Eine Bilanz des Artemisprogramms oder warum bemannte Programme zum Mars oder Mond so schwierig sind

Noch ist das NASA-Budget nicht fixiert, zwar enthielt die „Big Beautifull Bill“ schon die 10 Milliarden die Republikanische Abgeordnete für ihre Bundesstaaten mit Zentren und Firmen für die bemannte Raumfahrt haben wollten, aber ein überparteilicher Entwurf, der die NASA mit fast demselben Budget wie dieses Jahr ausstattet und vor allem die vielen Kürzungen im Science Budget aufhebt, hängt zwischen den beiden Kammern.

Auch wenn es durch die 10 Milliardenspritze wohl noch zwei wertere Artemismissionen geben wird, Trump wollte ja nach Artemis 3 alles einstellen, kann man doch eine Bilanz des Artemisprogramms bis jetzt ziehen, wobei ich dies weiter fassen will und die bisherigen bemannten Programme in finanzieller Hinsicht mal Revue streichen lassen will.

Dazu muss ich zurückgehen bis ins Jahr 1957, zu dem Sputnikschock. Sputnik 1 musste von Koroljew den Militärs abgerungen werden, er verkaufte das als einen Start bei dem man auch Daten für die militärische Nutzung der R-7 gewinnen könnte. Das internationale Echo war weder von der Sowjetunion, noch den USA vorhergesehen und so kam es eben zum Sputnikschock. Die nächsten Jahre waren dann geprägt von Erstleistungen – erste Sonden zum Mond, Mars und Venus, erstes Lebewesen im All, alles von der Sowjetunion gewonnen. Schon damals achteten die Leute nicht auf Details. So starteten die USA schon 1958 mehr Satelliten und Sonden als die Sowjetunion, der es nur um Erstleistungen ging. Sie gingen auch an den Aufbau erster nutzbringender Programme, vor allem militärisch, aber schon am 1. April 1960 wurde mit TIROS 1 der erste Wettersatellit gestartet und dadurch die Vorhersage von Orkanen enorm verbessert, weil man sie nun auf den Ozeanen ausmachen konnte lange bevor sie auf Land trafen. Nicht alle wollten in einen Wettlauf eintreten. Es gab ein Fernsehduell zwischen Nixon und Kennedy vor den Präsidentschaftswahlen 1960 in dem Nixon nicht in ein Wettrennen einsteigen wollte, weil die USA ja schon jetzt viel mehr starteten als die UdSSR. Kennedy glaubte dagegen an den Wettlauf zwischen beiden Supermächten.

Das Mercuryprogramm lief damals schon, aber auch hier war die Sowjetunion schneller. Gagarin war nicht nur 10 Monate vor Glenn im All, vor Glenn war auch Titow im All, der mit einem Tag länger im All blieb als dies für Mercury überhaupt vorgesehen war. Mit Tereschkowa kam dann die erste Frau im All und weitere Wostokmissionen dehnten die Zeit im All aus. So kam es noch während Mercury lief zur Genehmigung von Gemini und später zu Apollo, direkt nach Gagarins Flug unter dem Schock. Apollo wurde nicht genehmigt, weil der Mond so faszinierend ist, sondern weil Experten wussten (von Braun war Berater von Kennedy): für eine solche Mission braucht man so viel mehr Ressourcen, alles ist um Größenordnungen komplexer, schwerer und teurer, dass der bisherige Vorsprung der Sowjetunion irrelevant ist. Man kann es aber auch ganz einfach wirtschaftlich ansehen: ein Programm dieser Größenordnung erfordert so viele Mittel, das es für die sowjetische Volkswirtschaft mit viel kleinerem BIP eine viel größere Belastung ist als für die USA. Der gleiche Gedanke führte zur Aufrüstungspolitik Reagans zwanzig Jahre später. Die Sowjetunion zog zwar nach, konnte sich das aber nicht mehr leisten und das beschleunigte schließlich den Zusammenbruch der UdSSR.

