Wie sieht die Zukunft der Raumfahrt aus?

Entdecken Sie den nächsten großen Sprung in der bemannten Raumfahrt

In den 50 Jahren seit der Mondlandung von Apollo 11 haben die Menschen außergewöhnliche Fortschritte bei der Erforschung des Weltraums gemacht. Doch was ist der nächste große Sprung für die bemannte Raumfahrt – und könnte der „Weltraumtourismus“ bald Realität werden?

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Im Moment erforschen unbemannte Raumsonden das Universum weit jenseits unseres Sonnensystems und kommunizieren mit der Erde aus einer Entfernung von über 18 Milliarden Meilen. Wir haben auch Technologien entwickelt, die es Menschen ermöglichen, über längere Zeit im Weltraum zu überleben, wobei der russische Kosmonaut Valeri Polyakov den Rekord für den längsten Einzelaufenthalt im Weltraum hält – bemerkenswerte 437 Tage an Bord der Raumstation Mir.

Anstehende Missionen der NASA, der Europäischen Weltraumorganisation, SpaceX und mehr Finde mehr heraus

Weltraumforschung durch Mensch oder Roboter?

Wir haben zwei unserer Astronomen gefragt: Sollen wir unser Geld für die Erforschung des Weltraums durch Menschen oder Roboter ausgeben?

Wie sieht die Zukunft der Weltraumforschung aus?

Das „Weltraumrennen“ des Kalten Krieges zwischen den USA und der Sowjetunion endete in den 1970er Jahren. Heute ist die Landschaft ganz anders, da mehrere Länder an aktuellen und zukünftigen Weltraummissionen beteiligt sind.

'Machen Sie keinen Fehler: Wir befinden uns heute in einem Wettlauf um die Welt, genau wie in den 1960er Jahren, und es steht noch mehr auf dem Spiel', sagte US-Vizepräsident Mike Pence während einer Rede im März 2019.

Derzeit gibt es über 70 verschiedene staatliche und zwischenstaatliche Weltraumbehörden. Dreizehn davon verfügen über Weltraumstartfähigkeiten, darunter die NASA, die European Space Agency (ESA), die Russian Federal Space Agency (Roscosmos) und die China National Space Administration (CNSA).

Staatliche Raumfahrtbehörden sind jedoch nur ein Teil der Geschichte, wenn es um die Raumfahrt des 21. Jahrhunderts geht. Eine Reihe kommerzieller Unternehmen entwickelt ebenfalls Raumfahrtkapazitäten, darunter SpaceX, das von Elon Musk gegründet wurde, Blue Origin, das von Amazon-CEO Jeff Bezos gegründet wurde, und Richard Bransons Virgin Galactic. Schätzungen zufolge könnte der Weltraummarkt bis 2030 wert sein 400 Milliarden £ .

Sowohl Raumfahrtagenturen als auch kommerzielle Unternehmen haben für die nächsten 50 Jahre verschiedene Ziele, darunter:

• Automatisierte und robotische Erkundung des Sonnensystems und darüber hinaus
• Teleskopische Erforschung des Weltraums
• Entwicklung innovativer Raumfahrzeuge
• Raumfahrt mit Besatzung und Siedlungen auf Planeten
• Weltraum Tourismus
• Bergbau anderer Planeten.

Zurück zum Mond

Als der Erde am nächsten gelegene Himmelskörper werden Missionen zum Mond von vielen Wissenschaftlern und Ingenieuren als wesentlicher Ausgangspunkt für Reisen zu weiter entfernten Planeten angesehen. Der Mond kann sich als Raumstation oder Testgelände für Menschen als nützlich erweisen, um zu lernen, wie man Vorräte auffüllt, bevor sie sich auf entfernten Planeten wie dem Mars niederlassen.

Die NASA hat sich das ehrgeizige Ziel gesetzt, bis 2024 Menschen zum Mond zurückzubringen und bis 2028 eine nachhaltige menschliche Präsenz auf dem Mond zu etablieren. Die US-Raumfahrtbehörde arbeitet mit einer Reihe internationaler und kommerzieller Partner, darunter der European Space Agency, zusammen, um um das zu erreichen. Die Mission heißt Project Artemis: Die Göttin Artemis war in der griechischen Mythologie die Zwillingsschwester von Apollo. Zu den erklärten Zielen der NASA-Mission gehört das Ziel, die erste Frau auf dem Mond zu landen.

