Update 11:05 Uhr EST: SpaceX und Intuitive Machines haben den Startversuch für Mittwochmorgen verschoben.

Eine als „Mondhafen“ des Apollo-Programms bezeichnete Startrampe bereitet sich erneut darauf vor, eine Mission zum Mond zu starten. Mehr als 50 Jahre nach Apollo 17 will die Falcon 9-Rakete von SpaceX am Mittwochmorgen den robotischen Nova-C-Lander von Intuitive Machines mit dem Namen Odysseus auf eine Mondreise schicken.

Die Mission mit dem Namen IM-1 hat ein 15-sekündiges Startfenster, das um 1:05 Uhr EST (0605 UTC) am Startkomplex 39A geöffnet wird. Damit beginnt eine etwa achttägige Reise zum Mond, die am späten Abend des 22. Februar mit der Landung gipfelt.

IM-1 wird der zweite Flug für das Commercial Lunar Payload Services (CLPS)-Programm der NASA sein. Die NASA kaufte Platz für sechs wissenschaftliche Instrumente für knapp 118 Millionen US-Dollar. Die Agentur gab etwa 11 Millionen US-Dollar für die Entwicklung und den Bau der Instrumente aus.

Dazu gehören Kameras, die dabei helfen werden, eine 3D-Darstellung des bei der Landung aufgewirbelten Staubs zu erstellen, eine technische Demonstration, die bei der zukünftigen Landegenauigkeit helfen wird, und ein Sensor, der mithilfe von Radiowellen erkennt, wie viel Treibstoff sich im Lander befindet.

Spaceflight Now wird die Mission etwa zwei Stunden vor dem Start live übertragen.

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Vor dem Start sprachen Spaceflight Now und CBS News gemeinsam mit Steve Altemus, dem CEO von Intuitive Machines, über das Erreichen dieses Meilensteins nach Jahren der Arbeit und Planung. Während seiner Zeit am Kennedy Space Center der NASA hatte er verschiedene Positionen im Space-Shuttle-Programm inne, insbesondere im Bereich Start und Landung.

„Jedes Mal, bevor ich das Space Shuttle startete, verbrachte ich eine ruhige Zeit mit der Rakete, dem Panzer und dem Orbiter, bekam eins mit dem Shuttle, hörte ihm zu, redete mit ihm und spürte die Energie der Maschine“, sagte Altemus . „Ich wollte das hier machen und den Kreis schließen, zurück zu Pad A und die Falcon 9 5500 dort sitzen sehen, mit unserem Nova-C, Odie-Lander, dem Spitznamen unseres Landers obendrauf, ich wollte einfach dort sein und ihn bekommen ein Gefühl dafür.“

Das Pad wurde von SpaceX speziell zur Unterstützung dieser Mission ausgestattet. Der Lander wird mit flüssigem Methan und flüssigem Sauerstoff (LOX) betrieben, eine Abkehr von der mit Kerosin und LOX betriebenen Falcon 9-Rakete.

Am vergangenen Donnerstag und Samstag führten SpaceX und Intuitive Machines eine Reihe von Betankungstests durch, sogenannte Nassproben, bei denen sie den Zeitpunkt der Treibstoffbeladung so optimierten, dass er für den Lander optimal war. Da der Nova-C-Lander kryogenen Treibstoff verwendet, müssen seine Tanks kurz vor dem Start gefüllt werden.

Altemus beschrieb den Test am Donnerstag als „eine ziemliche Leistung“, die beim ersten Mal erfolgreich verlief. Er sagte, sie hätten am Samstag einen zweiten Test durchgeführt, um sicherzustellen, dass sie den gewünschten Zeitpunkt hatten.

Während dieses Tests sagte Altemus, dass es sowohl auf der Methan- als auch auf der LOX-Seite einige „kleinere Lecks in der Bodenunterstützungsausrüstung“ gegeben habe, das LOX-Leck erforderte jedoch keine Reparatur.

Während eines Briefings vor dem Start sagte Bill Gerstenmaier, Vizepräsident für Bau- und Flugzuverlässigkeit bei SpaceX, dass die beiden Unternehmen sowohl am Kap als auch in Houston, Texas, eng zusammengearbeitet hätten, um das Risiko dieser neuen Betankungskapazität zu verringern.