Aber zurück in die Sechziger. Im Geminiprogramm wurde die SU überholt. Sie konnten zwar mit riskanten Woschod Missionen noch Erstleistungen vorher erbringen, aber den Rekord für die Dauer im All ging an Gemini 7 und es waren nun auch mehr bemannte US-Missionen die erheblich komplexer waren als die Missionen der UdSSR. Es gibt die Ansicht, das Kennedy oder ein neuer Präsident vielleicht an dieser Stelle das Apolloprogramm abgebrochen hätte, bis dahin hatte man noch nicht die Spitze der Finanzierung (1967) erreicht. Aber seine Ermordung machten aus dem Programm eine Art Vermächtnis. So verwundert es auch nicht, dass das Apolloprogramm schnell zusammengestrichen wurde, nachdem die Landung erfolgt war.

Mit der Landung von Apollo 11 war im Prinzip der Wettlauf im All beendet, zumindest für die USA. Die Sowjetunion versuchte immer noch weitere Erstleistungen bei Raumsonden zu vollbringen. Alle folgenden bemannten Programme bekamen nun nicht automatisch enorme Mittel, sondern mussten um diese kämpfen. Das Space Shuttle als nächstes Programm tat sich da schon schwer. Heute vergessen ist, dass die ersten Entwürfe vollständig wiederverwendbar waren, mit einer geflügelten Erststufe. Dafür gab es nicht das Geld, erst das Zusammenstreichen auf die heutige Konfiguration senkte die Kosten so weit, dass man das Okay bekam und das auch nur weil man auf Wünsche des Militärs einging, die sich zwar nicht finanziell beteiligen, aber politischen Einfluss ausübten. Auch unter Carter wurde das Programm weiter gestützt, auch wenn seine Kosten ausuferten und es Verzögerungen gab, denn Carter wollte abrüsten und zur Überwachung brauchte er Aufklärungssatelliten, die schon auf das Shuttle ausgelegt waren.

Die Achtziger sahen dann zuerst eine Erfolgsstory des Space Shuttles aus. Wie man erst später erfuhr, lief es hinter den Kulissen deutlich schlechter was letztendlich auch zur Challengerkatastrophe führte. Die ist schlussendlich dafür verantwortlich, dass das Shuttle noch 20 Jahre später flog, denn nun heiß es „jetzt erst recht“. Man hätte auch einstellen können, aber das wäre ja eine fast eine Niederlage gewesen.

Ronald Reagan hob dann auch die Weltraumstation Freedom aus der Taufe – ursprünglich war das Shuttle ja für den Aufbau und Unterhalt einer Station entworfen worden. Hier machte die kombinierte Fähigkeit Fracht und Menschen zu befördern Sinn, bei den meisten anderen Missionen des Shuttle gab es dagegen andere Alternativen. Wir sehen bei Freedom schon die ersten Anzeichen, dass bemannte Raumfahrt den Politikern zu teuer ist. Freedom war zu teuer. Sie wurde dann fast ein Jahrzehnt lang umgeplant. Umgesetzt wurde sie erst als wieder ein politisches Projekt daraus wurde. Mit dem Zusammenbruch der Sowjetunion wurde es zu einem Projekt der Zusammenarbeit von USA und Russland im All und dann kamen noch Europa und Japan hinzu, sodass die Station international wurde. Die Beteiligungen waren wichtig, denn die Module der Partner machen das meiste Wohnvolumen aus, ESA und JAXA lieferten auch für ein Jahrzehnt die meisten Versorgungsgüter und Russland bis heute Fracht. Der große Vorteil einer Raumstation wie der ISS ist ihre Modularität, das heißt die Kosten verteilen sich auf viele Einzelteile und Flüge. Bei einem klassischen Raumfahrtprojekt gibt es beim Finanzierungsbedarf eine Kurve mit dem Höhepunkt während der Entwicklung, vor dem Start. Die Kurve unten zeigt das Budget von Apollo mit der Spitze 1966/67, also vor dem Erstflug der Saturn V oder gar der ersten bemannten Mission.

