Artemis II - Orion auf SLS

Die Mission bekommt nun eine Thread. 
Die Exploration Mission 2 ist die bemannte fast exakte Wiederholung der Exploration Mission 1. Orion, auch MPCV (Multi-Purpose Crew Vehicle) genannt, soll auf eine 7-10 tägige Mission zum Mond geschickt werden. Die Crew soll aus bis zu vier Astronauten bestehen. Man will den Mond 3-4 Tage lang umkreisen und dann zurückkehren.

Der Starttermin wurde auf 2021 festgelegt und später auf 2019 vorgezogen.

Quellen:
http://www.nasaspaceflight.com/2012/02/exploration-mission-1-sls-orion-debut-mission-moon-outlined/
http://www.nasaspaceflight.com/2012/10/em-2-orion-crew-spend-four-days-lunar-orbit/
http://www.nasaspaceflight.com/2013/04/captured-asteroid-mission-redefining-em-2-challenge/

Im Frühjahr 2013 verkündete die NASA, daß EM-2 von einer einfachen Mondmission zu einer Asteroidenmission umgeplant wird. Eine Atlas V soll 2019 ARS (Asteroid Retrieval Spacecraft) starten. Diese elektrisch angetriebene Raumsonde soll einen kleinen Asteroiden einfangen und in eine Mondumlaufbahn bringen, was 2-6 Jahre dauern soll.

Danach startet EM-2 und besucht diesen Asteroiden im Mondorbit. Der Starttermin der Mission verschiebt sich damit wieder auf mindestens 2021.

Beim kürzlich vorgestellten Budgetentwurf für die NASA wurde die Asteroidenmission aber wieder gestrichen. Bleibt es dabei tritt die ursprüngliche Planung wieder in Kraft.

Quelle: http://www.nasaspaceflight.com/2013/04/captured-asteroid-mission-redefining-em-2-challenge/

Diese Woche wird darüber beraten, die Mission in einen Mars Fly-by umzuwandeln. Inspiration Mars lässt grüßen. 

Quelle: http://www.nasaspaceflight.com/2014/02/asap-claim-nasa-employing-indecision-roadmap-flexibility/

Edit: Es gibt Sicherheitsbedenken, die EM-2 Mission weiter weg fliegen zu lassen, denn es wäre wohl der erste Einsatz des Lebenserhaltungssystems ECLSS (Environmental Control and Life Support System), bei EM-1 ist es vermutlich nicht dabei. Es könnte daher eine Testmission in den LEO geben.

Edit2: Tippfehler

[...]
Edit: Es gibt Sicherheitsbedenken, die EM-2 Mission weiter weg fliegen zu lassen, denn es wäre wohl der erste Einsatz des Lebenserhaltungssystems ECLSS (Environmental Control and Life Support System), bei EM-1 ist es vermutlich nicht dabei. Es könnte eine daher Testmission in den LEO geben.

Könnte man diese Testmission mit einer Delta IV Heavy machen, oder braucht man dafür ein SLS?
Denn wenn man die Delta benutzen könnte, wäre der Zeitpunkt gegebenenfalls noch zu halten...

Moin,

@Major Tom:

gut, daß Du Deinen letzten post noch editiert hast....

EM-2 wird der erste bemannte Flug der 'Orion' sein. Außerdem würde man für einen Mars Fly-by auch das Deep Space Habitat (DSH) benötigen (siehe kleine Graphik am Ende des verlinkten Artikels, zu DSH selbst die einschlägigen Threads in NSF), da primär der Sauerstoffvorrat an Bord von 'Orion' für solch eine Mission nicht ausreichend ist.

Wie lange dauert ein Mars Fly-by? > 90 Tage?
Wie lange reicht das O2 ist an Bord von 'Orion'?

Da die Kosten für ein DSH selbst auch im Mrd.-Bereich liegen, die Entwicklung noch nicht einmal konzeptionell feststeht und eine solche Mission einen zusätzlichen Start von SLS erfordert, dürfte eine solche Mission bei EM-2 noch nicht infrage kommen. Wo soll das Geld herkommen?

Ich würde mir eher wünschen, daß EM-2 früher als 2021 fliegt. Denn für einen solch späten Zeitpunkt gibt es keine technischen, sondern ausschließlich finanzielle Gründe.

Gruß
roger50

Moin,

Könnte man diese Testmission mit einer Delta IV Heavy machen, oder braucht man dafür ein SLS?
Denn wenn man die Delta benutzen könnte, wäre der Zeitpunkt gegebenenfalls noch zu halten...