„Teil des Mondprogramms zu sein und Teil einer Aktivität zu sein, die diese Nutzlasten auf die Oberfläche des Mondes bringt, was in Zukunft tatsächlich beim Artemis-Programm helfen wird, ist für uns bei SpaceX eine große Ehre“, sagte Gerstenmaier. „Wir wollten unser Bestes geben, also haben wir mit Intuitive Machines so hart wie möglich gearbeitet, um das Risiko so gering wie möglich zu halten, und wir werden sehen, wie sehr sich unsere harte Arbeit im Laufe der Zeit auszahlt.“

Etwa drei Stunden vor dem Start beginnen die Teams damit, die rund 1,200 kg Treibstoff auf den Lander zu laden. Im betankten Zustand wiegt der Lander etwa 2,030 kg. Das Verhältnis von LOX zu flüssigem Methan beträgt laut Intuitive Machines 2.3 zu 1.

„SpaceX hat einen LOX- und einen Methantank nur für die Befüllung des Landers selbst eingerichtet und dann füllen sie andere Dewar-Behälter für ihr RP-1 (Kerosin) und LOX für ihr Fahrzeug“, sagte Altemus.

Anders als beim Betanken der Falcon-9-Rakete habe der Nova-C-Lander laut Artemus die Fähigkeit, den Betankungsprozess anzuhalten und „die Tanks einfach bei ihren unterkühlten Temperaturen blockieren zu lassen“.

„Sie können möglicherweise verdampfen, bevor wir tatsächlich abheben, aber wir können sie halten, und unser geplanter Halt beträgt etwa 45 Minuten für den LOX und das Methan, bevor wir abheben“, sagte Altemus.

Er beschrieb „unterkühlt“ als den Punkt, an dem die LOX etwa -300 Grad Fahrenheit und das Methan etwa -280 Grad erreicht.

„Was passieren wird, ist, dass es verdichtet wird und dazu dient, auf dem Weg zum Mond für mehr Energie zu sorgen“, sagte Altemus. „Bessere Mischung, bessere Energie aus den Treibstoffen, wenn sie unterkühlt sind.“

Trent Martin, der Vizepräsident von Space Systems for Intuitive Machines, fügte hinzu, dass die Betankung etwa eine Stunde vor dem Start abgeschlossen sei, sodass sie etwa 20 Minuten Zeit hätten, um sicherzustellen, dass sie vor dem Start mit dem Füllstand und den Temperaturen der Kryotechnik zufrieden sind Treibstoffladung auf der Falcon 9.

„Und dann, etwa zehn Minuten vor dem Start, versiegeln wir das System und sperren es ab, und schon ist es startbereit“, sagte Martin. „Es ist eine Choreografie, die mittlerweile schon ein paar Mal einstudiert wurde.“

Intuitive Machines verfügt über drei sofortige Startfenster über drei Tage. Das März-Fenster ist weitgehend das gleiche, die Daten liegen zwischen dem 14. und 16. März.

Weg zum Mond

Nach der Trennung des Raumfahrzeugs etwa 48 Minuten nach dem Start werden Teams mit Intuitive Machines den Prozess der Signalerfassung vom Lander durchlaufen und mit den ersten Überprüfungen beginnen. Ungefähr 18 Stunden danach führt der Lander eine kurze, aber wichtige Testzündung des Haupttriebwerks durch, die als „Inbetriebnahmezündung“ bezeichnet wird. Martin beschrieb es als einen „kritischen Schritt“, bevor sie mit dem Rest der Mission fortfahren können.

„Wir müssen beweisen, dass dieser Motor tatsächlich im Vakuum des Weltraums funktioniert. Das ist uns nie gelungen, weil wir nicht im Weltraum waren“, sagte Martin.

Er wies darauf hin, dass sie den Zünder in einer Vakuumumgebung getestet hätten, was sich als erfolgreich erwiesen habe. Martin sagte, da kein anderes Unternehmen einen Methalox-Motor in den Weltraum gebracht habe, hätten sie keinen Präzedenzfall, auf den sie sich stützen könnten.