Ganz anders sieht dagegen die Finanzierung der ISS aus, hier nur die Kosten für die ISS selbst, die NASA verordnet den Transport im Shuttle Budget. Man sieht einen ansteigenden Trend bis zur Fertigstellung, fast linear ist. So was lieben Politiker, denn Projekte die in einem Jahr viel Geld benötigen, dann aber wieder weniger lassen sich nur schwer in Verhandlungen zum Haushalt rechtfertigen. Apollo alleine erforderte in der Spitze gemessen am Gesamthaushalt sechsmal so viele Mittel wie heute der ganze NASA Haushalt ausmacht. Aber ein bemanntes Mond- oder Marsprogramm hat eben die klassische Kurve, die ja nicht nur typisch für Apollo ist, jedes unbemannte Projekt verläuft ebenfalls so. So scheiterten denn auch Anläufe für neue bemannte Programme zu Mond und Mars. Wernher von Braun wollte als Nächstes zum Mars und hatte auch konkrete Planungen. Hätte man die Finanzierung von Apollo fortgeführt so wäre man Anfang der Achtziger Jahre nach seinen Plänen auf dem Mars gelandet. Geld gab es aber keines. 1989 beauftrage George Bush Senior die NASA einen Plan für ein Marsprogramm auszuarbeiten, doch es wurde für ihn zu teuer. So sah es lange danach aus, als würde die Raumfahrt sich auf den erdnahen Raum beschränken.

Dann kam er Wahlkampf 2004 und George Bush junior hob das Constellationprogramm aus der Taufe, wohl um Stimmen in den Bundesstaaten zu angeln, in denen die meisten Firmen und NASA Zentren für die bemannte Raumfahrt sitzen. Die Columbia war verloren gegangen und das Shuttleprogramm wurde konsolidiert. Der Plan war nun der: wenn die ISS fertig ist, wird das Shuttle ausgemustert (damals für 2009 geplant), die ISS dann 2016, weil sie vertraglich 10 Jahre lang, nachdem ESAs und JAXAs Module im All sind, arbeiten muss. Zuerst wollte die Administration auch die ISS auf eine Kernstation (für 3 Astronauten) reduzieren, was noch mehr Kosten gespart hätte, doch die Verträge hätten dann hohe Entschädigungen an ESA und JAXA bedeutet, weil ihre Module dann am Boden blieben. Erst nach 2009 würde Constellation an Fahrt aufnehmen, weil die Mittel vorher durch diese beiden Projekte gebunden wären. Mehr Geld wollte man ja nicht ausgeben. Das wäre aber dann schon nach seiner zweiten Amtszeit und da haben wir ein weiteres Problem: Politiker schauen maximal bis zum Ende ihrer Amtszeit. Für George Bush bedeutet dass: während er Präsident ist, kostet Constellation wenig, danach ist er nicht mehr dafür verantwortlich.

Dementsprechend gab es auch kaum Fortschritte, als 2011 also etliche Jahre später, Obama das Programm untersuchen ließ. Fortschritte gab es eigentlich nur bei der Orion, nicht bei den beiden Trägerasketen Ares V und I und der Altair Mondlander war noch nicht mal im Design fertig. Entsprechend kam die Augustine Komission auch zum Schluss das Programm wäre unterfinanziert und wenn es eine Landung geben würde, dann erst nach 2030. Also stellte Obama das Programm ein, bis auf die Orion, die man kurzzeitig in MPCV umbenannte – Multipurpose Crew Vehicle, um klarzumachen, dass man sie für verschiedene Zwecke nutzen kann. Gedacht war an die Versorgung der ISS oder Missionen zu Asteroiden, denn für den Mond fehlte ja die Trägerrakete. Doch für die Versorgung hatte die neue Administration den Ansatz, das dies kommerziell erfolgen sollte. Die Orion war so lange Zeit nur ein Backup und später sogar ohne Mission.

Tja und das es bei bemannter Raumfahrt nicht um Wissenschaft, Sinn oder Logik geht, sondern es rein wirtschaftliche Interesse sind, sah man dann. Ohne das Space Shuttle, das ja auch auslief, fielen in etlichen Bundesstaaten, in denen die Bestandteile dafür gefertigt wurden Arbeitsplätze weg. Der Ersatz wären die Ares I+V gewesen, doch die fielen nun ja auch weg. Also gab der Senat, nicht Obama, der NASA den Auftrag eine neue Schwerlastrakete zu entwickeln, wenngleich ohne Nutzlast. Das war die SLS. Weniger leistungsfähig als Ares V, aber eben auch viel preiswerter. Die NASA fing nun an sich zu überlegen, was man mit ihr anfangen könnte. Eben Missionen der Orion zu erdnahen Asteroiden oder sogar das Einfangen von kleinen Brocken. Dann kam man wieder auf den Mond, den man mangels Mondlander aber nur umrunden konnte und schließlich auf die Idee einer Mondraumstation, das war ja etwas völlig Neues. Da diese im Haloorbit entstehen sollte, reduzierte dies auch die Masse der Orion, die in eine Mondumlaufbahn zu befördern war und dann reichte die SLS wieder aus. Netterweise beteiligten sich ESA und JAXA erneut, boten Module für das Lunar Gateway an und die ESA baute auch das Servicemodul für die Orion, was diese auch verbilligte. Es ist mit 300 Millionen Dollar das billigste an einer Artemismission die insgesamt über 4 Milliarden Dollar kostet.

