Eugen Reichl - SPACE 2021

Bei den finalen Abnahmetests auf Satellitenebene in Friedrichshafen wird das CPS noch einmal durch die Experten aus Lampoldshausen überprüft. Anfang 2022 geht es dann per Flugzeug nach Französisch Guyana zum Europäischen Weltraumbahnhof in Kourou. Hier wird das Antriebssystem bei den sogenannten Final System Performance Tests nochmals auf mögliche Transportschäden gecheckt. Dann, kurz vor dem Start, wird es mit den Treibstoffen betankt und danach unter Betriebsdruck gesetzt.

Anfang Juni 2022 soll JUICE mit einer der letzten Ariane 5-Raketen auf seine lange Reise gehen. Das Antriebssystem wird dabei schon unmittelbar nach dem Start betriebsbereit gemacht und danach bis zum letzten Tag der Mission im Einsatz bleiben. Im Verlauf des Fluges zum Jupiter sind fünf sogenannte „Swing-by-Manöver“ notwendig. Ein physikalischer Trick, bei dem die Raumsonde durch Vorbeiflüge an Planeten quasi „Schwung“ holt, um zusätzlich Fahrt aufzunehmen. Drei dieser Manöver finden im Gravitationsfeld der Erde statt, eines an der Venus und eines am Mars. Sie sind aufgrund des hohen Gewichtes der Raumsonde – sie wiegt beim Start fast fünf Tonnen – erforderlich. Bei diesem Gewicht ist ein „Direktschuss“ zum Jupiter mit einer Ariane 5 unmöglich. Aber auch mit der „Schwungtechnik“ dauert es fast siebeneinhalb Jahre, bis das Ziel erreicht ist.

Im Juni 2022 erfolgt durch die Ariane 5 ECA der Einschuss in eine Sonnenumlaufbahn mit einer hyperbolischen Überschussgeschwindigkeit von 3,15 Kilometer pro Sekunde (also 3,15 Kilometer pro Sekunde mehr, als es für eine Fluchtbahn aus der Erdgravitation notwendig ist). Nach einer Umkreisung der Sonne auf dieser Bahn erfolgt im Mai 2023 ein erstes Gravitationsunterstützungsmanöver mit einem Vorbeiflug an der Erde in einem Abstand von 12.700 Kilometern. Fünf Monate und eine halbe Runde um die Sonne später erfolgt ein Swing-by an der Venus, dieses Mal in einem Abstand von 9.500 Kilometern. Eine weitere Sonnenumkreisung danach erfolgt im September 2024 der zweite Erdvorbeiflug. Jetzt in einem Abstand von nur 1.950 Kilometern und bei schon viel höherer Geschwindigkeit als beim Abflug am Heimatplaneten vor mehr als zwei Jahren. Weitere fünf Monate später wird am Mars Schwung geholt, der im Februar 2025 in einem Abstand von 1.100 Kilometern passiert wird. Im November 2026 wird das letzte Mal Schwung geholt. Wieder an der Erde und dieses Mal in einem Abstand von 3.700 Kilometern. Danach hat JUICE genug Fahrt aufgenommen, um in einer weiten Kurve die Marsbahn hinter sich zu lassen, den Asteroidengürtel zu durchqueren, und schließlich den Jupiter anzusteuern.

Den erreicht die Sonde im Oktober 2029. Ein naher Vorbeiflug an Ganymed nimmt schon geringfügig Fahrt weg, bevor dann siebeneinhalb Stunden später das entscheidende Brennmanöver für das „Einbremsen“ in die Jupiter-Umlaufbahn erfolgt. Das ist der alles entscheidende Moment für das Antriebssystem aus Lampoldshausen. Danach hat JUICE zunächst eine enorm langgestreckte elliptische Trajektorie erreicht. Die Bahnanalytiker nennen so etwas einen „capture orbit“, eine Geschwindigkeit, die gerade eben ausreicht, um in eine Umlaufbahn einzutreten. Diese Bahnellipse ist zunächst so weit, dass die Sonde erst im Mai 2030 dem Jupiter wieder sehr nahe kommt. Nun wird die Bahn um den größten Planeten des Sonnensystems nach und nach immer enger. Im Oktober 2030 wird ein erster Vorbeiflug an Europa erfolgen, im April 2031 an Callisto und Ende Januar 2032 noch einmal an Europa und sogar an Io. Im September 2032 erfolgt das „Einbremsen“ in einen elliptischen Orbit um Ganymed. Dieser Orbit wird im Februar 2033 zirkularisiert. Das nominale Einsatzende ist momentan mit Februar 2034 kalkuliert. Reicht der Treibstoff, dann kann das noch verlängert werden. Dann wäre eine erweiterte Mission mit einer weiteren Absenkung der Umlaufbahn auf 200 Kilometer möglich. Die Orbitalkontrolle übernimmt dabei immer noch das Antriebssystem aus Lampoldshausen. Seine finale Aufgabe wird es sein, ganz zum Ende der Mission hin, JUICE gezielt auf Ganymed zum Absturz zu bringen.