Die Vereinigten Staaten sind jedoch nicht das einzige Land mit Mondambitionen. China plant bis 2030 eine bemannte Mission zum Südpol des Mondes und hat bereits erfolgreich einen Roboter-Rover auf der anderen Seite des Mondes gelandet.

Indien startete unterdessen am 22. Juli 2019 in einer Mission namens Chandrayaan-2 einen kombinierten Mondorbiter, Lander und Rover. Am 7. September 2019 verlor die Raumstation ISRO den Kontakt zum Mondlander Vikram, da sie nur 2 km von der Mondoberfläche entfernt war.

Im September 2019 enthüllte Elon Musk einen Prototyp seiner Starship-Rakete und behauptete, er würde in ein bis zwei Monaten abheben und 19.800 Meter erreichen, bevor er zur Erde zurückkehrte.

Raumschiff der Zukunft

Öffentliche und private Organisationen suchen nach nachhaltigeren Wegen für den Bau und Start von Raumfahrzeugen für zukünftige Missionen, um das größte Hindernis bei der Weltraumforschung zu überwinden: die damit verbundenen astronomischen Kosten.

Ein Beispiel für diese Innovationen ist die Entwicklung einer neuen Raumkapsel namens Orion, die sowohl von der NASA als auch von der European Space Agency verwaltet wird. Die Flexibilität des Fahrzeugs soll Astronauten von und zur Internationalen Raumstation bringen und auch wiederholte Landungen auf der Mondoberfläche ermöglichen. Die Orion-Raumsonde wurde erstmals im Dezember 2014 in einem unbemannten Flug gestartet und soll während der ab 2020 geplanten Artemis-Missionen zum Mond eingesetzt werden.

Künstlerische Darstellung des Orion-Moduls im Weltraum (Credit: NASA)

Robotische Erkundung

Da Maschinen zunehmend in der Lage werden, selbstständig Aufgaben auszuführen, versuchen viele Unternehmen, Robotern Vorrang vor der bemannten Raumfahrt zu geben. Diese Maschinen sind für spezifische Aufgaben konzipiert und halten den extremen Bedingungen des Weltraums stand.

Der Mars Curiosity Rover der NASA ist ein Paradebeispiel dafür. Das am 26. November 2011 gestartete Roboterfahrzeug landete am 5. August 2012 auf der Marsoberfläche und erforscht seitdem die Marslandschaft. Es hat sogar einen eigenen Twitter-Account, der Millionen von Followern über die neuesten wissenschaftlichen Beobachtungen auf dem Laufenden hält.

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Ich habe während meiner Mission die größte Methanmenge entdeckt, die es je gab: ~21 Volumenteile pro Milliarde. Während mikrobielles Leben eine Methanquelle auf der Erde sein kann, kann Methan auch durch die Wechselwirkung zwischen Gestein und Wasser hergestellt werden. https://t.co/CPEpxsspR2 pic.twitter.com/uk2mjV7OeE

— Neugier Rover (@MarsCuriosity) 23. Juni 2019

Weltraum Tourismus

In den letzten zehn Jahren haben Unternehmen wie Virgin Galactic, Airbus und Blue Origin damit begonnen, kommerzielle Raumschiffe zu entwickeln, um Privatkunden ins All zu schicken. Derzeit nehmen Unternehmen Reservierungen für Reisen in die obere Atmosphäre entgegen, wo Gäste die Schwerelosigkeit erleben und die Krümmung der Erde beobachten können. Die NASA hat auch Pläne angekündigt, Privatpersonen den Besuch der Internationalen Raumstation zu ermöglichen, wobei die ersten Flüge für 2020 geplant sind.