Trotzdem hatte das ganze Programm immer noch das Grundproblem, das diese typische Kurve vermieden werden sollte. es sollte so laufen wie bei der ISS, also ein fester kaum veränderlicher Betrag pro Jahr. Das grundsätzliche Problem ist: An so einem Programm hängen Tausende von hochqualifizierten Personen die entwickeln erst etwas und betreiben es dann. Die Spitze entfallen auf die Fertigungskosten die auch Arbeiter erledigen können, die dann in der Firma was anderes machen oder wieder entlassen werden. Bei einem gleichbleibenden Budget müssen die Spezialisten weiter bezahlt werden, auch wenn sie nichts zu tun haben, denn ihre Qualifikation – niemand anders kennt sich mit den Systemen aus – braucht man ja beim Einsatz. Das ist nicht neu, es gibt auch etliche unbemannte Programme die so teurer wurden, weil sich der Start verzögerte. Prominent z.B. Galileo oder Curiosity und schlussendlich als bestes Beispiel das Space Shuttle Programm. Zu Programmende entfielen 2/3 der Mittel auf Fixkosten, die immer anfallen, selbst wenn das Shuttle überhaupt nicht startet.

So verwundert es nichts das der Fortschritt bei SLS minimal war, weil das meiste in Fixkosten landete. Den Mondlander konnte man so obwohl Artemis 2017 startete, auch erst 2024 in Auftrag geben. Zu Artemis wurde das Programm erst unter Donald Trump. Der wollte unbedingt in seiner Amtszeit eine Mondlandung (damals als ununterbrochene Amtszeit gedacht, also vor 2025). Das hätte auch geklappt, wenn SpaceX den Zeitplan eingehalten hätte: sie sollten eigentlich im letzten Juli die Mission durchführen. Jetzt gab es Mittel für den erwähnten Mondlander, zu dem noch der von Blue Origin hinzukam und einen Ausbau der ISS durch eine neue Oberstufe und neue Booster welche die Nutzlast der SLS auf Saturn V Niveau anheben.

Biden stellte nicht ein, aber die Finanzierung blieb auf dem gleichbleibenden Niveau mit geringem Fortschritt. So dauerte es auch bis Ende 2022 – ist nun auch schon fast drei Jahre her, bis die erste Artemission begann. Ein Jahr vorher vergab die NASA den Auftrag für den Mondlander an SpaceX. Ein Starship das 100 t wiegt auf dem Mond zu landen, hielt ich schon damals für blödsinnig. Von den technischen Bedenken mal abgesehen ist es viel zu schwer (der Gegenentwurf von Blue Origin wiegt 16 t ohne Treibstoff). aber das Angebot war eben das günstigste. Und es ist sicher Zufall das die beiden NASA-Verantwortlichen für die beiden größten SpaceX Aufträge nämlich den Frachtransport zur ISS und eben den HLS nach ihrem Ausscheiden sofort hochdotierte Posten bei SpaceX bekamen. Und weil es um Politik geht, bekam auch Blue Origin einen zweiten Auftrag nachdem sie protestiert hatten. Zwar investieren sie viel eigenes Geld aber es gibt auch Milliarden von der NASA und das bei dem engen Budget von NASA. Also Apollo kam mit einem Mondlander aus, bei bis zu fünf Flügen im Jahr. Artemis mit einem Start (durch das Budget diktiert) maximal alle zwei Jahre braucht dann zwei Mondlander ….

