Die ISS und danach? Gegen Ende eines Weltraumkapitels

ISS: Zusammenarbeit im niedrigen Orbit, zwischen technischen Exploits und Herausforderungen danach

Eine niedrige Umlaufbahn, ein schneller Zyklus

Die Internationale Raumstation (ISS) befindet sich in einer niedrigen Erdumlaufbahn in einer durchschnittlichen Höhe von 415 km. In dieser Höhe vollzieht die Station alle 90 Minuten eine vollständige Erdumdrehung, also etwa 16 Umdrehungen pro Tag. Seine Umlaufgeschwindigkeit beträgt 27.700 km/h bzw. 7,7 km/s, was für die Astronauten an Bord die tägliche Beobachtung von rund 16 Sonnenauf- und -untergängen bedeutet, einen völlig gestörten biologischen Rhythmus.

Ein seit 2000 ununterbrochen bewohntes Labor

Die ISS ist seit November 2000 dauerhaft mit einer internationalen Besatzung besetzt, die in der Regel aus sechs Astronauten besteht. Diese Mitarbeiter leben und arbeiten in einer Mikrogravitationsumgebung und widmen den Großteil ihrer Zeit wissenschaftlichen Experimenten in den Bereichen Flüssigkeitsphysik, Zellbiologie, Weltraummedizin, Erdbeobachtung und sogar Quantenmechanik.

Eine beispiellose Zusammenarbeit

Das 1998 gestartete ISS-Programm ist eine große multinationale Errungenschaft. Unter der Leitung der NASA sind außerdem Roscosmos (ehemals FKA), die Europäische Weltraumorganisation (ESA), die japanische Agentur JAXA und die kanadische Agentur ASC beteiligt. Der Bau der modularen Station dauerte mehr als ein Jahrzehnt, wobei die Hauptmontagephase 2011 abgeschlossen wurde. Doch die Entwicklung der Station ging weit darüber hinaus weiter, wobei regelmäßig neue Module und Instrumente hinzukamen.

Ausgemusterte Shuttles, reduzierte Logistik

Bis 2011 ermöglichten amerikanische Raumfähren den Transport schwerer Lasten und von bis zu acht Astronauten gleichzeitig und sorgten so für ein nachhaltiges logistisches Tempo zwischen der Erde und der ISS. Gleichzeitig sorgten die russischen Sojus-Kapseln für einen regelmäßigen Wechsel von drei Astronauten. Durch die Stilllegung der Shuttles entstand ein logistischer Engpass. Von da an wurde die Frage des Ersatzes dieser Orbitalfahrzeuge von entscheidender Bedeutung.

Eine Frist verschoben, aber unvermeidlich

Das ursprünglich für 2015 geplante Ende der Lebensdauer der ISS wurde dank gezielter Renovierungen und einer Programmverlängerung mehrfach verschoben. Allerdings machen die Alterung der Strukturen, wiederholte Mikroeinschläge und die durch die Weltraumumgebung verursachte Korrosion es erforderlich, ernsthaft über einen Rückbau zwischen 2028 und 2030 nachzudenken. Dieser Prozess sollte ein kontrolliertes Deorbitieren umfassen, um die Trümmer in den Südpazifik am Point Nemo zu versenken, fernab jeglicher menschlicher Besiedlung.

Das Ende eines Orbitallabors: Welche Orbitalstationen für morgen?

Der Abflug der ISS markiert einen strategischen Wendepunkt. Mehrere öffentliche und private Akteure bereiten einen Ersatz für diese kolossale Struktur vor, der modularer, autonomer und zielgerichteter sein soll:

• Mondtor(NASA/ESA/JAXA/CSA): eine Station in der Mondumlaufbahn, die der Logistik der Artemis-Mondmissionen gewidmet ist.
• Tiangong(China): Die chinesische modulare Station ist bereits in Betrieb, setzt ihre Experimente fort und öffnet sich für internationale Partnerschaften.
• Starlab(Voyager Space/NASA): kommerzielles Stationsprojekt, dessen Inbetriebnahme für Ende der 2020er Jahre geplant ist.
• Blue Origin Orbital Reef: Konzept einer privaten Station für Forschung, Tourismus und industrielle Produktion in der Schwerelosigkeit.

ISS: ein geplantes und kontrolliertes Ende

Der zwischen 2028 und 2030 geplante Abflug der ISS aus der Umlaufbahn muss sorgfältig geplant werden, um einen unkontrollierten Fallout zu vermeiden. Seine Umlaufbahn wird schrittweise abgesenkt, so dass er in der Erdatmosphäre zerfällt und die verbleibenden Trümmer in die Erdatmosphäre fallen.Punkt Nemo», unbewohntes Gebiet des Pazifischen Ozeans.

Vergleichstabelle zukünftiger Orbitalstationen

Die Zeit nach der ISS wird durch eine Diversifizierung der Akteure und Ziele gekennzeichnet sein. Die einzige multinationale Station wird einem Archipel spezialisierter Stationen weichen. Damit tritt die menschliche Erforschung des Weltraums in ein kommerzielleres, modulareres und potenziell nachhaltigeres Zeitalter ein.

