Frank Rubio an Bord der Internationalen Raumstation. Er hält den US-Rekord für ununterbrochene Tage im Weltraum: 371.(Bildnachweis: Future)
Die NASA möchte mehr einjährige Astronautenmissionen durchführen, aber es ist unklar, wann die Behörde das nächste Mal dazu in der Lage sein wird.
NASA-Astronaut Frank Rubio war kürzlich der erste Amerikaner, der mehr als 365 Tage am Stück im Weltraum verbracht hat, nachdem sein russisches Sojus-Raumschiff ein Leck hatte und er (und seine beiden russischen Besatzungsmitglieder) seinen Aufenthalt an Bord der Internationalen Raumstation (ISS) um weitere sechs Monate verlängern mussten.
Nach den erfolgreichen, fast einjährigen geplanten Missionen der Astronauten Mark Vande Hei (355 Tage), Scott Kelly (340 Tage) und Christina Koch (328 Tage) an Bord der ISS überlegt die NASA nun, wie sie weitere Astronauten der Behörde für ähnlich lange Zeiträume an Bord bringen kann.
Die Herausforderung besteht darin, eine neue Reihe von Raumfahrzeugen bereitzustellen, um einjährige Missionen zu unterstützen – d. h. die kommerziellen US-Besatzungsfahrzeuge von SpaceX und Boeing, sagten NASA-Beamte in einer live übertragenen Pressekonferenz am Donnerstag (25. Januar). (Alle bisherigen Langzeitmissionen der NASA sind an Bord von Sojus-Fahrzeugen gestartet).
SpaceX fliegt seit 2020 regelmäßig Astronauten mit seinem Crew Dragon, während der Starliner von Boeing nach verschiedenen technischen Verzögerungen im April seine erste Mission mit Besatzung in die Luft schicken könnte. Diese Situation macht diese Fahrzeuge zu relativ neuen Optionen für die 25 Jahre alte ISS, und die NASA-Führung sagte, sie würde gerne mehr Einsätze sehen, bevor sie längere Missionen genehmigt.
Nur eine Handvoll Menschen hat mehr als ein Jahr im Weltraum verbracht, wobei die längsten Beispiele (bis zu 437 Tage ununterbrochen im Fall des russischen Kosmonauten Waleri Poljakow) auf der inzwischen stillgelegten sowjetisch-russischen Raumstation Mir zu finden sind. Die NASA arbeitet daran, die Jahre in der Umlaufbahn zu sammeln, um die Astronauten (und ihre Unterstützungsteams) für Langzeitmissionen zu weiter entfernten Orten vorzubereiten, einschließlich der Missionen des Artemis-Programms zum Mond später in den 2020er Jahren und schließlich der bemannten Marsmissionen.
Die Zeit in der Mikrogravitation oder „Schwerelosigkeit“ führt schnell zu vielen Veränderungen im menschlichen Körper, einschließlich der Schwächung von Knochen und Muskeln, sowie einer leichten Dehnung der Augen und einer Veränderung des Blutflusses. Die jahrzehntelange Entwicklung von Maßnahmen zur Abschwächung dieser Veränderungen durch die NASA beginnt zu greifen; so änderte die Behörde beispielsweise 2009 ihre Gewichthebevorrichtung im Orbit, um den Astronauten stärkere Trainingsanforderungen zu stellen.
NASA-Astronaut Chris Cassidy benutzt das Advanced Resistive Exercise Device (ARED) auf der Internationalen Raumstation im Jahr 2013, um in der Schwerelosigkeit Gewicht zu heben. (Bildnachweis: NASA)
Astronauten, die auf der ISS mit dem neueren Advanced Resistive Exercise Device (ARED) mit Kolben anstelle eines älteren Interimsgeräts mit Widerstandsbändern Gewichte heben, tragen dazu bei, die Knochendichte der zurückkehrenden Astronauten zu verbessern; dies geht aus einer von Experten begutachteten wissenschaftlichen Arbeit hervor, die 2019 in der Zeitschrift Bone veröffentlicht wurde.
Dieser gesundheitliche Fortschritt ist eine wesentliche Voraussetzung für längere, ehrgeizigere Raumflüge in der Zukunft. Die NASA gibt an, dass eine Reise zum Mars mit der heutigen Raketentechnologie mindestens sechs bis neun Monate für eine Strecke dauern würde. Ohne weitere Forschungen zur Schaffung künstlicher Schwerkraft an Bord eines Raumschiffs würden die Astronauten diese Transitzeit höchstwahrscheinlich in der Mikrogravitation verbringen, bevor sie auf dem Mars ankommen, einer Welt mit nur 38 % der Schwerkraft der Erde.
Die sichere Einrichtung der Ausrüstung auf dem Roten Planeten und die Navigation in einer fremden Welt bei gleichzeitiger Erholung von der „Schwerelosigkeit“ ist ein Problem für Astronauten, das in der medizinischen Literatur untersucht wird. Wie in der gesamten Astronautenforschung würden mehr menschliche Probanden in Schwerelosigkeit die Ergebnisse repräsentativer machen und bei der Planung künftiger Missionen helfen.
Das Forschungsprogramm der NASA für Menschen sucht weitere einjährige Probanden, sagte Joe Montalbano, Leiter des ISS-Programms im Johnson Space Center (JSC) der NASA in Houston. Er sprach am Donnerstag während einer Pressekonferenz, die sich hauptsächlich auf Crew-8 konzentrierte, die nächste SpaceX-Astronautenmission für die NASA, die Ende Februar starten könnte.
