DLR gibt Ausblick auf kommende Missionen

Phantome Helga und Zohar nach Artemis I wieder in Deutschland

Am 16. November 2022 startete das Space Launch System (SLS) von der Startrampe LC-39B (Cape Canaveral, Florida, USA). An Bord der Raumkapsel Orion befanden sich auch die beiden Strahlungsmesspuppen Helga und Zohahr. Nach ihrer erfolgreichen Reise um den Mond mit der NASA-Mission Artemis I sind sie nun zurück in Deutschland. Die Daten, die durch das DLR geleitete Projekt MARE (MATROSHKA AstroRad Radiation Experiment) gesammelt wurden, sollen ein dreidimensionales Abbild der Strahlenbelastung des weiblichen Körpers während eines Mondfluges liefern. Am 9. März sollen die beiden Astronautinnen-Phantome am DLR-Institut für Luft- und Raumfahrtmedizin in Köln den Medien präsentiert werden.

Juice startet im April 2023 – Ankunft am Jupiter 2031

Die bisher größte Raumsonde der Europäischen Raumfahrtagentur ESA, Juice (JUpiter ICy Moons Explorer), soll am 13. April 2023 starten. Sie soll den größten Planeten unseres Sonnensystems Jupiter und seine drei großen Monde Ganymed, Callisto und Europa erforschen. Unter der gefrorenen Oberfläche der Eismonde vermutet man flüssiges Wasser, die potenziell Leben beherbergen könnten. Juice soll das Magnet-, Strahlungs- und Plasmamilieu von Jupiter sowie dessen Wechselwirkung mit den Monden beobachten.

Bis zur Ankunft am Gasriesen wird es jedoch noch dauern. Der Start erfolgt mit dem vorletzten Flug der Ariane 5 vom europäischen Weltraumbahnhof Koruou (Französisch-Guayana). Danach wird die Sonde mit einem so genannten Swing-by-Manöver die Schwerkraft von Erde sowie Venus nutzen und mit Schwung in Richtung Jupiter “geschleudert”. Bis sie die rund 664 Millionen Kilometer zurück gelegt hat, wird es dennoch rund acht Jahre dauern. Dort angekommen, wird Juice rund drei Dutzend Mal um die drei großen Monde kreisen und sich anschließend in eine Umlaufbahn im Ganymed bewegen.

An Bord der Sonde befindet sich ein ganzes Paket wissenschaftlicher Instrumente. Geleitet wird die Mission von der ESA, beteiligt sind aber auch die US-amerikanische Raumfahrtbehörde NASA, ihr japanisches Pendant JAXA (Japan Aerospace Exploration Agency) sowie die israelische Raumfahrtagentur ISA (Israel Space Agency). Das DLR-Institut für Planetenforschung war maßgeblich am Bau von zwei der zehn wissenschaftlichen Instrumente beteiligt. Darüber hinaus fördert die Deutsche Raumfahrtagentur im DLR insgesamt sieben Instrumente bis zum Ende der Mission mit etwa 100 Millionen Euro.

“Heinrich Hertz” startet im Sommer 2023 in den GEO

In Sommer 2023 wird der erste deutsche Kommunikationssatellit seit zwei Jahrzehnten ins All starten. Benannt wurde er nach dem dem deutschen Physiker Heinrich Rudolf Hertz, dem es als ersten gelang, elektromagnetische Wellen im freien Raum von einem Sender zu einem Empfänger zu übertragen. “Heinrich Hertz” (H2Sat) wird als Nutzlast des letzten planmäßigen Flugs einer Ariane 5 in Kourou abheben. Der Satellit, der die Größe eines Kleinwagens hat, wird rund 20 Experimente zur Kommunikations-, Antennen- und Satellitentechnik an Bord haben. Wissenschaftsinstitute und Industrieunternehmen haben diese Versuche entwickelt und gebaut, um neue Kommunikationsdienste zu testen.

H2Sat wird die Erde in einem geostationären Orbit in rund 36.000 km Entfernung umrunden, steht also von hier aus gesehen immer an der selben Stelle am Himmel. Dort wird er circa 15 Jahre lang verschiedene Aufgaben übernehmen. Zum Beispiel wird er als Relaisstation eingesetzt, um Signale anderer Satelliten zur Erde zu senden. Dies wird notwendig, wenn diese sich außerhalb des Bereichs befinden, in dem eine Bodenstation die Signale empfangen kann.

