Mondmission: Artemis I Die Menschheit fliegt zum Mond, mit einem Navi aus Jena

Die erste Artemis-Mondmission soll am 16. November 2022 endlich starten. Es ist die Rückkehr der Menschheit auf den Mond. Doch das geht nur mit Technik aus Mitteldeutschland. Damit das Orion-Raumschiff im Weltraum nicht verlorengeht, hat es ein besonderes Navigationsgerät an Bord: den Star Tracker. Und der wurde in Jena gebaut. MDR WISSEN hat mit Annett Feige von Jena Optronik über das Weltraum-Navi gesprochen.

Eine künstlerische Darstellung des Orion-Raumschiffes vor dem Mond. Angetrieben wird es vom European Service Module (ESM)
Eine künstlerische Darstellung des Orion-Raumschiffes vor dem Mond. Angetrieben wird es vom European Service Module (ESM). An Bord der Star Tracker, das Navi aus Jena. Bildrechte: NASA/ESA/ATG Medialab

Die Menschheit fliegt wieder zum Mond. 50 Jahre nach der letzten bemannten Mondlandung soll das Orion-Raumschiff am 16. November mit einer gigantischen (und auch gigantisch teuren, mittlerweile liegen die Kosten bei 4,1 Milliarden Dollar) Rakete zum Erdtrabanten aufbrechen. Damit das Raumschiff auf dem Weg zum Mond die Orientierung behält, braucht es ein Weltraum-Navi. Und das stammt aus Mitteldeutschland: der Star Tracker.

MDR WISSEN hat mit Annett Feige von Jena Optronik, dem Raumfahrtunternehmen aus Thüringen, das den Star Tracker entwickelt und gebaut hat, über die Mondmission Artemis I gesprochen.

Im tiefen Weltraum navigieren

Wie kann man im Weltraum überhaupt navigieren? Auf der Erde geschieht dies beispielsweise mit GPS-Satelliten. Die umkreisen die Erde in einer Höhe von rund 22.000 Kilometern. Der Mond ist aber ungefähr 384.400 Kilometer von der Erde entfernt und ein GPS-Satellitennetzwerk wurde am Mond noch nicht errichtet. 

Annett Feige ist die Pressesprecherin vom mitteldeutschen Raumfahrtunternehmen Jena Optronik in Thüringen. Sie befindet sich im Vordergrund mit einem blauen Poloshort, das den Namen der Firma trägt. Sie hat einen Kurzhaarschnitt mit einem Scheitel nach links nd trägt eine Brille. Im Hintergrund ist Begrünung zu erkennen: ein Busch, dahinter ein Baum, gefolgt von einem Weg und einer mit Efeu bewachsenen Wand.
Annett Feige ist die Pressesprecherin vom mitteldeutschen Raumfahrtunternehmen Jena Optronik in Thüringen. Bildrechte: MDR/R. Nowka

"Ein Star Tracker oder auf Deutsch ein sogenannter Sternensensor ist ein Sensor zur Lageregelung und Navigation von Satelliten. Das heißt, im Grunde ist der Sensor das Auge des Satelliten und wir sagen dem System, wo sich der Satellit im All befindet", erklärt Annett Feige.

Genau zwei dieser Sensoren wurde außen an der Spitze des Orion-Raumschiffes verbaut. Im Weltall gibt es nicht viel, an dem man sich orientieren kann. Was es aber gibt, sind Sterne:

Und das machen wir uns zunutze. Wie die Seefahrer, die vor vielen, vielen Hunderten Jahren neue Welten entdecken wollten, nutzen auch wir die Sterne zur Orientierung.

Annett Feige, Pressesprecherin Jena Optronik

Somit ist der Star Tracker wie eine Sternenkamera, erörtert Feige und ergänzt: "Nur, dass wir die Bilder eben nicht einfach nur brauchen, weil sie schön aussehen, sondern wir nutzen die Informationen aus den Bildern für die Navigation – also für die Lageregelung und Positionsbestimmung des Orion-Raumschiffes."  

Der Esa-Astronaut Matthias Maurer im Interview über den Mond. 3 min
Der Esa-Astronaut Matthias Maurer im Interview über den Mond. Bildrechte: MDR, ESA, NASA

Zum Mond, zum Mars und darüber hinaus?

