Die NASA hat nach einer intensiven Überprüfung bestätigt, dass die bemannte Mondmission Artemis II wie geplant starten kann. Der neue Administrator Jared Isaacman äußerte volles Vertrauen in die Sicherheit des Orion-Hitzeschilds, obwohl nach der unbemannten Testmission Artemis I erhebliche Schäden festgestellt worden waren. Eine Änderung des Wiedereintrittsprofils soll die Sicherheit der Astronauten gewährleisten.
Das Wichtigste in Kürze
- Der neue NASA-Administrator Jared Isaacman bestätigt nach einer finalen Überprüfung die Flugsicherheit der Artemis II Mission.
- Das Problem: Beim unbemannten Artemis I Flug lösten sich Teile des Hitzeschilds, was erst 1,5 Jahre später öffentlich bekannt wurde.
- Die Lösung: Statt den Hitzeschild zu ersetzen, wird die Orion-Kapsel in einem steileren Winkel in die Erdatmosphäre eintreten, um die Belastung zu reduzieren.
- Externe Experten, die zuvor Bedenken geäußert hatten, wurden in die finale Überprüfung einbezogen und zeigten sich von den Daten überzeugt.
Ein neues Maß an Transparenz bei der NASA
Kurz vor dem geplanten Start der Artemis II Mission, die erstmals seit über 50 Jahren wieder Menschen zum Mond bringen soll, stand die Sicherheit des Orion-Raumschiffs im Fokus. Nach der Rückkehr der unbemannten Artemis I Mission im November 2022 wurden unerwartete Schäden am Hitzeschild festgestellt. Teile des Schutzmaterials hatten sich abgelöst – ein Problem, dessen volles Ausmaß die Öffentlichkeit erst eineinhalb Jahre später erfuhr.
Der neu ernannte NASA-Administrator, der Unternehmer Jared Isaacman, machte die Aufklärung dieser Angelegenheit zu seiner obersten Priorität. In einem beispiellosen Schritt lud er nicht nur interne Ingenieure und leitende Angestellte, sondern auch externe Kritiker und Journalisten zu einer mehrstündigen technischen Besprechung ein. „Dieses Maß an Offenheit und Transparenz ist genau das, was von der NASA erwartet werden sollte“, erklärte Isaacman nach dem Treffen.
Zu den eingeladenen Experten gehörten die ehemaligen NASA-Astronauten Charles Camarda und Danny Olivas, die beide zuvor erhebliche Bedenken geäußert hatten. Ihnen wurden bisher unveröffentlichte Daten und Analysen vorgelegt, um die Entscheidung der NASA, am bestehenden Hitzeschild festzuhalten, nachvollziehbar zu machen.
Die Ursache des Problems und die gefundene Lösung
Der Hitzeschild der Orion-Kapsel besteht aus 186 Blöcken eines Materials namens Avcoat. Dieses Material soll bei dem extremen Wiedereintritt in die Erdatmosphäre, bei dem Temperaturen von bis zu 2.760 Grad Celsius entstehen, kontrolliert abbrennen und so die Kapsel und ihre Besatzung schützen.
Untersuchungen nach dem Artemis I Flug ergaben, dass sich Gase im Material eingeschlossen hatten. Das Avcoat war zu „undurchlässig“, konnte also nicht „atmen“. Dies führte zu Rissen und dem Abplatzen von Materialfragmenten während des Wiedereintritts. Das Ingenieurteam unter der Leitung von Luis Saucedo führte umfangreiche Tests in Bodeneinrichtungen und Lichtbogenwindkanälen durch, um diese Ursache zu bestätigen.
Warum wurde der Hitzeschild nicht ausgetauscht?
