Statusbericht der Raumfahrt             Dezember 2019, Thomas Muetsch

1. Wissenschaftliche Raumfahrt

1.1. Planetenforschung:

Sonne:
- Zahlreiche Forschungsprogramme u.a. ULYSSES (1990, Polarbahn),
  SOHO (1995, Orbit: L1), STEREO (2006, L4 und L5)
- NASA-Sonde Parker Solar Probe (gestartet 2018, Anflug bis 24.12.2024)
- ESA-Sonde SOLAR ORBITER (Solo) in Vorbereitung (Perihel = 0.21 AU,
  Start: Febr.2020, Anflug bis Sept.2030, Sojus-Kourou)

Merkur:
- Erste Vorbeiflüge durch MARINER 10: 1973-75
- NASA-Sonde MESSENGER (Start: 2004, Merkurankunft: 2011) erfolgreich
- ESA-Sonde BEPICOLOMBO (Start: 2018, Anflug bis 2027)

Venus:
- Zahlreiche Forschungsprogramme u.a. MAGELLAN (USA) abgeschlossen
- ESA-Sonde VENUS EXPRESS erfolgreich 2006 in Umlaufbahn platziert

Mond:
- Bemanntes Forschungsprogramm APOLLO abgeschlossen
  (USA, Höhepunkt der Raumfahrt)
    - am 20.07.1969 betritt Neil Armstrong als 1.Mensch einen außerirdischen Himmelskörper
    - am 14.12.1972 verlässt Eugene Cernan als 12. und bisher letzter Mensch
      die Mondoberfläche
- 1970-1976 Probenrückführung (400 Gramm) vom Mond durch 3 LUNA-Missionen
- 2013 erste chinesische Mondlandung erfolgreich (2019 erstmalig auch auf Mondrückseite)
- Erste Probenrückführung seit 1976 geplant in 2020, Chang´e 5, China
- Pläne für weitere Erforschung (China, Indien, Japan, Südkorea, USA, Europa, 
MPCV)
- Bemannte Rückkehr zum Mond 2024 geplant mit Artemis, USA


Mars:
- Erste weiche Landung durch US-Sonde VIKING (1976). Seither zahlreiche dauerhafte
  Forschungsprogramme durchgeführt.
- ESA-Sonde MARS EXPRESS (2003), Landung gescheitert
- Mars Reconaissance Orbiter erfolgreich in Mars-Umlaufbahn (2006, USA)
- nächste Startfenster zum Mars: 08/2020, 09/2022
- ESA-Programm AURORA eingestellt
    Sonde ExoMars (2016), Landung von SCHIAPARELLI gescheitert

    Sonde Mars Sample Return Orbiter zur Marsprobenrückführung geplant 
-  Ehrgeizige ("bemenschte") Pläne für neue Marsmissionen (u.a. SpaceX)

Asteroiden:
- Zahlreiche Vorbeiflüge an günstig platzierten Kleinplaneten (z.B. GALILEO an GASPRA (1991)
  und IDA (mit Mond DACTYL, 1994))
- 1.Umlaufbahn und Landung auf Asteroid durch NASA-Sonde NEAR (gestartet: 1996,
   Landung auf 433 Eros: 2001 (Missionsende))
- Nasa-Sonde DEEP SPACE 1 (2 Asteroiden-Vorbeiflüge (Missionsende: 2001)
- Japanische Asteroidensonde Hayabusa/MUSES-C 2003 gestartet
  (Landung auf Itokawa/1998 SF36 2005, Probenrückführung zur Erde
  mit Landung in Woomera, Australien trotz Problemen 2010 erfolgreich)
- NASA-Sonde DAWN gestartet (Ceres und Vesta, Start: 2007, Ankunft Vesta: 2011)
- NASA-Sonde Osiris-Rex zur Probenrückführung am Asteroiden Bennu 2016 gestartet (Rückkehr: 2023)


Jupiter:
- NASA-Sonde GALILEO am Ende ihres Forschungsprogramms auf Jupiter 2003 verglüht

- NASA-Sonde JUNO seit 2016 in Jupiter-Umlaufbahn
- ESA-Sonde JUICE in Vorbereitung (Start: 2022)

Saturn:
- Erste Vorbeiflüge PIONEER 11,VOYAGER 1/2: 1979/80/81
- NASA-Sonde CASSINI mit Titanlander HUYGENS (ESA-Beitrag) gestartet :1997
  Einschuss in Saturn-Umlaufbahn 2004 erfolgreich,
  Landung von HUYGENS auf Titan am 2005 erfolgreich

