Gateway: Häufig gestellte Fragen – NASA

Allgemein

Was ist Gateway?

Gateway ist eine Raumstation der nächsten Generation, die den Mond umkreisen wird. Es wird ein breites Spektrum an Forschungsaktivitäten ermöglichen und als wichtiger Ausgangspunkt für die Erforschung des Weltraums dienen. Gateway wird über Wohn- und Forschungseinrichtungen, Luftschleusen für Besatzung und Nutzlast sowie Andockhäfen für besuchende Raumschiffe verfügen, darunter Orion, Mondlander und Logistik-Nachschubschiffe. Als erste permanente Infrastruktur auf dem Mond ist Gateway ein entscheidender Bestandteil der Artemis-Missionen der NASA, deren Ziel es ist, Menschen zur Mondoberfläche zurückzubringen, um sich auf die ersten bemannten Missionen zum Mars vorzubereiten.

Was ist der Zweck von Gateway?

Gateway wird mehrere wichtige Ziele erreichen, die für die Artemis-Kampagne der NASA von entscheidender Bedeutung sind:

• Ermöglichen Sie eine dauerhafte Präsenz rund um den Mond.
• Unterstützen Sie bemannte Missionen in den Weltraum und zur Mondoberfläche.
• Erleichtern Sie wissenschaftliche Forschung und Entdeckung in einer Weltraumumgebung.
• Ermöglichen, demonstrieren und validieren Sie Technologien, die für Mondmissionen von entscheidender Bedeutung sind, mit Anwendungen für den Mars und andere Ziele im Weltraum.
• Pflegen Sie Industrie- und internationale Partnerschaften, um eine beispiellose globale Koalition zum Mond anzuführen.

Warum Gateway? Warum fliegen wir nicht einfach direkt zum Mond, wie wir es mit Apollo getan haben?

Gateway wird längere Aufenthalte auf und um den Mond ermöglichen und dazu beitragen, die Sicherheit der Besatzung in der rauen Weltraumumgebung zu gewährleisten. Gleichzeitig werden die Forschungs- und Erkundungsmöglichkeiten erheblich erweitert, die über das hinausgehen, was während der Apollo-Missionen vorgesehen oder erreichbar war. Darüber hinaus ist Gateway Teil einer umfassenderen Strategie zur nachhaltigen und dauerhaften Monderkundung. Es spielt eine entscheidende Rolle bei den Vorbereitungen der NASA für künftige Marsmissionen, indem es wesentliche Kenntnisse und Erfahrungen bereitstellt, die für diese Unternehmungen von unschätzbarem Wert sein werden.

Wann wird Gateway fertig sein und wie lange dauert es, bis es fertig ist?

Gateway wird ein schrittweise gebautes und eingesetztes Raumschiff sein, ähnlich der Internationalen Raumstation (ISS). Der Zusammenbau von Gateway im Mondorbit erfordert vier Raketenstarts und wird etwa sechs Jahre dauern, im Gegensatz zu den 42 Montageflügen der ISS über etwa 13 Jahre. Dieser optimierte Montageprozess für Gateway wird durch seine geringere Größe und Fortschritte in der Technologie ermöglicht. Die Elemente von Gateway nehmen vor Ort Gestalt an, und die Hardware-Fertigung ist in Einrichtungen auf der ganzen Welt aktiv im Gange. Die ersten beiden Module von Gateway – (PPE) Power and Propulsion Element und HALO (Habitation and Logistics Outpost) – werden frühestens 2025 integriert und gemeinsam auf einer Falcon Heavy-Rakete von SpaceX gestartet. Nach dem Start werden diese Komponenten etwa ein Jahr unterwegs sein Mondumlaufbahn. In dieser Phase wird Gateway mit seinen wissenschaftlichen Untersuchungen beginnen, die durch autonome Systeme und Fernoperationen ermöglicht werden. Das nächste Gateway-Modul, das Lunar International Habitation-Modul (Lunar I-Hab), wird im Rahmen der Artemis-IV-Mission voraussichtlich frühestens 2028 den Mond erreichen. Während dieser Mission wird ein bemanntes Orion-Raumschiff das Lunar I-Hab zum Gateway transportieren und es an HALO andocken. Dies wird das erste Mal sein, dass Astronauten die Raumstation betreten.

Wie lange wird Gateway in Betrieb sein?

Das Gateway hat eine Lebensdauer von mindestens 15 Jahren und kann weit über diesen ursprünglichen Zeitraum hinaus verlängert werden.

Wie groß wird Gateway sein?

Das Gateway wird etwa 1/5 der Größe der ISS nach Volumen und 1/6 nach Masse haben. Vollständig zusammengebaut wird Gateway etwa 63 Tonnen bzw. 63.000 kg wiegen und etwa 20 Meter lang sein. Zum Vergleich: Die ISS ist 109 Meter lang.