Ein Techniker der Jena-Optronik in Jena (Thüringen) arbeitet an einem Star Tracker. Das ist eine empfindliche Kamera, die Bilder des Sternenfeldes aufnimmt, die sich um das Orion-Raumschiff befinden. Durch den Vergleich der Bilder mit der eingebauten Sternenkarte kann der Star Tracker feststellen, in welche Richtung Orion ausgerichtet ist.
Ein Techniker der Jena-Optronik in Jena (Thüringen) arbeitet an einem Star Tracker. Das ist eine empfindliche Kamera, die Bilder des Sternenfeldes aufnimmt, die sich um das Orion-Raumschiff befinden. Durch den Vergleich der Bilder mit der eingebauten Sternenkarte kann der Star Tracker feststellen, in welche Richtung Orion ausgerichtet ist. Bildrechte: NASA, Rad Sinyak, Jena Optronik

Der Mond ist bei den Artemis-Missionen nur der Anfang. Er ist ein Versuchsobjekt, das die Menschheit für Langzeitaufenthalte auf dem Mars und darüber hinaus vorbereiten soll. Navigation im Weltraum ist somit eine überlebenswichtige Fähigkeit. 

Die Sternenkameras der Star Tracker machen pro Sekunde zehn Schwarz-Weiß-Aufnahmen. Die verbaute Software gleicht diese umgehend mit den abgesicherten Sternenkarten ab. Da es zu Veränderungen im All kommen kann, arbeitet der Sensor unentwegt. Die geschossenen Bilder dienen der Lagebestimmung und werden im Anschluss nicht mehr gebracht. 

Der Sensor selbst steuert natürlich nicht das Raumschiff, aber wir geben die Information weiter an das System. Dann kann über Düsen nachgesteuert werden.

Annett Feige, Pressesprecherin Jena Optronik

Ab Artemis II sollen sich auch vier Personen an Bord des Orion-Raumschiffes befinden. Und besonders da muss alles präzise laufen, so die Raumfahrt-Enthusiastin aus Jena, die schon weiterdenkt. Denn mit der Technik aus Thüringen können Raumfahrzeuge auch über den Mond hinaus gesteuert werden. Die Sensoren sollen bei den zukünftigen Mars Sample Return Missionen (engl. Marsproben-Rückkehrmissionen) der amerikanischen und europäischen Raumfahrtbehörden Nasa und Esa eingesetzt werden. 

Mehr Technik aus Jena soll bei Artemis III mitfliegen

Ab der dritten Artemis-Mondmission soll noch weitere Technik von Jena Optronik mitfliegen, verrät Feige. Ein Docking-Sensor soll dabei helfen, dass das Orion-Raumschiff an ein anderes Objekt im All andocken kann. Ursprünglich war dafür das Lunar Gateway vorgesehen, eine Raumstation, die den Mond umrunden soll. 

Künstlerisches Konzept des Starship HLS von SpaceX, das auf dem Mond landen soll.
Künstlerisches Konzept des Starship HLS von SpaceX, das auf dem Mond landen soll. Bildrechte: SpaceX

Ob die Raumstation bereits zum Start von Artemis III gegen Ende 2025 funktionstüchtig im All sein wird, ist nicht sicher. Das Human Landing System HLS (engl. Landesystem für Menschen) soll jedoch die erste Frau und den nächsten Mann auf die Mondoberfläche bringen. Einer von ihnen wird laut Nasa ein PoC (People of Color) sein. Das HLS ist ein umgebautes Starship vom privaten Raumfahrtunternehmen SpaceX. 

"Im Grunde ist es eine Einparkhilfe im Weltraum", beschreibt Feige den Docking-Sensor. Anders als beim Auto piepst er aber nicht, wenn man sich einem anderen Objekt annähert. Hier wird nur ein erfolgreiches aneinander Anstoßen und anschließendes Andocken gewollt.

Technik aus Jena soll der Menschheit nicht nur beim Navigieren im Weltall helfen. Sie soll auch die nächsten Mondastronauten zu ihrem Landefahrzeug bringen und sie davon wieder abholen – zumindest ab Artemis III. Navigiert wird aber bereits ab dem 29. August 2022

Die deutschsprachige Berichterstattung mit Hintergründen, Nasa-Stream und Experten-Interviews wird gemeinsam von MDR WISSEN und der Stiftung Planetarium Berlin übernommen – natürlich live.

eine Rakete 6 min
Bildrechte: ESA/ MDR
6 min

Wie könnten wir Menschen auf anderen Planeten überleben? Science-Fiction-Autoren aber auch Wissenschaftler haben sich mit diesen Fragen beschäftigen. Und sie haben teilweise auch schon spannende Antworten!

Mo 28.03.2022 15:48Uhr 06:29 min

https://www.mdr.de/wissen/videos/aktuell/artemis-leben-auf-mond-und-mars100.html

Rechte: MITTELDEUTSCHER RUNDFUNK

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1 Kommentar

DanielSBK vor 16 Wochen

Schön das wir Ossis jetzt auch noch zum Mond fliegen - wenn wir jetzt noch eine Heizung erfinden könnten, die mit menschlichem Kot funktioniert und die Wohnung auf 26 Grad Plus heizen könnte. Das wäre super!
Dann wären wir wirklich Weltmeister!