Raumfahrt in naher Zukunft: Was in den kommenden Jahrzehnten passieren könnte

Das 21. Jahrhundert ist ein Jahrhundert der Raumfahrt. Das liegt auch daran, dass Unternehmer wie Jeff Bezos, Elon Musk oder Richard Branson private Raumfahrtfirmen gegründet haben, mit denen sie die Raumfahrt revolutionieren möchten. Gleichzeitig forschen Zentren der Luft- und Raumfahrt und hochqualifizierte, renommierte Unternehmen und Forschungseinrichtungen auf der ganzen Welt daran, neue Technologien, Materialien und Konzepte zu entwickeln, die die Raumfahrt weiter voranbringen.

Auch das „Kompetenzzentrum Luft- und Raumfahrttechnik Sachsen/Thüringen e.V.“ zeichnet ein eindeutiges Bild: Überall in der Region werden Forschung und Innovation im Bereich Raumfahrt großgeschrieben. Sei es Leichtbau- und 3D-Druck-Know-how, Werkstoffforschung oder Sensorik – Sachsen und Thüringen gelten als echte Technologieregionen.

In den kommenden Jahrzehnten wird sich in der Raumfahrt daher einiges tun. Wann genau welche nächsten großen Ereignisse stattfinden, ob sich gar intelligentes, außerirdisches Leben im All findet und wann wir andere Planeten bewohnen werden, lässt sich nur schwer vorhersagen. Dennoch sind diverse Missionen und Ziele geplant, die sich halbwegs eindeutig datieren lassen.

Vielleicht noch 2022: Weltraum-Tourismus

Günstige, aber leistungsstarke Raumfahrttechnik soll es bald schon möglich machen, regelmäßig Ausflüge ins All für Touristen anbieten zu können. Das sogenannte „Space-Hopping“ könnte gar 2022 für Menschen außerhalb der Weltraumbranche schon deutlich normaler werden. Wo vor einigen Jahren noch vermutet wurde, dass sich derlei Ausflüge ins All nur von Superreichen für mehrere Millionen Dollar erkauft werden könnten, beweisen jüngste Entwicklungen anderes.

Schon für rund 100.000 Dollar möchte etwa Jeff Bezos Unternehmen „Blue Origin“ erste kurze Ausflüge ins All für Touristen anbieten. Mehrere Minuten Schwerelosigkeit lassen sich auf diesen Flügen immerhin erleben. Nach dem Flug wird die wiederverwendbare Raumkapsel mit Hilfe eines Fallschirms zurück auf die Erde kehren.

Spannend sind zudem Projekte wie „Virgin Galactic“. Milliardär Richard Branson flog am 11. Juli 2021 mit drei weiteren Passagieren und zwei Piloten in mehr als 85 Kilometer Höhe. Schwerelosigkeit und der Ausblick auf die Wölbung der Erde ließen sich in diesem Fall immerhin noch 250.000 Dollar kosten.

Doch Branson hat mit seinem Unternehmen sogar bereits zwei Tickets für einen Flug ins All im Rahmen einer Wohltätigkeitsgalerie verlost. So kommen sogar Menschen ins All, die sich die Tickets unter normalen Umständen niemals leisten könnten. Eine Mutter aus Antigua nahm an der Lotterie teil. Groß war die Überraschung für sie, als Branson persönlich vor ihrer Tür stand und ihr zwei Tickets überreichte.

Gemeinsam mit ihrer Tochter möchte sie den Flug ins All bestreiten. Ihre Tochter träume schon lange davon, einmal bei der NASA zu arbeiten. Mitunter wird der erste Ausflug ins All die Initialzündung geben und erster Schritt einer Karriere in der Weltraumbranche sein.

Auch 2022: Eine neue chinesische Raumstation

Nicht nur Amerika, Russland und Europa, sondern auch China will das All bevölkern. Schon seit mehr als 20 Jahren schwebt die ISS, die Internationale Raumstation in einer Höhe von knapp 400 Kilometern über der Erde. Rund 30 Kilometer unter ihr befindet sich die chinesische Station „Tiangong-3“. Der Konkurrenzkampf der Stationen findet also in sichtbar knappem Abstand statt. Dennoch kommen die Stationen nicht in die Quere. Denn die chinesische Station fliegt auf einer weniger stark geneigten Bahn als die ISS.

