Alexander Stirn

Freier Wissenschaftsjournalist, München

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Raumfahrt: In der Schwebe

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Zelten im All: Ein Modell im Maßstab 1:3 zeigt, wie sich der Hotelier Robert Bigelow sein aufblasbares Raummodul vorstellt. (Bild: Julie Jacobsen/ AP/ Dpa Picture-Alliance)

Im Jahr 2024 endet die Finanzierung der Raumstation ISS. Für ein Nachfolgeprojekt gibt es viele Ideen - aber nur China handelt.

von Alexander Stirn


Am Tag X wird Schrott im Wert von mehr als hundert Milliarden Euro auf die Erde regnen. Er wird größtenteils verglühen, aufgeheizt durch die Reibung der Atmosphäre. Doch ein paar massive Brocken, tonnenschwere Aluminiumröhren mit dicken Tanks, werden den Erdboden erreichen. Sie werden, sofern alles gut geht, in den Indischen Ozean stürzen - in ein feuchtes Grab, weit weg von jeglicher Zivilisation.

Der Tag X, der kontrollierte Absturz der Internationalen Raumstation ISS, wird kommen. Noch steht sein genaues Datum nicht fest, wahrscheinlich irgendwann im Jahr 2024, wenn kein Geld mehr da ist für den Betrieb des orbitalen Außenpostens. Vielleicht auch erst Ende 2028, wenn die Betriebserlaubnis der europäischen ISS-Komponenten offiziell ausläuft und der Wartungsaufwand für die alternde Station schlicht zu groß ist. Schon jetzt liegen auf den Festplatten der Raumfahrtagenturen allerdings detaillierte Pläne, wie dieser Tag ablaufen soll.

Was danach kommen wird, ist hingegen völlig offen. Nur China wird derzeit konkret. Nach den Experimentalmodulen Tiangong 1 und 2 (2011 und 2016 gestartet) will das Reich der Mitte im kommenden Jahr Tianhe-1 ins All schicken, Herzstück einer eigenen Raumstation. Das 18 Meter lange Modul soll in den folgenden Jahren um zwei gleich große Wissenschaftseinheiten ergänzt werden. 2022 soll Tiangong-3, der himmlische Palast, schließlich den Betrieb aufnehmen. "Ab 2024 könnte China somit das einzige Land mit einer Raumstation im Orbit sein", sagt Lei Fanpei, Chef des staatlichen Raumfahrtkonzerns CASC.

Die Volksrepublik will das ausnutzen: Im vergangenen Jahr hat sie einen Vertrag mit den Vereinten Nationen geschlossen, in dem alle UN-Staaten explizit zur Forschung auf der chinesischen Station ermuntert werden. Die Aktivitäten blieben nicht folgenlos: Mehrere Esa-Astronauten nehmen bereits Chinesisch-Unterricht. Denn die anderen großen Raumfahrtnationen, deren gemeinsame Vorhaben oft mehrere Jahrzehnte von der Idee bis zur Inbetriebnahme benötigen, haben auch sieben Jahre vor dem geplanten Absturz ihres Prestigeprojekts noch keinen Plan, wie sie in Zukunft forschen und kooperieren wollen. 

Immerhin: An Konzepten mangelt es nicht. Sie reichen von kommerziellen Raumstationen im Erdorbit bis hin zu einem Außenposten in der Nähe des Mondes.

Zelten im All: Ein Modell im Maßstab 1:3 zeigt, wie sich der Hotelier Robert Bigelow sein aufblasbares Raummodul vorstellt. 

"Es wird dringend Zeit, über künftige Projekte und Kooperationen nachzudenken", sagt Volker Schmid, Missionsmanager für die ISS beim Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) in Bonn. Aber da so etwas nicht von heute auf morgen geht, rechnet er nicht damit, "dass wir vor 2020 eine konsolidierte Lösung haben werden".

Klar ist nur: Die Lehren, die die Raumfahrtmanager in den vergangenen knapp 20 Jahren aus dem Betrieb und der Organisation der ISS gezogen haben, sollen nicht vergebens gewesen sein. Denn die ISS krankt an einer grundlegenden Schwäche: Sie war nie primär als Wissenschaftslabor geplant. Der Außenposten im All ist ein politisches Konstrukt, ein Kind des Kalten Krieges, der die technologische Übermacht des Westens demonstrieren sollte: Anfang der 1980er-Jahre träumte US-Präsident Ronald Reagan von seinem "Apollo"-Moment.

