In der Michoud Assembly Facility nahe New Orleans hat die Konstruktion eines Demonstratorartikels für eine weitere Orion-Kapsel begonnen, des neuen Raumschiffs der US-amerikanischen Luft- und Raumfahrtbehörde NASA. Diese soll bei Orions erstem Flug zum Mond eingesetzt werden.
Ein Beitrag von Martin Knipfer. Quelle: NASA, NSF.
Im US-Bundesstaat Louisiana steht die kaum bekannte Geburtsstätte zahlreicher Elemente der bemannten Raumfahrt der Vereinigten Staaten: Die Michoud Assembly Facility (MAF). Dabei handelt es sich um gewaltiges Fabrikationsgebäude nahe New Orleans. Nachdem im 2.Weltkrieg hier Kampfflugzeuge und im Koreakrieg Panzer gebaut wurden, wurden in den 60ern die Erststufen der Saturn V-Mondrakete in den weitläufigen Hallen hergestellt. Auch der orangefarbene Außentank des Space Shuttles wurde hier lange Zeit gefertigt. Nach der Einstellung des Space Shuttle-Programms kehrte Ruhe in die MAF ein. Doch diese hielt nicht lange an: Mittlerweile wird hier bereits die Hauptstufe der nächsten großen Rakete der US-amerikanischen Luft- und Raumfahrtbehörde NASA gebaut: Dem Space Launch System (SLS). Zusammen mit dem Raumschiff Orion sollen so wieder Menschen zu Zielen jenseits des niedrigen Erdorbits aufbrechen. Nicht nur das SLS, sondern auch Orion werden beide in der MAF konstruiert.
Dazu verfügt die Herstellerfirma Lockheed Martin über eine spezielle 4-Achsen CNC-Schweißmaschine mit der Bezeichnung Universal Weld System II. Mit ihr werden sieben einzelne Platten aus einer Aluminium-Lithium Legierung zu einem fertigem Raumschiff zusammengeschweißt. Diese Platten werden auf zwei Arbeitsplattformen vor der Schweißmaschine mithilfe von Haltevorrichtungen fixiert und vorbereitet. Bei der Schweißmethode handelt es sich um Rührreibschweißen, einer State-of-the-art Fertigungstechnologie. Bei ihr wird ein Metallstift sehr schnell rotiert und dann zwischen den Metallplatten aufgesetzt. Durch die Reibungswärme verwandelt sich das Metall in einen plastikähnlichen Zustand, in welchem es sich miteinander verbindet. Die Schweißnähte, die so entstehen, sind weitaus stabiler und leichter als bei einer konventionellen Schweißmethode. Sind alle Platten miteinander verschweißt, so ist die Druckkabine der Orion-Kapsel fertig. Dabei handelt es sich um die tragende Struktur der Raumkapsel, in der sich die Astronauten während des Fluges aufhalten sollen.
(Bild: NASA/MAF/Lockheed Martin)
Zwei solcher Druckkabinen wurden bereits gefertigt: Bei der ersten handelt es sich um den sogenannten Ground Test Article (GTA) von Orion. Mit dieser Kapsel wurden Herstellungstechnologien und -abläufe erprobt sowie Belastungs-, Vibrations- und Akustiktests unternommen. Vom März 2009 bis zum Juni 2010 wurde er in der MAF hergestellt, danach zu den Fabriken des Hersteller in Denver, Colorado, transportiert. Im Juni 2012 kam er in dem Kennedy Space Center in Florida an, das er im Februar 2014 wieder verließ. Momentan befindet sich der GTA in dem Langley Research Center der NASA, wo er auf Wasserlandungstests 2016 vorbereitet wird. Die andere Druckkabine flog tatsächlich in den Weltraum: Und zwar bei EFT-1 (Exploration Flight Test 1) im Dezember 2014. Bei diesem ersten Testflug wurden zahlreiche wichtige Systeme an Bord des Raumschiffs erprobt. Von August 2011 bis Juni 2012 wurde sie in der MAF gefertigt, danach zu Kennedy Space Center gebracht, wo sie auf ihren Flug vorbereitet wurde. Momentan befindet sich diese Raumkapsel nach EFT-1 wieder im Kennedy Space Center in Florida, wo sie sorgfältig inspiziert wurde. Als nächstes soll sie bei Ascent Abort 2 2019 zum Einsatz kommen, einem Testflug des turmförmigen Startabbruchsystems von Orion.
