Die Raumfahrt hat sich in den letzten 25 Jahren dramatisch verändert.(Bildnachweis: Erstellt in Canva von Daisy Dobrijevic)
Die Raumfahrt hat sich im letzten Vierteljahrhundert enorm weiterentwickelt. Sie hat sich von staatlich gesteuerten Erkundungsmissionen zu einem dynamischen, stärker kommerziell ausgerichteten Bereich gewandelt.
Im Jahr 1999 gab es 79 Startversuche in der Erdumlaufbahn, einschließlich Tests von ballistischen Interkontinentalraketen (ICBM). Viele der Missionen wurden von den ehrwürdigen Space Shuttles, Delta- und Sojus-Raketen durchgeführt, wobei die USA und Russland die Führung übernahmen. Die Internationale Raumstation (ISS) befand sich in den Anfängen ihres Baus, wobei die NASA eine Reihe von Ländern beim Aufbau des größten aller internationalen Kooperationsprojekte anführte.
Die Szene hat sich dramatisch verändert. Technologische Fortschritte, transformative und autonome Software und neu entstehende Blöcke der internationalen Zusammenarbeit haben zu einer neuen und lebendigen, aber auch überlasteten und sogar umkämpften Arena im erdnahen Orbit (LEO) und darüber hinaus geführt.
Der erste Start der Falcon 9 fand 2010 statt, die erste erfolgreiche Landung der ersten Stufe erfolgte Ende 2015. Die wiederverwendbaren SpaceX Falcon-Raketen starten, landen und werden für die Wiederverwendung vorbereitet. Allein im Jahr 2023 gab es 98 Falcon-Starts von insgesamt 223 Startversuchen, die den globalen Startmarkt dominieren.
Jonathan McDowell, Astrophysiker am Harvard-Smithsonian Center und Raumfahrtbeobachter, verweist auf eine wichtige Entwicklung in der Raumfahrt der letzten Zeit: Software.
Die Entwicklung von Software hat enorme Fortschritte ermöglicht, wie z. B. die ausgeklügelten Algorithmen für die Landung von Falcon-Raketen auf Drohnenschiffen und Landeplätzen sowie die autonome Navigation der NASA-Rover Curiosity und Perseverance auf dem Mars.
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NASA’s Perseverance Mars Rover machte am 6. April 2021 ein Selfie mit dem Ingenuity-Hubschrauber, der hier etwa 3,9 Meter vom Rover entfernt ist. (Bildnachweis: NASA/JPL-Caltech/MSSS)Die neue Software ermöglicht auch detaillierte Missionssimulationen, die Schulung von Astronauten, eine verbesserte Kommunikation mit weit entfernten Raumfahrzeugen, realitätsgetreue Simulationen von Weltraumumgebungen und die Interaktion zwischen Mensch und Maschine für einen sichereren, intuitiveren Betrieb.
Zurück zur Startarena: Europa, China, Russland, Iran, Israel, Japan, Indien sowie Nord- und Südkorea haben alle dazu beigetragen, dass 2023 das bisher aktivste Jahr für Starts weltweit ist. Andere Länder, darunter Großbritannien, Deutschland und Spanien, streben an, bald kommerzielle Orbitalraketen zu starten.
Bemerkenswert ist, dass China die Nummer zwei in dieser Liste ist. China hat sich in den letzten zehn Jahren zu einer führenden Raumfahrtnation entwickelt und im vergangenen Jahr 67 Starts durchgeführt, was einen nationalen Rekord darstellt. Es hat Lander und Missionen zur Rückführung von Proben zum Mond geschickt, einen Rover auf den Mars gebracht und die Raumstation Tiangong gebaut, die einen neuen Außenposten für Astronauten im Orbit darstellt. Die neue Station wird wahrscheinlich neue Partner anlocken, zumal die ISS etwa im Jahr 2030 außer Dienst gestellt werden soll.
China will auch Megastellungen wie Starlink von SpaceX im LEO für die Kommunikation und mehr bauen – was bedeutet, dass sich wahrscheinlich ein Wettbewerb um Orbitalflugzeuge und die Nutzung von Funkfrequenzen anbahnt. Solche Pläne sind ein Hinweis auf eine komplexe Situation im Weltraum.
