ESM – das europäische Servicemodul für das US-Raumschiff Orion
Europäisches Servicemodul (ESM)
NASA
Das US-amerikanische Raumschiff Orion, auch Multi-Purpose Crew Vehicle (MPCV) genannt, ist im November 2022 im Rahmen des Artemis-Programms der amerikanischen Luft- und Raumfahrtbehörde NASA zum ersten Mal ins All gestartet. Vom Kennedy Space Center in Florida wurde Orion mit der neuen Schwerlastrakete der NASA, dem Space Launch System (SLS), in den Erdorbit und von dort durch das Europäische Service Modul (ESM) zum Mond transportiert. Das noch ohne Crew fliegende Raumfahrzeug hat den Erdtrabanten in der Artemis I genannten Mission mehrfach umrundet und ist anschließend zur Erde zurückgekehrt. Bei der zweiten Mond-Mission, Artemis II, die im April 2026 stattfinden wird, wird sich eine Crew an Bord befinden. Mit der dritten Mission, Artemis III werden dann die erste Frau und der nächste Mann auf dem Mond landen.
Orion besteht hauptsächlich aus zwei Teilen: dem US-amerikanischen Crewmodul, das meist auch Orion genannt wird und dem Europäischen Servicemodul. Das Crewmodul ähnelt der Kapselform der Apollo-Raumschiffe, ist aber rund doppelt so groß wie diese: Statt drei finden daher bis zu vier Astronautinnen und Astronauten darin Platz. Die rund zehn Tonnen schwere Kapsel beherbergt auch das Lebenserhaltungssystem sowie die Flugsteuerung. Die Kapsel tritt am Ende einer Mission wieder in die Erdatmosphäre ein und landet dann am Fallschirm hängend im Pazifik. Die Crew wird dort von Schiffen und Hubschraubern geborgen.
Mit dem Orion-Programm entwickelt die NASA ein interplanetares Raumschiff, mit dem Astronauten zu Mond oder auch zum Mars fliegen sollen. Ein zentraler Teil der Orion-Raumschiffe ist das Europäische Servicemodul ESM.
Raumfahrttechnik "Made in Germany": Das europäische Servicemodul des Orion-Raumschiffs
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Raumfahrttechnik "Made in Germany": Das europäische Servicemodul des Orion-Raumschiffs
Mit dem Orion-Programm entwickelt die NASA ein interplanetares Raumschiff, mit dem Astronauten zu Mond oder auch zum Mars fliegen sollen. Ein zentraler Teil der Orion-Raumschiffe ist das Europäische Servicemodul ESM.
Voraussetzung für jede Orion-Mission ist jedoch das Servicemodul. Das zylinderförmige ESM beinhaltet das Haupttriebwerk, acht Hilfstriebwerke sowie 24 kleinere Triebwerke für die Bahn- und Lageregelung. Über vier Solarpaneele liefert es den Strom für das Raumschiff. Seine Klimasysteme stellen sicher, dass die Temperatur im Raumschiff für Crew und Fracht optimal reguliert wird. Außerdem lagern im ESM der Treibstoff sowie die Sauerstoff- und Wasservorräte für die Crew. Voll beladen wiegt es beim Start ungefähr 15 Tonnen. Erst am Ende der Mission trennt sich das ESM von der Orion-Kapsel und verglüht in der Erdatmosphäre.
Im ESM leben die Erfahrungen aus dem ATV-Programm weiter
Die NASA übernimmt den Betrieb der Internationalen Raumstation ISS für Kanada, Japan und Europa. Die Kosten, die dadurch entstehen, begleichen die sie nicht durch den Transfer von Devisen, sondern durch die Zulieferung von Technologien. Ihren Anteil an diesen so genannten Barter-Elementen hat die Europäische Weltraumorganisation ESA vor dem ESM mit der Entwicklung des Raumtransporters ATV (Automated Transfer Vehicle) und dessen Frachtlieferungen zur ISS beglichen.
Bis 2015 wurden fünf erfolgreiche ATV-Missionen zur ISS durchgeführt. Im Jahr 2013 beschlossen die ESA-Mitgliedsstaaten, keine weiteren ATVs mehr zu bauen und stattdessen eine Neuentwicklung zu starten. In Zuge dessen wurde mit der NASA vereinbart, dass Europa für das neue Orion-Raumschiff das ESM bauen wird. Doch die Technologie, die im ATV steckt, ist damit nicht verloren. Sie lebt im ESM weiter, denn bei der Entwicklung des Servicemoduls wird intensiv auf die Erfahrungen aus dem ATV-Programm zurückgegriffen. Schon rein äußerlich ist dies erkennbar an den x-förmigen Solarmodulen zur Stromerzeugung: Sie waren bereits ein wichtiges Merkmal des ATV. Insgesamt ist das ESM aber eine Neuentwicklung.
Die Artemis-Missionen
Das ESM ist Teil der Artemis-Missionen. In ihnen will die NASA zurück auf den Mond kommen. Ohne das Europäische Servicemodul können westliche Astronautinnen und Astronauten nicht sicher in die Mondumlaufbahn und wieder zurück zur Erde gebracht werden. Die Integration europäischer Beistellungen in ein so wichtiges Element der Artemis-Architektur ist ein großer Vertrauensbeweis der USA gegenüber ihren europäischen Partnern.
Während der Artemis I-Mission wurden alle kritischen Systeme von Orion und ESM getestet. Dies ist wichtig, da Orion tiefer ins All fliegt als jede astronautische Mission zuvor. Artemis II wird den Mond erneut mehrfach umkreisen, diesmal mit einer Crew an Bord. Während Artemis III wird das Europäische Servicemodul die Orion-Raumkapsel vom Erdorbit aus in den Mondorbit transportieren. Hier wird sie an einen Mondlander andocken, mit dem zwei Mitglieder der Crew für einen kurzen Aufenthalt auf die Mondoberfläche absteigen sollen. Während der Folgemissionen Artemis IV und Artemis V werden Orion und ESM helfen eine neue Station in einer Mondumlaufbahn aufzubauen, das sogenannte Artemis-Gateway. Hierfür soll das Orion-Raumschiff auf der ersten Mission das europäisch-japanische Wohnmodul I-HAB zu den bereits zuvor gestarteten US-amerikanischen Modulen PPE (Power & Propulsion Element) und HALO (Habitation and Logistics Outpost) bringen und an diese andocken. Auf der nächsten Mission soll dann das europäische Wiederbetankungsmodul Lunar View folgen.
