VAST Space und Haven Stationen

Vast Space ist ein recht junges amerikanisches Raumfahrt Startup.
Homepage: https://www.vastspace.com

Vast wurde durch den Unternehmer und Milliardär Jed McCaleb 2021 in El Segundo, Kalifornien gegründet und verkündete im Januar 2023 den Umzug nach Long Beach (ebenfalls Kalifornien).
Vast hat im Februar 2023 das Raumfahrt Unternehmen Launcher aufgekauft (siehe https://spacenews.com/vast-acquires-launcher-to-support-space-station-development/) um seine Fähigkeiten zum Bau von Raumstationen zu verstärken.

Vast's Mission ist es, Raumstationen mit künstlicher Schwerkraft zu entwickeln.

Um einen ersten Schritt in diese Richtung zu unternehmen, hat Vast im Mai 2023 verkündet, die erste rein private kommerzielle Raumstation "Heaven-1" in den Orbit zu bringen.

Der Start ist auf einer Falcon 9 nicht vor August 2025 (NET) geplant. Auch die Raumfahrer werden über SpaceX Dragon-Kapseln zur Raumstation kommen.

VAST Announces the Haven-1 and VAST-1 Missions.
SCHEDULED TO BE THE WORLD’S FIRST COMMERCIAL SPACE STATION, HAVEN-1 AND SUBSEQUENT HUMAN SPACEFLIGHT MISSIONS WILL ACCELERATE ACCESS TO SPACE EXPLORATION.

VAST kündigt die Missionen Haven-1 und VAST-1 an.
HAVEN-1, DIE ERSTE KOMMERZIELLE RAUMSTATION DER WELT UND NACHFOLGENDE BEMANNTE RAUMFAHRTMISSIONEN, WERDEN DEN ZUGANG ZUR ERFORSCHUNG DES WELTRAUMS BESCHLEUNIGEN.

Hauptmerkmale der Raumstation:

• Kompatibel zum Docken mit dem SpaceX Dragon-Raumschiff
• Verlängerung der On-Orbit-Dauer kommerzieller Dragon-Raumschiff-Missionen für die bemannte Raumfahrt auf bis zu 30 Tage für vier Astronauten
• Möglichkeiten für Wissenschaft, Forschung und Fertigung im Weltraum - bis zu 1000 W Energie, 24/7 Kommunikation und bis zu 150 kg vorgeladener Fracht in Haven-1
• Möglichkeiten für mondähnliche künstliche Schwerkraft durch Rotation
• Völlig unabhängig und mit allen benötigten Verbrauchsmaterialien ausgestattet
• Privatsphäre und Kontrolle über Ihre Zeit in der Umlaufbahn
• Große Fensterkuppel für Beobachtung und Fotografie
• Ständig verfügbares Internet über das bordeigene WiFi
• Platz zum Ausstrecken und Ausruhen

Spezifikation:

Durchmesser	3.8m
Höhe	10.1m
Volumen unter Druck	70m3
Masse	14.000 kg
elektrische Leistung	15,000 W
Orbit	500km kreisförmig
Kapaziät der Mannschaft	4

Quellen:
https://www.vastspace.com
https://www.vastspace.com/updates/vast-announces-the-haven-1-and-vast-1-human-spaceflight-mission-launched-by-spacex-on-a-dragon-spacecraft
https://en.wikipedia.org/wiki/Vast_(company)
https://en.wikipedia.org/wiki/Jed_McCaleb

Hier noch ein paar Bilder von der Vast-Webseite (https://www.vastspace.com/media):

Dragon an der Heaven-1


Heaven-1 im Falcon 9 Fairing


Dragon im Anflug


Und noch die obligatorische Twitter-Meldung:
https://twitter.com/vast/status/1656238216943632385

Wie oft pro Minute müsste die sich wohl drehen, damit bei 3,8m Außendurchmesser innen eine künstliche Schwerkraft von 1/6 G entsteht?