Alexandra Lein – Master of Science, ArianeGroup Lampoldshausen – Projektleiterin für das Antriebssystem JUICE. Kam mit Umwegen über die öffentliche Wirtschaft, Automobilindustrie und Medizintechnik zur Raumfahrt. Seit nunmehr 12 Jahren ist sie bei der ArianeGroup GmbH in Lampoldshausen.

Zuvor hatte sie es vehement abgelehnt und die einzelnen Vorstöße der russischen Raumfahrtagentur Roskosmos in diese Richtung stets etwas angesäuert kommentiert. Im Mai 2019 änderte die NASA aber überraschend ihre Haltung: Von nun an will auch sie Weltraumtouristen zulassen. Für 35.000 Dollar pro Tag kann jeder, der ein kommerzielles Vorhaben beabsichtigt, die Internationale Raumstation (ISS) besuchen. Das sind allerdings nur die Übernachtungsgebühren. Dazu kommen noch die Kosten für den Transport in einem Crew Dragon-Raumschiff von SpaceX oder einem Starliner von Boeing. Die berechnen 50-70 Millionen Dollar pro Person. Obendrauf gibt es ein ganzes Sammelsurium nicht gerade niedriger Nebenkosten. Insgesamt ist so ein Flug zum Außenposten der Menschheit alles andere als ein Schnäppchen. Aber grundsätzlich: Es geht.

Eine wichtige Voraussetzung für den Weg in diese Richtung brachte das Jahr 2020 mit dem Einsatz des ersten bemannten kommerziellen Zubringersystems zur ISS. Die US-Astronauten Bob Behnken und Doug Hurley erreichten im Mai die Raumstation erstmals in der Geschichte der Raumfahrt an Bord eines weitgehend privatwirtschaftlich entwickelten und gebauten Vehikels. Die Privatwirtschaft, in dem Fall also SpaceX, wird das System auch selbst betreiben. Die NASA wird zukünftig nur noch die Sitze buchen.

Privatwirtschaftlich und kommerziell ausgerichtet soll in Zukunft auch die ISS werden – zumindest teilweise. Weltraumtourismus gilt dabei als eindeutig kommerzieller Zweck. Es ist also nun kein Problem mehr, dass SpaceX im Mai 2020 verkündete, dass für den Herbst 2021 drei nicht genannte „Passagiere“ einen Trip zur Raumstation gebucht haben – Passagiere, die keine Berufsastronauten sind.

Im selben Monat gab die NASA bekannt, dass sie mit Tom Cruise in Kontakt stehe, um einen Film an Bord der Internationalen Raumstation zu drehen. Keine Reportage und keine Dokumentation – nein, einen Action-Film. Es wäre nicht außergewöhnlich wenn dessen Titel „Top Gun 3“ oder „Mission Impossible – The sky is no limit“ oder so ähnlich lauten würde. Die NASA verkündete, dass sie „exited“ sei, mit dem berühmten Filmstar zusammen zu arbeiten. Wörtlich hieß es, „We need popular media to inspire a new generation of engineers and scientists to make NASA’s ambitious plans a reality”. Also: Wir brauchen die Mainstream-Medien um eine neue Generation von Ingenieuren und Wissenschaftlern zu inspirieren, die ambitionierten Pläne der NASA Wirklichkeit werden zu lassen.

Tom Cruise wird, so scheint es momentan, mit dem Filmregisseur und Kameramann Doug Liman und einer noch unbekannten dritten Person zur Raumstation fliegen. Das Transportmedium wird eine Crew Dragon von SpaceX sein. Der Start wird auf einer Falcon 9 erfolgen. Die Flugdauer wird wahrscheinlich 30 Tage nicht überschreiten. Das ist das Maximum, das die NASA gegenwärtig für kommerzielle Besucher erlaubt.