Uranus:
- Bisher keine dauerhafte Erforschung (Vorbeiflug VOYAGER 2: 1986)

Neptun:
- Bisher keine dauerhafte Erforschung (Vorbeiflug VOYAGER 2: 1989)

TNO (Trans-Neptun-Objekte):
- Bisher keine dauerhafte Erforschung
- Pluto-Mission NEW HORIZONS am 2006 gestartet, Vorbeiflug am Pluto 2015,
  nächstes Ziel "Ultima Thule / 2014 MU69" am 1.1.2019 passiert

Kometen:
- Bisher keine dauerhafte Erforschung
- Vorbeiflug der ESA-Sonde GIOTTO am Halley´schen Kometen (1986)
- Amerikanische Sonde STARDUST (gestartet: 1999, Vorbeiflug am Komet Wild2 : 2004,
  Rückkehr zur Erde mit "Staub" 2006 in Utah, USA erfolgreich)

- ESA-Sonde ROSETTA 2004 gestartet, Ariane 5,
  Ziel: Churyumov-Gerasimenko, Ankunft: 2014 erfolgreich, 
  Landung von PHILAE teilerfolgreich, Missionsende: 2016
- Amerikanische Sonde DEEP IMPACT (2005),
  Einschlag eines Projektils auf Tempel-1 2005 erfolgreich

Deep Space:
- Fünf Sonden sind auf dem Weg, das Sonnensystem zu verlassen (PIONEER 10/11,
  VOYAGER 1/2, NEW HORIZONS)
- Die VOYAGER 1-Sonde ist das am weitesten von der Erde entfernte künstliche Objekt im
  Weltraum (2019: 22 Milliarden km = 0,0022 Lichtjahre, v=17 km/sec). Durchstoßung der
  Heliopause (Übergang vom Sonnensystem zum interstellaren Raum) 2012
  Treibstoff und Energie sollten bis 2020 für einen Kontakt zur Erde ausreichen.

1.2. bemannte Raumfahrt

- Seit 1. Flug (Gagarin, 1961) über 300 bemannte Missionen in erdnahes Weltall
  (Flughöhe: 100 - 1000 km, einzige Ausnahmen: APOLLO zum Mond)
- Sowjetische/Russische Raumstation MIR 2001 im Pazifik versenkt (gestartet: 1986)
- Internationale Raumstation ISS (gestartet: 1998) derzeit regelmäßig mit Astronauten besetzt
  Der Künzelsauer Alexander Gerst wurde 2018 erster deutscher Kommandant der ISS
- Nach dem Verlust des Challenger (7 Tote, 28.1.1986) und der Columbia (7 Tote, 1.2.2003)

  wurden in 2011 alle Shuttle-Flüge eingestellt.
- Nächste Raumstation geplant: LOPG (Nachfolger des teuersten Projektes der Menschheit ISS).
- Nachfolger für Space Shuttle (STS, Erstflug: 1981) SLS in Vorbereitung, nicht vor 2020 in Betrieb
- USA nutzt privat finanzierte Raumtransporter (Dragon (SpaceX), Cygnus (OSC))
- Europäischer bemannter Raumtransporter HERMES wurde 1992 von der ESA eingestellt
- 5 europäische unbemannte ATV-Transporter seit 2008 zur ISS gestartet
- keine weitere Verwendung des ATV beauftragt, Nachfolgeaufträge für MPCV
- Japanischer unbemannter HTV-Transporter zur ISS ebenfalls seit 2009 im Einsatz
- Europäisches ISS-Modul COLUMBUS 2008 mit Shuttle gestartet
- Am 15.10.2003 umrundet der 1. chinesische Taikonaut (Liwei) mit SHENZHOU V erfolgreich
  die Erde. Damit haben drei Nationen die Fachfähigkeit entwickelt, Menschen mit eigenen
  Mitteln in das Weltall zu transportieren.
- Eine chinesische Raumstation war seit 2016 zeitweilig besetzt 
- Bemannte Rückkehr zum Mond geplant bis 2024 mit SLS und Artemis, USA
- Bemannte Marsflüge werden untersucht (Problem: synodische Periode: ca. 2,1 Jahre,
  typische Flugdauer: bis zu drei Jahre). Die Umsetzung ist aus finanziellen und ethischen Gründen eher
  unwahrscheinlich (auch ehemaliges ESA-Programm AURORA beinhaltete bemannten Marsflug nach 2030).