Rein theoretisch reicht die Leistung der D-IVH für eine Mission im LEO aus, allerdings ist dieser Träger nicht 'man-rated', und es ist auch nicht geplant, ihn entsprechend zu modifizieren. Außerdem möchte NASA natürlich auch das SLS endlich 'vernünftig' einsetzen...

Gruß
roger50

Könnte man diese Testmission mit einer Delta IV Heavy machen, oder braucht man dafür ein SLS?

Die Delta IV Heavy schafft 27.569 kg in den LEO, Orion in der ISS Konfiguration wiegt 27.214 kg, für BEO sogar 29.950 kg. Es geht also gerade eben mit der Minimalkonfiguration - allerdings bleiben nur 355 kg für die Besatzung. Irgendwas muß also abgespeckt werden, wenn die Lebenserhaltung mit voller Besatzung getestet werden soll. Vermutlich würde es klappen, wenn die Tanks nur minimal gefüllt sind.

Fraglich ist aber, wieviel das manrating der Delta kosten würde - falls es denn überhaupt relativ einfach und schnell machbar ist. Ansonsten könnte man höchstens noch eine unbemannte Orion zur ISS schicken und dort zusteigen... 

Ich finde einen Mars-fly-by auch zu anspruchsvoll für den ersten bemannten Flug.
Das DSH muss doch erst noch entwickelt werden. Außerdem hat SLS Block I doch gar nicht die Kraft Orion+DSH+die ganzen Vorräte für eine so lange Mission hochzubringen - oder?
Mal abgesehen davon, dass es eben der erste bemannte Start ist und es ungetestete Systeme gibt.

Meiner Meinung nach wäre ein früherer aber sinnvoller Test z.B. EM-2 Start 2019 als "einfacher" Mond-Orbit besser.
Und gleichzeitig wird das benötigte Equipment für einen Mars-fly-by entwickelt und dann vielleicht Start zum Mars 2022/23?


@ Major Tom: Warum ist das Ding eigentlich so schwer? 

@ Major Tom
Ich behaupte es geht nicht.
Die Angabe der maximalen Nutzlast der Delta IV Heavy bezieht sich auf eine Aufstiegsflugbahn die für eine unbemannte Nutzlast optimiert ist. Diese Flugbahn kann man bemannt aus verschiedenen Gründen nicht fliegen (unter anderem wegen eines möglichen Startabbruchs mit dem LAS). Durch diese Flugbahnänderung geht Nutzlastkapazität verloren.
Man kann die Parameter eines für unbemannte Nutzlast entwickelten Trägers nicht einfach für bemannte Flüge 1:1 übernehmen.

Gruß,
KSC

Meiner Meinung nach wäre ein früherer aber sinnvoller Test z.B. EM-2 Start 2019 als "einfacher" Mond-Orbit besser.

Ich fände einen Erdorbit noch besser, oder zumindest als Vorbereitung für einen längeren Flug. Bei Problemen könnte man sofort landen, vom Mond zurück dauert es doch eine ganze Weile.

@ Major Tom: Warum ist das Ding eigentlich so schwer? 

Gute Frage, es wird schwerer und schwerer... 

Durch diese Flugbahnänderung geht Nutzlastkapazität verloren.

Habe ich fast schon erwartet, es ist ja auch sehr sehr knapp. Also unbemannt zur ISS und dort zusteigen? Dragon sollte da schon bemannt fliegen, könnte also Taxi spielen. 

Ich würde einen früheren EM-2 Flug auch gerne sehen. Der Mars-Fly-By wäre beim ersten bemannten Einsatz dann ja mit dem ersten bemannten Saturn V Start vergleichbar: Apollo 8    (ich weiss Apollo 7 flog schon bemannt, aber per Saturn IB).

Prinzipiell könnte man ja zwischen EM 1 und 2 eine Orion unbemannt starten und im Orbit hinein umsteigen (von der ISS?).

Zur schnellen und günstigeren Umsetzung eines Mars-Fly-Bys (dann als EM3?)
Anstatt das DSH könnte man ein BA330 von Bigelow einkaufen - in der Deep-Space-Version. Müsste auch ohne SLS in den Orbit zu befördern sein. Die Angebote von Bigelow liegen der NASA vor (siehe Bigelow-Thread). So könnte man vorher per Falcon Heavy oder Delta Heavy das Habitat starten.(Zusätzliche) Versorgungsgüter könnte man zusatzlich noch per Cygnus oder Dragon vor dem Abflug hochbefördern.

