MSR-Vorschlag von Boeing

Computergenerierte Darstellung aller Elemente der MSR-Mission: Hubschrauber zum Einsammeln der Probenbehälter, Mars-Rover Perseverance, Landeplattform MAV und Orbiter ERO, Quelle: NASA

Nach der NASA-Notbremse für das MSR-Projekt, die Rückführung von Bodenproben vom roten Planeten zur Erde, ist nun der erste Industrievorschlag für eine einfacheres und billigeres Missionskonzept eingegangen, und zwar von der Firma Boeing, die bisher allerdings nicht viel Erfahrung mit Marsprojekten hat. (Artikel vom 11.5.2024 auf arstechnica.com)

Der Vorschlag von Boeing sieht vor, nur einziges (großes) Element auf der Oberfläche von Mars zu platzieren. Das Landeelement würde eine Masse von 25 Tonnen haben. Darunter die Landeplattform selbst, die mit Triebwerken eine weiche Landung im Krater Jezero durchführen soll und die Rückstartrakete. Letzteres Element, bezeichnet als MAV (“Mars Ascent Vehicle”), hätte eine Masse von 11.5 Tonnen. 

Das MAV umfasst eine zweistufige Rakete, eine Trägerstufe für den Transfer zur Erde und die eigentliche Eintrittskapsel für die Probenbehälter (“ERC”=Earth return Capsule). Der Plan sieht vor, dass das MAV zuerst in eine niedrige Umlaufbahn um den Mars startet. Von dort aus soll die Zweitstufe die Marsflucht und den Einschuss in den Erdtransfer sicherstellen. Das ERC soll direkt für den Eintritt in die Erdatmosphäre gezielt werden, nicht, wie zuvor erwogen, eine Parkbahn in einem DRO im Erde-Mond-System.

Aufgrund der hohen Masse des Landeelements könnte kein konventioneller Hitzeschild zum Einsatz kommen. Bei einem so großen Masse wäre dessen erforderlicher Durchmesser so groß, dass er unter keine Nutzlastverkleidung passen würde. Deswegen müsste man an dieser Stelle aufblasbare Systeme entwickeln und einsetzen. Die gibt es zwar noch nicht für den Einsatz am Mars, aber man wird sie in der Zukunft ohnehin brauchen, spätestens für bemannte Missionen. Daher würde eine solche Technologieentwicklung schon Sinn machen. 

Für den Start schlägt Boeing den Einsatz der Großrakete SLS vor. Diese ist zwar mit Startkosten von mindestens 2 Milliarden $ sehr teuer, Boeing erhofft sich aber, dass diese Kosten durch die Einsparungen des vereinfachten Konzepts mehr als ausgeglichen würden. Zudem wäre hier auch nur ein einziger Start erforderlich.  

Da es in diesem Vorschlag keinen Marsorbiter (ERO=”Earth Return Orbiter”) mehr geben würde, wäre auch die ESA erst einmal außen vor. Es sei denn, dass sie in anderer Form am Konzept beteiligt wird. Kein ERO bedeutet auch, dass das komplette ERC auf der Marsoberfläche gewesen sein wird, und damit auch potenziell kontaminiert. Beim bisher verfolgten Missionskonzept käme nur der Probenbehäter von der Oberfläche. Im Konzept von Boeing sitzt alles oben auf der MAV. Es gibt kein Rendezvous im Marsorbit und keinen Einfang des Probenbehälters. 

Mal sehen, was für Vorschläge von den anderen Beteiligten kommen. 

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Ich bin Luft- und Raumfahrtingenieur und arbeite bei einer Raumfahrtagentur als Missionsanalytiker. Alle in meinen Artikeln geäußerten Meinungen sind aber meine eigenen und geben nicht notwendigerweise die Sichtweise meines Arbeitgebers wieder.

6 Kommentare

  1. SLS *prust*

    In zehn Jahren kostet ein Start mit dem Ding garantiert drei Mrd$, nicht zwei.

