Astronauten entwickelt wurden und während Artemis 3 auf der Mondoberfläche eingesetzt werden sollen. Sobald die drei Instrumente in der Nähe des Mondsüdpols installiert sind, werden sie wertvolle wissenschaftliche Daten über die Mondumgebung, das Mondinnere und die Aufrechterhaltung einer langfristigen menschlichen Präsenz auf dem Mond sammeln, was der NASA bei der Vorbereitung der Entsendung von Astronauten zum Mars helfen wird.
„Artemis läutet eine kühne neue Ära der Erforschung ein, in der die Anwesenheit des Menschen die wissenschaftliche Entdeckung fördert. Mit diesen innovativen Instrumenten, die auf der Mondoberfläche platziert werden, begeben wir uns auf eine transformative Reise, die die Zusammenarbeit zwischen Mensch und Maschine ermöglichen wird – eine völlig neue Art, Wissenschaft zu betreiben“, sagte Pam Melroy, stellvertretende Administratorin der NASA. „Diese drei eingesetzten Instrumente wurden ausgewählt, um mit der wissenschaftlichen Forschung zu beginnen, die sich mit den wichtigsten wissenschaftlichen Herausforderungen vom Mond bis zum Mars befassen wird.“
Diese Instrumente werden sich mit den drei wissenschaftlichen Missionen von Artemis befassen: das Verständnis planetarer Prozesse, das Verständnis der Natur und des Ursprungs polarer flüchtiger Stoffe auf dem Mond sowie die Erforschung und Minderung der mit der Erforschung verbundenen Risiken. Sie wurden speziell aufgrund ihrer besonderen Installationsanforderungen für den menschlichen Gebrauch bei Mondspaziergängen ausgewählt. Alle drei Nutzlasten wurden für die Weiterentwicklung für den Flug auf Artemis III ausgewählt, deren Start für 2026 geplant ist. Die endgültigen Missionsentscheidungen werden jedoch zu einem späteren Zeitpunkt getroffen. Mitglieder dieser Nutzlastteams werden Mitglieder des Artemis III-Wissenschaftsteams der NASA.
Die Lunar Environment Monitoring Station (LEMS) ist ein kompaktes, eigenständiges seismometrisches System zur kontinuierlichen und langfristigen Überwachung der seismischen Umgebung, insbesondere der Bewegung der Erde durch Mondbeben, in der Südpolregion des Mondes. Das Instrument wird die regionale Struktur der Mondkruste und des Mondmantels charakterisieren, was wertvolle Informationen für Modelle der Entstehung und Entwicklung des Mondes liefern wird. LEMS erhielt zuvor vier Jahre lang NASA-Mittel im Rahmen des Lunar Instrument Development and Improvement Program for Engineering and Risk Mitigation. Es soll drei Monate bis zwei Jahre lang auf der Mondoberfläche betrieben werden und könnte eine Schlüsselstation im künftigen globalen geophysikalischen Netzwerk des Mondes werden. LEMS wird von Dr. Mehdi Benna von der University of Maryland, Baltimore County, geleitet.
Künstlerisches Konzept des Artemis-Astronauten, der ein Instrument auf der Mondoberfläche platziert. NASA
Das Programm Lunar Impact on Agricultural Flora (LEAF) wird die Auswirkungen der Mondoberflächenumgebung auf Weltraumpflanzen untersuchen. LEAF wird das erste Experiment sein, das Photosynthese, Wachstum und systemische Stressreaktionen von Pflanzen unter kosmischen Strahlungs- und Partialschwerkraftbedingungen beobachtet. Daten zum Pflanzenwachstum und zur Pflanzenentwicklung sowie zu den von LEAF gemessenen Umweltparametern werden Wissenschaftlern helfen, die Nutzung der auf dem Mond angebauten Pflanzen zu verstehen, sowohl für die menschliche Ernährung als auch zur Unterstützung des Lebens auf dem Mond und darüber hinaus. LEAF wird von Christine Escobar von Space Lab Technologies, LLC in Boulder, Colorado, geleitet.