1.3. andere Forschungsgebiete

- Laufende ESA-Programme:
    - CLUSTER II (Erd-Magnetfeld, gestartet: 2000, Baikonur, STARSEM )
    - XMM (Röntgen-Astronomie, gestartet: 1999, Ariane 5)
    - INTEGRAL (Gammastrahlen-Astronomie, gestartet: 2002, Baikonur, Proton)
- Laufende NASA-Programme:
    - HUBBLE (mit ESA-Anteil, gestartet: 1990, STS)
    - Hubble-Nachfolger JWST in Vorbereitung (Start: 2021, Ariane 5, Orbit: L2)
    - SPITZER (früher: SIRTF, Infrarot-Observatorium, gestartet: August 2003, Delta-II, Orbit: L2)
    - CHANDRA (Röntgenstrahlenobservatorium, gestartet: 1999)
    - WMAP (Kosmologie, Präzise Bestimmung des Weltalters auf 13,7 Milliarden Jahre,
      gestartet: 2001, Orbit: 1.Sonde in L2)
- zahlreiche Erdbeobachtungsprogramme, u.a.
    - ENVISAT (ESA, Umweltbeobachtung, 2002-2012)
- weitere Erdbeobachtungsprogramme der ESA :
    - GOCE (Erdgravitationsfeld und Ozeanographie, Start: 2009, Plesetsk, Eurockot )
- diverse Technologieprogramme, u.a.
    - ESA-Satellit ARTEMIS (gestartet: 2001, mit Ariane 5-Startfehler)
    - ESA-Sonde LISA Pathfinder zur Vorbereitung von LISA 2015 gestartet.
- Weitere ESA-Programme:
    - HERSCHEL (Infrarot-Teleskop, Start: 2009, auf Ariane 5 zusammen mit PLANCK)
    - PLANCK (Grundlagen-Astronomie, Dunkle Materie, Dunkle Energie, Orbit: L2)
    - LISA (Gravitationswellen-Astronomie im Bereich von 10 mHz, Start: nicht vor 2034)
    - GAIA (genaue Himmelsvermessung) 2013 gestartet
- ESA-Programme MAXUS / TEXUS (Mikrogravitation, Höhenforschung,
  seit 1966, suborbital, Kiruna, Schweden)
- Eine Auflistung der zahlreichen wissenschaftlichen NASA-Programme gibt es
  unter
    =>
http://science.nasa.gov/

2. Kommerzielle Raumfahrt

2.1. Telekommunikation

- Im geostationären Orbit sind derzeit etwa 400 Telekommunikationssatelliten in Betrieb.
    - Aktueller Bedarf (Nachfrage): etwa 15 Satelliten pro Jahr. Tendenz weiter sinkend.
    - Eigene Transportfähigkeit in GEO haben: USA, Russland, Europa, Japan, China, Indien
- Konstellationen für weltweites Mobiltelefonieren sind nicht rentabel (IRIDIUM, GLOBALSTAR)
- Konstellationen für Erdbeobachtung in Planung
- Konstellationen für weltweites Internet in Vorbereitung, u.a.
  OneWeb: 648 Satelliten in 1200 km Höhe, ab 2021 operativ
  Starlink: 648 Satelliten in 328-1325 km Höhe, ab 2020 teilweise operativ, SpaceX


2.2. Wetter

- Amerikanische NOAA-Serie und russische METEOR-Serie auf polaren Orbits in Betrieb
- EUMETSAT-Serie METOP für polare Umlaufbahn in Betrieb (1.Start: 2006)
- Amerikanische GOES-Serie und russische GOMS-Serie im GEO-Orbit in Betrieb
- EUMETSAT ersetzt METEOSAT durch neue Generation MSG im GEO-Orbit, Dritte Generation MTG in Vorbereitung
- weitere Satelliten im GEO: GMS (Japan), INSAT (Indien), FY-2B (China)

2.3. Erdbeobachtung

- Zunehmende Kommerzialisierung (z.B. für Landwirtschaft, Kartographierung, usw.)
-
Hochauflösende Satellitenfotos für Google in Vorbereitung : SkySat 

2.4. Navigation

- Amerikanisches GPS und russisches GLONASS in Betrieb
- Europäisches GALILEO-System mit 32 Satelliten seit 2016 operativ

2.5. Bemannte Aktivitäten

- auf ISS: Tourismus (1.Weltraumtourist Dennis Tito, 2001)
- Weltraumtourismus mit suborbitalen Flügen in Vorbereitung

3. Militärische Raumfahrt

3.1. passive Programme (z.B. Spionage, Frühwarnung)