Er ließ eine Raumstation planen und holte Kanada, Japan sowie einige Staaten der Europäischen Raumfahrtagentur Esa ins Boot. Nach dem Zerfall der Sowjetunion war der Kalte Krieg vorbei, Russland stieß hinzu, aber das Vorhaben blieb eine Machtdemonstration. Die ISS ist ein Gigant mit der Fläche eines Fußballfeldes, dem Innenraum eines Jumbojets und einer Masse von 420 Tonnen. Groß, teuer, unflexibel. Und kompliziert in der Organisation, auch wenn die Zusammenarbeit im All bislang allen irdischen Krisen trotzen konnte.

Insbesondere die Vorbereitung wissenschaftlicher Experimente litt darunter. Inzwischen haben Forscher aus 90 Staaten dort oben zwar mehr als 2000 Versuche durchgeführt. Aber oft vergingen fünf, sieben oder noch mehr Jahre zwischen den ersten Vorschlägen und den tatsächlichen Experimenten in der Schwerelosigkeit - je nachdem, wie komplex ein Versuch werden sollte. Zu starr war die Raumfahrtbürokratie, zu komplex waren die Abläufe, zu detailliert die Sicherheitsvorgaben.

Was organisatorisch zu verbessern war, ist mittlerweile geschafft. Für den nächsten Flug des deutschen Astronauten Alexander Gerst, der im Mai 2018 starten soll, werden die endgültigen Experimente zum Beispiel noch ausgewählt. "Insbesondere bei Gersts erstem Flug im Jahr 2014 konnten wir zeigen, dass die Vorbereitungen deutlich schneller gehen können", sagt Schmid. "Ich glaube, wir sind da auf einem guten Weg und sollten diese Optimierung auch in Zukunft fortführen."

Aber auch die Station selbst setzt den Forschern unnötige Grenzen. Insbesondere in den Anfangszeiten der ISS war die Crew mit Unterhalt, Reparaturen und Ausbau der ISS so stark ausgelastet, dass kaum Zeit für die Wissenschaft blieb. "Heute würde man wahrscheinlich nicht mehr so groß werden. Man würde mehr Flexibilität erlauben und mit weniger Partnern eine kleinere Infrastruktur schaffen", sagt DLR-Manager Schmid. Die Esa hat zum Beispiel mit dem Gedanken gespielt, eine Variante ihres sieben Meter langen Forschungsmoduls Columbus durch die Erdumlaufbahn schweben zu lassen. Astronauten könnten von Zeit zu Zeit vorbeikommen, Experimente austauschen oder selbst Versuche starten.

Derzeitige Pläne gehen jedoch eher in die entgegengesetzte Richtung: Mitte Februar haben sich die ISS-Partner auf die Eckpunkte einer Raumstation in einer Umlaufbahn um den Mond verständigt. Schon Anfang 2018 könnte deren vorläufiges Design festgelegt werden, 2023 sollen die ersten Logistikflüge starten. "Nach unseren Vorstellungen sollen viele unterschiedliche Partner, sowohl international als auch kommerziell, ihren Beitrag zu diesem Tor ins All leisten", sagt William Gerstenmaier, Chef für die bemannte Raumfahrt bei der Nasa.

Für ihn liegen die Vorteile auf der Hand: Die Nasa könnte wichtige Erfahrungen sammeln, wie Menschen derart tief im All leben und arbeiten – eine entscheidende Vorarbeit für eine Marsmission. Die internationalen Partner könnten ihre jeweiligen Expertisen stärken: Europäer und Japaner wollen Forschungsmodule beisteuern, die Kanadier einen Roboterarm, die Russen eine Luftschleuse.

Die Wissenschaft an Bord der neuen Station, das ist schon jetzt absehbar, wird sich allerdings auf die Erforschung des Mondes und des Menschen in einer derart extremen Umgebung konzentrieren. "Persönlich sehe ich in solch einer Mondstation daher allenfalls eine Ergänzung", sagt Volker Schmid. Die Flüge in 380000 Kilometer Entfernung seien teuer, die Logistik für eine Mondstation sei kompliziert. Viel Raum für alltägliche Forschung in der Schwerelosigkeit bleibe nicht. Schnelle Forschungsergebnisse, inzwischen ein großer Pluspunkt der ISS, würden somit deutlich schwieriger. "In meinen Augen müssen wir die Forschung im niedrigen Erdorbit unbedingt beibehalten – weil es schlicht und einfach einen Bedarf dafür gibt", sagt Schmid.

