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Raumfahrt: Geburt einer Marsrakete

Mit dem Space Launch System will die NASA Menschen zum Mars schicken. Ob es einmal so weit kommen wird, hängt nicht zuletzt von der Politik ab. Die technischen Entwicklungen des Projekts verliefen bisher viel versprechend.
Raketenstufe des neuen Space Launch System am Stennis Space Center

Derzeit entsteht bei der NASA das größte, ambitionierteste Raketenprojekt, das es je gab: das Space Launch System, kurz SLS. Damit hofft die amerikanische Weltraumagentur nicht nur, einmal As­tronauten von Cape Canaveral auf die etwa ein Jahr dauernde Reise zum Mars zu schicken. Die Raketen sollen außerdem Wohnmodule, Fahrzeuge und Proviant zum Roten Planeten schaffen – also alles, was die Astronauten benötigen, um dort einige Wochen zu leben und zu arbeiten. Eine solche Mission wird zwar nach der aktuellen Planung erst in etwa 25 Jahren stattfinden. Doch bis dahin könnte das SLS Menschen zum Mond und zu einem Asteroiden transportieren sowie eine unbemannte Sonde zum Jupitermond Europa auf den Weg bringen, um dort nach Leben zu suchen. Das SLS soll den Grundstein für ein bahnbrechendes interplanetarisches Raumfahrtprogramm legen.

Nach dem Erfolg des Apollo-Programms in den 1960er und 1970er Jahren, sollte das Space Shuttle den erdnahen Weltraum relativ kostengünstig und auf einer regelmäßig nutzbaren Basis zugänglich machen. Doch stattdessen kostete jeder Flug mit der Raumfähre eine Milliarde Dollar, es gab nur wenige Flüge pro Jahr und zweimal kam es zu tödlichen Katastrophen. 2004, also ein Jahr, nachdem die Raumfähre Columbia beim Wiedereintritt in die Atmosphäre auseinandergebrochen und dabei die siebenköpfige Besatzung ums Leben gekommen war, beauftragte Präsident George W. Bush die NASA damit, das Space Shuttle durch ein Apollo-ähnliches Programm zu ersetzen. Es sollte den Menschen zurück zum Mond und vielleicht sogar zum Mars bringen. Daraus entstand das Projekt "Constellation", aus dem die Entwürfe für zwei neue, "Ares" genannte Raketen hervorgingen: eine zweistufige für den Start bemannter Kapseln, die dem Saturn-V-Modell ähnelte, und eine größere, dreistufige Version für den Frachttransport. ...

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Sterne und Weltraum – Raumzeit: Experimente zur Quantennatur

Die Relativitätstheorie Albert Einsteins ist das Meisterwerk zur Beschreibung der Schwerkraft. Seit Jahrzehnten steht aber die Frage im Raum, ob die Gravitation auf submikroskopischen Längenskalen modifiziert werden muss. Gibt es quantenhafte Austauschteilchen, die Gravitonen? In unserem Titelbeitrag stellen wir Überlegungen vor, wie man experimentell eine Quantennatur der Raumzeit testen könnte. Im zweiten Teil unseres Artikels zur Urknalltheorie beleuchten wir alternative Ansätze zur Dunklen Energie: das Local-Void- und das Timescape-Modell. Außerdem: Teil zwei unserer Praxistipps für die Astrofotografie mit dem Smartphone – Mond und Planeten im Fokus, die Ordnung im Chaos des Dreikörperproblems und woher stammen erdnahe Asteroiden?

Spektrum der Wissenschaft – Dunkle Kometen: Geisterfahrer im Sonnensystem

Eine kleine Gruppe von Himmelsobjekten sorgt für Rätselraten unter Fachleuten: Obwohl die Brocken keinen Schweif aus Gas und Staub aufweisen, bewegen sie sich wie Kometen. Was treibt diese Dunklen Kometen an? Könnten sie sogar Hinweise auf den Ursprung des Wassers auf der Erde liefern? Weitere Themen in dieser Ausgabe: Die Ökologin Katja Tielbörger und der Molekularbiologe Detlef Weigel diskutieren darüber, wie ein Kompromiss zur Neuregelung der Grünen Gentechnik aussehen könnte. Sie sind sich einig: Man muss das gesamte System betrachten. Angesichts des Internationalen Jahres der Quantenphysik gehen wir der Frage nach, warum selbst Physiker die Quantenmechanik nicht verstehen – und was ihre Formeln über die Wirklichkeit aussagen. Außerdem stellen wir Ihnen vor, was Mikrofossilien über die Zeitgenossen der Dinosaurier verraten, und wir präsentieren Ihnen die Farbenpracht des altägyptischen Tempels von Esna. Fünf Jahre arbeiteten Restauratoren an der Rekonstruktion. Das Ergebnis ist spektakulär.

Sterne und Weltraum – Urknall: Der Anfang von allem?

Der Urknall gilt als Ursprung unseres Universums – Dunkle Materie und Dunkle Energie bestimmen die kosmische Dynamik, bleiben aber rätselhafte Platzhalter. Immer mehr Forschende zweifeln am Standardmodell und fordern neue Erklärungen. Wir zeigen Ihnen im ersten Teil des zweiteiligen Beitrags Befunde, die das kosmologische Standardmodell stützen. Um die Erde wird es eng – unser Artikel über Weltraumschrott informiert über die rasant wachsende Zahl an Objekten im erdnahen Raum. Sie führen immer häufiger dazu, dass Raumfahrzeuge ausweichen müssen. Lässt sich das noch handhaben, oder werden bestimmte Umlaufbahnen für die Raumfahrt zukünftig unbrauchbar? Darüber hinaus: Praxistipps für die Astrofotografie mit dem Smartphone, Details zum größten Sonnensturm der letzten 15 000 Jahre, den ältesten Festkörpern in unserem Sonnensystem und der ersten chinesischen Mission zur Beprobung eines Asteroiden.

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