Die erste Besatzung zog Mitte Juni 2021 in den „chinesischen Himmelspalast ein“ – so lässt sich „Tiangong“ übersetzen. Die Raumfahrtbehörde CNSA schickte damit erste chinesische Raumfahrer zur Station. Diese werden in den Medien immer wieder als „Taikonauten“ bezeichnet. Allerdings lauter der korrekte Name für sie „Yuhang yuan“ (= chinesische Mitglieder der Raumfahrt).

2022 noch soll mindestens eine weitere Ausbaustufe der Station ins All transportiert werden. Unter anderem mit ihr soll es möglich werden, bis zu elf Raumfahrtmissionen auf der Station zu absolvieren. Mehr als 1000 mögliche Experimente sollen dadurch angeblich durchführbar sein. Auf der ISS wurden bisher rund 3000 Experimente durchgeführt.

Doch China sieht sich als direkter Konkurrent zur ISS. Denn die Amerikaner möchten mit China keine Zusammenarbeit auf der ISS ermöglichen. Für China ist das erst recht ein Anreiz, eigene Ambitionen im Weltraum noch disziplinierter zu verfolgen.

Ab 2024: Die Bewirtschaftung des Mondes

Die chinesische Raumfahrt wirbt damit, dass auf ihrem Außenposten im All auch internationale wissenschaftliche Kooperationen durchgeführt werden können. Vor allem Russland steht dieser Idee offen gegenüber. Die beiden ehemals kommunistischen Ländern planen sogar eine gemeinsame Station auf dem Mond. Auch auf dieser sollen zudem andere Partner willkommen sein.

Die NASA will ebenfalls in Kürze eine Frau und einen Mann zum Mond schicken. Zunächst soll es sich dabei um einen einfachen Hin- und Rückflug handeln. Zukünftig aber soll der Mond richtig bewirtschaftet werden.

Zum einen können vom Mond aus unkomplizierter als von der Erde Flüge zum Mars vorbereitet werden. Eine Raumstation im Mondorbit soll eine Art „Shuttleservice“ zur Mondoberfläche ermöglichen. Jeff Bezos „Blue Origin“ , Elon Musks „SpaceX“ sowie das Unternehmen „Dynetics“ wurden damit beauftragt, hierfür Mondlandefahrzeug für Menschen zu entwickeln.

Da der Mond nur knapp drei Reisetage von der Erde entfernt ist, sind Materialien von dort deutlich leichter zur Erde und zurück zu transportieren. Der Mond besitzt zudem praktische Eigenschaften für Raketenstart von seiner Oberfläche aus. So herrscht dort eine Anziehungskraft, die etwa einem Sechstel jener der Erde entspricht. Außerdem gibt es keine Atmosphäre um den Mond.

Praktisch ist darüber hinaus, dass sich am Südpol des Mondes Millionen Tonnen von Eis finden. Aus Wasser lässt sich Wasserstoff und damit wiederum Treibstoff für Raketen gewinnen. Doch damit nicht genug: Viele Wissenschaftler gehen davon aus, dass sich große Mengen wertvoller Metalle auf dem Mond finden lassen. Hinzu kommen wertvolle Erden, die gerade die Metallindustrie auf der Erde zukünftig noch mehr brauchen wird.

Die Bewirtschaftung des Mondes ist damit eigentlich nur noch eine Frage der Zeit. Erste Schritte dürften wir in naher Zukunft beobachten können.

2025: Eine russische Raumstation

Roskosmos, die Weltraumorganisation der Russischen Föderation, arbeitet neben der chinesisch-russischen Kooperation zusätzlich noch an einer eigenen Raumstation im All. Im Jahr 2025 soll diese planmäßig entstehen. Pressemeldungen ließen bereits mehrfach verkünden, dass es sich bei diesem Projekt um einen evolutionären Schritt hinsichtlich der Erforschung des Mondes, Flügen zum Mars sowie innovativer wissenschaftlicher und technischer Raumfahrtprogramme im Allgemeinen handeln werde.

Die Servicestation mit dem Namen ROSS (Russian Orbital Service Station) soll nach Angaben des Chefkonstrukteurs Wladimir Solowjow über ein Modul mit einer externen Plattform zur Wartung, Betankung und Reparatur von Raumfahrzeugen ausgestattet sein. Sollte bei einer der Missionen ein Raumfahrzeug beschädigt werden, könne einfach ein kleiner Schlepper losgeschickt werden, der das Fahrzeug birgt und zurück in die Station bringt.

