NASA und SpaceX arbeiten gemeinsam an der Entwicklung eines bemannten Raumschiff-Landesystems für Mondmissionen. Nach erfolgreichen Triebwerkstests unter extremen Bedingungen folgt im nächsten Schritt eine umfassende Flugerprobung von Starship und Super Heavy.

Die NASA arbeitet mit SpaceX an der Entwicklung des Starship Human Landing System (HLS), das bei den Missionen Artemis III und Artemis IV eingesetzt werden soll, um amerikanische Astronauten in der Nähe des Südpols des Mondes zu landen. Das Starship Crew Landing System wird von zwei Varianten der Raptor-Motoren des Unternehmens angetrieben – eine, die für den Betrieb bei atmosphärischem Druck auf Meereshöhe optimiert ist, und eine, die für den Betrieb im Weltraum oder in einer Vakuumumgebung (ohne Atmosphäre) optimiert ist.

Kryotests von Raptor-Vakuummotoren zur Simulation der Bedingungen nach Langzeitflügen im Weltraum. Bildquelle: SpaceX

Letzten Monat hat SpaceX die Leistung seines vakuumoptimierten Raptor-Triebwerks durch einen Test demonstriert und dabei erfolgreich gezeigt, dass das Triebwerk unter den extrem kalten Bedingungen starten kann, die nach langen Betriebszeiten im Weltraum entstehen. Eine Herausforderung, die Artemis-Missionen von Missionen in erdnahen Umlaufbahnen unterscheidet, besteht darin, dass der Lander möglicherweise über längere Zeiträume im Weltraum nicht feuert, was dazu führt, dass die Hardwaretemperaturen unter die bei kürzeren Missionen in erdnahen Umlaufbahnen fallen.

Der 281-sekündige Drosseltest bewies die Fähigkeit des Motors, die Anforderungen für den Abstieg und die Verbrennung zur Mondoberfläche zu erfüllen. Bildquelle: SpaceX

Einer der ersten Testmeilensteine, die SpaceX im Rahmen seines Artemis-III-Vertrags im November 2021 abschloss, war auch ein Triebwerkstest, der die Fähigkeit des Raptors demonstrierte, die kritische Phase einer Mondlandung durchzuführen. Während des 281 Sekunden dauernden Teststarts demonstrierte der Raptor den motorisierten Abstiegsteil der Mission, bei dem das Raumschiff HLS die Umlaufbahn auf der Mondoberfläche verließ und seinen Abstieg zur Mondoberfläche zur Landung begann. Der Test hatte zwei Ziele: die Fähigkeit des Raptor zu demonstrieren, das Leistungsniveau des Motors (d. h. die Drosselklappenkurve) im Laufe der Zeit zu ändern, und die Fähigkeit des Motors zu demonstrieren, während der Leistungsreduzierungsphase zu brennen. Der Erfolg des Tests gab der NASA frühzeitig Vertrauen in die Triebwerksentwicklungsarbeit des Unternehmens.

Das Testen von Schlüsseltechnologien und Hardware unter simulierten und tatsächlichen Flugbedingungen ist der Schlüssel zur Entwicklung des Artemis-Mondlanders. Diese Tests ermöglichen eine frühzeitige und ähnliche Missionsvalidierung der Systeme, die für den Transport von Astronauten zur und von der Mondoberfläche erforderlich sind. Die Überprüfung der Daten nach diesen Tests gibt der NASA wachsendes Vertrauen, dass die US-Industrie für die Mission bereit ist. Als nächstes werden die Raptor-Triebwerke von SpaceX im zweiten kombinierten Starship- und Super Heavy-Flugtest des Unternehmens auf die Probe gestellt.