Fünf zukünftige Weltraummissionen

Name: Parker Solarsonde

Typ: Sonde

Gestartet: 12. August 2018

Operator: NASA

Die Parker Solar Probe ist nach dem Astrophysiker Eugene Parker benannt. Obwohl die Sonde bereits gestartet ist, wird sie ihr Ziel - die Sonne - erst 2025 erreichen. Ihre Aufgabe besteht darin, Beobachtungen der Sonne zu erhalten und genaue Daten über Sonnenwinde (geladene Teilchen, die von der Sonne entweichen) und deren Existenz zu liefern. Die Sonde ist so gebaut, dass sie der Hitze von 1377 ° C von der Sonne in einer Entfernung von fast 95 Millionen Meilen standhält, siebenmal näher als jedes andere Raumfahrzeug zuvor.

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Name: Mars Global Remote Sensing Orbiter und Small Rover (bekannt als HX-1)

Typ: Roboter-Rover

Start: Juli 2020

Operator: HELM

Dieses geplante chinesische Projekt soll an den Erfolg der Landung einer Sonde auf der anderen Seite des Mondes mit ihrer zweiten Mission zum Mars im Jahr 2020 anknüpfen. Das erklärte Ziel des Rover-Projekts HX-1 ist die Landung auf dem Mars und die Suche nach die Präsenz und das Potenzial für Leben auf dem Marsplaneten. Es könnte auch wichtige Informationen über das Potenzial für zukünftige Flüge mit Besatzung zum Mars liefern.

Name: James Webb-Weltraumteleskop (JWST)

Typ: Fernrohr

Start: März 2021

Operator: NASA, ESA & CSA

Benannt nach James Webb, dem Administrator der NASA während der Weltraumprogramme Mercury und Gemini, wird dieses Teleskop nach den ersten Galaxien nach dem Urknall suchen. Darüber hinaus wird der Einsatz von Infrarot-Bildgebung den Wissenschaftlern helfen, die physikalischen und chemischen Eigenschaften dieser Sternensysteme zu verstehen, einschließlich der Beobachtung einiger der am weitesten entfernten Ereignisse und Objekte im Universum.

Name: Raumschiff

Typ: Rakete

Start: Erste kommerzielle Missionen für 2021 geplant

Operator: SpaceX

Das private Unternehmen SpaceX entwickelt ein leistungsstarkes Raumfahrzeug- und Raketensystem, das schließlich dazu verwendet werden könnte, Menschen zum Mond und zum Mars zu bringen. Mit einer möglichen Tragfähigkeit von 100.000 Kilogramm soll die Rakete viel größere Nutzlasten und Besatzungszahlen in den Weltraum befördern. Ursprünglich bekannt als Big Falcon Rocket, benannte Gründer Elon Musk das Fahrzeug im November 2018 um und nannte den Transportteil des Fahrzeugs „Starship“ und die Raketensektion „Super Heavy“. Zusammen mit anderen SpaceX-Raumfahrzeugen und Raketensystemen zielt das Projekt darauf ab, wiederverwendbar zu sein, um die Kosten der zukünftigen Weltraumforschung zu senken.

Name: Durchbruch Starshot

Typ: Raumfahrzeug

Operator: Durchbruchinitiativen

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Breakthrough Starshot ist ein kühnes Ingenieurprojekt, das darauf abzielt, auf einer 20-jährigen Reise 1000 winzige Raumschiffe nach Alpha Centauri zu schicken. Die Mission beabsichtigt, die Möglichkeit ultraschneller Raumfahrt (15-20 Prozent der Lichtgeschwindigkeit) zu testen und interstellare Reisen zu erreichen. Allerdings steckt das Projekt noch ganz in den Kinderschuhen.

Bild, das die Falcon Heavy-Demomission von SpaceX in Cape Canaveral am 6. Februar 2018 zeigt (Quelle: Wikicommons)

Warum waren wir noch nicht auf dem Mond?

Der US-Astronaut Eugene Cernan ist der letzte Mensch, der den Mond betreten hat. Er und sein Apollo-17-Astronaut Harrison Schmitt verließen die Mondoberfläche am 14. Dezember 1972. Seitdem sind menschliche Besatzungen nicht zurückgekehrt.

In den Jahrzehnten danach wurden jedoch viele Sonden zum Mond geschickt, darunter Missionen indischer, chinesischer und europäischer Weltraumbehörden.

