NASA gestaltet Wissenschaftsplan für Weltraum-Außenposten in Mondnähe

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Boeings Entwurf für ein Deep Space Gateway, einen Astronauten-Außenposten in der Nähe des Mondes. Die NASA entwickelt Pläne für ein neues Lunar Orbital Platform Gateway im Orbit in der Nähe des Mondes für zukünftige Astronautenmissionen. (Bildnachweis: Boeing)



DENVER – Die NASA treibt die Pläne zum Bau eines Lunar Orbital Platform-Gateway voran, eines Außenpostens für Astronauten, der im Weltraum in der Nähe des Erdmonds positioniert ist.



Laut NASA wird das Gateway nicht nur ein Ort zum Leben, Lernen und Arbeiten rund um den Mond sein, sondern auch eine Reihe von Missionen zur Mondoberfläche unterstützen. Und die Wissenschaftler sehen eine Vielzahl von Nutzungen für die Station vor.

Durch die Verwendung einer Reihe von Instrumenten, die auf oder in der Struktur selbst untergebracht sind oder in der Nähe frei fliegen, könnten Wissenschaftler Erd- und Sonnenbeobachtungen durchführen. Sie könnten auch Astrophysik- und grundlegende Physikexperimente sowie Studien zur menschlichen Physiologie und Weltraumbiologie durchführen.



Der Budgetantrag der NASA für das Geschäftsjahr 2019 sieht vor, das erste Element des Gateways – sein Leistungs- und Antriebsmodul – im Jahr 2022 in den Weltraum zu bringen. Die NASA plant, das Modul im Rahmen eines wettbewerbsfähigen kommerziellen Startvertrags zu starten, um sowohl die Einrichtung des Gateways zu beschleunigen und treiben kommerzielle Partnerschaften im Weltraum voran. Gemäß diesem Plan würde der Bau des Gateways nach zwei weiteren Starts bis 2025 abgeschlossen sein und den Komplex mit Wohn-, Logistik- und Luftschleusenkapazitäten abrunden. [ 6 private Weltraum-Lebensraumkonzepte für den Mars ]

Breite der Wissenschaft

Mehrere hundert Wissenschaftler versammelten sich hier zwischen dem 27. Februar und dem 1. März, um an einem Deep Space Gateway Concept Science Workshop das diskutierte, wie man das, was von der NASA als Entwicklung einer 'strategischen Präsenz' im cislunaren Raum (oder dem Raum in der Nähe des Mondes) in Rechnung gestellt wird, am besten nutzen kann.

'Wir haben Wissenschaftler aus einer Vielzahl von Disziplinen eingeladen und waren begeistert von der Breite der vertretenen Wissenschaft', sagte Ben Bussey, leitender Explorationswissenschaftler im Human Exploration and Operations Mission Directorate der NASA.



'Die verschiedenen Wissenschaftsbereiche nehmen die Idee eines von Menschen gepflegten Gateways um den Mond wirklich an und es konkurriert nicht mit dem, was sie derzeit tun. Es stellt eine neue Chance für sie dar“, sagte Bussey gegenüber demokratija.eu. Obwohl das Gateway nicht wissenschaftsgetrieben ist, möchte die NASA, dass die Wissenschaft in der Einrichtung durchgeführt wird, und möchte herausfinden, was das Gateway ermöglichen könnte.

Ein Künstler

Künstlerische Darstellung des geplanten Lunar Orbital Platform-Gateways der NASA.(Bildnachweis: NASA)



Eines ist klar: Stellen Sie sich das Gateway nicht als Internationale Raumstation 2.0 vor.

»Es ist viel kleiner«, sagte Bussey und wäre eine unbemannte Plattform, die einmal im Jahr eine Besatzung hat.

Das Gateway könnte in einem so genannten Near Rectilinear Halo Orbit (NRHO) geparkt werden, einer Umlaufbahn im cislunaren Raum, die als Bereitstellungsraum für zukünftige Missionen dienen könnte.