• Referenzen:
• • NASA, Überblick über die Internationale Raumstation (neues Fenster)
• • ESA, Europäische Weltraumorganisation (neues Fenster)
• • CNSA, Chinesische bemannte Raumfahrtbehörde (neues Fenster)
• • Blauer Ursprung,Orbital Reef-Projekt (neues Fenster)
• • Axiomraum,Axiom Station-Projekt (neues Fenster)

Nach der ISS: Welche Zukunft haben Low-Orbit-Stationen?

Während sich die ISS dem Ende ihres Betriebszyklus nähert, zeichnet sich eine neue Generation von Orbitalstationen ab. Die Umgebung im niedrigen Erdorbit (LEO) bleibt für die Menschheit von strategischer Bedeutung: ein Bereich der Beobachtung, wissenschaftlichen Forschung, technologischen Demonstration und industriellen Entwicklung. Aber die Modelle ändern sich: Große institutionelle Infrastrukturen weichen leichteren, modularen, spezialisierten und oft kommerziellen Stationen.

Auf dem Weg zu einer teilweisen Privatisierung der niedrigen Umlaufbahn

Mit dem schrittweisen Rückzug großer staatlicher Programme treten neue private Akteure an die Macht. Anstatt die ISS allein zu ersetzen, finanziert die NASA Partnerschaften mit Unternehmen wieAxiomraum, Voyager-WeltraumOderBlauer Ursprung. Diese kommerziellen Stationen werden die Aufgabe haben, verschiedene Dienstleistungen anzubieten: Unterkunft für Astronauten, pharmazeutische Forschung, Herstellung von Materialien in der Schwerelosigkeit und sogar Weltraumtourismus. Dieser Übergang markiert einen Bruch: Der Weltraum wird auch zum wirtschaftlichen Terrain.

Einhaltung wissenschaftlicher und logistischer Ziele

Zukünftige Sender werden kein einfacher kommerzieller Ersatz sein. Ihr Design integriert ultrakompakte Druckmodule, autonome Überlebenssysteme, Roboterarme und Interoperabilität mit verschiedenen Orbitalfahrzeugen (Dragon, Starliner, Dream Chaser). Große Agenturen – NASA, ESA, JAXA – werden dort weiterhin grundlegende Experimente in kontrollierten Umgebungen durchführen und die Infrastruktur an private Partner auslagern. Diese öffentlich-private Hybridisierung könnte den Zugang zum Weltraum flexibler machen und gleichzeitig die wissenschaftliche Exzellenz bewahren.

Zunehmende Modularität und funktionale Spezialisierung

Eine der wichtigsten Entwicklungen liegt in derModularität. Im Gegensatz zur ISS sind die nächsten Stationen von vornherein skalierbar konzipiert: Wohn-, Produktions-, Biologie- oder Medizinmodule können je nach Bedarf hinzugefügt oder entfernt werden. Einige Stationen werden völlig autonom sein, andere werden als logistische Relaispunkte oder Testplattformen für ein langfristiges Leben im Orbit dienen. Wir sind somit Zeugen der Entstehung eines echten orbitalen Ökosystems in LEO.

Technologische und rechtliche Herausforderungen

Trotz ihres Potenzials müssen diese Projekte mehrere Hindernisse überwinden. Auf technischer Ebene stellen die Haltbarkeit von Bauwerken, der Schutz vor Weltraummüll, das Recycling von Wasser und Luft sowie die Wartung durch Roboter große Herausforderungen dar. Auf rechtlicher Ebene erfordern die Verwaltung des Orbitverkehrs, die Haftung im Falle eines Zwischenfalls und die gemeinsame Nutzung von LEO-Ressourcen verstärkte internationale Vereinbarungen, insbesondere im Rahmen desWeltraumvertrag von 1967 (neues Fenster).

Auf dem Weg zu einem orbitalen Archipel

Die Ära des Einzelsenders könnte damit einem weichenorbitaler Archipel, bestehend aus verschiedenen und miteinander verbundenen Plattformen. Einige werden auf Grundlagenforschung ausgerichtet sein, andere auf industrielle Produktion, Weltraumausbildung oder Tourismus. Diese kontrollierte Fragmentierung ermöglicht eine größere Widerstandsfähigkeit des Weltraumsystems und ebnet gleichzeitig den Weg für eine erweiterte Zusammenarbeit zwischen Staaten, Unternehmen und wissenschaftlichen Einrichtungen.

• Referenzen:
• • Übersicht über kommerzielle LEO-Ziele der NASA (2023)
• • Blue Origin, Details zum Orbital Reef-Projekt (2024)
• • Axiom Space, Housing-Modul-Roadmap (2024)
• • CNSA, Tiangong-Programm(cmse.gov.cn) (neues Fenster)
• • ESA, Mondtor(esa.int) (neues Fenster)