Orion Multi-Purpose Crew Vehicle


Das Orion MPCV (Multi-Purpose Crew Vehicle) ist ein bemanntes Raumfahrzeug der NASA, das in Zusammenarbeit mit der ESA gebaut wird. Es soll im Rahmen des Artemis-Programms zum Transport von Personen zum Mond dienen.

2004 begann die Entwurfsphase des Crew Exploration Vehicle (CEV), welches dann in MPCV (Multi-Purpose Crew Vehicle) unbenannt wurde. Im November 2005 gab die NASA die Exploration Systems Architecture Study (ESAS) heraus, welche die genauen Anforderungen und Missionsprofile für das CEV beinhaltet. Am 31. August 2006 gab die NASA bekannt, dass Lockheed Martin für den Bau des Orion-Raumschiffs ausgewählt wurde.

Am 6. Mai 2010 wurde auf der White Sands Missile Range in New Mexico mit einer Orion Testkapsel (Orion Boilerplate) ein Pad-Abort Test (PA-1) durchgeführt. Dabei wurde das Orion Launch Abort Systems (LAS) getestet. PA-1 war der erste Test in einer Reihe von atmosphärischen Flugtests, die als Orion Abort Flight Test (AFT) bekannt sind. PA-1 testete die grundlegende Funktionalität des Startabbruchkonzepts vom Pad aus in seiner vorläufigen Orion-Designkonfiguration. Es nutzte die frühere konforme Form des LAS-Adapters. Der Flight Test Article (FTA)-Aufbau wird sich in vielerlei Hinsicht vom fertigen Orion Raumschiff unterscheiden.

Techniker führen letzte Arbeiten kurz vor dem Pad Abort Test (PA-1) durch. Foto: US Army White Sands Missile Range

Pad Abort 1 (PA-1) startete am 6. Mai 2010 auf der White Sands Missile Range in New Mexico. Foto: NASA/WSTF/Reed P. Elli

Fallschirmabstieg der Testkapsel am 6. Mai 2010 auf der White Sands Missile Range. Foto: NASA/WSTF/Reed P. Elli

Am 5. Dezember 2014 erfolgte im Rahmen des EFT-1 (Exploration Flight Test 1) der erste Testflug des Orion MPCV (Multi-Purpose Crew Vehicle) in den Weltraum. Es war der erste Testflug des Orion Raumschiffs, mit dem wichtige Systeme, u.a. die Bordelektronik, der Hitzeschild und die Fallschirme, getestet wurden. Da die eigentliche Trägerrakete des MPCV, das SLS, zum Zeitpunkt des Testflugs noch nicht fertiggestellt war, erfolgte der Start auf einer Delta IV Heavy der United Launch Alliance.

Missionsverlauf von EFT-1, Grafik: NASA

Die Oberstufe der Delta IV war zur Energieversorgung bis zum Wiedereintritt in die Erdatmosphäre mit dem MPCV verbunden, da die Photovoltaik-Panels nicht installiert wurden. Bei der zweiten Erdumrundung wurde das Raumschiff in eine gesteigerte Höhe von etwa 5.800 km gebracht, was etwa 15-mal höher als der Orbit der ISS ist. Dann trat es mit einer Geschwindigkeit von etwa 32.000 km/h wieder in die Erdatmosphäre ein und wasserte im Pazifischen Ozean. Während des gesamten Flugs stand das Raumschiff unter Druck, so wie es auch mit Astronauten an Bord der Fall gewesen wäre.

Am 2. Juli 2019 wurde der Ascent Abort-2 (Aufstiegsabbruch-2) durchgeführt. Dabei wurde eine Orion-Testkapsel, der der weltraumerprobten Kapsel aerodynamisch ähnlich ist, jedoch nicht über die vollen Funktionen verfügt, von Cape Canaveral SLC-46 mit dem speziell entwickelten Orion Abort Test Booster (ATB) gestartet . Der Booster war eine umfunktionierte Peacekeeper-Rakete der ersten Stufe (SR118), die von der United States Air Force beschafft und von Orbital ATK/Northrop Grumman für die Mission modifiziert wurde , ähnlich der ersten Stufe der von Peacekeeper abgeleiteten Minotaur IV. Ziel der Mission war es, das Orion Launch Abort System (LAS) zu überprüfen und zu qualifizieren (LAS), dass es der Astronautenbesatzung ermöglicht, bei einem Notfall während des Starts und der Aufstiegsphase mit dem Orion MPCV sicher zu entkommen.

Der LAS sollte nach etwa 55 Sekunden Aufstieg in einer Höhe von 9.400 m aktiviert werden, während der Booster noch feuerte. Auf dem Crew Module wurde kein Fallschirmsystem installiert, da diese sehr teuer sind und bereits mehrfach getestet wurden. Die Orion Kapsel übermittelte während seines Fluges Telemetriedaten, und als Backup wurden während des Sinkflugs 12 Datenrekorder paarweise ausgeworfen, beginnend etwa 20 Sekunden nach der Trennung der Kapsel von der Rettungsrakete und wurden später aus dem Atlantik geborgen. Der Test folgte dem Pad Abort-1 Test von Orion im Jahr 2010 und dem Exploration Flight Test-1 im Jahr 2014, bei dem die Kapsel zum ersten Mal ins All flog. Der Flug war erfolgreich und das Startabbruchsystem funktionierte wie geplant.

Start der umfunktionierten 1. Stufe der Peacekeeper Rakete mit einer einer Orion Testkapsel und einem voll funktionsfähigen Launch Abort System (LAS) am 2. Juli 2019 von der Startrampe 46 der Cape Canaveral Air Force Station in Florida zur Mission Ascent Abort-2 (AA-2). Bei dieser Mission wurde ein Startabbruch während des Aufstiegs der Rakete durchgeführt. Der Flugtest hat bewiesen, dass das Abbruchsystem die Besatzung im unwahrscheinlichen Fall eines Notfalls während des Aufstiegs in Sicherheit bringen kann. Foto: NASA

Die europäische Weltraumagentur ESA liefert einen zentralen Teil des Raumschiffs, das Europäische Servicemodul (ESM), das für Antrieb, Klimatisierung und die Versorgung mit Strom, Wasser und Atemluft sorgt, und möchte im „Tausch“ auch europäische Astronauten mitfliegen lassen. Das Modul wird bei Airbus Defence and Space (ehemals Astrium) in Bremen gebaut und basiert technisch auf dem zuvor dort hergestellten Raumfrachter Automated Transfer Vehicle (ATV). Im November 2015 traf das erste Testmodul aus Europa mit einer Antonow An-124 in den USA ein.

Im Juni 2015 wurde bekannt, dass die NASA der ESA eines der Space-Shuttle-Orbital Maneuvering System (OMS) zur Weiterverwendung im EM-1-Servicemodul zur Verfügung stellt. Dieses OMS war zuvor bereits bei 19 Shuttle-Missionen eingesetzt worden. Es wurde 2017 über den Einsatz von bis zu vier derartigen Einheiten verhandelt.

Anfang November 2018 wurde dann das Servicemodul für den ersten Mondflug (EM-1) des Orion-Raumschiffs von Bremen zum Kennedy Space Center/USA geflogen.