Solche Umlaufbahnen, die nahe am Mond vorbeiziehen und weit nach außen schleifen, haben den Vorteil, dass sie sich in der Nähe des Mondes befinden, aber immer eine Station in Sichtlinie der Fluglotsen auf der Erde sowie im Sonnenlicht für Solaranlagen behalten.

'Es ist am Ende eine sehr interessante Umlaufbahn', sagte Bussey, wobei NRHOs jetzt als tragfähiger Kandidat für langfristige cislunare Operationen und Aggregation angesehen werden.

Mehrere vorrangige Ziele

'Ein Gateway in der Nähe des Mondes ist seit fast zwei Jahrzehnten das Ziel von Wissenschaftlern und Designern von Weltraumforschungsszenarien', sagte Harley Thronson, ein leitender Technologe am Goddard Space Flight Center der NASA in Greenbelt, Maryland.

Mehr als ein halbes Jahrhundert später, sagte Thronson, diskutierten Fachleute beim Deep Space Gateway-Workshop, wie ein Wohnsystem angepasst werden könnte, um mehrere vorrangige Ziele in den Weltraum- und Erdwissenschaften zu erreichen. 'Das Gateway bietet Wissenschaftlern wie geplant einige der gleichen Vorteile wie das Space Shuttle und die Internationale Raumstation, wenn auch an einem ganz anderen Ort', sagte er.

Aus den Erfahrungen der Space-Shuttle-Missionen der NASA lernen Wartung des Hubble-Weltraumteleskops , präsentierten Astronomen auf dem Workshop Konzepte für die Aufrüstung zukünftiger sehr großer Observatorien 'oder sogar deren Montage im Weltraum unter Nutzung von Astronauten und Robotern vor Ort', sagte Thronson.

Ganz-Erde-Beobachtungen

Dieses Bild zeigt vier Möglichkeiten für eine nahe geradlinige Halo-Umlaufbahn für die NASA

Dieses Bild zeigt vier Möglichkeiten des Near Rectilinear Halo Orbit für das von der NASA geplante Lunar Orbital Platform-Gateway.(Bildnachweis: NASA/JSC)

Der einzigartige Aussichtspunkt des Gateways ermöglicht den Astronautenbetrieb von Telerobotern auf der Mondoberfläche, sagte Thronson.

Dazu könnten die Erforschung der jüngsten Krater auf dem Mond oder die Aufstellung von Radioantennen gehören, um die schwache Radioemission von Wasserstoff zu untersuchen, die emittiert wurde, als das Universum nur einen winzigen Bruchteil seines heutigen Alters hatte, sagte er. Kein anderes geplantes Observatorium werde das Universum jünger beobachten, fügte er hinzu.

'Die Erde selbst könnte ein Beobachtungsziel vom Gateway aus werden', sagte Thronson. „Bemerkenswerterweise gab es nur sehr wenige Erdbeobachtungen aus dem Weltraum, die genau nachbilden, wie erdähnliche Planeten für zukünftige astronomische Observatorien erscheinen könnten. Ein Teleskop am Deep Space Gateway könnte dies erreichen.'

Mond-Telerobotik

Eine Künstlerin

Künstlerische Illustration der Ansicht aus einem Lebensraum im Weltraum.(Bildnachweis: Europäische Weltraumorganisation)

Die Rolle der Explorations-Telepräsenz vom Gateway sorgte ebenfalls für Diskussionen auf dem Treffen.

'Aber wir haben wirklich nicht viele Informationen über den Wert der Mond-Telerobotik vom Deep Space Gateway aus im Gegensatz zu der von der Erde aus', sagte Dan Lester, ein leitender Forscher bei Exinetics in Austin, Texas.

Lester sagte, dass Telepräsenz stark von der kognitiven Belastung dessen abhängt, was Sie zu tun versuchen, und dem Preis einer bescheidenen Kontrolllatenz. »Wenn Sie versuchen, einen Stein aufzuheben … wahrscheinlich nicht so viel. Wenn Sie versuchen, einen Schnürsenkel zu binden, würde das einen großen Unterschied machen“, sagte er.