Hinzu soll außerdem ein ganzes Geschwader an Satelliten kommen, das die Station dauerhaft umkreisen wird. Bereits 2022 beginnt die Finanzierung des russischen Projekts. Das erste Basismodul soll bis 2025 fertiggestellt werden. Ursprünglich war dieses Modul, eine Forschungs- und Energieeinheit, für den Start zur Internationalen Raumstation 2024 geplant gewesen.

Zwischen 2023 und 2027: Die erste private Umrundung des Monds

Elon Musks SpaceX entwickelte nicht nur die erste Rakete, die den Erdorbit erreichen kann. Vielmehr befindet sich in der Flotte des Unternehmens auch die derzeit stärkste Trägerrakete der Welt. Die „Falcon Heavy“ ist damit nicht nur auf technologischer Ebene ein echtes kleines Wunder. Die Rakete wird aktuell zudem zu einem unschlagbar geringen Preis zur Verfügung gestellt. Durch die revolutionäre Wiederverwendung der ersten Raketenstufen wird dieser Preis zukünftig außerdem vermutlich weiter und weiter sinken. SpaceX entwickelt zudem eine bemannte Version der Raumkapsel „Dragon“.

All diese Projekte sind hingegen in Musks Visionen vermutlich längst überholte Geschichte. Der US-Amerikaner plant mit seinem Unternehmen bereits die „Starship“, ehemals „Big Falcon Rocket“ (BFR) genannt. Diese Rakete soll nicht nur deshalb eine weitere revolutionäre Entwicklung sein, weil sie zu ganzen 100 Prozent wiederverwendbar sein wird. Vielmehr soll sie gar Platz für bis zu 40 Passagierkabinen bieten.

Frühestens im Jahr 2023 soll bestenfalls der erste bemannte Flug mit einem zahlenden Passagier erfolgen. Yusaku Maezawa, ein japanischer Unternehmer und Milliardär, möchte der erste Weltraumtourist sein, der an Bord der BFR den Mond umrundet.

Gemeinsam mit mehreren Künstlern, die dieses einmalige Erlebnis in ihren Werken umsetzen sollen, könnte diese Mission zwischen 2023 und 2027 bereits stattfinden. Vor allem die Ergebnisse der Künstler dieses spannenden Vorhabens könnten medial noch einmal eine völlig neue Aufmerksamkeit für den Weltraumtourismus erzeugen.

Zwischen 2025 und 2030: Eine neue Station im Mondorbit

In der Vergangenheit stellte die ISS den Mittelpunkt der bemannten Raumfahrt dar. Bereits jetzt ist ein Nachfolgeprojekt für die ISS angekündigt, das in den kommenden Jahren immer deutlichere Konturen annehmen dürfte.

Es handelt sich bei diesem Projekt um eine kleine Raumstation im Orbit um den Mond, das den Namen „Lunar Orbital Platform-Gatewa“, kurz LOP-G tragen wird. Unter der Kontrolle der NASA soll auch rund um LOP-G wieder ein Fokus auf einer starken internationalen Zusammenarbeit liegen.

Eine neue große Trägerrakete mit dem Namen „Space Launch System“ wird dafür gerade auf Basis der Space-Shuttle-Komponenten entwickelt. Sie soll die Module für LOP-G ins All bringen. Auf der Website der NASA selbst ist zu lesen:

„NASA’s Space Launch System will be the most powerful rocket we’ve ever built. When completed, SLS will enable astronauts to begin their journey to explore destinations far into the solar system.“

(NASAS Space Launch System wird die leistungsfähigste Rakete sein, die wir je entwickelt haben. Sobald sie fertiggestellt ist, wird SLS Astronauten ermöglichen, Expeditionen zu beginnen, deren Ziele weit im Sonnensystem liegen.)

Etwa ab 2025 plant man, die ersten Module zum Mondorbit zu transportieren. Die Raumkapsel Orion soll schließlich Astronauten direkt aus den USA, ermöglichen, zur neuen Station aufzubrechen. Bis 2030 sollen dann auch Explorationen von LOP-G zum Mond ermöglicht werden. Außerdem soll die Station in Zukunft selbst Expeditionen etwa zum Mars ermöglichen.

