LUNA nimmt Gestalt an
Der Mond wird bald greifbar - am Europäischen Astronautenzentrum (EAC) der ESA in Köln. Dort soll eine Anlage zur Nachbildung der Mondoberfläche gebaut werden. Das Gemeinschaftsprojekt der Europäischen Raumfahrtorganisation ESA und des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) trägt den Namen ESA-DLR LUNA und wird ein Trainingsgelände für Astronautinnen und Astronauten sowie ein Testzentrum für Technologien umfassen, das Partnerorganisationen sowie weiteren Nutzerinnen und Nutzern das nötige Wissen zur Vorbereitung auf eine Mondmission vermittelt.
Laut ESA-Projektleiter Jürgen Schlutz entstand die erste Idee für die Anlage im Jahr 2015. Seitdem wurden die Einrichtung und deren Ressourcen in mehreren Variationen entwickelt, dazu zählt auch die Verlagerung des Bauplatzes aufgrund lokaler, geschützter Eidechsen. Inzwischen befindet sich die Planung für den Bau jedoch in der Endphase.
„Der erste Spatenstich ist im 2. Quartal 2022 geplant, und wir streben an, dass LUNA bis Ende 2022 in Betrieb genommen werden kann“, sagt er.
Die Haupthalle von LUNA wird ein 700 m2 großes Regolith-Testfeld enthalten, das aus einem Mondstaubsimulator namens EAC-1 besteht und mit einer steuerbaren Beleuchtung ausgestattet ist, um die Oberflächenbedingungen und Experimente zuverlässig nachzustellen. LUNA wird die Simulation von Lichtbedingungen in einem lunaren Tag-Nacht-Zyklus sowie für verschiedene Standorte auf der Mondoberfläche ermöglichen, wobei der Schwerpunkt zunächst auf den Eigenschaften der Polargebiete liegen wird. Weitere Vorbereitungsräume, Labore und unterstützende Infrastruktur werden die Gesamtfläche der Anlage auf etwa 1000 m2 erhöhen.
Ein angrenzendes Wohnmodul, das Future Lunar Exploration Habitat (FLEXHab), wird ein mögliches Mondbasismodul darstellen, in dem die Astronautinnen und Astronauten leben und arbeiten werden. Sowohl das FLEXHab als auch die Haupthalle werden durch Solarenergiesysteme versorgt, die mit innovativen Brennstoffzellentechnologien für den Betrieb des FLEXHab kombiniert werden.
LUNA wird ein wertvoller Test- und Forschungsstandort für eine Vielzahl von Aktivitäten sein:
- Astronaut*innentraining und Forschungssimulation, insbesondere für die Zusammenarbeit von Teams auf der Mondoberfläche und Teams auf der Erde;
- Simulation, Validierung und Betrieb von Robotersystemen;
- Mensch-Maschine-Interaktionen, einschließlich wissenschaftlicher Aktivitäten, Aufbau und Wartung von Infrastrukturen sowie Betriebsabläufe und Notfallverfahren;
- Anwendungen von virtueller Realität (VR) und erweiterter Realität (AR);
- Forschung und Entwicklung für Materialien, Werkzeuge und Fertigung, einschließlich des Umgangs mit Mondstaub und der Verwendung von lokal gewonnenen Mondprodukten, bezeichnet als In-situ-Ressourcennutzung (ISRU); sowie
- regenerative Energiesysteme.
Europas Ziel ist es, alle zukünftigen Astronautinnen und Astronauten, die auf dem Mond landen, in der LUNA-Anlage in Köln auszubilden, um eine vollständige Simulation einer Mondmission auf der Erde in einer entsprechenden Umgebung, mit den richtigen Werkzeugen und der richtigen Betriebsunterstützung zu ermöglichen. LUNA wird auch von der Nähe zu den Einrichtungen und dem Fachwissen des Europäischen Astronautenzentrums der ESA und der DLR-Forschungsinstitute profitieren, wie z. B. dem Institut für Raumflugbetrieb und Astronautentraining mit seiner Erfahrung im Betrieb von Satelliten und Modulen im Weltraum und dem Institut für Luft- und Raumfahrtmedizin, einschließlich seiner :envihab-Anlage, was sie zu einem attraktiven Standort für die Vorbereitung von Menschen auf die Erforschung des Weltraums macht.
„Das Europäische Astronautenzentrum mit seinem integrierten Team, bestehend aus Personal des DLR-, der französischen Raumfahrtagentur CNES und der Italienischen Raumfahrtagentur ASI, bietet derzeit ein Astronaut*innentraining für die Internationale Raumstation sowie ein analoges Training im Freien und unter Wasser an. LUNA wird eine Lücke zwischen der Raumstation und dem bestehenden analogen Training schließen, um auf die einzigartigen Herausforderungen auf dem Mond vorzubereiten, wie etwa Transportmöglichkeiten, Mobilität auf der Oberfläche, Kommunikationseinrichtungen und Autonomie sowie die raue, staubige Umgebung auf dem Mond“, erklärt Jürgen Schlutz.
Die ESA ist Partner im Artemis-Programm der NASA, und ihre LUNA-Anlage wird auch für viele kommerzielle und internationale Partnerorganisationen von großem Interesse sein, die sich auf astronautische Mondmissionen vorbereiten. Daher ist sie als offenes Zentrum für Forscher*innen und Entwickler*innen aus aller Welt konzipiert.
„Die ESA kann bereits auf viele Erfahrungen aus der Astronaut*innenausbildung sowie der menschlichen und robotischen Weltraumforschung zurückgreifen. Mithilfe von LUNA und unserem Partner DLR wollen wir diese Erfahrungen weitergeben und Europa die Möglichkeit geben, bei den Vorbereitungen zur weiteren Erforschung des Mondes und schließlich des Mars ganz vorn mitzuspielen“, fügt Jürgen Schlutz ergänzend hinzu.