Quo Vadis Artemis?

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Ich muss mal meine nicht vorhandene humanistische Bildung heraushängen, sprich Latein kann ich nicht, aber ich habe in meiner Jugend gerne Monumentalschinken angeschaut und da gibt es den berühmtem Film „Quo Vadis“ mit der ersten großen Rolle für Peter Ustinov als Nero. Das Zitat ist bekannt: Petrus flieht aus Rom, trifft Jesus, fragt „Quo vadis, Domine?“ (Herr, wohin gehst du?), worauf Jesus antwortet, dass er nach Rom geht, um erneut gekreuzigt zu werden. Dies bewegt Petrus zur Rückkehr und zum Martyrium. Also wohin geht Artemis?

Eigentlich sollte ja Artemis II zwischen dem 6. und 11 März starten, nachdem es schon vorher Verzögerungen gab. Nun ist der Heliumfluss zur Oberstufe IPCS aber abgerissen und die ganze SLS muss zurück ins VAB mit einem neuen Starttermin nicht vor April. Das hat man, den NASA-Administrator (zumindest so lange bis ihn Trump wieder feuert) wohl gefuchst und er hat eine deutliche Änderung im Artemisprogramm angekündigt.

Jaredman sagte auf der Pressekonferenz zu dem Problem und verwies auf ein ähnliches bei Artemis 1: “A lot of similarities between the two, …Why is that essentially the case? A three-plus-year launch cadence,” he said. “Launching a rocket as important and as complex as SLS every three years is not a path to success.”.

“We’ve got issues with low flight rate, and I would say a great way to exacerbate that problem further is to start making changes to vehicle configuration,” he said. “SLS is a very impressive vehicle. We don’t want to turn every one of them into a work of art.”

Dieses Grundproblem habe ich schon mehrfach in Blogs angesprochen: die NASA will Artemis so durchführen, das die Kosten sich auf einen längeren Zeitraum gleichmäßig verteilen. Bei normalen Projekten ist dem aber nicht so, es gibt einen Peak während der Entwicklungsphase. Als Apollo 11 startete, hatte die NASA schon 80 % der Gesamtmittel ausgegeben. Dieses Konzept klappt nicht. Es führt nur zu seltenen Starts der SLS, die extrem teuer sind, weil dann viel Geld in Fixkosten landet die dadurch entstehen, dass man nach einem Artemis Starts Ende 2022 nicht einfach alle Leute entlassen kann die man nun für einzige Jahre nicht braucht und dann im April 2024 wieder einstellen.

Eine SLS Mission kostet 4,2 Mrd. Dollar, knapp die Hälfte entfällt auf die SLS und dies ist noch ohne einen Mondlander. Obwohl die SLS technisch weitaus weniger herausfordernd als die Saturn V ist (sie verwendet ja nur schon existierende Hardware mit Ausnahme der Struktur der Zentralstufe) kostet eine Mission umgerechnet auf das 1969 Preisniveau 462 Millionen Dollar. Apollo 11 kostete 350 Millionen Dollar und da war der Mondlander mit dabei, der bei Artemis noch dazu kommt und weitere 1-2 Millairden pro Flug kostet. Der Grund ist relativ einfach: Apollo war auf eine Startfrequenz von 5 Starts / Jahr ausgelegt, eine Kadenz, die man 1968/69 auch erreichte (Apollo 8: Dezember 1968, Apollo 12, November 1969 – fünf Missionen: Apollo 8,9,10,11 und 12), danach fuhr man, um am Kennedy Space Center Tausende zu entlassen, die Frequenz auf zwei Starts pro Jahr herunter. Die Hardware wurde aber mit der Frequenz produziert und dann einfach eingelagert. Sie blieb dann übrig und landete, nachdem drei Flüge gestrichen wurden, in Museen.

