16 August 2017

Taxi ins All

Airbus DS baut mit am neuen US-Raumschiff „Orion“

Taxi ins All

Blaue, grüne und rote Kabel so weit das Auge sieht. Sie durchziehen ein Gerüst aus Aluminium, in dem zahlreiche Rohre, kleine Antriebe und Halterungen für weitere Komponenten befestigt sind. Männer mit weißen Kitteln rufen sich Anweisungen auf Italienisch, Deutsch und Englisch zu. Mittendrin ist Maurice Kremer. „Ich zeichne Markierungen für die Montage einer Kabelbox an“, erklärt der 23-jährige Mechatroniker bei Airbus Defence and Space (DS) in Bremen.

So sehr die Situation für Außenstehende auch wie ein unübersichtliches Gewirr aussehen mag: Dahinter steht ein Auftrag, der für Airbus DS zum richtigen Zeitpunkt mit den richtigen Anforderungen kam. Es geht um das Europäische Service-Modul ESM, Herzstück des neuen Raumschiffs „Orion“ der US-Raumfahrtbehörde Nasa. „Orion“ soll Menschen ab 2023 tiefer ins All bringen als je zuvor. Damit ist das Raumschiff auch stärker denn je auf das ESM angewiesen: „Das ESM ist für Antrieb und Energieversorgung zuständig und versorgt die Besatzung mit Sauerstoff und Wasser. Also ein kritischer Part für die Mission“, sagt Oliver Juckenhöfel, Standortleiter bei Airbus DS in Bremen.

Nasa beteiligt zum ersten Mal Europa an bemanntem Raumschiff

Seit drei Jahren arbeiten die Airbus-Ingenieure im Auftrag der Europäischen Raumfahrtagentur Esa daran. Nachdem das bis dahin komplett in amerikanischer Hand liegende Projekt des Weltraum-Erkundungsprogramms Constellation 2010 gestoppt wurde, holte die US-Raumfahrtbehörde Nasa für den Neustart vor fünf Jahren die Europäer ins Boot – das erste Mal überhaupt bei einer amerikanischen Raumkapsel.

Das hatte politische Gründe: Mit dem Service-Modul für die USA „bezahlt“ Europa seine Nutzungsrechte an der Internationalen Raumstation ISS – sowohl für Experimente als auch für Astronauten. Bislang hatte die Esa diesen Beitrag mit dem Automatischen Transfer-Vehikel ATV abgegolten. Fünf Mal hatte der von Airbus DS gebaute Raumtransporter die ISS mit Nachschub versorgt, dann wurde die Produktion gestoppt. „Für uns kam der Auftrag also genau zur richtigen Zeit. Aufgrund unseres Know-hows aus dem ATV-Projekt haben wir den Zuschlag für das Service-Modul bekommen“, sagt Juckenhöfel. Für Airbus DS sei der Bau keine Neu-, sondern eine Weiterentwicklung. „Dennoch tun wir vieles zum ersten Mal.“

Schließlich ist Orion das komplexeste Raumfahrt-Projekt, das Airbus DS bisher realisiert hat. Da sind technische Herausforderungen wie diese: Seit einem Jahr arbeiten bis zu 40 Techniker in drei Schichten daran, die rund 20.000 Bauteile der Zulieferer zu integrieren. Darunter sind viele Kilometer Elektro- und Rohrleitungen, elektrische Geräte, Treibstoff- und Wassertanks, ein Hauptantrieb und 33 weitere Antriebe.

Europaweit 1.000 Ingenieure und Techniker

„Wir haben weniger Platz als beim ATV, aber mehr Teile“, sagt ESM-Chefingenieur Matthias Gronowski. Deshalb folgt der Einbau einer strikten Reihenfolge. Wichtige Systeme sind für den Fall eines Ausfalls doppelt angelegt. Und um Kristallisationskeime in den Leitungen als Ausfallrisiko zu verhindern, werden sie im Reinraum eingebaut.

