13 Tonnen schwer, 20.000 Teile, 12 Kilometer Kabel
Wie baut man eigentlich ein Teil, das Menschen zum Mond bringt? Wir haben uns bei Airbus in der Werkstatt umgesehen
Ich packe meinen Koffer und nehme mit: einen Wechselschlüppi, eine Zahnbürste und ein ESM. Warte, what? Wer das Gedächtnisspiel mit der Crew spielt, die im Frühling 2026 den Mond umrunden soll, kriegt womöglich genau diese Antwort.
Das ESM (European Service Module), vier mal vier Meter groß, sorgt dafür, dass die vierköpfige Crew im Weltraum genügend Sauerstoff und Wasser hat, nicht erfriert oder einen Hitzetod stirbt. Es liefert außerdem Treibstoff und Strom. „Man kann sich ein Raumschiff wie ein Wohnmobil vorstellen“, sagt Annemarie Gruschke-Lohse, Ingenieurin für Raumfahrttechnik bei Airbus Defence and Space. „Im ESM sind alle Vorräte. Die Astronauten sitzen vorne in der Fahrerkabine. Die heißt Orion und wird in den USA gebaut.“ Zusammen bilden Orion und ESM das Raumschiff, das auf der Rakete sitzt.
Mehr als 150 Ingenieurinnen und Ingenieure aus zehn Ländern haben das ESM entwickelt. Gefertigt wird es bei Airbus in Bremen, der deutschen Raumfahrtstadt. Und zwar pro Jahr ein ESM – bis ESM-6. So steht es im Vertrag zwischen Airbus und der ESA, die wiederum die NASA beliefert. Aber wie baut man ein Modul, das rund 20.000 Teile hat?
Wie gigantische Torten stehen ESM-4 bis -6 in den „Reinräumen“: riesige Fertigungshallen, die man ohne Haarschutz, Anzug und spezielle Schuhe nicht betreten darf. Sauberkeit hat Priorität, selbst die Partikel in der Luft werden gezählt.
Auf Gerüsten wird gerade am ESM-5 geschraubt. Es wirkt wie eine Mischung aus Lego, Heizungskeller und Glasfaserausbau. Jedes Teil hat seinen Platz, nichts wird dem Zufall überlassen, selbst die Farbe der Kabelbinder hat hier etwas zu sagen. ESM-4, fertig: braune Kabelbinder; ESM-5, in Arbeit: gelbe, wiederverschließbare Kabelbinder. Bei rund zwölf Kilometern Kabel kommt immer noch mal ein neues Kabel dazu.
Mit der Umrundung des Mondes 2026 ist das Artemis-Programm der NASA nicht abgeschlossen. Artemis II bereitet Artemis III vor: die Mondlandung. Sie soll Mitte 2027 stattfinden und die erste astronautische Mondmission seit dem Jahr 1972 sein. Jede Artemis-Mission braucht ein eigenes ESM, weil man es nur einmal verwenden kann.
Die extremen Temperaturunterschiede im All sind eine große Herausforderung
Die Einzelteile werden von Zulieferern aus halb Europa gebaut, in Bremen stehen sie dann vor der Aufgabe, alle zu einem funktionierenden System zusammenzubauen. Sitzt ein Teil nicht richtig, kann es am ganzen ESM nicht weitergehen. Damit die Ingenieurinnen und Mechaniker nicht durcheinanderkommen, gibt es hier statt einzelner Lego-Tüten viele Boxen. In der Box sind alle Teile, die es für den nächsten Schritt beim Zusammenbau (hier sagen sie „Integration“) braucht. Also Box schnappen, rauf auf eine der Plattformen, Teile anschrauben oder -schweißen, fertig. Aber bevor ein Teil überhaupt verbaut wird, wird es getestet.
Da sind zum Beispiel die Ventile. Die sitzen unter anderem an den Leitungen, um die Zufuhr von Helium, Treibstoff, Wasser, Sauerstoff und Stickstoff zu steuern. Über Monate werden die Ventile geprüft: Sie werden zigmal auf- und zugemacht, wichtig ist, dass sie richtig dicht sind. „Für den Fall, dass ein Sauerstofftank wegbricht, muss das Ventil zum nächsten Tank ausreichend dicht sein“, sagt Gruschke-Lohse. Außerdem wird geprüft, dass ein Ventil nicht zu viel Strom verbraucht. Energie ist kostbar im Weltraum.
Ralf Zimmermann, Leiter der Explorationsaktivitäten bei Airbus, wird geradezu euphorisch, wenn er über die Ventile spricht. Für ihn sind sie kleine Wunder. „Diese Bang-bang-Regelung, einfach großartig.“ Im Weltraum fehlt die Schwerkraft, mit der der Treibstoff von allein ins Triebwerk gelangt. „Er braucht einen kleinen Schubs. Den gibt im ESM das Heliumgas.“ Damit der Druck zwischen den Heliumtanks stimmt, braucht es Ventile, die das Gas von Tank zu Tank leiten, innerhalb von Millisekunden. Bang, bang.
Neben der Schwerelosigkeit sind die extremen Temperaturunterschiede eine große Herausforderung. Im Schatten der Erde oder des Mondes ist es kälter als minus 100 Grad, im Sonnenlicht heißer als kochendes Wasser. Damit das Wasser und der Treibstoff des Raumschiffs nicht gefrieren, werden die Tanks mit einer Art Wärmepflaster beheizt. „Von unserer Arbeit hängt das Leben der Astronauten ab“, sagt Ingenieurin Gruschke-Lohse.
Wenn im Frühjahr zum ersten Mal Menschen mit der Artemis-II-Mission Richtung Mond aufbrechen, schlägt die Stunde von ESM-2. Für Gruschke-Lohse ein „geiles Gefühl, da seinen Beitrag geleistet zu haben“. Nach etwa zehn Tagen soll Orion, die Fahrerkabine des Raumschiffs, mit der Mannschaft zur Erde zurückkehren. Ohne ESM. Das Modul wird vorher abgekoppelt und verglüht in der Atmosphäre. Es hat seine Aufgabe erfüllt.
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Titelbild: © Airbus Defence and Space 2022 / Frank Thomas Koch