Aber für mehr Starts braucht man mehr Geld. Wenn man von einem Start alle zwei bis drei Jahre auf jährliche Starts übergeht braucht man mindestens 4 Mrd. Dollar pro Jahr mehr. Das gibt das NASA Budget nicht her. Trumps radikale Kürzungen sind ja abgelehnt worden, es rutsche mit der „Great Bill“ durch. Dazu kommen 10 Mrd. Dollar, die in den nächsten 4-5 Jahren dazu kommen, das wird bei den Kosten aber nicht ausreichen.

Was plant die NASA nun? Sie will die Startrate beschleunigen auf mindestens eine Artemis-Mission pro Jahr, Ziel sind 10 Monate. Dadurch dürfte jede einzelne Mission billiger werden, weil man die Fixkosten auf mehr Missionen verteilt, aber absolut wird die NASA mehr Geld benötigen. Ein Kernproblem ist dass Artemis 4 eine neuen Oberstufe, die EUS einführen wollte. Die ist aber noch nicht fertig und die bis Artemis 3 eingesetzte ICPS , im Prinzip die größere Version der Delta IV Oberstufe, steht nicht mehr zur Verfügung, das letzte Exemplar wurde schon im August 2023 an die NASA übergeben.

Spekuliert wird welche Oberstufe dann die eingeschobenen Missionen einsetzen. Man könnte die EUS Entwicklung, die ja auch schon seit 2016 läuft, beschleunigen, doch Jaredmann hat das genaue Gegenteil getan und das Projekt am 26.2.2026 terminiert. Die Frage ist, wie es nun weitergehen wird. Eine Konsequenz kann man schon benennen: das Lunar Gateway wird nicht kommen. Eine SLS sollte jeweils eine Orion und ein Modul starten, dafür braucht man die zusätzliche Performance der EUS, die etwa 9 t mehr zum Mond befördert. Für die Beteiligung am Gateway werden zwei ESM für die Orion (ESM-4, schon übergeben und ESM-5 derzeit in der Integration) von der ESA kostenfrei geliefert. Wie geht es da weiter. Glaubt jemand ernsthaft, dass eine NASA unter der Trump-Regierung die dann bezahlt? Eher erhebt die Zölle auf die ESM, hat sie 1980 schon beim Spacelab so getan. Wie schon öfters bei der Zusammenarbeit mit der NASA ist man in Europa der Dumme, genauso wie schon bei früheren Projekten wie ISPM, Spacelab und Exomars. In keinem dieser Projekte wurden die Vereinbarungen seitens der USA eingehalten. Die Infografik der NASA enthält auch keinen Gateway Start oderr ein Gateway Modul mehr.

Die logische Konsequenz für mich wäre es die ICPS Stufe nochmals fertigen lassen. Sie existiert und ist qualifiziert und in das Konzept integriert. Sicher wird es teuer die Produktion wieder aufzunehmen, doch das tat man schon bei anderen Gelegenheiten. So wurden noch vier Delta 2 gebaut nachdem die Produktion schon 2009 eingestellt wurde, weil die NASA sie brauchte. Sie waren eben deutlich teurer als die Serienexemplare. Wir reden hier aber von einer Standard-Oberstufe, selbst wenn die so viel kosten würde wie eine ganze Delta 4M in der Fertigung, wäre das nicht mal 10 Prozent des Startpreises eienr SLS.

Spekuliert wird ob man die Centaur V der Vulcan einsetzt. Das halte ich für keine gute Idee. Sie liefert zwar etwas mehr Nutzlast (32 anstatt 28 t zum Mond) aber sie ist weder für das Gewicht von Orion mit Fluchtturm qualifiziert (und verwendet nur innendruckstabiilsierte Tanks, die IPCS wurde ja gewählt weil sie bei der Delta IVH auch schwere Nutzlasten befördern musste und entsprechend mit einem externen Gerüst aufgebaut ist diese Lasten aufzunehmen) noch in das SLS Konzept integriert, es würde enorm viele Änderungen erfordern, da wäre die Fertigstellung der EUS sicher besser. Die benötigte große Version der Centaur V mit zwei RL10C ist zudem auch noch nie geflogen hat also auch hier keinen Vorteil gegenüber der EUS oder ICPS.