„Wir haben [mit Forschern] darüber gesprochen, dass wir sowohl Boeing als auch SpaceX dazu bringen wollen, regelmäßig zur Internationalen Raumstation zu fliegen. Sobald das geschafft ist, werden wir herausfinden, wo wir eine dieser einjährigen Missionen platzieren können. Aber im Moment gibt es keinen unmittelbaren [Plan] – nichts in der nahen Zukunft – für einen US-Astronauten, der für ein Jahr dorthin geht“, sagte er.
Montalbanos Kommentare schlossen weitere einjährige Sojus-Missionen für NASA-Astronauten nicht aus, da der Austausch von Astronauten zwischen den USA und Russland auf den Raumfahrzeugen der jeweils anderen Seite bis mindestens 2025 fortgesetzt wird. Aber weder Montalbano noch Sergei Krikalev, ein hochrangiger Beamter der russischen Raumfahrtbehörde Roscosmos, der auf derselben Pressekonferenz sprach, äußerten sich zu dieser Möglichkeit.
In der Zwischenzeit absolvieren zwei Roscosmos-Kosmonauten gerade ihre eigene einjährige Mission auf der ISS: Oleg Kononenko und Nikolai Chub kamen am 15. September an Bord von Sojus MS-24 an, zusammen mit dem NASA-Astronauten Loral O’Hara, der nach einem sechsmonatigen Aufenthalt einen separaten Heimflug hat. Chub ist ein Neuling in der Raumfahrt, Kononenko hingegen hat bereits vier Missionen absolviert. Mit 736 Tagen vor MS-24 wird Kononenko den bisherigen Rekord von 878 Tagen im All, den derzeit sein Kosmonauten-Kollege Gennadi Padalka hält, locker brechen.
Ein SpaceX Crew Dragon hat an die Internationale Raumstation angedockt. SpaceX schickt seit 2020 Astronautenbesatzungen dorthin. (Bildnachweis: NASA)
Die ISS ist derzeit für einen Flug bis 2030 genehmigt, was sechs weitere Jahre Gelegenheit für längere Missionen als die üblichen sechs Monate pro Mission bietet. Diese Zeitspanne könnte aber möglicherweise noch verlängert werden. „Es gibt nichts Magisches, das im Jahr 2030 passiert“, sagte Steve Stich, der Leiter des kommerziellen Raumfahrtprogramms am JSC, auf der Pressekonferenz über die derzeitige Verlängerung bis 2030, der die meisten Partner zugestimmt haben.
Russland hat sich bisher nur für 2028 verpflichtet, obwohl Krikalev sagte, dass der Zeitplan mit dem Budget des Landes zusammenhängt und nicht mit einer laufenden „Meinungsverschiedenheit“ mit der NASA. Die Vereinigten Staaten und Russland befinden sich in einer angespannten geopolitischen Lage, da Russland in die Ukraine einmarschiert ist und die meisten internationalen Raumfahrtpartnerschaften Russlands gekündigt hat, mit Ausnahme der ISS, die aus politischen Gründen weitergeführt wird.
NASA-Beamte haben betont, dass der Betrieb der Station nicht beeinträchtigt wird; dennoch ist es gelegentlich zu Streitigkeiten auf hoher Ebene gekommen, z. B. über anti-ukrainische Propaganda, die von Kosmonauten auf der Station gezeigt wurde.
Ob eine Verlängerung über 2028 (bzw. 2030) hinaus für die wichtigsten ISS-Partner machbar ist, ist eine offene Frage. Zunächst einmal müssen laufende staatliche Mittel zur Verfügung stehen. Sowohl die NASA als auch Russland planen für die kommenden Jahrzehnte Programme für bemannte Mondmissionen, die an sich schon recht teuer sind.
Die meisten ISS-Partner arbeiten zusammen mit der NASA am Artemis-Programm für bemannte Mondmissionen, was für andere Länder, die mit der Raumstation verbunden sind, zusätzliche Kosten bedeutet. Russland arbeitet seinerseits mit China an einem unabhängigen Mondprogramm, was eine weitere heikle Angelegenheit ist; die hochrangige US-Politik hat die meisten bilateralen chinesischen Kooperationen nach 2011 gestoppt, auch in der Weltraumforschung, wie auf der NASA-Website zu lesen ist.
Auch auf Seiten der NASA sind andere Überlegungen im Gange. Ende 2024 stehen in den USA Wahlen an, die sich auf die aktuelle Ausrichtung der Raumfahrtpolitik auswirken könnten. In der Zwischenzeit finanziert die NASA zahlreiche Optionen für kommerzielle Raumstationen, die jedoch aufgrund finanzieller und technologischer Erwägungen möglicherweise nicht bis 2030 fertiggestellt werden können, wodurch eine Lücke in der Forschung im niedrigen Erdorbit entstehen könnte, die die NASA zu minimieren versucht.
Abgesehen davon, wann die ISS ihren Betrieb einstellen wird, stellt sich die Frage, wie es weitergehen soll, wenn Russland früher als andere Partner aussteigt. Die russische und die US-amerikanische Seite des Weltraumkomplexes sind eng miteinander verbunden, und die Module können nach Angaben der NASA nicht getrennt werden.