Wäre auch meine Frage…bemerkenswert ist allerdings, dass es die erste Station mit künstlicher Schwerkraft würde 👍

8,8 mal je Minute
Quelle https://rechneronline.de/g-beschleunigung/zentrifuge.php

Ich komme auf leicht andere Werte, da ich 3,6m Innendurchmesser angenommen habe, was schon sehr optimistisch ist:
Radialgeschwindigkeit für 1/6G: 1,71m/s
Umfang: 11,9m
Zeit pro Umdrehung: 6,6s
Also 9,1 mal pro Minute

Bei dem geringen Durchmesser muss man aber wirklich platt an der Wand liegen und schon wenn man sich hinsetzt hat man viel weniger Fliehkraft. Da kann einem vermutlich auch leicht schlecht werden.

Also das mit der künstlichen Schwerkraft in diesem ersten Modell (Haven-1) kommt auch mir schon sehr komisch vor.
"Spin" ist ja wohl eine Drehung um die "Längsachse" und das ergäbe dann hier einen Radius von höchstens 1,90 m (falls diese "3,80 m" der Innendurchmesser sind).
Das würde wiederum bedeuten, daß ein stehender Astronaut seinen Kopf nahezu in der Schwerelosigkeit hätte und seine Füße in der erzeugten Schwerkraft. Das würde er bestimmt nicht lange ertragen (wollen). 
Sinnvoll wäre sowas höchstens wenn er sich in Längsrichtung liegend und evtl. schlafend befinden würde.
Problematisch sehe ich dann aber zumindest die Stromerzeugung durch die sich ja mitdrehenden Solarpanele und den Energieaufwand für die mindestens 2x tägliche Änderung der Drehgeschwindigkeit.
Die bei der geforderten Mondschwerkraft nötige Drehzahl dürfte sich mit der Formel a=ω^2 • r  relativ leicht errechnen lassen.
(a=Schwerkraft hier 1,62 m/s^2, ω=Drehzahl, r=Radius hier <1,90 m)
(Hab das jetzt nicht ausgerechnet, komme aber auf geschätzte nahezu 1 Umdrehung pro Sekunde! Also viel zu viel um die negativen Auswirkungen der Corlioliskraft zu vermeiden)

https://www.leifiphysik.de/mechanik/kreisbewegung/ausblick/kuenstliche-gravitation

Edit:
Burntime und trallala waren eindeutig schneller und liegen wohl auch richtig.
Trotzdem viel zu viel!

Nach Angaben auf ihrer Internetseite will VAST ja schon in diesem Jahr den ersten Testsatelliten mit F9-Rideshare hochschicken, 2025 HAVEN-1, 2028 eine rotierende 7-m-Tonne (mit dem Starship!), 2030 eine 100 m lange Röhrenstation und 2040 zahlreiche große rotierende Raumstationsräder im gesamten Sonnensystem einsetzen!
Ich schätze mal, daß zumindest (!) bei den 2028 und 2030 Stationen die Drehachse in "Querrichtung" verlaufen soll, (wäre auch besser für die Solarpanel) und HAVEN-1 wird sicher erstmal ein bemanntes Testmodul für die künstliche Schwerkraft!

https://www.vastspace.com/roadmap

Offensichtlich arbeiten sie sehr eng mit SpaceX zusammen, und anscheinend haben sie auch die "Elonzeit" übernommen. Jedenfalls ist ihre Terminplanung sehr anspruchsvoll.

Der "Angry Astronaut" ist sehr angetan von dem Konzept. Sehr gut gefällt ihm daran speziell, daß sie peu a peu an das Projekt herangehen und später neben den Stationen mit künstlicher Schwerkraft auch Module mit ständiger Schwerelosigkeit fliegen lassen wollen. In diesen könnten dann entsprechende Forschung und Produktion erfolgen, währen die Astronauten/Wissenschaftler in den Modulen mit künstlicher Schwerkraft wohnen können.