Getestet wird auch die In-Orbit-Verarbeitung von Daten mittels kleiner Rechner, die sich auf dem Satelliten befinden. Die Rechenleistung der Prozessoren ermöglicht es, H2Sat während seiner Betriebszeit neu zu konfigurieren. Einige der Kapazitäten von “Heinrich Hertz” will auch das Bundesministerium für Verteidigung (BMVg) nutzen. Zu Einschränkungen des wissenschaftlich-technischen Missionsanteils käme es dadurch jedoch nicht. Denn geteilt werden würden lediglich Basisfunktionen wie Energieversorgung oder Lageregelung. Um den Satelliten auf seiner Umlaufbahn zu halten, werden chemisch-elektrische Triebwerke eingesetzt, die aufgrund ihrer geringeren Masse die Nutzlastkapazitäten für Technologien und Experimente erhöhen.

MMX-Mission widmet sich Marsmond Phobos

Weitgehend ungeklärt ist, wie der Mars zu seinen beiden Monden Phobos (dt. Furcht) und Deimos (dt. Schrecken) kam. Um dies zu klären, will die japanische Raumfahrtagentur JAXA im Rahmen der Mission MMX (Martian Moons eXploration) eine Raumsonde zu unserem Nachbarplaneten schicken. Diese besteht aus insgesamt drei Modulen: Einem Explorationsmodul samt Rover, einem Return-Modul und einem Antriebsmodul. Dabei soll sie Phobos, den mit 27 km × 22 km × 18 km (L x B x H) immer noch größeren der beiden Monde untersuchen.

Dafür soll ein deutsch-französischer Rover auf Phobos landen, sich selbständig auf- und ausrichten und dann mit wenigen Millimetern pro Sekunde vorwärts fahren. Währenddessen wird der nur 25 Kilogramm schwere MMX-Rover die Oberfläche analysieren. So werden mit dem Raman-Spektrometer RAX (RAman spectroscopy for MMX) entlang der Route die physikalischen und mineralogischen Eigenschaften der Oberfläche untersucht. Mit dem Radiometer miniRAD wird mittels Infrarotmessung die Oberflächentemperatur bestimmt. Das DLR zeichnet neben der Carbonstruktur samt Aufricht- und Fortbewegungssystem auch für die Entwicklung von RAX und miniRAD verantwortlich. Derzeit der deutsch-französische Rover in Toulouse bei der französischen Raumfahrtagentur CNES vorbereitet und dann nach Japan geschickt.

Der Start der MMX-Mission ist dort für 2024 mit der neu entwickelten japanischen Rakete H3 vorgesehen, deren Erstflug jedoch bisher gescheitert ist. Sollte der Zeitplan dennoch gehalten werden, könnte die MMX-Raumsonde bereits 2027 auf dem Marsmond landen. Sie soll auch Proben einsammeln und mit dem Return-Modul zur Erde zurück bringen. Die Ankunft ist für 2029 geplant – vorausgesetzt, der Start erfolgt wie geplant.

Finale des Nutzlastwettbewerbs und Startvorbereitungen Microlauncher

Im Frühjahr 2023 werden auch die Nutzlasten für den vierten und letzten Jungfernflug eines deutschen Microlaunchers bekannt gegeben. Dieser wird auf der RFA One starten und voraussichtlich Ende 2024 stattfinden. Eine Bedingung zur Förderung im Rahmen des Microlauncher-Wettbewerbs des DLR war es, auf den ersten beiden Flügen kostenlos Nutzlasten zu transportieren. Gefördert wurden Isar Aerospace und die Rocket Factory Augsburg (RFA) mit jeweils 11 Millionen Euro. Zudem laufen derzeit die letzten Vorbereitungen der erforderlichen Startplätze.

Während Isar Aerospace von Andøya (Schweden) aus starten wird, gab RFA erst vor kurzem bekannt, sich exklusiven Zugang zum einem Pad (Fredo) des SaxaVord-Spaceport auf den Shetlandinseln gesichert zu haben. Beide Unternehmen planen ihre Erstflüge für Ende 2023. Das Jahr verspricht also, spannend zu werden.