2021 für den Mars-Fly-By ist absolut möglich... wenn man es smart macht 

Mal eine bescheidene Frage: Wie wollt ihr denn mit einer Orion im Erdorbit ohne SLS zum Mars kommen ??
Da hilft auch das SpaceX Taxi und Bigelow nicht 
Es reicht ja nicht das Zeug in den Erdorbit zu befördern, der ganze Krempel muss ja auf eine Transferbahn zum Mars!

Gruß,
KSC

Mal alle anderen Schwierigkeiten ignoriert und angenommen, man hat ein Habitat, ein Lebenserhaltungssystem und schießt den Stack mit SLS zum Mars. Dann bleibt der Wiedereintritt bei Rückkehr zur Erde. Eine solche Flugbahn ist viel schneller als ein Wiedereintritt nach Rückkehr aus dem Marsorbit, für den Orion ausgelegt ist.

Bei dem Konzept, das Dennis Tito dem Kongress vorgelegt hat, gab es für den Zweck eine auch noch neu zu entwickelnde Wiedereintrittskapsel. Offenbar ging das mit Orion nicht. Hat die diesmal vorgesehene Flugbahn eine viel niedrigere Rückkehrgeschwindigkeit?

Ich warte auf das Hearing am Donnerstag. Danach wissen wir vielleicht mehr.

Mal eine bescheidene Frage: Wie wollt ihr denn mit einer Orion im Erdorbit ohne SLS zum Mars kommen ??

Gar nicht. Ich dachte da an eine frühe Testmission im LEO.

Neben den gerätetechnischen Fragen für einen Marsflug, die lösbar wären (Konjunktiv),
ist das Haupthindernis die Strahlenbelastung.
Welche Lösungen sind da angedacht? ...

..fragt sich jakda

Eine reine LEO Testmission wäre doch sehr bescheiden. Ich vermute, dass man eine Weile im Erdorbit die Systeme testet und dann zum Mond fliegt, so wie die Mission ursprünglich geplant war.

Was die Strahlung anbelangt, glaube ich, dass das für einen Mars Flyby eher kein Problem würde.  Die aktuell von der NASA für ihre Astronauten festgelegt maximal-Missionsdauer außerhalb der Erdmagnetosphäre (mit heutiger Strahlenschutztechnik) ist auf 180 Tage festgelegt. Längere Missionen sind damit nicht ausgeschlossen, aber man würde dann Restriktionen hinsichtlich der Crew Auswahl unterliegen. Man würde ältere Männer schicken.
So zynisch es klingt, aber die NASA begründet es so: Bei älteren Männern ist die Wahrscheinlichkeit eines natürlichen Todes weitaus größer, als an den Folgen der Strahlenbelastung durch eine Mission über 180 Tage zu versterben oder zu erkranken.

Gruß,
KSC

Hi,

wäre es nicht auch möglich auf dem Flug Kleidung zu tragen, die zum Beispiel Blei oder evtl auch andere weniger giftige Metalle eingearbeitet hat, um die Strahlung, oder einen Teil davon abzuhalten? Das Gewicht dürfte in der Schwerelosigkeit ja egal sein, und die Schwerkraft auf dem Mars ist ja auch nicht so groß.

Eine reine LEO Testmission wäre doch sehr bescheiden. Ich vermute, dass man eine Weile im Erdorbit die Systeme testet und dann zum Mond fliegt, so wie die Mission ursprünglich geplant war.

Das geht mit einer Delta aber auf gar keinen Fall. 

Was die Strahlung anbelangt, glaube ich, dass das für einen Mars Flyby eher kein Problem würde.  Die aktuell von der NASA für ihre Astronauten festgelegt maximal-Missionsdauer außerhalb der Erdmagnetosphäre (mit heutiger Strahlenschutztechnik) ist auf 180 Tage festgelegt. Längere Missionen sind damit nicht ausgeschlossen, aber man würde dann Restriktionen hinsichtlich der Crew Auswahl unterliegen. Man würde ältere Männer schicken.
So zynisch es klingt, aber die NASA begründet es so: Bei älteren Männern ist die Wahrscheinlichkeit eines natürlichen Todes weitaus größer, als an den Folgen der Strahlenbelastung durch eine Mission über 180 Tage zu versterben oder zu erkranken.

Stimmt. Mit einem Bigelow DS Modul wäre die Strahlung wohl kein Problem, aber das bekommt die SLS nicht auf einmal rauf.

