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ARTEMIS
Artemis-I-Mission um den Mond erfolgreich beendet
Redaktion / Pressemitteilung des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt
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12. Dezember 2022

Der erste Schritt auf dem Weg zurück zum Mond ist erfolgreich abgeschlossen: Am gestrigen Sonntag um 18:40 Uhr wasserte die NASA-Mission Artemis I im Pazifik vor der Küste Kaliforniens. Mehr als 25 Tage Flug zum Mond, im Mondorbit und zurück zur Erde lagen dann hinter dem Raumschiff Orion, angetrieben und versorgt durch das Europäische Service Modul (ESM).

Artemis I

Wasserung von Artemis I am 11. Dezember 2022.  Foto: NASA [Großansicht]

Mit der Orion-Kapsel kehrten auch die beiden Astronautinnen-Phantome Helga und Zohar des MARE-Experiments zurück zur Erde. Die beiden "LunaTwins" des vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) geleiteten Projekts haben über die gesamte Mondreise die kosmische Strahlung gemessen. Gemeinsam mit der NASA-Modellpuppe Commander Moonikin Campos und den Maskottchen Snoopy und Shaun, das Schaf bilden sie die Test-Besatzung des ersten Artemis-Fluges.

"Helga und Zohar haben an Bord des Orion-Raumschiffs einen weiten Weg hinter sich gebracht. In einem weitläufigen Mondorbit waren sie zeitweise knapp 400.000 Kilometer von der Erde entfernt", sagt Dr. Thomas Berger, Leiter des MARE-Experiments vom DLR-Institut für Luft- und Raumfahrtmedizin. "Teilweise führte die Flugbahn in Regionen, die zuvor noch nie ein Crew-Raumschiff erreicht hat. Nun warten wir gespannt auf die Rückkehr zur Erde und die folgende Auswertung der Strahlungsdaten."

Seit dem Start von Artemis I am 16. November 2022 hatte das Orion-Raumschiff eine umfangreiche Teststrecke hinter sich gebracht. So fand am sechsten Flugtag (21. November) der erste nahe Mondvorbeiflug statt, während dem sich das Orion-Raumschiff der Mondoberfläche bis auf 128,7 Kilometer näherte. Am 25. November trat das Raumschiff dann in den sogenannten "Distant Retrograde Orbit" (DRO) (dt.: entfernter rückläufiger Orbit) ein, der mit diesem Flug getestet werden sollte. Diese Umlaufbahn ist sehr stabil, wodurch Raumflugkörper keine Bahnkorrekturmanöver ausführen müssen und deshalb Treibstoff sparen.

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Am 26. November brach Orion dann den von Apollo 13 aufgestellten Rekord für die weiteste Entfernung eines für Menschen konzipierten Raumschiffs von der Erde (400.171 Kilometer) und erreicht am 28. November seine maximale Entfernung zu unserem Heimatplaneten (434.522 Kilometer). Am 5. Dezember fand ein weiterer naher Vorbeiflug am Mond statt, ebenfalls in 128,7 Kilometer Höhe. Bei diesem Vorbeiflug wurde die Gravitationskraft des Mondes genutzt, um Orion auf seinen Rückweg zur Erde zu bringen. Kurz vor dem Wiedereintritt am 11. Dezember trennten sich das Besatzungsmodul und das Europäische Servicemodul ESM, wobei nur das Besatzungsmodul zur Erde zurückkehrt, während das Servicemodul beim Wiedereintritt über dem Pazifischen Ozean in der Erdatmosphäre verglüht. Die Flugbahn von Artemis I ist so konzipiert, dass verbleibende Teile keine Gefahr für Land, Menschen oder Schifffahrtswege darstellen.

Die Rückkehr zur Erde ist eine der wichtigsten Prüfungen auf der Testmission Artemis I. Der Hitzeschild der neuen Orion-Kapsel wurde bisher noch nicht unter voller Belastung im realen Flug getestet. Mit rund 40.000 Kilometer pro Stunde traf die Kapsel auf dem Rückweg vom Mond auf die Erdatmosphäre. Die Reibung der Atmosphäre hat das Raumschiff massiv abgebremst. Dieser High-Speed-Wiedereintritt war ein echter Härtetest für die neue Kapsel, deren Hitzeschild sich dabei auf bis zu 2.760 Grad Celsius erhitzt hat. Bei nur noch 523 Kilometer pro Stunde in rund acht Kilometer Höhe entfalteten sich dann Orions Fallschirme und bremsten die Kapsel weiter ab. Am Ende des Fallschirmabstiegs wasserte das Orion-Crew-Modul mit gerade mal 23 Kilometer pro Stunde im Pazifik.