Der Lunar Dielectric Analyzer (LDA) wird die Fähigkeit von Regolith messen, ein elektrisches Feld auszubreiten, das ein Schlüsselparameter bei der Suche nach flüchtigen Mondbestandteilen, insbesondere Eis, ist. Es wird wichtige Informationen über die Struktur des Mondinneren sammeln, dielektrische Veränderungen überwachen, die durch den sich ändernden Winkel der Sonne während der Mondrotation verursacht werden, und nach möglicher Bildung von Reif- oder Eisablagerungen suchen. LDA, eine international bereitgestellte Nutzlast, wird von Dr. Hideaki Miyamoto von der Universität Tokio geleitet und von JAXA (Japan Aerospace Exploration Agency) unterstützt.
„Diese drei wissenschaftlichen Instrumente werden unsere erste Gelegenheit seit Apollo sein, die einzigartigen Fähigkeiten menschlicher Entdecker zu nutzen, um eine transformative Erkundung des Mondes durchzuführen“, sagte Joel Kerns, stellvertretender stellvertretender Administrator für Erkundung im Science Mission Directorate der NASA in Washington. „Diese Nutzlasten markieren unsere ersten Schritte zur Umsetzung der Empfehlungen für Wissenschaft mit hoher Priorität, die im Bericht des Artemis III Science Definition Panel dargelegt sind.“
Artemis III, die erste Mission seit mehr als 50 Jahren, die Astronauten zur Mondoberfläche zurückbringt, wird die Südpolregion des Mondes erforschen, die sich innerhalb von 6 Grad Breite vom Südpol befindet. Mehrere der von der Mission geplanten Landeplätze befinden sich in den ältesten Teilen des Mondes. Zusammen mit dauerhaft beschatteten Bereichen bieten sie die Möglichkeit, anhand bisher unerforschter Mondmaterialien etwas über die Geschichte des Mondes zu erfahren.
Durch die Artemis-Kampagne wird die NASA die erste Frau, den ersten farbigen Menschen und ihren ersten internationalen Astronautenpartner auf dem Mond landen und mit der langfristigen Erforschung wissenschaftlicher Entdeckungen und der Vorbereitung bemannter Missionen zum Mars zum Wohle aller beginnen.
Astronomie vom Mond aus
Es sind Pläne in Arbeit, astronomische Ausrüstung auf der Mondlandschaft zu platzieren, etwa unterkühlte Infrarot-Teleskope, eine Reihe von Gravitationswellendetektoren und große Radioteleskope wie Arecibo. Einige Wissenschaftler sagen, dass es dringend notwendig sei, alle auf dem Mond stationierten astronomischen Geräte vor Störungen durch andere geplante Aktivitäten auf dem Mond zu schützen, um sicherzustellen, dass sie ihre Mission, das umgebende Universum zu erforschen, erfüllen können.
Zu diesem Zweck werden derzeit Anstrengungen unternommen, um gemeinsam mit den Vereinten Nationen den Umfang zu definieren und Richtlinien zu entwickeln, in der Hoffnung, internationale Unterstützung für diesen Schutz zu gewinnen. Dieser Aktionsplan wird von der Internationalen Astronomischen Union (IAU) geleitet. Die IAU vereint mehr als 12.000 aktive professionelle Astronomen aus mehr als 100 Ländern.
Der Lander Blue Ghost Mission-2 von Firefly Aerospace wird eine Lunar Surface Electromagnetic Emission Experiment Night (LuSEE-Night) durchführen, um das „dunkle Zeitalter“ des frühen Universums zu erforschen. Firefly Aerospace
Richard Green ist Vorsitzender der IAU-Gruppe, die sich der Organisation der Mondastronomie widmet. Er ist außerdem stellvertretender Direktor für Regierungsbeziehungen am Steward Observatory, das von der University of Arizona in Tucson betrieben wird.
