NASA-Astronauten Butch Wilmore und Suni Williams sind seit mehreren Wochen auf der Internationalen Raumstation (ISS), nachdem der erste bemannte Flug des neuen Boeing-Raumschiffs Starliner auf ernsthafte technische Schwierigkeiten gestoßen ist. Probleme mit den Triebwerken und mehrere Heliumlecks (die im Antriebssystem des Starliners verwendet werden) verhinderten die geplante Rückkehr des Raumschiffs.

Technische Herausforderungen des Starliners
Vor dem Start wurde ein kleines Heliumleck am Starliner festgestellt. Helium ist ein Inertgas, was bedeutet, dass es sehr reaktionsträge gegenüber anderen Materialien ist und sich daher ideal für den Kontakt mit Raketentreibstoff und hohen Temperaturen eignet. Ein Heliumleck kann dazu führen, dass nicht genügend Treibstoff die Triebwerke erreicht, was bei diesem Flug der Fall war. Vier von fünf Triebwerken wurden repariert, während das Raumschiff an der ISS angedockt war, aber es bestehen weiterhin Bedenken für die Rückreise.

Das Problem des Heliumlecks wurde erstmals entdeckt, als der Starliner auf der Startrampe stand, aber es wurde als vernachlässigbar angesehen, sodass das Raumschiff in den Orbit geschickt wurde. Nach dem Start wurden zusätzliche Lecks entdeckt, die die Nutzung mehrerer kleinerer Triebwerke des Raumschiffs verhinderten. Beim Wiedereintritt in die Erdatmosphäre erfordert das Raumschiff einen sehr spezifischen „Angriffswinkel“, um eine Überhitzung durch Reibung zu verhindern, was zur Zerstörung des Raumschiffs führen könnte.

NASA und Boeing versichern, dass zusätzliche Triebwerke und andere Redundanzsysteme in das Raumschiff eingebaut wurden, was dieses Szenario unwahrscheinlich macht. Angesichts der Schwere der Heliumprobleme könnten die Astronauten jedoch besorgt sein.

Auswirkungen auf zukünftige Missionen
Der Starliner steht vor einer zusätzlichen Herausforderung, da er beim Rückflug sein Servicemodul abwirft, was bedeutet, dass wichtige Daten zu den Triebwerksproblemen beim Eintritt in die Erdatmosphäre verloren gehen können. NASA und Boeing führen derzeit Bodentests und Untersuchungen auf der ISS durch, um vor der Rückkehr des Raumschiffs so viele Informationen wie möglich zu sammeln.

Während die Astronauten auf der ISS bleiben, hat ihre Sicherheit für beide Agenturen Priorität. Falls während ihres Aufenthalts auf der ISS ein schwerwiegender Defekt entdeckt wird, gibt es alternative Raumschiffe, die die Besatzung sicher zur Erde zurückbringen können.

Geschichte der Verzögerungen und Probleme
Der Starliner ist seit 2010 Teil des Commercial Crew Programms der NASA, und der erste bemannte Flug war für 2017 geplant, aber es kam zu zahlreichen Verzögerungen. Der erste erfolgreiche unbemannte Flug fand erst 2022 statt, nach einem fehlgeschlagenen Versuch im Jahr 2019. In der Zwischenzeit hat SpaceX mit seinem Crew Dragon fünf erfolgreiche bemannte Missionen zur ISS und 30 Frachtmissionen durchgeführt.

Boeing, ein langjähriger Partner der NASA, spielte eine Schlüsselrolle im Raumfahrtprogramm, einschließlich des Space Shuttle-Programms und der Entwicklung der Space Launch System (SLS)-Rakete, die Astronauten zum Mond schicken wird. Die Probleme mit dem Starliner kommen jedoch zu einem ungünstigen Zeitpunkt für Boeing, das sich aufgrund von Problemen mit Verkehrsflugzeugen öffentlicher Kritik ausgesetzt sieht.

In der Zwischenzeit hat die verlängerte Mission des Starliners zusätzliche Zeit für Tests und Datensammlungen ermöglicht. Die Ingenieure von Boeing und der NASA glauben, dass diese zusätzliche Zeit ein besseres Verständnis des Verhaltens der Triebwerke und der Systeme des Raumschiffs während längerer Missionen ermöglichen wird. Diese Tests sind entscheidend für zukünftige operationelle Missionen, die bis zu sechs Monate dauern sollen, wobei die erste davon für 2025 geplant ist.

Sicherheitsmaßnahmen und bevorstehende Flüge
Obwohl die Probleme mit den Triebwerken Besorgnis ausgelöst haben, führen NASA und Boeing umfangreiche Tests durch, um die sichere Rückkehr der Astronauten zu gewährleisten. Während ihres Aufenthalts auf der ISS nehmen Wilmore und Williams an zahlreichen Experimenten und Tests teil, um sicherzustellen, dass der Starliner für zukünftige Missionen bereit ist. Die Astronauten haben auch Komfort- und Funktionstests am Raumschiff durchgeführt, einschließlich der Überprüfung der Notfallsysteme.

Der verlängerte Aufenthalt auf der ISS hat auch den Bodenteams ermöglicht, zusätzliche Analysen durchzuführen und sich auf die Rückkehr des Raumschiffs vorzubereiten. Der Starliner wird im August zur Erde zurückkehren, vor dem geplanten ISS-Besatzungswechsel. Der Plan ist, dass Wilmore und Williams vor dem Start der Crew-9-Mission, die von SpaceX durchgeführt wird, zurückkehren. Die Rückkehr ist für Ende Juli oder Anfang August geplant, abhängig von den Testergebnissen und Sicherheitsprüfungen.

Zukünftige Pläne von Boeing
Trotz der aktuellen Herausforderungen bleibt Boeing ein wichtiger Partner der NASA bei Raumfahrtmissionen. Neben der Weiterentwicklung und Erprobung des Starliners ist Boeing auch an der Entwicklung der SLS-Rakete beteiligt, die im Artemis-Programm eine Schlüsselrolle bei der Rückkehr der Menschen zum Mond spielen wird. Diese Missionen markieren einen bedeutenden Schritt vorwärts in der Weltraumforschung und legen den Grundstein für zukünftige Missionen zum Mars.

Die verlängerte Mission auf der ISS liefert wertvolle Daten, die zur Verbesserung der Starliner-Systeme und zur Gewährleistung der Sicherheit der Astronauten bei zukünftigen Missionen beitragen werden. Die Ingenieure von Boeing und der NASA arbeiten intensiv an der Datenanalyse und Systemoptimierung, um eine erfolgreiche Rückkehr des Raumschiffs und die Vorbereitung auf zukünftige Langzeitmissionen zu gewährleisten.

Diese Bemühungen zeigen das Engagement beider Organisationen für die Sicherheit und den Erfolg von Raumfahrtmissionen, trotz der technischen Herausforderungen, denen sie gegenüberstehen. Mit weiteren Tests und Verbesserungen wird der Starliner bereit für operationelle Missionen sein, die einen bedeutenden Beitrag zur Weltraumforschung leisten und die sichere Rückkehr der Astronauten zur Erde gewährleisten.

Trotz aller Herausforderungen bleibt der Starliner ein Schlüsselelement im Plan der NASA zur Weltraumforschung, und die Bemühungen zur Verbesserung seiner Systeme werden den Erfolg zukünftiger Missionen und die Sicherheit aller beteiligten Astronauten sicherstellen.

Original:
Ian Whittaker
Senior Lecturer in Physics an der Nottingham Trent University