    Außerdem gibt es dann mit ziemlicher Sicherheit ein Starship. Selbst wenn das System bis dahin noch nicht selber zum Mars kommt, dürfte es ein um Einiges besseres Kosten/Nutzen-Verhältnis haben als eine SLS.

    • Wenn man mit staatlichen Raumfahrtagenturen zu tun hat, geht es immer zwangsläufig auch um Politik. Ein großes Raumfahrtprojekt hat viele “Dimensionen”: Masse, Technologie, Kosten, Wissenschaft … und Politik. Wenn man die ersten vier richtig hinbekommt und die letzte nicht, ist man ‘raus. Wenn man eines oder mehrere der ersten vier nicht hinbekommt, die fünfte aber schon, kann man immer noch gut im Rennen liegen.

      Nach allem, was ich gehört habe, ist die NASA verzweifelt auf der Suche nach Abnehmern für die SLS. Wenn Boeing jetzt also ausdrücklich einen Start mit SLS vorgeschlagen hat, dann wird das bestimmt nicht ohne Hintergedanken passiert sein.

      • Du hast im letzten Absatz NASA und Boeing vertauscht, nehme ich an.

        Dass die verzweifelt sind, glaube ich gerne. 2 Mrd Startkosten sind wahrscheinlich das Zehnfache einer Falcon Heavy.

  2. Kleine Info am Rande: Der mit Abstand größte Subsystemlieferant des SLS-Systems ist Boeing. Das Unternehmen entwickelt und fertigt die Zentralstufe, die 40 Prozent der Gesamtkosten des Systems ausmacht. Mit diesem System alleine hat Boeing sämtliche Kosten- und Zeitvorgaben “gerissen”. Auch die Oberstufe wird von Boeing entwickelt. Insgesamt hat Boeing alleine für die Entwicklung der Rakete einen zweistelligen Milliardenbetrag erhalten. Jede zusätzlich produzierte Rakete bringt dem Unternehmen weit über eine Milliarde Dollar alleine für die Boeing-Wertschöpfung. Da ist dann natürlich ein gewisses Interesse da, dass das Ding dann auch möglichst häufig gebaut wird.
    Ich hätte bei der derzeitigen desolaten Verfassung des Unternehmens keinerlei Vertrauen, dass bei Boeing das – mit welcher Methode auch immer – schneller oder preiswerter ginge als das bisherige (zugegebenermaßen überkomplexe) NASA-Szenario.
    So ein Szenario würde aber gut ins Portfolio von Blue Origin oder SpaceX passen, die innerhalb der nächsten fünf Jahre in der Lage sein sollten, einen 25-Tonner auf dem Mars abzusetzen. Ich bin schon gespannt, ob von dort Vorschläge kommen.

    • Liebe Leute, ich habe schon verstanden, dass Boeing am Geldverdienen interessiert ist, aber das meinte ich nicht mit meiner Bemerkung im Kommentar. Ich denke schon, dass die NASA verzweifelt auf der Suche nach anderen Kunden als Artemis für die SLS ist. Genau das weiß man auch bei Boeing. Aus dem Grund nämlich haben die das vorgelegte Konzept quasi um die SLS herum gestrickt.

      Wie man es auch dreht und wendet, es gibt immer eine Stelle, an der komplexe Technologieentwicklung zu schwer abschätzbaren Verzögerungen und Kostensteigerungen kommen kann. Im aktuellen Konzept ist da schon einmal das Auffinden und Einsammeln des Probenbehäters im Orbit und die Versiegelung der Earth Return Capsule. Ersteres hat man im Boeing-Konzept nicht mehr, Letzteres schon, allerdings noch auf der Marsoberfläche. Der wirkliche Technologiesprung im Boeing-Konzept steckt meinens Erachtens im aufblasbaren Hitzeschild des Mars-Landemoduls Allerdings ist das auch etwas, was man für zukünftige Missionen braucht, also ist es sinnvoll, das zu entwickeln. Möglicherweise kann ein Teil der Kosten auch aus anderen Töpfen kommen.

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