Über die gesamte Mission bis zur Landung messen Helga und Zohar die Strahlungswerte. Die beiden Messkörper sind weiblichen Körpern samt Fortpflanzungsorganen nachempfunden, sodass die Strahlungsdosis auch für die besonders strahlungsempfindlichen Organen gemessen werden kann. Die Astronautinnen-Phantome bestehen aus jeweils 38 Scheiben, sind 95 Zentimeter groß, 36 Kilogramm schwer und enthalten aus Kunststoff nachgebildete Organe und Knochen unterschiedlicher Dichte. Zohar, bereitgestellt von der israelische Raumfahrtagentur ISA, wiegt mit AstroRad-Strahlenschutzweste der Firma StemRad sogar 62 Kilogramm.

Im Inneren und auf der Oberfläche beider Phantome sind über 12.000 passive Strahlungsdetektoren aus kleinen Kristallen sowie insgesamt 18 aktive Detektoren der NASA und 16 aktive Detektoren des DLR sind unter anderem an den strahlenempfindlichsten Organen des Körpers – Lunge, Magen, Gebärmutter und Knochenmark – eingebaut. Mit dem Auslesen der Kristalle entsteht ein dreidimensionales Abbild des menschlichen Körpers, das zeigt, wie hoch die Strahlenbelastung während eines Mondfluges insgesamt auf Knochen und Organe an unterschiedlichen Stellen ist. Dieser Datenschatz wird mit der Orion-Kapsel nach der Landung im Pazifik geborgen.

Von der Landestelle vor der Küste Kaliforniens wird die noch verschlossene Orion-Kapsel zunächst per Schiff an Land gebracht und dann weiter zum Kennedy Space Center der NASA nach Florida transportiert. Dort erfolgt dann im sogenannten MPPF-Gebäude (Multi-Payload Processing Facility) die Öffnung der Kapsel durch das NASA-Team. "Nach dem Ausbau werden Helga und Zohar voraussichtlich in der zweiten Januarwoche 2023 an das MARE-Team übergeben", sagt Berger. "Die Daten der aktiven Messgeräte werden dann gleich vor Ort ausgelesen, um schnell einen ersten Eindruck über die Strahlungsdosis während der Mission erhalten zu können." Die Auswertung der passiven Sensoren erfolgt dann nach der Rückkehr der "Luna Twins" nach Köln ins DLR-Institut für Luft- und Raumfahrtmedizin, die für Anfang Februar 2023 geplant ist.

Artemis I ist die erste in einer Reihe von Missionen des Artemis-Programms der NASA. Es sieht vor, nach mehr als 50 Jahren wieder Menschen auf unserem Trabanten zu landen, dort gemeinsam mit internationalen Partnern eine dauerhafte Basis zu errichten und eine Raumstation in der Mondumlaufbahn zu bauen, von der aus Menschen zu weiter entfernten Zielen, einschließlich des Mars, aufbrechen sollen. Artemis I ist nun der erste Schritt auf diesem Weg. Bei dieser noch unbemannten Mission werden alle neu entwickelten Systeme im Zusammenspiel getestet – das Orion-Raumschiff, die Schwerlastrakete SLS (Space Launch System) und die Bodensysteme.

Die Sicherheit der Astronautinnen und Astronauten steht dabei an oberster Stelle. Dazu gehört insbesondere der Schutz vor der kosmischen Strahlung, die im Weltraum um ein Vielfaches höher ist als auf der Erde – auf dem Mond zum Beispiel rund 800 Mal. Um künftig geeignete Schutzmaßnahmen bei Langzeitmissionen ergreifen zu können, muss man die Strahlenbelastung genau kennen. Das wird bei Artemis I mit dem Experiment MARE erforscht.

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siehe auch
Artemis: Erfolgreicher Start von Artemis I zum Mond - 16. November 2022
Artemis: Nächster Startversuch von Artemis I steht bevor - 15. November 2022
Artemis: Alles bereit für Mission um den Mond - 24. August 2022
Artemis: 13 mögliche Landeregionen für Artemis III - 22. August 2022
Links im WWW
Artemis-Programm, Website der NASA
DLR
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