Zwischen 2030 und 2035: Ein bemannter Flug zum Mars

Gerade SpaceX Gründer Elon Musk sieht den Mars als das absolute Ziel seiner Expeditionen im All. Um diese Pläne in die Tat umzusetzen, möchte er mit seinem Unternehmen die bereits genannte neue Generation an Raketen entwickeln. „Starship“ nennt sich das bereits erwähnte Großraketenprojekt. Die Rakete soll einen Booster (Hilfsrakete für den Start) namens „Super Heavy“ und eine obere Stufe enthalten, die zugleich als Raumschiff genutzt werden kann.

Zunächst sollen einige Testflüge mit den Starship-Raketen stattfinden. Anschließend geht es an die erläuterte Mondumrundung, bis schließlich eine ganze Flotte von Starships entstehen soll. Diese Flotte soll wiederum zusätzlich als Treibstofflieferant dienen, um Passagierversionen der Raketen im Orbit auftanken zu können.

Spätestens zu diesem Zeitpunkt möchte Musk auch erste unbemannte Missionen zum Mars durchführen. Die „Falcon-Heavy-Raketen“ (Schwerlast-Trägerrakete von SpaceX) sowie die Starship sollen dabei helfen, Ausrüstung, Treibstoff und Unterkünfte oder kleine Stationen auf den Mars zu transportieren.

Sollte alles nach Plan laufen, könnte schon 2030 die erste bemannte Mission auf dem roten Planeten landen. Vor einigen Jahrzehnten wäre nicht nur das unvorstellbar gewesen. Unglaublich scheint vielen zudem die Tatsache, dass diese und andere Projekte zu großen Teil von Milliardären wie Musk privat finanziert werden.

Ab 2035: Eine echte Basis auf dem Mond

Nicht nur Multimilliardär Elon Musk, sondern auch Jeff Bezos, der über ein ähnliches Vermögen verfügt, möchte mitmischen, wenn es darum geht, Explorationen auf dem Mond zu verstärken. Derzeit ist die Rakete „New Glenn“ von Blue Origin in aller Munde. Ehemals war deren Fertigstellung und ein erster Start bereits für 2020 geplant gewesen.

Der Start wurde auf 2021 verschoben, wo er ebenfalls nicht stattfinden konnte. Inzwischen wurde der erste Flug von New Glenn auf das vierte Quartal 2022 datiert. Gerüchten zufolge soll auch New Glenn über eine wiederverwendbare Raketenoberstufe verfügen – womit Bezos Rakete dem Starship Musks doch sehr ähnlich sein würde.

Doch Bezos plant mit Blue Origin bereits jetzt eine noch größere Version der Rakete. „New Armstrong“ soll der Riese heißen und sein Ziel soll der Mond sein. Die Mondlandefähre „Blue Moon“ ist schon für eine Fertigstellung und erste Mondlandung in wenigen Jahren geplant. Bezos Pläne gehen mit der Vorstellung des Generaldirektors der European Space Agency (ESA), Johann-Dietrich Wörner, einher. Wörner hat seit seinem Amtsantritt 2015 den Aufbau eines sogenannten „Moon Village“ ausgerufen – einer echten Basis auf dem Mond, in der Menschen eine feste Unterkunft hätten.

Eine solche Basis ist durchaus vorstellbar und sinnvoll. Denn der Mond ist der zur Erde nächste Himmelskörper. Die Transferzeiten dorthin sind überschaubar und es lässt sich mit recht geringer Verzögerung zudem gut zur Erde und zurück kommunizieren. Unternehmen wie SpaceX und Blue Origin dürften die Mondbasis-Pläne der ESA, NASA und anderen Raumfahrt und Flugwissenschaftsbehörden und Organisationen nur beschleunigen. Ein kleines „Monddorf“, in dem unterschiedliche Nationen miteinander leben und forschen, könnte schon ab 2035 also immer konkreter Gestalt annehmen.

Ab 2040: Eine dauerhafte Marskolonie

Vorstellungen, die zwanzig Jahre und mehr in die Zukunft der Raumfahrt reichen, sind natürlich sehr spekulativ. Doch gerade mit Unternehmern wie Bezos und Musk, für die die Raumfahrt ein enorm wichtiges Thema darstellt, ist es kein Ding der Unmöglichkeit, dass bald schon echte Träume wahr werden. Denn es werden Milliarden über Milliarden an privaten Geldern in die Entwicklung neuer Technologien und echter Innovationen gesteckt. Fortschritte passieren immer noch langsam, im Vergleich zur Vergangenheit lässt sich aber tatsächlich derzeit von DEM Jahrhundert der Raumfahrt sprechen.