Hi,

wäre es nicht auch möglich auf dem Flug Kleidung zu tragen, die zum Beispiel Blei oder evtl auch andere weniger giftige Metalle eingearbeitet hat, um die Strahlung, oder einen Teil davon abzuhalten? Das Gewicht dürfte in der Schwerelosigkeit ja egal sein, und die Schwerkraft auf dem Mars ist ja auch nicht so groß.

Blei ist trotz allem immer noch ein giftiges Schwermetall. Ich weiß nicht, ob ich das nur durch eine Schicht Textilien von meiner Haut getrennt tragen würde, immerhin können auch durch die Haut Giftpartikel aufgenommen werden, vor allem über längere Zeiträume.
Aber zurück zur EM-2-Mission: Ich bin auch überzeugt, dass man mithilfe eines BA-330 DS den nötigen Strahlenschutz erreicht, was eine Nutzung als Crewhabitat ermöglicht. Um das ECLSS zu testen, könnte man nicht dafür einen weiteren Orionflug in den LEO ansetzten, der unbemannt die Funktionsfähigkeit checkt? Dann wäre weder ein Manrating nötig, noch müsste man sich sorgen, dass die Kapazität der D IV H nicht ausreichen könnte (leer wiegt Orion ja gerade so viel wie die Maximalnutzlast). Um weitere Kapazität einzusparen könnte man zudem das Habitat mittels eines komerziellen Contractors starten und es erst in der Umlaufbahn an die Transferstufe mit Orion koppeln.
P.S.: ist es eigentlich Orion bzw. den Bigelow-Habbitaten möglich, durch den Dockingadapter den erzeugten Strom umzuleiten, bzw. zusätzlichen aus fremden Quellen aufzunehmen?

Das geht mit einer Delta aber auf gar keinen Fall. 

Nein, natürlich nicht. Hatte ja vorher schon gesagt, dass eine Delta eine bemannte Orion wohl nicht mal in den Orbit bringen könnte.
Ein bemannter Orion Test setzt das SLS voraus, alles andere macht auch keinen Sinn.

Gruß,
KSC

Zitat von: Major Tom am 26. Februar 2014, 10:07:57

Das geht mit einer Delta aber auf gar keinen Fall. 

Nein, natürlich nicht. Hatte ja vorher schon gesagt, dass eine Delta eine bemannte Orion wohl nicht mal in den Orbit bringen könnte.
Ein bemannter Orion Test setzt das SLS voraus, alles andere macht auch keinen Sinn.

Ein einfacher Test der Lebenserhaltung im LEO via ISS wäre drin, mehr nicht. Das sollte aber genügen, um einen längeren nächsten Flug zu ermöglichen, ob nun zum Mond oder noch weiter.

Nach mal zum Strahlenschutz...
Nach russischen Angaben gibt es z.Z. noch keine gangbare Technologie, einen Strahlenschutz für eine 1 1/2 Jahresmission
zu gewährleisten. Ich meine natürlich außerhalb des Van-Allen-Gürtels.

Grüße
jakda

Nach mal zum Strahlenschutz...
Nach russischen Angaben gibt es z.Z. noch keine gangbare Technologie, einen Strahlenschutz für eine 1 1/2 Jahresmission
zu gewährleisten. Ich meine natürlich außerhalb des Van-Allen-Gürtels.

Grüße
jakda

Ein Fly-By dauert ja auch keine 1 1/2 Jahre, nur eine Mars-Landung. Von der wir ja (leider ) nach wie vor weit entfernt sind. Die Zeit bis zum geplanten ersten bemannten Marsflug erinnert mich ein wenig an "Peak Oil", auch immer in 40 Jahren.  Nur dass es beim Mars-Flug immer ~20-25 Jahre sind.

Zitat von: jakda am 26. Februar 2014, 13:17:11

Nach mal zum Strahlenschutz...
Nach russischen Angaben gibt es z.Z. noch keine gangbare Technologie, einen Strahlenschutz für eine 1 1/2 Jahresmission
zu gewährleisten. Ich meine natürlich außerhalb des Van-Allen-Gürtels.

Grüße
jakda

Ein Fly-By dauert ja auch keine 1 1/2 Jahre, nur eine Mars-Landung. Von der wir ja (leider ) nach wie vor weit entfernt sind. Die Zeit bis zum geplanten ersten bemannten Marsflug erinnert mich ein wenig an "Peak Oil", auch immer in 40 Jahren.  Nur dass es beim Mars-Flug immer ~20-25 Jahre sind.

Die Inspiration Mars Mission hat eine Dauer von 500 Tagen.