Eine Reihe von Mitgliedern der IAU-Arbeitsgruppe sind Spektrummanager von Funkobservatorien, die eng mit der Internationalen Fernmeldeunion (ITU) und der ITU-Weltfunkkonferenz verbunden sind, einem Forum auf Vertragsebene zur Überprüfung und gegebenenfalls Überarbeitung von Funkvorschriften und globalen Vereinbarungen in Bezug auf die Nutzung des Hochfrequenzspektrums, geostationäre und nichtgeostationäre Satellitenumlaufbahnen.
Mitglieder der Arbeitsgruppe wollen den Bereich der geschützten Frequenzen so weit wie möglich erweitern, „einschließlich der sehr niedrigen Frequenzen, die für die Untersuchung des frühen Universums und der Polarlichter der Planeten erforderlich sind“, sagt Green.
Die IAU-Initiative wurde von Ian Crawford, Professor für Planetenwissenschaften und Astrobiologie am Birkbeck College in London, unterstützt.
„Meiner Meinung nach sollten Teile des Mondstandorts, wie bestimmte Polarkrater und wichtige Orte auf der anderen Seite, als Standorte von besonderer wissenschaftlicher Bedeutung ausgewiesen und als solche geschützt werden“, sagte Crawford.
Ein mögliches Modell, schlägt Crawford vor, wären antarktische besonders geschützte Gebiete (ASPAs), wie sie in Anhang V des Umweltschutzprotokolls zum Antarktisvertrag definiert sind.
Da die zukünftige robotische Erforschung des Mondes mit CLPS auf dem Vormarsch ist, werden wir bald die ersten von der NASA finanzierten wissenschaftlichen Nutzlasten dort landen sehen, seit mehr als 51 Jahren seit der Mondlandung von Apollo 17 im Dezember 1972, sagt Jack Burns, emeritierter Professor der Abteilung . in Astrophysik und Planetenwissenschaften von der University of Colorado, Boulder.
Die NASA testet weiterhin das Raketentriebwerk Artemis Luna
Am 17. Januar setzte die NASA eine Reihe kritischer Tests für zukünftige Flüge der NASA-Rakete SLS (Space Launch System) zur Unterstützung der Artemis-Kampagne fort, indem sie eine vollständige Heißverbrennung des RS-25-Triebwerks in der Fred Hayes Test Facility der NASA am Stennis der NASA durchführte .
Die aus der Testreihe gesammelten Daten werden verwendet, um die Produktion neuer RS-25-Triebwerke durch L3Harris Technologies, den Hauptauftragnehmer von Aerojet Rocketdyne, zu zertifizieren, um die SLS-Rakete bei zukünftigen Artemis-Missionen zum Mond und darüber hinaus anzutreiben, beginnend mit Artemis V.
Die Teams bewerten die Leistung mehrerer neuer Motorkomponenten, darunter Einspritzdüsen, hydraulische Aktuatoren, flexible Luftkanäle und Turbopumpen. Die aktuelle Serie ist die zweite und letzte Serie, die die Produktion überholter Motoren zertifiziert. Im Juni 2023 schloss die NASA eine erste Serie von 12 Zertifizierungstests für die modernisierten Komponenten ab.
Während des Tests am 17. Januar verfolgten die Bediener einen „Test, als ob Sie fliegen würden“-Ansatz und ließen den Motor für die gleiche Zeit – fast achteinhalb Minuten (500 Sekunden) – laufen, die zum Starten des SLS erforderlich war, und zwar auf Leistungsniveau zwischen 80 % und 113 %.