Angekündigt ist nun für Artemis III eine Erdorbitmission. Die Orion soll mit einem der beiden Mondlander die Blue Origin und SpaceX entwickeln, koppeln und ihn qualifizieren. Ähnliches machte man im Apolloprogramm bei Apollo 9. Dafür braucht man aber keine SLS. Die Orion wiegt 28 t, mit Fluchtturm der aber abgetrennt wird, und so nur teilweise zur Nutzlastmasse zählt, rund 36 t. Eine Orion mit reduziertem Treibstoffvorrat (sie muss ja nicht in einen Mondorbit einschwenken und ihn verlassen) könnte von einer New Glenn und Falcon Heavy sicher in einen Orbit befördert werden. Bei der Vulcan wird sie die maximale Nutzlast und strukturelle Belastung überschreiten. Die beiden Träger sind nicht für bemannte Missionen qualifiziert, aber dafür hat man ja den Fluchtturm. Mesner Ansicht nach sollte man sich die SLS sparen und eine der beiden Träger nutzen, dann kann man auch sicher die Mission kurzfristiger durchführen und es wird deutlich billiger. Welcher der beiden Lander eingesetzt wird ist offen, die NASA nimmt den der zuerst qualifiziert ist.

Die Mission würde 2027 durchgeführt werden. Anfang 2028 dann die erste Mondlandung mit Artemis 4 und schon Ende 2028 die zweite mit Artemis 5. Warum die plötzliche Eile? Weil Trump Artemis nach Artemis 4 einstellen wollte, das bis zum 26.2.2026 für 2029 geplant war, wenn er nicht mehr Präsident ist (Motto: Nach mir die Sintflut).

Meiner Meinung wäre es viel wichtiger die Lander praxisgerecht zu qualifizieren. Was man bei Artemis 3 erproben kann, ist das Ankoppeln und Abkoppeln des Landers im Halo-Orbit der separat gestartet wird. Das wirklich herausfordernde ist aber doch die Mondlandung und Rückkehr. Schaut man sich die Ergebnisse von Landeversuchen von kommerziellen Mondlandern von denen es ja einigen in den letzten Jahren gab an, so sieht das nicht gerade gut aus. Meiner Ansicht nach sollten Blue Origin und Space eine komplette Mission ihrer Lander unbemannt durchführen, inklusive dem geplanten Aufenthalt auf dem Mond und die Rückkehr in den Haloorbit, dann wird sich zeigen ob auch die Treibstoffe so lange flüssig bleiben. Wo Blue Origin in der Entwicklung steht weiß man nicht, die arbeiten weitestgehend geheim, aber das Starship wird seit drei Jahren erprobt, hat seitdem keinen Orbit erreicht dafür einige Fehlstarts gehabt und nicht die benötigte Nutzlast, von der Demonstration des Auftankens mal ganz zu schweigen. Auftanken muss man auch den Blue Origin Mondlander, aber da ist es ein Tankflug und nicht wie bei SpaceX über ein Dutzend, das ist erheblich einfacher in einem Zeitintervall durchzuführen, es ist bei kryogenen Flüssigkeiten ja immer ein Rennen gegen die Zeit, vor allem bei SpaceX wegen der vielen Auftankflüge, selbst wenn sie ihr Starship aufwendig thermisch isolieren.

Interessant für die ESA wird auch sein, ob denn noch ein Europäer (und das wird nach ESA-Chef Aschenbacher ein Deutscher sein) noch auf dem Mond landet denn das war für Artemis 4 geplant, das wäre ja die zweite Landemission gewesen. Wenn Trump sich nun durchsetzt und nach Artemis 4 das Programm eingestellt wird, oder man die Mission nicht vor dem 20.1.2029 also dem letzten Amtstag von Trump schafft und sie abgeblasen wird. Was wird dann? Wie ich schon sagte, wenn man mit der NASA zusammenarbeitet ist die Gefahr das man nur auf Kosten sitzen bleibt und nichts bekommt, recht groß.