„Wenn wir an diesem Punkt angelangt sind, zünden wir den Motor an und verbrennen ihn für kurze Zeit, nur um zu beweisen, dass der Motor zünden und zünden kann“, sagte Martin. „Es senkt den Stresspegel ein wenig und erhöht die Erfolgswahrscheinlichkeit ein wenig.“

Die Wahl eines mit Methalox betriebenen Landers fiel, weil Intuitive Machines davon überzeugt ist, dass „dies die Zukunft dieser Technologie ist“, sagte Martin. Er stellte fest, dass das Unternehmen mehr als 150 Testzündungen an Dutzenden von Iterationen des Haupttriebwerks durchgeführt hat, das den Nova-C-Lander antreibt.

„Wir haben den Motor dieses Raumschiffs mitgenommen und ihn als Testfeuer abgefeuert, um zu beweisen, dass dieser Motor das Fahrzeug anzünden wird“, sagte Martin. „Wir haben mehrere Füllvorgänge durchgeführt, um zu beweisen, dass wir flüssigen Sauerstoff und flüssiges Methan einfüllen können und dass wir sie mit den richtigen Geschwindigkeiten fließen lassen und zum richtigen Zeitpunkt zünden können. Und wir konnten die Drosselfähigkeit des Motors testen.

„Das ist äußerst wichtig, denn wenn man auf der Mondoberfläche landet, verliert man zwei Drittel der Masse, mit der man angefangen hat. Du wirst es verlieren, wenn du es verbrennst. Man muss also in der Lage sein, den Motor auf ein viel niedrigeres Niveau als die 100 Prozent zu drosseln, mit denen man begonnen hat.“

Sobald der Lander die Triebwerksinbetriebnahme abgeschlossen hat, gibt es bis zu drei Flugbahnkorrekturmanöver, bei denen es sich um kurze Abfeuerungen von nur ein oder zwei Sekunden handelt. Darauf folgt der LOI-Burn (Lunar Orbit Insertion), der etwa sieben Minuten dauert.

Der Lander wird dann etwa 100 Stunden lang in einer kreisförmigen, niedrigen Mondumlaufbahn (LLO) von 24 Kilometern über der Mondoberfläche fliegen, gefolgt vom Descent Orbit Insertion (DOI), der etwa 75 Minuten vor der Landung erfolgt.

Der DOI-Ausrollvorgang bis zur Einleitung des angetriebenen Sinkflugs (PDI) dauert etwa eine Stunde, was eine etwa 15-minütige Landung mit Verbrennungsmotor einleitet. Während dieses Vorgangs wechselt der Lander von einer horizontalen in eine vertikale Position. Martin sagte, dass ein Motor, der für die Endzündung drosselt, ihnen Vertrauen in diese letzte Phase der Mission gibt.

Er sagte, während des Abnahmetests des Triebwerks, das den Nova-C-Lander antreibt, habe es die gesamte Reihe von Verbrennungen durchgeführt, die während der Mission erwartet würden.

„Die Möglichkeit, den Motor die ganze Zeit über laufen zu lassen, bedeutet, dass man ihn nie abstellen muss. Man hat also nie die Angst, dass es das nächste Mal aufleuchtet, weil es beleuchtet ist und bis zur Oberfläche beleuchtet bleibt“, sagte Martin. „Und das ist es, was die Technologie, die wir fliegen, anders macht als die einiger unserer Konkurrenten.“

Aufbau einer Mondwirtschaft

An Bord der Odysseus befinden sich insgesamt zwölf Nutzlasten: sechs kommerzielle und sechs von der NASA im Rahmen ihres Commercial Resupply Services (CLPS)-Programms. Auf der kommerziellen Seite verfügen sie über ein von Studenten gebautes Kamerasystem auf einem CubeSat, genannt EagleCam, das den Lander abwerfen und Bilder von dessen Abstieg und Landung aufnehmen wird.

EagleCam wurde von der Embry-Riddle Aeronautical University, der Alma Mater von Altemus, als Reaktion auf eine Herausforderung des Gründers von Intuitive Machines entwickelt.