Einer der Hauptgründe für den Mangel an bemannten Missionen zum Mond sind die Kosten. Die Apollo-Missionen kosten heute rund 200 Milliarden US-Dollar. Selbst nach einem Finanzierungsschub belief sich das Jahresbudget der NASA für 2019 auf 21,5 Milliarden US-Dollar (17,25 Milliarden Pfund).

Kommerzielle Raumfahrtunternehmen haben die Wirtschaftlichkeit der Weltraumforschung verändert, aber sowohl für private Unternehmen als auch für nationale Behörden müssen die langfristigen Ziele zukünftiger Weltraummissionen innovativer sein als die einfache Wiederholung einer historischen Mission. Derzeitige Missionen zum Mond zielen darauf ab, neue Regionen der Mondoberfläche zu erkunden, einschließlich seiner Rückseite und seines Südpols. Missionen mit Besatzung sind auch als Teil eines längerfristigen Prozesses der Erforschung weiter in den Weltraum, beginnend mit dem Mars, konzipiert.

Wie viel kostet es, ins All zu gehen?

Die hohen Kosten für das Verlassen der Erde sind das größte Hindernis für die weitere Erforschung des Weltraums. Derzeit ist beispielsweise nur die russische Sojus-Rakete in der Lage, Astronauten zur Internationalen Raumstation ISS zu befördern, wobei die NASA im Jahr 2017 angeblich 75 Millionen US-Dollar (60 Millionen Pfund) pro Sitzplatz zahlte.

Als das Space-Shuttle-Programm der NASA zwischen den 1980er und Mitte der 2000er Jahre in Betrieb war, konnte es eine Nutzlast von 27.500 Kilogramm zu durchschnittlichen Kosten von 1,5 Milliarden US-Dollar (1,2 Milliarden Pfund) pro Flug transportieren. Diese Kosten haben sich durch die Zusammenarbeit privater Unternehmen reduziert: Eine SpaceX Falcon 9-Rakete kann 22.800 kg für einen veröffentlichten Preis von 62 Millionen US-Dollar (50 Millionen Pfund) in eine erdnahe Umlaufbahn bringen.

Einmal im Weltraum bleiben die Kosten hoch. Die Internationale Raumstation wird als die teuerste Maschine bezeichnet, die jemals gebaut wurde, mit geschätzten Gesamtkosten seit ihrem ersten Start im Jahr 1998 von 150 Milliarden US-Dollar (120 Milliarden Pfund).

Wie viel würde mich ein Flug ins All kosten?

Je nachdem, wohin Sie sich im Weltraum begeben, kann ein Ticket an Bord eines kommerziellen Raumschiffs zwischen 250.000 USD und mehreren zehn Millionen Dollar kosten.

Das private Unternehmen Virgin Galactic bietet 'Weltraumtouristen' die Möglichkeit, die Grenze zwischen der oberen Atmosphäre und dem Weltraum (bekannt als Karman-Linie in 100 km Höhe über der Erde) zu überschreiten. Ein Platz auf dem Flug kostet angeblich 250.000 US-Dollar (200.600 GBP), und mehr als 600 Menschen sollen Tickets gekauft haben.

Die NASA kündigte 2019 an, die Internationale Raumstation ISS ab 2020 für Privatpersonen zu öffnen, mit geschätzten Kosten von 35.000 US-Dollar (28.000 GBP) pro Tag. Dies beinhaltet jedoch nicht die Kosten für den Weltraumflug selbst, der von den privaten Unternehmen SpaceX und Boeing durchgeführt werden soll und über 60 Millionen US-Dollar (48 Millionen Pfund) pro Flug kosten könnte.

Der erste private Astronaut der Welt, Dennis Tito, zahlte angeblich 20 Millionen US-Dollar (16 Millionen Pfund) für die Teilnahme an der Sojus-Mission TM-32 am 28. April 2001. Der amerikanische Geschäftsmann verbrachte fast acht Tage im Weltraum an Bord der Internationalen Raumstation ISS. Die Reise wurde bei einem Weltraumtourismusunternehmen namens Space Adventures Ltd.

Dennis Tito, der weltweit erste Weltraumtourist mit Piloten der Sojus TM-32, Talgat Musabayev und Yuri Baturin (Quelle: Wikicommons)

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