Am 17. Januar schloss die NASA einen vollständigen 500-sekündigen Heißbrand des RS-25-Zertifizierungsmotors ab und setzte damit eine Reihe kritischer Tests fort, um zukünftige SLS-Missionen (Space Launch System) zum Mond und darüber hinaus zu unterstützen, während die NASA die Geheimnisse des Universums erforscht zum Wohle aller. NASA/Danny Nowlin
Der Test am 17. Januar fand drei Monate nach Beginn der aktuellen Serie im Oktober statt. Bei drei Tests im vergangenen Herbst ließen die Bediener den Motor für Zeiträume zwischen 500 und 650 Sekunden laufen. Der längste geplante Test der Serie fand am 29. November statt, als die Besatzungen den Motor fast 11 Minuten (650 Sekunden) aussetzten oder kontrollierten. Die Gimbal-Technologie dient zur Steuerung und Stabilisierung des SLS beim Eintritt in die Umlaufbahn.
Jeder SLS-Flug wird von vier RS-25-Triebwerken angetrieben, die beim Start und Steigflug gleichzeitig zünden und mehr als 2 Millionen Pfund Schub erzeugen.
Die ersten vier Artemis-Missionen mit SLS verwenden modifizierte Haupttriebwerke des Space Shuttles, die 109 % der Nennleistung erreichen können. Die neuen RS-25-Triebwerke werden eine Leistung von bis zu 111 % entwickeln, um zusätzlichen Schub zu liefern. Das Testen bei 113 % Leistungsniveau bietet einen zusätzlichen Spielraum für die Betriebssicherheit.
Sobald die Testkampagne im Jahr 2024 abgeschlossen ist, werden voraussichtlich alle Systeme für die Produktion von 24 neuen RS-25-Triebwerken für Missionen bereit sein, die mit Artemis V beginnen.
Durch Artemis wird die NASA eine langfristige Präsenz auf dem Mond zur wissenschaftlichen Erkundung mit kommerziellen und internationalen Partnern aufbauen, lernen, außerhalb der Heimat zu leben und zu arbeiten, und sich auf die zukünftige Erforschung des Mars durch Menschen vorbereiten.
Roskosmos schlug die Schaffung einer Kernenergiequelle auf dem Mond vor
Borissow: Die Russische Föderation kann mit der Volksrepublik China eine Kernenergiequelle für das Mondbasisprojekt schaffen. Die Schaffung einer Kernenergiequelle für den Betrieb einer Mondbasis könnte Russlands Beitrag zu diesem gemeinsamen Projekt mit China sein, sagte Roskosmos-Generaldirektor Juri Borissow.
„Umso wichtiger ist es, auf dem Mond eine kompakte, zuverlässige, langfristige und dauerhafte Kernenergiequelle zu schaffen. Und dies könnte einer der ernsthaften Beiträge der russischen Seite zum gemeinsamen russisch-chinesischen Projekt sein“, sagte Borissow bei einer Vorlesung für Studenten im Ziolkowski-Staatsmuseum für Geschichte der Kosmonautik in Kaluga.
Er erklärte, dass die Mondnacht etwa 14 Erdentage dauert. Es ist unmöglich, den Betrieb von Elektrogeräten über einen so langen Zeitraum im Schatten nur durch das Aufladen von Sonnenkollektoren während des Tages sicherzustellen. Zuvor sagte Borissow, dass Roskosmos zusammen mit seinen chinesischen Kollegen die Lieferung und Installation eines Kernkraftwerks auf der Mondoberfläche im Zeitraum 2033-2035 erwäge.
Japanischer unzerstörbarer SLIM
Das bahnbrechende Raumschiff mit dem Namen SLIM (Smart Landing Module for Lunar Exploration) landete am Freitag, dem 19. Januar 2024, auf der Mondoberfläche und machte Japan zum fünften Land, das dem Mondlandeclub beitrat.
Aber SLIM funktionierte nicht wie geplant. Seine Solarpaneele waren nicht in der Lage, Strom auf der Mondoberfläche zu erzeugen, was die Zukunft des Landers ernsthaft in Frage stellte, sagten Beamte der Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA) kurz nach der historischen Landung.
