Nach Tagen im All muss die Orion-Kapsel "Integrity" den Wiedereintritt in die Erdatmosphäre überstehen – ein Manöver, bei dem alles vom Hitzeschild abhängt.
Die Artemis-2-Mission der US-Raumfahrtbehörde Nasa verlief bislang reibungslos. Seit dem Start Anfang April lief nahezu alles nach Plan: Die Rakete hob ohne Probleme ab, das Raumschiff bewältigte den Flug zum Mond und zurück. Selbst eine kurzzeitige WC-Panne konnte der insgesamt positiven Bilanz nichts anhaben. An Bord: die US-Astronauten Christina Koch, Victor Glover, Reid Wiseman sowie der Kanadier Jeremy Hansen – eine Crew, die für viele Menschen weltweit ein Zeichen der Zuversicht setzte.
Doch entschieden ist die Mission noch nicht. In der Nacht auf Samstag soll die Kapsel im Pazifik vor San Diego landen – genauer gesagt um 2.07 Uhr (MESZ). Bis dahin wartet allerdings die heikelste Phase des gesamten Flugs.
Der Wiedereintritt gilt als ultimative Belastungsprobe. Dabei stellt sich vor allem eine Frage: Hält der Hitzeschild den extremen Temperaturen stand? Zweifel daran sind nicht unbegründet. Denn verbaut ist derselbe Schildtyp, der bereits bei Artemis 1 im Jahr 2022 Probleme machte. Damals kam es nach dem Wiedereintritt zu deutlichen Schäden, die das gesamte Programm um mehr als ein Jahr zurückwarfen.
Der Ablauf vor der Wasserung ist minutiös geplant. Rund sechs Stunden vorher beginnt die Crew mit den Vorbereitungen in der Kabine. Eine Stunde später bringen Triebwerke des Europäischen Servicemoduls (ESM) die Kapsel auf Kurs. 34 Minuten vor der Landung wird das Modul abgetrennt und verglüht in der Atmosphäre. Kurz darauf erfolgt eine letzte Kurskorrektur.
Die eigentliche Extremphase startet etwa 14 Minuten vor der Wasserung. In rund 122 Kilometern Höhe trifft "Integrity" auf die Erdatmosphäre – mit enormer Geschwindigkeit. Laut Nasa-Manager Rick Henfling erreicht die Kapsel dabei bis zu 38’365 km/h. Zwar bleibt sie damit knapp unter dem Rekord von Apollo 10, doch die Belastung ist dennoch gewaltig: Reibung und Druck erhitzen die Luft rund um das Raumschiff auf über 2800 Grad.
Hier kommt der Hitzeschild ins Spiel. Er ist 7,6 Zentimeter dick und besteht aus Silikatfasern und Epoxidharz. Sein Prinzip: kontrolliertes Abtragen. Dabei löst sich Material Schicht für Schicht, um die Hitze abzuleiten. Genau, dass funktionierte bei Artemis 1 jedoch nicht wie geplant. Stattdessen kam es zu unkontrollierten Ablösungen. Eine Untersuchung ergab, dass sich Gase im Inneren stauten, was zu Rissen führte, durch die "verkohltes Material abbrach" und eine Spur von Trümmern hinterließ.
Die Nasa hat das Problem inzwischen analysiert und das Material – bekannt als Avcoat – angepasst, sodass Gase besser entweichen können. Allerdings kam diese Verbesserung für Artemis 2 zu spät. Die aktuelle Mission nutzt daher noch den älteren Schildtyp.
Trotzdem gibt sich die Raumfahrtbehörde optimistisch. Schon bei Artemis 1 blieb die Temperatur im Inneren der Kapsel im sicheren Bereich. Zusätzlich wurde diesmal die Flugbahn verändert, um die Belastung zu reduzieren. "Integrity" soll steiler und schneller in die Atmosphäre eintreten, wodurch sich die Phase extremer Hitze von 14 auf acht Minuten verkürzt.
Doch nicht alle Fachleute sind überzeugt. Der frühere Space-Shuttle-Astronaut Charles Camarda warnte bereits im Jänner: "Die geänderte Eintrittsbahn für Artemis 2 […] reicht nicht aus, um eine Risikominderung zu gewährleisten."
Ein weiteres Problem: Die Bedingungen beim Wiedereintritt lassen sich am Boden kaum realistisch testen. Nasa-Experte Jeremy VanderKam räumte bereits 2022 ein: "Wir müssen immer auf den Testflug warten, um die endgültige Zertifizierung zu erhalten, dass unser System einsatzbereit ist".
Trotz dieser Unsicherheiten bleibt die Führung der Raumfahrtbehörde zuversichtlich. Nasa-Chef Jared Isaacman betont: "Wir haben volles Vertrauen in das Orion-Raumschiff und seinen Hitzeschild, der auf einer rigorosen Analyse und der Arbeit außergewöhnlicher Ingenieure basiert, die den Daten während des gesamten Prozesses gefolgt haben." Gleichzeitig macht er klar, wie entscheidend dieser Moment ist: "Da gibt es keinen Plan B. Das ist das Wärmeschutzsystem. Der Hitzeschild muss funktionieren."