(Bild: Lockheed Martin)
Am 7. Mai begann dann die Konstruktion der nächsten Druckkabine in der MAF. Diese soll als Demonstratorartikel für die Druckkabine dienen, die bei Orions nächstem Flug zum Einsatz kommen wird: Exploration Mission 1 (EM-1) 2018. Bei dieser unbemannten Mission wird Orion erstmals zum Mond fliegen. Für die Konstruktion dieser Druckkabine wurden in den vergangenen Monaten in verschiedenen Fabriken in den gesamten Vereinigten Staaten die notwendigen Platten gebaut und zur MAF transportiert. Durch neue Erkenntnisse von EFT-1 gelang es Lockheed Martin, die Anzahl der Schweißnähte der Druckkabine deutlich zu senken. Für die Druckkabine des GTAs waren noch 33 Schweißnähte nötig, bei EFT-1 waren es schon 19 und bei EM-1 werden es nur noch 15 sein. So kann nicht nur die Arbeitszeit gesenkt, sondern auch die Masse des Raumschiffs reduziert werden.
(Bild: Lockheed Martin)
Dieser sogenannte Pathfinder soll dazu dienen, die Arbeitsschritte zu erproben, die für die Fertigung von tatsächlicher Flughardware benötigt werden. Bei den ersten Einzelteilen, die für den Pathfinder zusammengeschweißt werden sollen, handelt es sich um die vordere Trennplatte und den Andocktunnel. Diese Struktur wird sich bei dem fertigen Pathfinder oben befinden, mit ihr sollen Astronauten bei späteren Flügen von Orion zu Raumstationen und anderen Raumfahrzeugen umsteigen können. Im Spätsommer sollen der Zusammenbau des Pathfinders abgeschlossen sein, er wird dann für weitere Demonstrationen ausgestattet werden. Die ersten Teile für die Druckkabine, die tatsächlich bei EM-1 zum Mond fliegen soll, sind ebenfalls bereits in der MAF angekommen, die Schweißarbeiten an ihnen sollen Ende Juli beginnen. Anfang 2016 wird diese Druckkabine zum Kennedy Space Center in Florida transportiert, wo sie mit den Systemen von Orion versehen und auf den Start vorbereitet werden soll.
(Bild: NASA)
Orion wird das neue Raumschiff der NASA sein. Während die kommerziellen Partner der NASA für den Transport von Fracht und Astronauten zur ISS im Erdorbit zuständig sind, wird das auch MPCV (Multi-Purpose Crew Vehicle) genannte Raumschiff Astronauten zu verschiedenen Zielen jenseits des Low Earth Orbits (LEO) transportieren. So kann eine intensivere Erkundung des Weltalls als je zuvor stattfinden. Mit der Entwicklung von Orion wurde bereits im Rahmen des 2010 gestrichenen Constellation-Programms begonnen. So konnten die Entwicklungsarbeiten an einem Raumschiff, an dem bereits mit Hochdruck gearbeitet wurde, fortgeführt werden.
Nicht später als im November 2018 ist es dann mit EM-1 (Exploration Mission 1)soweit. Bei dieser Mission soll ein unbemanntes Orion-Raumschiff zum Mond fliegen und dort in eine stabile Mondumlaufbahn einschwenken. EM-1 wird etwa 25 Tage dauern und neben einem europäischen Servicemodul, das Technologien des inzwischen eingestellten ATV-Raumtransporters verwendet, auch den neuen Schwerlastträger der NASA einsetzen, das Space Launch System (SLS). Das SLS befindet sich noch in der Entwicklungsphase, gleichzeitig werden große Teile der Infrastruktur, die bereits am Kennedy Space Center existiert, modernisiert und umgebaut, damit das SLS dort starten kann.
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