Das war ungefähr alles, was wir über den Status von SLIM wussten, bis JAXA uns am 21. Januar ein weiteres Update lieferte. Und die Nachricht war relativ ermutigend: Der Lander war nicht für tot erklärt worden und seine Betreiber arbeiteten an einer möglichen Bergung.
Als die Batterieladung von SLIM auf der Mondoberfläche auf 12 % abfiel, schaltete sich der Lander absichtlich ab, „um zu vermeiden, dass er aufgrund einer Überentladung nicht für einen Wiederherstellungsvorgang neu gestartet werden konnte“, erklärten Teammitglieder am frühen Montag über das X-Konto der Mission.
„Laut Telemetriedaten sind die Solarzellen von SLIM nach Westen ausgerichtet. Wenn also von Westen her Sonnenlicht auf die Mondoberfläche scheint, besteht die Möglichkeit der Stromerzeugung und wir bereiten uns auf eine Erholung vor. #SLIM kann nur mit Solarenergie betrieben werden“, sagte das Team in einem separaten Beitrag von X. SLIM hat erfolgreich technische Daten und Bilder nach Hause übertragen.
Künstlerische Illustration der Landung der japanischen SLIM-Sonde auf dem Mond. JAXA
SLIM ist ein Demonstrator, dessen Hauptaufgabe darin besteht, die Technologie zu beweisen, die für eine präzise Landung auf dem Mond erforderlich ist, was den Spitznamen „Moon Sniper“ erklärt. Die Sonde sollte innerhalb von 330 Fuß (100 Metern) von ihrem vorgesehenen Standort am Rand des Mondkraters Scioli landen.
Die Sonde wurde im September 2023 zusammen mit dem Röntgen-Weltraumteleskop XRISM gestartet, das in die erdnahe Umlaufbahn gelangte und kürzlich seine ersten Testbilder nach Hause schickte.
SLIM erreichte am Weihnachtstag die Mondumlaufbahn und machte am Freitag seine historische Landung. JAXA hat noch nicht bekannt gegeben, ob die Sonde ihr Landeziel erreicht hat; Vermutlich werden wir in einem kommenden Update mehr darüber erfahren.
SLIM beförderte außerdem zwei Mini-Rover mit den Namen LEV-1 („Lunar Excursion Vehicle“ 1) und LEV-2. Beide kleinen Roboter wurden wie geplant eingesetzt und es war bekannt, dass LEV-1 auf der Mondoberfläche operiert, sagten Beamte der JAXA am Freitag kurz nach der Landung.
Die Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA) sagte, SLIM habe am Mittwoch (23. April) seine dritte Mondnacht erlebt, nachdem es die Mondoberfläche vom Lander aus fotografiert hatte.
Illustration des SLIM-Mondlanders, der sich dem Mond nähert. Ein Bild der Mondoberfläche, aufgenommen vom Lander am 23. April 2024. JAXA
Auf ihrem X-Kanal teilte JAXA ein von SLIM aufgenommenes Bild nach ihrer dritten Mondnacht auf dem Mond.
In einem übersetzten Tweet schrieb die japanische Raumfahrtbehörde: „Gestern Abend (die Nacht des 23. April) konnten wir #SLIM erfolgreich kontaktieren, das erneut gestartet war, und bestätigten, dass SLIM zum dritten Mal überlebt hat.“
Die anderen vier Länder, denen eine sanfte Landung eines Raumschiffs auf dem Mond gelang, waren die Sowjetunion und die Vereinigten Staaten, die beide dies erstmals während des Wettlaufs ins All im Kalten Krieg taten; China, das 2013 erstmals im grauen Schlamm versank; und Indien, das dem Club im August 2023 mit seiner Chandrayaan-3-Mission beigetreten ist.