Und dann gibt es den Koordinationsaufwand, der für Airbus als Hauptauftragnehmer entsteht: Europaweit sind 1.000 Ingenieure und Techniker involviert, unter anderem aus Italien, Frankreich, Belgien und Schweden. Einmal im Quartal kommen bis zu 70 Mitarbeiter von den vier Projektpartnern Nasa, Esa, Airbus DS und dem Luft- und Raumfahrtkonzern Lockheed Martin aus Europa und den USA in Bremen zusammen. Zudem müssen Entwicklung und Umsetzung von Hard- und Software sowie Montage und Tests einzelner Baugruppen aus Zeitgründen gleichzeitig vorangetrieben werden.

So sind die Triebwerke und die Elektronik gerade in den USA auf dem Prüfstand. Um offene Fragen zu klären, die an Schnittstellen entstehen, werden Mitarbeiter der Qualitätssicherung und des Designs hinzugezogen. Kleinste Abweichungen werden im Expertenteam diskutiert. Und auch Astronauten werden öfter vor Ort sein, um die Sicherheit des Moduls zu testen. Einer der wichtigsten Tests steht kurz bevor: „Im August nehmen wir die Elektronikboxen in Betrieb und steuern damit die Ventile und die Sensoren an“, sagt Gronowski.

Testflug führt 64.000 Kilometer über den Mond hinaus

Ende 2017 soll das 13,5-Tonnen-Modul fertig sein. Dann wird es mit dem Frachter in die USA geschickt, wo vier Solar-Generatoren und ein Adapter zur Verbindung von Service- und Crew-Modul der Orion montiert werden. Bereit für den Testflug ist das Raumschiff damit aber noch lange nicht. Auch die Rakete, mit der das Raumschiff ins All fliegt, ist nämlich eine Neuentwicklung. Gronowski: „Es wird einige Zeit brauchen, alle Komponenten zu integrieren und insgesamt zu testen.“ Der Testflug werde die Kapsel wohl erst 2019 rund 64.000 Kilometer über den Mond hinaus führen.

Die dreiwöchige Mission wird anders als von Präsident Donald Trump gewünscht ohne Astronauten starten. „Man muss bedenken, dass die letzte Mondlandung mittlerweile 45 Jahre zurückliegt“, erklärt Standortleiter Juckenhöfel. „Für die Nasa stehen Leib und Leben der Astronauten klar an erster Stelle.“

Noch während Airbus DS das erste Service-Modul für insgesamt 400 Millionen Euro fertig entwickelt, beginnen die Arbeiten am zweiten. Diesen Nachbau für den zweiten Testflug hat die Esa Anfang 2017 für noch einmal rund 200 Millionen bei Airbus bestellt. Die Erfahrungen aus dem ersten Modul fließen gleich in seine Entwicklung ein.

Orion soll Astronauten
2023 zum Mond bringen

Die ersten Astronauten soll Orion 2023 zum Mond bringen. Langfristig will die Nasa einmal im Jahr ins All starten, dann auch zu Asteroiden und weiter entfernten Zielen wie dem Mars. Das aber frühestens ab 2030. „Letztlich geht es darum, den Weltraum zu erkunden und Erfahrungen zu sammeln. Der Mond, in einer Flugwoche erreichbar, könnte dabei ein Außenposten auf dem Weg zum Mars werden. Deshalb wird darüber diskutiert, hier langfristig eine entsprechende Infrastruktur aufzubauen“, so Juckenhöfel.

Ob die serienmäßige Produktion der Service-Module dann auch in Bremen erfolgen wird, entscheiden Esa und Nasa nach dem Testflug. Juckenhöfel zeigt sich zuversichtlich. „Mit dem Orion-Projekt haben wir die Chance, unser Know-how an die nächste Generation weiterzugeben. Und natürlich würden wir mit der Esa auch gern einen eigenen Astronauten hochschicken.“

Text: Bettina Köhler; Fotos: Michael Bahlo