Artemis hätte wie Constellation Fahrt nach 2030 aufgenommen, also so ab Artemis 5. Dann wäre auch der Blue Origin Mondlander einsatzbereit. Denn da wird die ISS debitiert, nachdem ihre Betriebszeit mehrfach verlängert wurde, dann aber doch größere Mittel erfordert, um einfach sie technisch weiter betriebsbereit zu halten. Doch nun hat Trump es nach Artemis 3 eingestellt – die Wahl könnte ein Zugeständnis an Elon Musk gewesen sein, wahrscheinlicher ist aber, dass alles bis dahin schon finanziert oder zumindest es Verträge gibt, aus denen man vorher nur mit Zahlungen herauskommt. Der Senat hat das nun wieder geändert und weitere 10 Milliarden Dollar genehmigt, die in den nächsten vier Jahren fließen für zwei weitere Artemismissionen (4+5) sodass es je eine Landung mit einem weiteren Lander von SpaceX und Blue Origin geben könnte. Wie es um das Lunar Gateway bestellt ist ist offen. Die Mittel, die dafür genehmigt wurden, reichen in jedem Falle nicht aus. So fehlen Mittel für das Lunar Gateway und den Mondlander für Artemis 4. In jedem Falle ist ein Programm, dass bestenfalls einen Start alle zwei Jahre ermöglicht, gefährdet von der nächsten Regierung gestrichen zu werden.

Im Prinzip sind bemannte Programme zu Mond und Mars Überbleibsel einer Periode in denen man mit Ihnen Nationalstolz erzeugen konnte. Daher verfolgt auch nur die USA und China diesen Gedanken. China kann damit trumpfen, anders als mit ihrer Raumstation die daher nicht so wie die ISS ausgebaut und genutzt wird – es ist eben nur die Zweite. Europa könnte, wenn man genausoviel vom BIP für bemannte Raumfahrt ausgibt wie die USA auch ein bemanntes Mondprogramm durchführen, doch die Gelder dafür wird man nicht bekommen. Es hilft auch mal woanders hinzuschauen: die Stratosphäre und Tiefsee sind für Menschen genauso lebensfeindlich wie der Weltraum. Aber täglich steigen Dutzende von Wetterballons in die Stratosphäre auf. Menschen nur mal wenn es einen Rekordversuch im Fallschirmspringen gibt, der von Kittinger von 1960 hielt denn auch über 50 Jahre und die Tiefsee wird mit Robotern erforscht. Der Tiefenrekord im Mariannengraben von 1960 von Jacques Piccard und Don Walsh ist immer noch gültig. Es gibt einfach keinen rationalen Grund bemannt dorthin zu tauchen, man kann nicht mehr tun als ein Roboter.

Fazit

Ich glaube nicht das es in den USA ein weiteres Mond- oder Marsprogramm geben wird, ich würde nicht mal die Zukunft von Artemis als gesichert ansehen angesichts der Sprunghaftigkeit von Trump. Er will ja schnelle Erfolge und „schnell“ ist nichts was man mit Artemis verbindet. Die Mittel die nur eine Mission alle zwei Jahre zulassen machen es extrem teuer und langwierig. Das ist eine Steilvorlage für den nächsten Präsidenten es einzustellen.

Apollo war kein Forschungsprogramm. Es war eines, dass das nationale Prestige stärkte. Diese Situation haben wir aber nicht mehr und ich denke, sie kommt auch nicht wieder. Heute durchführbar sind Programme mit einer gleichbleibender Finanzierung und das geht bei bemannten Erdorbitmissionen aber nicht bei einem Mond- und Marsporgramm das zudem alleine schon durch die Nutzlastabnahme und Sicherheitsanforderungen (aus dem Erdorbit kommt man in weniger als einer Stunde zurück zur Erdoberfläche) teurer wird.

China plant ein bemanntes Mondprogramm. Bei ihm gilt auch diese Devise noch. Dort will man es dem Westen zeigen das sie es technologisch und wirtschaftlich durchführen können und ein Großteil der Bevölkerung lebt immer noch auf dem Land auf die machen die Bilder einer solchen Mission viel mehr Eindruck als auf die Bevölkerung in den Städten. Das es bei China nur um Prestige geht, sieht man an den unbemannten Programmen. Die verlaufen alle nach demselben Muster bis zu einer Landung oder das Erreichen eines anderen Ziels gibt es jeweils einige Bilder, danach hört man nichts mehr von den Missionen. Man weiß oft nicht mal, ob sie noch aktiv sind. Es geht nicht um das Veröffentlichen von Bilder, Forschungsergebnissen. Es geht nur um eine Meldung in der Art „Wir haben es geschafft!“.