Auf der ISS wurde ein Experiment durchgeführt, das dabei helfen soll, Materialien aus Mondboden herzustellen
Das Ziel des Experiments bestand unter anderem darin, Universitätsstudenten praktische Fähigkeiten bei der Vorbereitung eines Laborworkshops zur physikalischen Chemie verteilter Systeme zu vermitteln, bemerkte Oleg Kononenko, Kommandeur des Roskosmos-Kosmonautenkorps. Roskosmos-Kosmonaut Nikolai Chub führte auf der Internationalen Raumstation das Bildungs- und Demonstrations-Weltraumexperiment „Dispersion“ durch, um dispergierte Systeme und Lösungen von Polymeren verschiedener Natur unter Schwerelosigkeitsbedingungen zu untersuchen, berichtet TASS-Sonderkorrespondent und Kommandeur des Roskosmos-Kosmonautenkorps Oleg Kononenko.
„Heute hat Nikolay das Bildungs- und Demonstrations-Weltraumexperiment „Dispersion“ abgeschlossen. Das Hauptziel des Experiments besteht darin, die Prozesse der Flüssigphasentrennung in Polymer-Lösungsmittel-Systemen zu demonstrieren und das Verhalten von Flüssigphasendispersionen unter Mikrogravitationsbedingungen zu untersuchen. Darüber hinaus besteht das Ziel des Experiments darin, Universitätsstudenten praktische Fähigkeiten bei der Vorbereitung eines Laborworkshops zur physikalischen Chemie verteilter Systeme zu vermitteln“, sagte Kononenko.
Zuvor wurde berichtet, dass die gewonnenen Daten zur Herstellung von Materialien und Strukturelementen im Falle der Umsetzung des Mondprogramms und der Entwicklung technologischer Regime zur Herstellung und Bildung von Verbunddispersionsmaterialien auf der Basis von Mondboden verwendet werden.
Schutz von Satelliten im Erde-Mond-Raum
Da der Weltraum um die Erde zunehmend mit von Menschenhand geschaffenen Trümmern übersät ist, verstärken Wissenschaftler ihre Bemühungen, Satelliten in Echtzeit zu schützen.
Das Neueste in diesem Bemühen sind neue Algorithmen, die an der University of Central Florida (UCF) entwickelt werden, um Raumfahrzeuge automatisch zu überwachen und vor Kollisionen mit Satelliten und Asteroiden im cislunaren Raum zu schützen – dem Bereich zwischen der Erde und dem Mond, der unter dem Einfluss der Schwerkraft steht beide Himmelskörper.
Da der cislunare Raum so riesig ist, ist es laut Wissenschaftlern eine Herausforderung, die Umlaufbahnen von Satelliten, verbrauchten Raketenstufen und Asteroiden zu verfolgen und vorherzusagen.
Die derzeitige Infrastruktur „ist nicht dafür ausgelegt, die notwendige Abdeckung im cislunaren Raum bereitzustellen“, sagte Tarek Elgohary, Assistenzprofessor für Luft- und Raumfahrttechnik, in einer UCF-Erklärung. „Es besteht ein Bedarf an schnellen und genauen Lösungen zur Quantifizierung von Unsicherheiten, um Prognosen zu verbessern und Informationen [Weltraumdomänenbewusstsein] bereitzustellen, wenn keine konsistente Abdeckung vorliegt.“
„Der Weltraum- und der Seebereich weisen viele Gemeinsamkeiten auf, was die fehlende ständige Abdeckung durch Raumfahrzeuge oder Schiffe, die Größe des Suchgebiets und die Notwendigkeit angeht, Manöver vorhersagen zu können“, sagte Elgohary in einer Erklärung. „Die Sensibilisierung für den maritimen Bereich erfordert möglicherweise kürzere Zeitintervalle. Mit der Ausweitung der Weltraummissionen wurden die Weltraumaufklärungsoperationen jedoch von Wochen und Tagen auf Stunden und Minuten reduziert.“
Laut einem im April veröffentlichten Bericht von Slingshot Aerospace ist die Zahl der Satelliten, die unseren Planeten umkreisen, im vergangenen Jahr um fast 3.000 gestiegen – ein Anstieg von 15 % gegenüber 2022. Von den mehr als 12.500 Satelliten im Orbit seien 3.000 inaktiv und „beanspruchen wertvollen Platz“, sagte Melissa Quinn, Geschäftsführerin von Slingshot, in einer Pressemitteilung.