 

www.youtube.com/watch?v=Ev_5J78Q74Y

Mal ein kleiner Vergleich der Grössenverhältnisse:

HAVEN-1 (2025?): Länge: 10 m, Breite: 3,8 m, Volumen: 70 m^3
Crew-Dragon: Länge: ~4 m/8,1 m, Breite: 4 m, Volumen 9,8 m^3:

Saljut-1 (1971): Länge: 18,4 m, Breite: 4 m, Volumen: 99 m^3
Tiangong-1 (2011) : Länge: 10,4 m, Breite: 3,35 m, Volumen: 15 m^3
Zarya, 1. ISS-Module (1998): Länge: 12,6 m, Breite: 4,1 m, Volumen: ? m^3
Tianhe, 1. CSS-Module (2021): Länge: 16,5 m, Breite: 4,2 m, Volumen: 113 m^3

Will es mal dabei belassen.
Wer noch mehr Daten will:
https://en.m.wikipedia.org/wiki/List_of_space_stations
mit entsprechenden Querverweisen

Hier wird Haven-1 und deren geplante Nachfolger, sowie Vast und dessen Gründer Jed McCaleb etwas genauer vorgestellt.


www.youtube.com/watch?v=bZbu50OjGfA

Ich bin da vielleicht etwas zu unromantisch, aber wie soll denn die Bezeichung "kommerzieller Astronaut" in so einer kleinen Tonne (Haven-1) mit Leben erfüllt werden ? Um ein wenig durch die 70 Kubikmeter zu schweben (so viel Platz ist das in Wahrheit nicht und das für bis zu 30 Tage !) wäre so ein Trip zu teuer. Für Forschung (zB für Firmen und Institute) ist da räumlich nur wenig Equipment unterzubringen und da wären wiederum 30 Tage fast zu kurz.

Ein ratloser Fahrgast ....

Gute Frage. Allerdings war Spacelab wohl noch kleiner als Haven-1 (zumindest ohne den zusätzlichen Raum im Spaceshuttle), und damit wurden über 40 Wissenschafts-Missionen durchgeführt. Andererseits ist das auch jedes mal wieder gelandet, also der Austausch des Equipment war viel einfacher als es bei Haven-1 sein würde.

Gute Frage. Allerdings war Spacelab wohl noch kleiner als Haven-1 (zumindest ohne den zusätzlichen Raum im Spaceshuttle), und damit wurden über 40 Wissenschafts-Missionen durchgeführt. Andererseits ist das auch jedes mal wieder gelandet, also der Austausch des Equipment war viel einfacher als es bei Haven-1 sein würde.

Ja und ein weiterer "kleiner" Unterschied ist, hier wurden Astronauten Jahre trainiert (Zeit, Kosten !) um dann punktgenaue Forschung mit einem erwartbaren Ausgang zu betreiben. Auch die ganze Infrastruktur im Shuttle war wohl etwas aufwändiger als in einer Crew-Dragon. Selbst in der ISS funktionieren Kurzmissionen nur dank der vorhandenen Infrastruktur.

Für mich hat da Axiom derzeit klar die besseren (Konzept-)Karten .... schon weil sie von der bestehenden ISS-Infrastruktur aus (er-)wachsen wollen. Samt späterer Abtrennung von der ISS. Soweit die Pläne eben halten.   

HAVEN-1 muß man sich quasi als "Testartikel" vorstellen, ähnlich wie z.B. Saljut-1 oder Tiangong-1. Wenn das mit den 4 Astronauten über 30 Tage oder der Forschung nicht so gut klappt, machen sie es eben etwas anders.
(Das Lunar-Gateway wird zumindest anfangs wohl auch nicht viel geräumiger sein (trotz viel grösserem Volumen). Das Space-Shuttle alleine hatte 74,3m ^3  bewohnbares Volumen und das große LM-2-Spacelab maß 4,12 x 5,4 m)
Bereits 3 Jahre später ist ausserdem bereits die nächste VAST-Raumstation mit 7 m Durchmesser und entsprechender Länge geplant, welche dann mit einem Starship in den Orbit gebracht werden soll und wiederum einige Jahre später eine nochmal etwa 7 mal so große.