Wie viele Astronauten werden an Bord von Gateway leben und arbeiten?

Frühe Gateway-Konfigurationen bieten Platz für bis zu vier Astronauten.

Was werden Astronauten auf Gateway tun?

Astronauten an Bord von Gateway werden wissenschaftliche Forschung betreiben, sich auf Mondoberflächenmissionen vorbereiten und Wartungsaufgaben durchführen, um den reibungslosen Betrieb der Station sicherzustellen.

Wie kommen Astronauten zum Gateway?

Artemis-Astronauten werden mit der NASA-Raumsonde Orion zum Gateway reisen.

Wird Gateway von der Erde aus sichtbar sein?

Nein, Gateway wird von der Erde aus nicht wie die ISS sichtbar sein. Während die ISS in einer erdnahen Umlaufbahn in einer Entfernung von etwa 250 Meilen von der Erde umkreist, wird Gateway viel weiter entfernt, in der Mondumlaufbahn, etwa 1000-mal weiter von der Erde entfernt sein als die ISS.

Wie unterscheidet sich Gateway von der ISS?

• Während die ISS seit über zwei Jahrzehnten ein Eckpfeiler der Weltraumforschung im erdnahen Orbit ist, weitet Gateway dieses Erbe auf den Weltraum aus.
• Im Gegensatz zur ISS, die in ihrer erdnahen Umlaufbahn durch die Magnetosphäre der Erde vor Strahlung geschützt wird, wird Gateway im Orbit um den Mond operieren, wo Strahlung aufgrund des Fehlens dieses Schutzschilds ein größeres Problem darstellt.
• Während die ISS dauerhaft bewohnt ist, wird Gateway dies nicht sein. Stattdessen wird sich Gateway darauf konzentrieren, die Grenzen des solarelektrischen Antriebs, der Robotik und des autonomen Betriebs zu erweitern. Dies wird es Gateway ermöglichen, wissenschaftliche Untersuchungen durchzuführen und Missionen zu unterstützen, auch wenn die Besatzung nicht anwesend ist.
• Im vollständig zusammengebauten Zustand wird Gateway viel kleiner sein als die ISS. Das Gateway wird etwa 1/5 der Größe der ISS nach Volumen und 1/6 nach Masse haben. Vollständig zusammengebaut wird Gateway etwa 63 Tonnen bzw. 63.000 kg wiegen und etwa 20 Meter lang sein. Zum Vergleich: Die ISS ist 109 Meter lang.

Wie erfolgt die Nachlieferung von Gateway?

Die NASA hat SpaceX als ersten kommerziellen US-Anbieter für die Logistikdienstleistungen von Gateway ausgewählt. SpaceX wird kritische Fracht unter Druck und ohne Druck, wissenschaftliche Experimente und Hilfsgüter an Gateway liefern. Für jede bemannte Artemis-Mission nach Gateway wird eine Lieferung von Logistikdienstleistungen erwartet.

Gateways Orbit

Wo wird sich Gateway befinden?

Das Gateway wird sich in einer polaren Umlaufbahn um den Mond befinden. Dieser stark elliptische Near Rectilinear Halo Orbit (NRHO) wird Gateway bei seiner größten Annäherung auf etwa 1.500 km (1.000 Meilen) und bei seiner weitesten Entfernung auf etwa 70.000 km (43.500 Meilen) an den Mond bringen.

Welche entscheidenden Vorteile bietet die Umlaufbahn von Gateway?

Die einzigartige Polarumlaufbahn von Gateway wird Artemis-Astronauten und ihren Raumfahrzeugen Zugang zur gesamten Mondoberfläche ermöglichen, einschließlich der kritischen Mondsüdpolregion, die im Mittelpunkt der Artemis-Missionen steht. Es wird außerdem eine unterbrechungsfreie Kommunikation zwischen Mond und Erde gewährleisten, einzigartige wissenschaftliche Möglichkeiten im Weltraum bieten und seine hohe Stabilität wird die betriebliche Effizienz steigern und die Kosten senken.

Wie lange wird Gateway brauchen, um eine Umlaufbahn um den Mond zu absolvieren?

Gateway wird etwa alle 6,5 Tage eine vollständige Umlaufbahn um den Mond absolvieren.

Wie schnell wird Gateway reisen?

In seiner schnellsten Geschwindigkeit erreicht Gateway eine Geschwindigkeit von fast 3,2 Kilometern pro Sekunde.

Internationale und Industriepartnerschaften

Wer baut und betreibt Gateway?

Gateway bedeutet die Ausweitung der bemannten Raumfahrtpartnerschaften der NASA in den Weltraum, mit Beiträgen internationaler und kommerzieller Partner. Zu den Raumfahrtagenturen, die bedeutende Beiträge zu Gateway leisten, gehören die Canadian Space Agency (CSA), die European Space Agency (ESA), die Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA) und das Mohammed Bin Rashid Space Centre (MBRSC).