Der Mond aus der Sicht der Orion-Kapsel Artemis 1 am 5. Dezember 2022, gegen Ende der Mission. NASA
Obwohl die überwiegende Mehrheit dieser inaktiven Satelliten am Ende ihrer Lebensdauer in „Friedhofsumlaufbahnen“ gebracht wurde, ist der durchschnittliche Abstand zwischen Satelliten im Orbit im vergangenen Jahr aufgrund eines starken Anstiegs der Zahl der Satellitenstarts gesunken, und dieser Trend ist zu erwarten als neue Raumfahrtgeräte weiterzuführen.
Experten warnen seit Jahren vor den schädlichen Auswirkungen wachsender Mengen an Weltraummüll. Beispielsweise stellten Forscher im vergangenen Oktober bei der Analyse von Anträgen bei der Internationalen Fernmeldeunion (ITU), der UN-Agentur, die für die Bereitstellung von Orbitalraum für die Satellitennutzung zuständig ist, fest, dass mehr als 1 Million Satelliten für LEO vorgeschlagen wurden.
„Wenn auch nur ein Bruchteil dieser Millionen Satelliten tatsächlich gestartet wird, sind nationale und internationale Vorschriften erforderlich, um damit verbundene Nachhaltigkeitsprobleme wie Kollisionsrisiken, Lichtverschmutzung und Risiken beim Wiedereintritt in die Atmosphäre anzugehen“, sagt Andrew Falle, Forscher an der External University British Columbia.
Und diesen Monat kam ein NASA-Bericht zu dem Schluss, dass die Reduzierung der Zeit, die für die Stilllegung eines ausgefallenen Raumfahrzeugs auf weniger als fünf Jahre benötigt wird, eine der kostengünstigsten Möglichkeiten ist, die Menge an Trümmern in der Erdumlaufbahn zu reduzieren. Der Bericht basierte auf einer Modellierung der Entwicklung des Weltraummülls über 30 Jahre und der finanziellen Kosten, die den Satellitenbetreibern durch Manöver entstehen, die darauf abzielen, Kollisionen mit anderen Satelliten oder Trümmern zu vermeiden, die die Mission beenden. Es wurde außerdem festgestellt, dass eine rechtzeitige Kollisionsvermeidung, die Trümmer aus dem Kollisionspfad entfernt und zentimetergroße Trümmer aus der Umlaufbahn entfernt, „Vorteile bringen kann, die das 300- bzw. 100-fache der Kosten betragen“.
Sicherheit steht bei Artemis-Mondmissionen trotz „Weltraumwettlauf“ mit China an erster Stelle, sagt NASA-Chef
Artemis 2 wird voraussichtlich im Jahr 2025 fliegen, wobei die Sicherheit der Astronauten Vorrang vor dem Zeitplan hat. NASA-Administrator Bill Nelson, der sich des „Weltraumwettlaufs“ mit China um den Aufbau einer nachhaltigen Präsenz auf dem Mond bewusst ist, kündigte am 23. Mai 2024 an, dass er sich nur dann auf den aktuellen Starttermin von Artemis 2 im September 2025 festlegen werde, wenn die Sicherheit gegeben sei der Astronauten ist gewährleistet.
Die Mondumlaufbahn von Artemis 2 und die Mondlandung von Artemis 3 verzögerten sich im Januar dieses Jahres, teilweise aufgrund der seit langem bekannten unerwarteten Erosion des Hitzeschilds der Orion-Raumsonde beim Wiedereintritt in die Erdatmosphäre während der Artemis-Testmission 1 ohne Crew findet im Dezember 2021 statt. Der Zeitplan für Artemis 2 wurde um neun Monate gekürzt, und Artemis 3 wurde um mindestens ein Jahr bis 2026 verschoben.