Zumindest auf der Erde hat VAST jetzt einen neuen Schritt getan.
Ein neues Büro-/Test-/Fertigungsgebäude wurde bezogen.

https://twitter.com/vast/status/1735429653463289963

Auch der ehem. NASA-Astronaut Andrew Feustel und ein ehem. Designer von Apple (P. Russell Clarke) wurden als Berater verpflichet.
Garrett Reisman als ehem. NASA-Astronaut gehört ja schon seit dem Sommer zum Team.

https://vastspace.com/updates

Um Erfahrungen für HAVEN-1 zu sammeln, will sich VAST jetzt um die Lizenz für bemannte Flüge zur ISS bewerben.
Ähnlich wie Axiom diese gewerblichen Ax-1 bis Ax-4 Kurzzeitaufenhalte auf der Raumstation durchführt, will die Firma jetzt die Flüge 5 und 6 organisieren, um durch die damit verbundene enge Zusammenarbeit mit der NASA einen erheblichen Lernerfolg zu erzielen, ebenso wie Axiom bisher. (Bei der letzten Vergabe war Axiom der einzige Bewerber)
HAVEN-1 soll ja immer noch ende 2025 in Funktion gehen und damit möglicherweise die erste kommerzielle Raumstation werden.
Bisher wurde sie noch nicht von der NASA finanziert/bezuschußt, aber man hofft, daß bei der nächsten Bewertungsrunde die Station wenigstens für NASA-Astronauten zertifiziert wird.

https://spacenews.com/vast-seeks-to-bid-on-future-iss-private-astronaut-missions

Auf der Internetseite der Firma gibt es Neuigkeiten.
So soll schon 2024 ein unbemannter Demosat. fliegen mit 4 m^3 Innenraum und einem Solarpanel zum Testen der Hard- und Software.
Haven-1 (80 m^3) steht da immer noch für 2025 und die 500 m^3 "Starship-Class-Station" mit künstlicher Schwerkraft für 2028
Auch einen interessanten Größenvergleich aller bisherigen Stationen gibt es da jetzt.

https://www.vastspace.com/roadmap

Ausserdem soll Haven-1 die erste kommerzielle Station mit Starlink-Laser-Internet werden.

https://www.vastspace.com/updates

Ein "Pathfinder-Modell" in Orginalgröße wurde gebaut um zu demonstrieren, daß VAST in der Lage ist Haven eigenständig zu bauen.


www.youtube.com/watch?v=aszpzbAA3T8

Und ein kurzer Überblick, was sich 2023 so bei VAST getan hat:

 

www.youtube.com/watch?v=n8n0ADlw4rY

VAST sucht auch weiterhin nach Partnern und Kunden für die geplanten Raumstationen.
Am 6. Juni wurden Verträge/Absichtserklärungen mit Vertretern der ESA unterschrieben.

https://spacenews.com/esa-and-vast-to-study-cooperation-on-future-commercial-space-stations

Am 11. Juni wurde ein Vertrag mit der "Exploration Company" abgeschlossen.
2028 soll diese ein Nyx-Earth-Frachtraumschiff auf einer F9 (?) zur Haven-2-Station schicken.

https://europeanspaceflight.com/vast-contracts-the-exploration-company-for-cargo-mission

Ein neuer SpaceNews Artikel geht naeher auf Haven-1 ein.

Der Start ist weiterhin NET August 2025 auf einer Falcon 9 vorgesehen. Bis zu vier Crew Dragon Missionen sind zur Station geplant, bevor sie dann wahrscheinlich durch Haven-2 ersetzt wird.