Es ist fast Zeit, Zeuge einer Mondlandung zu werden, wie sie die Welt noch nie zuvor gesehen hat! 🌕 🦅

EagleCam wird die ersten Third-Person-Bilder einer Mondlandefähre machen, die auf dem Mond aufsetzt.

Erfahren Sie mehr über EagleCam: https://t.co/BCX9ivdtdw#ERAUtotheMoon #GoERAU @int_machines pic.twitter.com/SUJ8IDbCQG

— ERAU-Büro für Alumni-Engagement (@ERAU_Alumni) 5. Februar 2024

Eine weitere Partnerschaft besteht in Form eines Teils des Isolationsmaterials für Odysseus, das von Columbia Sportswear bereitgestellt wird.

„Wenn Sie jetzt Bilder des Landers sehen, werden Sie sehen, dass unser Omni-Heat Infinity-Material auf dieser Platte vor allem durch die Reflexion des Sonnenlichts schützt, aber auch die Wärmeemission des Raumfahrzeugs mildert“, sagt Haskell Beckham, Vizepräsident für Innovation bei Columbia Sportswear . „Und es ist genau das gleiche Material, das wir in unseren Jacken haben.“

Der Start von Odysseus erfolgt etwas mehr als einen Monat nach dem gescheiterten Flug der in Pittsburgh ansässigen Astrobotic Peregrine-Lander. Es ist auf ein Problem mit seinem Antriebssystem gestoßen, das es zur Rückkehr zur Erde für eine Bruchlandung im Pazifischen Ozean zwingt.

Ziel dieses nächsten Mondlanders ist es, nicht nur näher am Südpol des Mondes zu landen als jede andere Mission zuvor, sondern auch der erste kommerziell gebaute Mondlander zu werden, der sicher auf der Oberfläche aufsetzt.

Lander aus Israel und Japan waren Peregrine voraus, als sie diese Marke nicht erreichten. Selbst auf staatlicher Seite haben bislang nur die USA, Russland, China, Indien und Japan sicher Lander auf den Mond gebracht „SLIM“-Lander aus Japan kippte nach der Landung um und musste seine Mission vorzeitig beenden.

Joel Kearns, stellvertretender stellvertretender Administrator für Exploration im Science Mission Directorate der NASA, sagte, dass die Agentur „mit diesem Ansatz risikotoleranter“ sei, um ihre Wissenschaft an die Mondoberfläche zu bringen.

„Wir werden die Versuche aller unserer CLPS-Anbieter beobachten und dann auf dieser Grundlage Entscheidungen über die weitere Zukunft treffen“, sagte Kearns. „Wir bekennen uns zu diesem Modell. Wir glauben, dass eine öffentlich-private Partnerschaft der richtige Weg ist, um die Erforschung des Weltraums voranzutreiben.

„Wir würden wirklich gerne eine Position einnehmen, in der Unternehmen das tun könnten, was sie uns vor Jahren gesagt haben, dass sie es tun könnten, nämlich dass wir den Service einfach kaufen könnten. Wir würden den Service viel lieber kaufen, als jedes Mal, wenn wir eine Mission ausführen, Dinge intern zu erledigen.“ bei der NASA, insbesondere an einen Ort, an dem so viel Interesse besteht, wie die Mondoberfläche.“

Vor dem Start der NASA-Mission PACE (Plankton, Aerosol, Cloud, Ocean Ecosystem) letzte Woche sagte Dr. Nicola Fox, stellvertretende Administratorin des SMD, die Agentur akzeptiere eine Erfolgsquote von 50 Prozent beim CLPS-Programm und argumentierte, dass dies Lehren seien Man wird aus diesen frühen Missionen lernen, ob sie erfolgreich auf dem Mond landen oder nicht.

„Wir wünschen ihnen Gottes Segen bis zur Mondoberfläche, aber wenn es nicht ganz wie geplant verläuft, werden wir daraus viele, viele Lehren ziehen und wir wissen, dass das Unternehmen diese beim nächsten Mondlandeversuch übernehmen wird“, sagte Fox sagte.

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• Quelle: https://spaceflightnow.com/2024/02/13/live-coverage-spacex-intuitive-machines-to-launch-falcon-9-rocket-on-moon-bound-mission/