So könnte ein Erfolg des angesprochenen „Moon Village“ auch die Pläne voranbringen, irgendwann ab 2040 eine dauerhafte Marskolonie einzurichten. Mit Hilfe der Starship-Raketen von SpaceX etwa könnten bemannte Marsflüge zur Routine werden. Außerdem ließe sich mit CO2 aus der Atmosphäre des Mars sowie mit gefrorenem Wasser unterhalb der Marsoberfläche Sauerstoff und Wasser für die zukünftigen Bewohner des Planeten erzeugen. Die Ernährung der Menschen würde, zumindest anfangs, eine rein vegetarische sein. In speziellen Gewächshäusern wäre es machbar, bestimmte Pflanzen und Gemüse zu züchten.

Mögliche Gefahren für eine Marskolonie wären die Weltraumstrahlung sowie die verminderte Schwerkraft. Beides wird sich in extremer Weise auf den menschlichen Organismus auswirken. Die Gesellschaft auf dem Mars wird infolgedessen nicht mehr auf die Erde zurückkehren können. Sollte das Projekt glücken, ist davon auszugehen, dass sich die Kolonie auf dem Mars also nach und nach immer mehr von der Erdengesellschaft abkoppelt.

Spektakuläre Ideen für die Zukunft der Raumfahrt

• Oben beschriebene Projekte, Ideen und Missionen könnten bereits in den kommenden fünfzig Jahren allesamt umgesetzt werden. Es gibt aber zudem natürlich noch etliche, unkonkrete Visionen für die Raumfahrt der Zukunft, die spekulativ sind, aber dennoch formuliert und überdacht werden. Allein die NASA nennt eine lange Liste solcher Projekte ihr Eigen, von denen wir abschließend einige nennen wollen.
• Anfangs werden die erwähnten Gewächshäuser auf dem Mars die einzige Möglichkeit sein, für Nahrung für die Bewohner zu sorgen. Doch mit Hilfe synthetischer Biologie könnte der Marsboden im Laufe der Zeit von Schadstoffen befreit werden. Genetisch veränderte Bakterien etwa könnten dann dabei helfen, den Mars gar für Ackerbau vorzubereiten.
• In der Umgebung des Mars ist es aus verschiedenen Gründen möglich, die Hülle eines Luftschiffs vollständig leer zu pumpen. Dadurch könnten Schiffe Auftrieb erzeugen, ohne dass man Wasserstoff oder Helium als Treibstoff zur Fortbewegung mit sich führen müsste.
• Zudem wird ein völlig neues Antriebskonzept von der NASA diskutiert. Es nennt sich „Mach-Effekt-Thruster“ und beruht auf der Idee, die Ruhemasse eines Objektes vorübergehend zu verändern, wenn es sowohl beschleunigt wird als auch seine innere Energie verändert. Der Vorteil davon wäre, dass ein solches Schiff etwa ebenfalls keinerlei Treibstoff mehr mit sich führen müsste und dadurch sogar interstellare Reisen vorstellbar würden.

• Astronauten haben in Raumschiffen immer wieder mit der Schwerelosigkeit zu kämpfen. In diversen Sciencefiction-Filmen wie „2001: A Space Odyssey“ und anderen wird mittels diverser Rotationsmethoden daher eine künstliche Gravitation erzeugt. In der realen Raumfahrt aber könnte in Schiffen mittels eines bestimmtes Liftverfahrens eine solche künstliche Schwerkraft erzeugt werden. Dabei sollen die Astronauten zunächst mit 1 G beschleunigen, um dann um 180 Grad gedreht und anschließend mit 1 G abgebremst zu werden. Ein solches Verfahren soll weit besser verträglich sein als jenes aus Filmen.
• Die Sonne verfügt über eine starke Gravitationslinse. Das bedeutet, dass die Sonne eine riesige Masse besitzt und damit in der Lage ist, Licht abzulenken. Diesen Effekt könnte man zukünftig dazu nutzen, megapixelgroße Aufnahmen von Exoplaneten anzufertigen. Exoplaneten sind planetare Himmelskörper außerhalb des vorherrschenden gravitativen Einflusses der Sonne, aber innerhalb des gravitativen Einflusses eines anderen Sterns. Für derlei Aufnahmen müsste dann auch ein Weltraumteleskop in großer Entfernung zu unserer Sonne positioniert werden.