Man baut einen Laborbereich, genannt einfach Haven-1 Lab, welcher die gleichen middeck locker wie auf der ISS verwenden wird. 10 dieser Slots fuer Experimente werden den zukuenftigen Kunden zur Verfuegung gestellt und vor dem Start der Station eingebaut. Sie bieten jeweils 100W an Strom und koennen bis zu 30Kg tragen. Ein Austausch ist waehrend seiner Lebenszeit nicht vorgesehen, allerdings besteht die Moeglichkeit dass Kunden Proben oder Produkte mit von der Station auf die Erde nehmen.

In erster Linie soll Haven-1 ein Demonstrator sein, um vor allem der NASA zu zeigen dass man eine Firma ist, welche die noetigen Faehigkeiten besitzt um beim CLD Programm um einen privaten ISS Nachfolger, mitzumischen.

Zwei Kunden hat man auf jeden Fall schon; Redwire Space und Yuri, welche pharmazeutische und biotechnische Experimente an Bord durchfuehren wollen.

https://spacenews.com/vast-offers-microgravity-lab-space-on-haven-1-station/

Die beiden Kunden sind von Haven-1 speziell deshalb "begeistert", weil sie da ihre Experimente ohne einschränkende Vorschriften werden durchführen können. Auf der ISS ist dies ja bei weitem nicht der Fall! Da schreibt die NASA ganz genau vor was, wieviel und wann getestet/produziert werden darf. Auch der Platz dort ist sehr beschränkt, was aber auch alles logisch ist, da die ISS eben staatlich ist und für ganz andere Zwecke gebaut wurde.
Vast will mit ihren geplanten Stationen Geld verdienen und die Kunden wollen es auch.

Hier ab etwa 15:00 ein sehr informatives Interview mit Max Haot dem CEO von Vast.
Einleitend mit einem Überblick über den eigenen Werdegang geht er dann ab 29:30 etwas genauer ein auf die Zielsetzung von Vast mit der Idee von Raumstationen mit künstlicher Schwerkraft und deren Finanzierung, sowie speziell Haven-1 als Test- und Demonstrationsprojekt um die NASA als Kunden und Finanzgeber zu gewinnen. (deshalb muß die Station auch extrem sicher sein und bis spätestens 2026 (NET August 2025) fliegen, da dann die Entscheidung der NASA fallen soll, welches Projekt schlußendlich finanziert wird (Axiom, Orbital Reef....)
Anfangs als ein nur sehr rudimentär geplantes Testobjekt (weitgehend leere Oberstufe mit Dockingadapter für max. 2-stündigen Aufenthalt der Astronauten) entwickelte sich Haven-1 dann erst in der Zusammenarbeit mit SpaceX zur heute geplanten Form mit Lebenserhaltungssystem, Schlafplätzen, Fenster, Starlink-Laser-Kommunikationsanlage, usw., was dann Aufenhalte von je 2 Wochen für 4 Astronauten erlaubt. Ausgelegt für eine Lebensdauer von 3 Jahren soll diese Ministation mindestens einmal jährlich besucht werden und dann am Ende (unbemannt) eine Rotation eingeleitet werden, um Mondgravität zu erzeugen und das Verhalten der Bauteile darunter zu testen.
Noch vorher bzw. 2025 (NET Januar) soll eine unbemannte Haven-Demo-Mission durchgeführt werden, um die Komponenten zu testen, und in kürze wollen sie ihr Modul und dessen Inneneinrichtung der Öffentlichkeit vorstellen

All das aber eben nur als erster Entwicklungsschritt hin zu grösseren Stationen (ab 2028 und dann auf Starship) mit dann wirklich künslicher Schwerkraft.


www.youtube.com/watch?v=rNEhloYb6U4

Auf dem letzten NAC-HEO meeting wurde am 17.09. nochmal bestätigt, daß die Demo-Mission im 1. Quartal 2025 und der Start von Haven-1 im 2. Halbjahr 2025 stattfinden soll. Zahlreiche Meilensteine wurden bereits abgearbeitet und die Entwicklung wird verstärkt fortgesetzt, die Zahl der Mitarbeiter von 300 (anfang 2024) auf jetzt über 550 erhöht.
(Quelle: NSF-Forum)