Victoria Samson, leitende Direktorin für Weltraumsicherheit und -stabilität bei der gemeinnützigen Secure World Foundation, stellt fest, dass sich der LEO tatsächlich bereits verändert hat.
„Die Raumfahrt bewegt sich heute in einem viel komplizierteren Umfeld als noch vor 25 Jahren, was die wachsende Zahl von Akteuren, die Entstehung sehr großer Konstellationen und drei große Zwischenfälle mit Trümmerteilen angeht.“ Dabei handelte es sich um die Kollision des Iridium-Cosmos-Satelliten im Jahr 2009, Chinas Anti-Satellitentest (ASAT) 2007 und Russlands ASAT-Test 2021.
Das Vorhandensein immer größerer Konstellationen – ganz zu schweigen von Weltraummüll – wird auch sorgfältige Berechnungen für den Zeitpunkt und die Flugbahn der Starts erfordern.
Auf der positiven Seite hat das letzte Vierteljahrhundert bewiesen, dass Länder zusammenarbeiten können.
„Ich denke, die ISS hat bewiesen, dass die internationale Gemeinschaft bei wissenschaftlichen Projekten im Weltraum zusammenarbeiten kann und dass Menschen für (relativ) lange Zeiträume im Weltraum sein können“, sagte Samson. „Jetzt ist es an der Zeit, die daraus gezogenen Lehren für die nächsten 25 Jahre im Weltraum anzuwenden.“
„Außerdem haben wir jetzt (einige) wiederverwendbare Trägerraketen, was eine große Veränderung darstellt“, fügte sie hinzu. Eine Reihe von Unternehmen in den USA, China und darüber hinaus versuchen, dem von SpaceX eingeschlagenen Weg zu folgen.
Ein Blick zurück vor 25 Jahren: Im Jahr 1999 machte sich der Mars Polar Lander der NASA auf den Weg zum Roten Planeten. Diese Mission endete mit einer harten Landung, aber jetzt gibt es Teams auf der Erde, die ihre Zeitpläne an den Mars-Tag anpassen und riesige atomgetriebene Rover betreiben. Auch das Interesse am Mond ist wieder erwacht, und es sind eine Reihe von Missionen geplant, vor allem im Rahmen des von der NASA geleiteten Artemis-Programms, während die von China geleitete Internationale Mondforschungsstation (ILRS) ebenfalls Gestalt annimmt.
Während der Mars Polar Lander mit einer inzwischen ausgemusterten Delta II-Rakete gestartet wurde, soll eine der Vorzeigemissionen der letzten Jahre, Europa Clipper, noch in diesem Jahr mit einer kommerziellen Falcon Heavy-Rakete starten. Weitere wichtige Entwicklungen sind das James Webb Space Telescope (JWST), das neue und tiefere Einblicke in das Universum ermöglicht als Hubble, und die Verbreitung von Cubesats und Smallsats – winzige, aber äußerst leistungsfähige Satelliten, die den Zugang zum Weltraum in gewissem Maße demokratisiert haben.
Eine der aufregendsten, aufmerksamkeitsstärksten und anschaulichsten jüngsten Entwicklungen in der Raumfahrt – die nicht nur Fortschritte, sondern auch Ehrgeiz und Visionen demonstriert – ist Starship, der jüngste Versuch von SpaceX, die Raumfahrt durch vollständige Wiederverwendbarkeit, niedrige Kosten und hohe Nutzlastkapazität zu revolutionieren. Dreiunddreißig Raptor-Triebwerke mit hoher Schubkraft und Methanverbrennung treiben die Super Heavy-Erststufe von Starship an, die die Oberstufe auf ihrem Weg in die Umlaufbahn antreibt. Die Rakete aus rostfreiem Stahl ist die größte und leistungsstärkste Trägerrakete, die je geflogen wurde, und ihre laufenden Testflüge erregen weltweites Aufsehen.
Nach fast einem Viertel des neuen Jahrhunderts befindet sich die Raumfahrtindustrie an einem Punkt, an dem Länder Koalitionen bilden, um den Mond zu erforschen und sogar bemannte Lebensräume auf dem Mond zu unterhalten, kommerzielle Firmen entschlossen sind, den Mars zu besiedeln, und zahllose Unternehmen versuchen, den Weltraum mit innovativen Ideen zu verändern.