Die NASA zog in Erwägung, den Hitzeschild der Artemis II Kapsel gegen den bereits verbesserten, „durchlässigen“ Hitzeschild der Artemis III Mission auszutauschen. Laut Amit Kshatriya, Associate Administrator der NASA, wäre dieser Umbau jedoch zu aufwändig gewesen. Die Kapsel für Artemis II ist speziell für eine freie Rückkehrbahn ohne Andockmanöver ausgelegt und hätte nicht ohne Weiteres mit den Systemen für spätere Missionen nachgerüstet werden können. Dies hätte zu erheblichen Verzögerungen im gesamten Artemis-Programm geführt.
Anstatt eines Materialwechsels entschied sich die NASA für eine operative Lösung: Die Flugbahn beim Wiedereintritt wird angepasst. Die Orion-Kapsel wird bei Artemis II in einem steileren Winkel in die Atmosphäre eintreten. Dadurch verkürzt sich die Zeitspanne, in der die Kapsel der kritischen Hitzeentwicklung ausgesetzt ist, von 14 Minuten bei Artemis I auf nur noch acht Minuten.
„Was wäre, wenn wir falsch liegen?“
Ein zentraler Punkt der Überprüfung war die Frage nach der Sicherheit im schlimmsten Fall. Die NASA-Ingenieure präsentierten die Ergebnisse einer Analyse, die intern als „Was wäre, wenn wir falsch liegen?“-Test bezeichnet wird. In diesem Szenario wurde simuliert, was passieren würde, wenn große Teile des Hitzeschilds komplett versagen und das darunterliegende Verbundmaterial freilegen würden.
Fakten zur Hitzebelastung
- Maximale Wiedereintrittstemperatur: 2.760° Celsius
- Dauer der Hitzephase (Artemis I): 14 Minuten
- Geplante Dauer (Artemis II): 8 Minuten
- Maximale Temperatur am Verbundmaterial (Artemis I): 71° Celsius (Grenzwert: 260° C)
Die Tests zeigten, dass die Struktur der Orion-Kapsel selbst bei einem solchen massiven Versagen intakt bleiben würde. Die darunterliegende Titanstruktur und die Verbundstoffbasis sind robust genug, um die Integrität der Kapsel zu wahren und eine sichere Wasserlandung zu ermöglichen. „Wir haben die Daten, die belegen, dass wir selbst an unserem schlimmsten Tag in der Lage wären, damit umzugehen“, erklärte einer der beteiligten Ingenieure.
Diese Erkenntnis war entscheidend, um das Vertrauen in die Mission wiederherzustellen. Trotz der Schäden bei Artemis I wurde die maximal zulässige Temperatur an der Struktur bei Weitem nicht erreicht, was die grundsätzliche Robustheit des Designs unterstreicht.
Überzeugte Kritiker und ein klares Bekenntnis zur Sicherheit
Die transparente Darlegung der Daten zeigte Wirkung. Der ehemalige Astronaut Danny Olivas, der zuvor intern seine Bedenken geäußert und gezögert hätte, mit Orion zu fliegen, änderte seine Meinung nach der Sitzung. Er zeigte sich beeindruckt von der gründlichen Ingenieursarbeit und würde nun an Bord der Kapsel fliegen.
„Ich würde niemals glücklich sein, eine Übergangslösung zu akzeptieren und etwas zu fliegen, von dem ich weiß, dass es die schlechteste Version dieses Hitzeschilds ist, die wir möglicherweise fliegen könnten.“
Charles Camarda, ein weiterer Kritiker, blieb vorsichtiger. Er bezeichnete die Lösung als „Workaround“ und betonte, dass er es bevorzugt hätte, auf den verbesserten Hitzeschild zu warten. Dennoch würdigte er den neuen, offenen Ansatz der NASA-Führung und bedankte sich für die Einbeziehung in den Prozess.
Die vier Astronauten der Artemis II Mission – Reid Wiseman, Victor Glover, Christina Koch und Jeremy Hansen – sind nach eingehender Prüfung der Daten ebenfalls von der Sicherheit überzeugt und bereit für den Flug. Mit der finalen Bestätigung durch die NASA-Führung steht dem historischen Flug zum Mond, der für Anfang Februar geplant ist, nun nichts mehr im Wege.