Einige würden sagen, dass die telerobotische Steuerung vom Gateway oder von einem Orion-Raumschiff aus den Betrieb auf der anderen Seite des Mondes ermöglicht, fügte Lester hinzu. Andererseits ist es billig und einfach, einen Relaissatelliten beispielsweise am Lagrange-Punkt Erde-Mond (L2) zu platzieren, der eine direkte Kommunikation von der Erde zur mondfernen Seite ermöglicht.

'[Es ist] jedoch keine Frage, dass der Wert der Telepräsenz mit geringer Latenz für den Mars enorm ist, und die Implementierung dieser Kontrollstrategie auf dem Mond ist eine hervorragende Praxis, um dies in Zukunft auf dem Mars zu tun', sagte Lester.

Agenturausrichtung

Genau wie heute die Internationale Raumstation ISS, wo 15 verschiedene Länder im Weltraum zusammenarbeiten, wird es eine Rolle für die internationale Zusammenarbeit auf dem Lunar Orbiting Platform-Gateway der NASA geben.

'Der NASA Gateway Science Workshop war ein wertvolles Treffen, das die vielen Möglichkeiten hervorhob, die das Gateway für die Wissenschaft bietet', sagte James Carpenter, Strategiebeauftragter in der Direktion für Human- und Roboterforschung der Europäischen Weltraumorganisation (ESA).

Was auf dem Workshop besprochen wurde, stimmte stark mit den jüngsten Diskussionen im Rahmen einer Veranstaltung der europäischen Wissenschaftsgemeinschaft überein, die im Dezember letzten Jahres von der ESA abgehalten wurde, sagte Carpenter gegenüber demokratija.eu.

'Es ist spannend zu sehen, wie internationale Ideen über die Zukunft der Exploration und die Möglichkeiten, die das Gateway auf unserer Reise zum Mond bieten könnte, aufeinander abgestimmt sind', sagte Carpenter.

Mondschein?

Nicht jeder ist vom Lunar Orbital Platform-Gateway-Plan der NASA begeistert.

Das Konzept wurde von Robert Zubrin, Präsident der in Colorado ansässigen Pioneer Astronautics sowie Gründer und Präsident der öffentlichen Interessenvertretung Mars Society, positiv bewertet.

Zubrin nahm nicht an der letzten Versammlung teil, aber in einem kürzlich erschienenen Op-Ed-Stück er bezeichnete das Gateway als 'Boondoggle' das hat einen Preis von mindestens mehreren zehn Milliarden Dollar und dient keinem nützlichen Zweck.

„Wir brauchen keine Mondumlaufstation, um zum Mond oder zum Mars oder zu erdnahen Asteroiden zu fliegen. Wir brauchen es nirgendwohin“, sagte Zubrin.

»In der Mondumlaufbahn gibt es nichts zu tun, nichts zu gebrauchen und nichts zu erforschen«, sagte Zubrin. 'Es ist wahr, dass man Rover auf der Mondoberfläche vom Orbit aus betreiben könnte, aber das Argument, dass es die Kosten einer solchen Station wert ist, um die zwei Sekunden Zeitverzögerung bei der Kontrolle von der Erde aus zu eliminieren, ist absurd.'

'Wir stehen kurz davor, selbstfahrende Autos auf der Erde zu haben, die mit den Verkehrsbedingungen in New York City und Los Angeles umgehen können', fügte Zubrin hinzu. 'Auf dem Mond ist viel weniger Verkehr.'

Leonard David ist Autor von „Mars: Our Future on the Red Planet“, herausgegeben von National Geographic. Das Buch ist ein Begleiter der National Geographic Channel-Serie 'Mars'. Als langjähriger Autor für demokratija.eu berichtet David seit mehr als fünf Jahrzehnten über die Raumfahrtindustrie. Folge uns @spacedotcom , Facebook und Google+ . Originalartikel zu demokratija.eu .