Für diese Doppelstrategie fehlt jedoch das Geld. Die Nasa, die die finanzielle Hauptlast unter den westlichen ISS-Partnern trägt, gibt derzeit zwischen drei und vier Milliarden Dollar pro Jahr für die Raumstation aus – etwa die Hälfte des gesamten amerikanischen Budgets für die bemannte Raumfahrt. Der Rest ist fest eingeplant für Raketen und Raumschiffe, die in die Tiefen des Alls vordringen sollen.

Kommt eine Mondstation, dann fehlt das Geld für einen ISS-Nachfolger oder für den längeren Betrieb der bestehenden Raumstation. "Jeder Steuerdollar, der in die ISS fließt, wird uns für Ziele jenseits der Erdumlaufbahn fehlen – einschließlich Mond und Mars", sagte der republikanische Raumfahrtpolitiker Brian Babin Ende März bei einer Anhörung des US-Repräsentantenhauses.

Das gilt umso mehr, als Schmids Idee der kleinen erdnahen Raumstation nicht unbedingt billiger wäre als die ISS heute. Am Aufwand, Menschen in 400 Kilometer Höhe zu katapultieren, ändert sich schließlich nichts – insbesondere wenn sich die Kosten auf weniger Schultern verteilen. "Wenn man sich das Ganze einmal durchrechnet, erhalten wir bei einer Kooperation aus zwei oder drei Partnern wahrscheinlich etwas weniger Wissenschaft fürs Geld", sagt Schmid. Hier müsse noch einiges optimiert werden.

Ganz ohne Raumfahrer, davon ist der DLR-Experte Schmid überzeugt, wird es jedenfalls nicht gehen: "Wir brauchen den menschlichen Intellekt, um vor Ort entscheiden zu können:

Da muss ich nachjustieren, länger messen, dieses Experiment muss ich instandsetzen. Das ist unersetzlich für den Erfolg", sagt der ISS-Manager. "So manches Experiment ist dadurch in der Vergangenheit gerettet worden." Private Firmen wie das Start-up Axiom des langjährigen Nasa-Managers Michael Suffredini versprechen daher, beides vereinen zu können: bemannte Raumstationen und geringe Kosten. Axiom plant die erste private Raumstation im niedrigen Erdorbit. Das etwa neun Meter lange Modul mit eigenem Antrieb soll zunächst an die ISS andocken und nach deren Ende allein seine Runden drehen. Staatliche Raumfahrer könnten dort wie gehabt forschen, sie müssten jedoch dafür bezahlen.

Für die Miete, verspricht Axiom, müssten die Raumfahrtagenturen deutlich weniger Geld ausgeben als für den Unterhalt einer eigenen Station. Zusätzliche Einnahmen erhofft sich Axiom von Weltraumtouristen und industrieller Forschung. Selbst an die Produktion von Waren in der Schwerelosigkeit denkt Suffredini: Ein Vertrag mit dem Start-up Made in Space, das 3D-Drucker fürs Weltall entwickelt, ist Mitte Januar geschlossen worden. Das Abkommen umfasst nicht nur den Einsatz von Druckern auf der Raumstation, sondern auch den Transport der produzierten Waren zurück zur Erde.

Auch der amerikanische Hotelmagnat Robert Bigelow denkt an Forschung, Produktion und – natürlich – Tourismus im Erdorbit. Allerdings will Bigelow sein Ziel nicht mit starren Röhren aus Aluminium erreichen, wie bei allen bisherigen Raumstationen, sondern mit aufblasbaren Modulen. Sie werden klein und platzsparend ins All transportiert und dort mit Druckluft auf ihre endgültige Größe gebracht.

Ein erster kleiner Prototyp hängt seit 2016 an der Internationalen Raumstation. Große Module mit einem Innenraum von 330 Kubikmetern – etwa ein Drittel des Volumens der ISS – sollen 2020 folgen. Miteinander gekoppelt, werden zwei Module Platz für sieben Menschen bieten: drei Bigelow-Angestellte und vier Forscher oder Touristen.

Die Nasa überlegt derweil, ihren Teil der ISS nach 2024 an private Unternehmen zu übertragen, um ohne hohe staatliche Kosten weiterhin Wissenschaft im Erdorbit zu ermöglichen. Ein Unternehmen müsste dann jedoch jährlich drei bis vier Milliarden Dollar mit Forschung und Weltraumtourismus auf der ISS verdienen – die derzeitigen Betriebskosten. Ob wirklich jemand Interesse hat?

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