- Zahlreiche Programme bei der NATO, in USA und Russland (z.B. COSMOS-Serie) in Betrieb
- Mehrere europäische Programme am Laufen (SPOT, SKYNET, HELIOS, SICRAL, Plejades,…)
- Auch Japan spioniert seit 2003 für militärische Zwecke
- Deutschland mit SAR-Lupe erstmals dabei (5 Satelliten,
  1.Start: 2006 mit russischen (!) COSMOS-3M erfolgreich)

3.2. aktive Programme (z.B. Raketenabwehr)

- zahlreiche suborbitale (ballistische) Aktivitäten (USA, Russland, China, Indien, Pakistan,
  Israel,…)
- SDI (strategic defense initiative): 1983 gestartet (US-Präsident Reagan), Nachfolger : NMD
- NMD (national missile defense): umfangreiche Programme in USA in Auftrag
- immer mehr Drittländer versuchen in die militärische Raumfahrt einzusteigen,
  die meisten Programme scheitern frühzeitig
- Bedrohliche Aktivitäten in Nordkorea und Iran gefährden Nachbarländer und den Weltfrieden.

4. Amateur-Raumfahrt

- Zahlreiche Länder starten eigene Aktivitäten mit Kleinsatelliten
- Studentische Hochschulgruppen bauen Nano- (bis 10 kg) und Mikrosatelliten (bis 100 kg)
- Vereinsaktivitäten
    - AMSAT betreibt Amateurfunksatelliten (z.B. OSCAR-Serie) => www.AMSAT.org
    - RAMOG betreibt Raketenmodellsport                                   => www.RAMOG.de

5. Trägersysteme und Startdienste

- Seit 1. Flug (Sputnik, 1957) wurden etwa 40 stationäre Weltraumbahnhöfe und mobile
  Startdienste errichtet bzw. sind noch in Errichtung, davon bieten derzeit etwa 12 Betreiber
  Startdienste weltweit am Markt an. U.a. H-2A (Japan, ab 1994), Ariane 5 (Europa, ab 1996),
  Proton (Russland, ab 1995), Sojus (STARSEM , seit 1999, ab 2008 auch ab Kourou),
  Langer Marsch (China, ab 2000), GSLV (Indien, ab 2001),
  Atlas 5 (USA, ab 2003), Delta 4 (USA, ab 2004), Falcon 9 (USA; SpaceX, seit 2010)
- Der harte Wettbewerb zwingt die Anbieter zu Kosteneinsparungen, die zu Verlust an Qualität
  und Zuverlässigkeit führen (zahlreiche Verluste, ca. 5 % aller Starts, low cost = low quality)
- Ariane 5-ESCA nach Fehlstart beim Erstflug am 11.12.2002
  seit 2.Flug 2005 regelmässig erfolgreich (bis 2016 Weltmarktführer für GEO-Satelliten).
- Entwicklung der Ariane 6 mit wiederzündfähigem VINCI-Oberstufen-Triebwerk in Arbeit.
  Erstflug für 2020 geplant. Bisher nur wenige Startaufträge.
- Auch China und Indien entwickeln jeweils eigene hochenergetische, kryogene Oberstufen
- Arianespace verliert mit Ariane 5 zunehmend den kommerziellen Markt für den GEO-Bereich
  an SpaceX (Falcon9)
- Die Chancen und Hoffnungen für Ariane liegen in ihrer politisch-strategischen Bedeutung für Europa.
- z.Z. finden jährlich wieder über 100 Starts für Weltraummissionen statt (nach starkem Rückgang in der
  russischen und militärischen Raumfahrt ist dies wieder vergleichbar mit den 1980er Jahren)
- Summe aller bisherigen künstlichen Himmelskörper auf Umlaufbahnen beträgt
  etwa 46000 Objekte, davon weniger als 5000 derzeit noch genutzt
- Unter italienischer Führerschaft wird derzeit der Träger VEGA (vierstufig, davon 3 x Feststoff)
  für kleinere Nutzlasten in Ergänzung zur Ariane 5 produziert (seit 2012 operativ)
- Im Auftrag der Arianespace werden seit 2011 auch Sojus in Kourou eingesetzt.
- In USA drängen mehrere privat finanzierte Trägersysteme auf den Markt, u.a.
  Falcon 9 (Firma SpaceX), Antares (ex: Taurus II) (Fa. OSC), NewGlenn (Fa. Blue Origin)

Empfehlenswerte deutschsprachige Links für mehr Information:

=> www.RAUMFAHRER.net   


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