Welche Beiträge leisten die einzelnen NASA-Partner für Gateway?

Die Partnerbeiträge sind wie folgt:

• Die von der NASA geleiteten Gateway-Komponenten HALO und PPE werden von den kommerziellen Partnern Northrop Grumman bzw. Maxar Technologies geliefert.
• CSA stellt das Gateway External Robotics System (GERS) bereit, das mit dem Roboterarm der nächsten Generation, Canadarm3, ausgestattet ist. CSA wird außerdem Gateway External Robotic Interfaces (GERI) für alle Gateway-Module bereitstellen.
• Die ESA steuert drei Elemente zu Gateway bei: Lunar I-Hab, Lunar View und Lunar Link.
• JAXA wird das Umweltkontroll- und Lebenserhaltungssystem (ECLSS), thermische Kontrollsystemfunktionen und Kameras des Lunar I-Hab liefern, Batterien für die Stromversorgung von HALO, Lunar I-Hab und Lunar View bereitstellen und ein HTV-XG-Raumschiff für den Start und den Start anbieten Lieferung einer logistischen Nachschubmission für Gateway.
• MBRSC wird die Besatzung und die Wissenschaftsluftschleuse von Gateway bereitstellen.

Astronauten aus Kanada, Europa, Japan und den Vereinigten Arabischen Emiraten werden an Bord von Gateway an Artemis-Missionen arbeiten.

Gateway-Wissenschaft

Welche wissenschaftliche Forschung wird zu Gateway durchgeführt?

Gateway wird das ganze Jahr über als Weltraumlabor dienen, sowohl interne als auch externe Nutzungsmöglichkeiten bieten und ein vielfältiges Spektrum wissenschaftlicher Forschung ermöglichen. Diese einzigartige Plattform wird wissenschaftliche Untersuchungen unterstützen, die auf der Erdoberfläche oder im erdnahen Orbit nicht durchführbar sind, sowie Technologiedemonstrationen, die für Langzeitmissionen zu Zielen im Weltraum unerlässlich sind. Zu den wissenschaftlichen Schwerpunkten gehören Heliophysik, menschliche Gesundheitsforschung, Weltraumbiologie und Biowissenschaften, Astrophysik und grundlegende physikalische Untersuchungen. Die Erkenntnisse aus den Operationen in Mondnähe durch Gateway werden genutzt, um die ersten Astronauten zum Mars zu schicken.

Welche Beispiele für spezifische wissenschaftliche Experimente oder Instrumente sind für Gateway geplant?

Drei wissenschaftliche Nutzlasten sollen PPE und HALO bei ihrem Start in die Mondumlaufbahn begleiten: das European Radiation Sensors Array (ERSA), die Heliophysics Environmental and Radiation Measurement Experiment Suite (HERMES) und das Internal Dosimeter Array (IDA). Diese Instrumente werden die vorrangige Forschung zum Weltraumwetter und zur Sonnenstrahlung im Weltraum erleichtern und Wissenschaftlern dabei helfen, zu verstehen, wie ihre Auswirkungen auf zukünftige Missionen zum Mond und zum Mars abgemildert werden können.

• HERMES – Diese Weltraumwetter-Instrumentenreihe wird außerhalb von Gateway eingesetzt und das nahegelegene Magnetfeld, Protonen, Elektronen, Ionen und niederenergetische Elektronen des Sonnenwinds untersuchen. Unter der Leitung des Goddard Space Flight Center der NASA wird HERMES die erste Plattform zur Überwachung des Weltraumwetters auf einer bemannten Raumstation sein.
• ERSA – ERSA befindet sich außerhalb des Gateways und wird eine entscheidende Rolle bei der Gewährleistung der Sicherheit von Astronauten spielen, indem es die Strahlenbelastung in Gateways Umlaufbahn überwacht. Über seine Rolle bei der Untersuchung der Gesundheit der Besatzung hinaus ist das Instrument für ionisierende Strahlung von ERSA für den Schutz der Elektronik im Weltraum von entscheidender Bedeutung, da ionisierende Strahlung Spannungsspitzen hervorrufen kann, die Kurzschlüsse und potenzielle Schäden verursachen können. Die ESA entwickelt und verwaltet das ERSA-Instrument.
• IDA – Unter der Leitung der ESA mit Beiträgen von JAXA handelt es sich um ein internes Strahlungsinstrument, mit dem beurteilt werden soll, wie effektiv Gateway sein bewohnbares Volumen vor Strahlung schützt. Die Daten von IDA werden mit externen Daten von Instrumenten wie ERSA und HERMES verglichen, um die Risiken der Besatzung im Zusammenhang mit Krebs und den Auswirkungen von Strahlung auf das Herz-Kreislauf- und Nervensystem zu bewerten.