NASA-Administrator Bill Nelson sagt vor dem Unterausschuss des Senats für Handel, Justiz, Wissenschaft und verwandte Agenturen während einer Anhörung zum Haushaltsplan für das Geschäftsjahr 2025 am Donnerstag, 23. Mai 2024, im Dirksen Senate Office Building in Washington aus. NASA
Nelson sprach vor dem Bewilligungsausschuss des Senats, der die NASA beaufsichtigt, im Rahmen der mehrmonatigen Haushaltsverhandlungen für 2025. Aber Nelsons Aussage erfolgte Wochen, nachdem das Office of Inspector General (OIG) der NASA einen Bericht veröffentlicht hatte, in dem es hieß, Ablationsprobleme stellten „erhebliche Risiken“ für die Sicherheit von Artemis 2 dar.
Natürlich ist der Hitzeschild nicht der einzige Grund für die Verzögerungen beim Artemis-Programm; Kommerzielle Raumanzüge sowie der für Artemis 3 benötigte SpaceX Starship-Lander stehen ebenfalls vor Entwicklungsherausforderungen. Starship muss noch eine vollständige unbemannte Orbitaltestmission abschließen, einschließlich eines sicheren Wiedereintritts, obwohl SpaceX es bereits nächsten Monat erneut versuchen könnte. (Die NASA hat wiederholt erklärt, dass sie mehrere erfolgreiche Starship-Flüge und bestimmte Ziele erreichen möchte, bevor Astronauten an Bord fliegen dürfen.)
Die Orion-Raumsonde der NASA für die Artemis-1-Mission nach der Wasserung im Pazifischen Ozean am 11. Dezember 2022. NASA
Geopolitische Spannungen, räumte Nelson ein, seien ein Grund dafür, dass die NASA versuche, sicher, aber schnell zum Mond zu gelangen: Berichten zufolge plant China, bis 2030 Astronauten auf dem angeblich wasserreichen Südpol des Mondes zu landen, berichtet Reuters.
Unterdessen plant die NASA bereits in diesem Jahr eine unbemannte Landung dort im Rahmen ihres Commercial Lunar Payload Services-Programms, das Unternehmen damit beauftragt, wissenschaftliche Nutzlasten der NASA zum Mond zu schicken.
„Wir haben eine Sonde auf einem kommerziellen Lander, die später in diesem Jahr starten wird und die graben und testen wird, um zu sehen, ob sich am Südpol Wasser befindet“, sagte Nelson und bezog sich dabei auf die 1. Astrobotic Technology Griffin-Mission, die Volatiles Investigating Polar der NASA transportieren wird Exploration Rover oder VIPER-Mission.
Die Artemis-2-Mondbesatzung beim Wasserspritztraining im Neutral Buoyancy Laboratory der NASA in Houston. NASA
„Wenn es Wasser gibt, dann gibt es Raketentreibstoff, Wasserstoff und Sauerstoff – und das wird zu einer sehr wertvollen Ressource. Deshalb ist auch China auf dem Weg zum Südpol.“
China ist ein wiederkehrendes Thema bei Kongresssitzungen, an denen die NASA beteiligt ist. Die Agentur kann keine bilateralen Abkommen abschließen oder sich mit dem Land im Rahmen einer Richtlinie aus dem Jahr 2011, bekannt als Wolf Amendment, koordinieren, es sei denn, der Kongress erteilt die Genehmigung.
Beispielsweise sagten Anfang des Jahres mehrere Mitglieder des Unterausschusses für Raumfahrt und Luftfahrt des US-Repräsentantenhauses, dass die chinesische Raumstation Tiangong für die lukrative Erkundung der erdnahen Umlaufbahn von Vorteil wäre, wenn zwischen der erwarteten Schließung der Internationalen Raumstation im Jahr 2019 eine Lücke bestünde 2030 und die Entstehung privater Raumstationen im nächsten Jahrzehnt.