Orion, das neue Raumschiff der US-amerikanischen Luft- und Raumfahrtbehörde NASA, hat am 5. Dezember erfolgreich seinen Erstflug EFT-1 absolviert.
Ein Beitrag von Martin Knipfer. Quelle: NASA, NASA TV, NSF.
(Bild: NASA)
Nachdem der gestrige Startversuch wegen Problemen mit einem Ventil des Treibstofftanks abgebrochen wurde, konnte heute pünktlich um 13:05 Orion, das neue Raumschiff der US-amerikanischen Luft- und Raumfahrtbehörde NASA, zu seinem Erstflug EFT-1 (Exploration Flight Test 1) starten. Unter starker Rauch- und Lärmentwicklung erhob sich die Trägerrakete vom Typ Delta IV Heavy majestätisch von dem Startplatz bei Cape Canaveral. Mit Stichflammen aus den drei RS-68A Triebwerken schoss die Rakete förmlich in den Himmel. Nach etwa drei Minuten wurden die beiden seitlichen Booster abgeworfen, nach fünf Minuten die mittlere Haupstufe. Das Triebwerk der zweiten Stufe zündete erfolgreich, um Orion in seine Umlaufbahn einzuschießen. Die seitlichen Verkleidungen wurden planmäßig abgesprengt, das turmförmige Startabbruchsystem von Orion weggezogen. Kurz darauf wurde das Triebwerk der Oberstufe abgeschaltet, Orion befindet sich nun in einem niedrigen Erdorbit mit einem Erdabstand von minimal 185 und maximal 800 km und dreht sich langsam um seine eigene Achse, damit die Temperatur des Raumschiffs kontrolliert werden kann. Danach wurde die Telemetrie ausgewertet, um sicherzustellen, dass Orion heil im Orbit angekommen und bereit für die nächste Phase der Mission ist: In etwa zwei Stunden sollte das Triebwerk der Oberstufe erneut zünden und Orion weiter von der Erde entfernen, als je ein US-Raumschiff nach 1972 flog.
(Bild: NASA)
Kurz nachdem die erste Erdumrundung abgeschlossen war, zündete das 100 kN starke RL-10 Triebwerk der Oberstufe erneut, um Orion weiter von der Erde zu entfernen. Nach 4 Minuten und 42 Sekunden war diese Zündung beendet, nun befand sich Orion auf einer stark elliptischen Bahn mit einer maximalen Erdentfernung von 5.808 Kilometern, das ist mehr als die 14-fache Bahnhöhe der Internationalen Raumstation ISS. Als Orion auf dieser Umlaufbahn tiefer in den Weltraum vorgedrungen ist, musste das Raumschiff 15 Minuten lang eine Zone starker elektromagnetischer Strahlung passieren, den Van-Allen Gürtel. Die komplexe Bordelektronik widerstand dieser hohen Strahlenbelastung anstandslos. Kurz nach vier Uhr nachmittags erreichte Orion dann den höchsten Punkt seiner Bahn, ab diesem Moment ging es wieder zur Erde zurück. Nur kurze Zeit später wurde die Orion-Kapsel von dem Servicemodul und der Oberstufe abgetrennt. Nochmal passierte Orion den Van-Allen Gürtel, erneut ohne Probleme. Die kleinen Steuertriebwerke der Raumkapsel feuerten währenddessen 10 Sekunden lang, um Orion korrekt für seinen Wiedereintritt in die Erdathmosphäre auszurichten. Mit über 32.000 km/h nähert sich Orion nun unablässig seinem Heimatplaneten.
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4 Stunden und 13 Minuten nach dem Start war es dann soweit: Mit dem unteren Hitzeschild voran, der größte seiner Art, der jemals hergestellt wurde, trat die Orion-Kapsel in die Erdathmosphäre ein. Kurz darauf brach planmäßig die Kommunikation mit der Kapsel ab, weil die Signale nicht das heiße Plasma passieren konnten, das die Kapsel während des Wiedereintritt umgab. Doch wenige Minuten später konnte die Kommunikation wiederhergestellt werden, die Kapsel hatte den Wiedereintritt, bei dem sich der Hitzeschutzschild auf über 2.200 °C erhitzte, erfolgreich überstanden. Danach begann der nächste Schritt, um die Kapsel erfolgreich im Pazifik zu landen: Nachdem die Abdeckung des Fallschirm-Abschnittes abgeworfen wurde, konnten sich zwei Bremsfallschirme entfalten. Ihnen folgten dann die drei Hauptfallschirme, die zusammen über die Fläche von drei American football-Felder verfügten und die Kapsel weiter auf etwa 30 km/h abbremsten. Um 17:29 landete Orion dann sanft im pazifischen Ozean, das Bergungsteam war bereits zur Stelle.
(Bild: NASA)
Kurz nach der Landung näherte sich ein MH-60 S Helikopter der Kapsel, um die Bergung zu unterstützen. Er stellte fest, dass Orion den Flug heil überstanden hat und aufrecht im Wasser schwimmt. Die Systeme der Kapsel wurden abgeschaltet, während sie genauer inspiziert wurde, um sicherzustellen, dass die Bergungsmannschaft sich der Kapsel gefahrlos nähern kann. Danach wurde die notwendige Ausrüstung an dem Raumschiff angebracht, um es auf ein mit Wasser gefülltes Deck der USS Anchorage zu befördern, dem Bergungsschiff. Inzwischen befindet sich Orion innerhalb der Anchorage auf dem Rückweg an Land. Am Montag soll die Kapsel ausgeladen werden, davor soll noch während der Fahrt zum Hafen von San Diego eine erste Überprüfung der Systeme von Orion erfolgen.
Wie geht`s weiter?
(Bild: NASA)
Nach der Ankunft in San Diego wird die Orion-Kapsel in einer Transportstruktur verstaut und zurück zum Kennedy Space Center in Florida gebracht. Dort wird diese Kapsel sorgfältig inspiziert und auf ihren nächsten Flug vorbereitet werden, Ascent Abort 2. Bei diesem suborbitalem Flug soll 2018 das turmförmige Startabbruchsystem getestet werden, indem es während eines Raketenfluges die Kapsel von der Rakete weg befördert. Gleichzeitig sind die Daten, die während EFT-1 von zahlreichen Messinstrumenten gesam- melt wurden, für die weiteren Entwicklungsarbeiten von Orion sehr wichtig. Der nächste Orion-Flug ins Weltall wird Exploration Mission 1 (EM-1) nicht später als im November 2018 sein. Diese Mission wird zugleich auch der Jungfernflug des Space Launch Systems sein, der neuen Schwerlastträgerrakete der NASA, und Orion bis zum Mond führen. Auch wird bei diesem Flug ein europäisches Servicemodul zum Einsatz kommen, das Technologien des inzwischen eingestellten Raumtransporters ATV verwendet. Erste Hardware, die bei diesem Flug zum Einsatz kommen soll, existiert bereits sowohl auf Seiten von Orion als auch von dem Space Launch System. 2015 soll offiziell mit der Fertigung des Orion-Raumschiffs für EM-1 in den Hallen der Michoud Assembly Facility bei New Orleans begonnen werden. Spätere Orion-/Space Launch System-Flüge sollen bemannte Missionen zum Mars in den 2030ern vorbereiten.
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