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Wie die SLS-Mega-Rakete der NASA funktioniert – und warum sie wichtig ist

Das Space Launch System der NASA ist die leistungsstärkste Rakete, die jemals für bemannte Raumfahrt gebaut wurde. Sie wurde entwickelt, um Astronauten zum ersten Mal seit der Apollo-Ära über die niedrige Erdumlaufbahn hinaus zu schicken. Hier wird erklärt, wie ihre Triebwerke, Booster und Stufen zusammenarbeiten, um den Mond zu erreichen.

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Redakcia
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Wie die SLS-Mega-Rakete der NASA funktioniert – und warum sie wichtig ist

Eine Rakete für den Tiefraum

Nach der Ausmusterung des Space Shuttles im Jahr 2011 fehlte der NASA jahrzehntelang ein Trägersystem, mit dem Menschen über die niedrige Erdumlaufbahn hinaus befördert werden konnten. Das Space Launch System (SLS) wurde gebaut, um diese Lücke zu schließen – eine extrem schwere, nicht wiederverwendbare Trägerrakete, die speziell für den Start der Orion-Raumkapsel und großer Nutzlasten zum Mond und schließlich tiefer in das Sonnensystem entwickelt wurde.

Mit einer Höhe von 98 Metern in ihrer Block-1-Konfiguration ist die SLS die leistungsstärkste Rakete, die die NASA je geflogen hat. Bei ihrem ersten Start im Rahmen der unbemannten Artemis-I-Mission im November 2022 erzeugte sie beim Abheben einen Schub von mehr als 39.000 Kilonewton – etwa 20 Prozent mehr als die legendäre Saturn V, die Apollo-Astronauten zum Mond brachte.

Wie die Stufen zusammenarbeiten

Zwei Feststoffraketenverstärker

Die beiden seitlich montierten Feststoffraketenverstärker sind die größten, die jemals für bemannte Flüge gebaut wurden. Jeder ist 17 Stockwerke hoch, wiegt 725 Tonnen und erzeugt einen Schub von bis zu 16.000 Kilonewton. Zusammen liefern die Booster mehr als 75 Prozent des Gesamtschubs während der ersten zwei Flugminuten. Sie sind von den viersegmentigen Boostern des Space Shuttles abgeleitet, wurden aber für mehr Leistung auf fünf Segmente erweitert. Sobald ihr Treibstoff verbraucht ist, trennen sie sich und fallen in den Ozean.

Die Kernstufe

Zwischen den Boostern befindet sich die Kernstufe – ein 65 Meter langer Zylinder mit einem Durchmesser von 8,4 Metern, der von Boeing gebaut wurde. Sie enthält 2.775.000 Liter supergekühlten flüssigen Wasserstoffs (bei −253 °C) und flüssigen Sauerstoffs (bei −183 °C). Vier RS-25-Triebwerke, bewährte Kraftwerke, die aus dem Space-Shuttle-Programm aufgerüstet wurden, zünden Sekunden vor dem Start und brennen kontinuierlich für etwa 500 Sekunden. Das RS-25 verwendet einen Stufenverbrennungszyklus, bei dem Wasserstoff und Sauerstoff unter extremem Druck gemischt werden, um einen effizienten, steuerbaren Schub zu erzeugen. Zusammen erzeugen die vier Triebwerke eine Kraft von etwa 9.000 Kilonewton und ergänzen die rohe Leistung der Booster.

Oberstufe

Nachdem sich die Kernstufe etwa acht Minuten nach dem Start abgetrennt hat, übernimmt die Interim Cryogenic Propulsion Stage (ICPS). Angetrieben von einem einzelnen RL10-Triebwerk, das flüssigen Wasserstoff und Sauerstoff verbrennt, führt die ICPS einen oder zwei Zündvorgänge durch, um Orion auf seine Flugbahn zum Mond zu bringen. Für die ersten drei Artemis-Missionen dient die ICPS als Oberstufe; die NASA plant, für Artemis IV und darüber hinaus auf die Centaur V-Oberstufe von ULA mit zwei RL10-Triebwerken umzusteigen.

Was die SLS transportieren kann

In ihrer Block-1-Form kann die SLS bei einem einzigen Start mehr als 27 Tonnen zum Mond befördern – genug für das Orion-Raumschiff, seine vierköpfige Besatzung und die unterstützende Hardware. Die NASA plante ursprünglich leistungsstärkere Block-1B- und Block-2-Varianten mit einer Exploration Upper Stage und aufgerüsteten Boostern, aber im Februar 2026 stornierte Administrator Jared Isaacman diese Upgrades, um sich auf Block 1 mit der Centaur V-Oberstufe zu standardisieren, um das Risiko zu reduzieren und die Startkadenz zu verbessern.

Warum es wichtig ist

Die SLS ist derzeit die einzige Rakete, die für den Transport von Astronauten über die niedrige Erdumlaufbahn hinaus zugelassen ist. Während kommerzielle Alternativen wie das Starship von SpaceX in der Entwicklung sind, bleibt die SLS der bewährte Weg der NASA für bemannte Mondmissionen im Rahmen des Artemis-Programms. Ihre Designphilosophie – die Kombination von bewährter Hardware aus der Shuttle-Ära mit moderner Avionik – ermöglichte es der NASA, jahrzehntelange Engineering-Erfahrung zu nutzen und gleichzeitig die hohen Anforderungen der Tiefraumfahrt zu erfüllen.

Kritiker verweisen auf ihre Kosten und die langsame Startrate; die Lücke zwischen Artemis I und Artemis II überstieg drei Jahre. Die NASA hat darauf reagiert, indem sie Missionen hinzugefügt und mindestens eine Mondlandung pro Jahr nach 2027 anvisiert. Ob die SLS das Rückgrat der amerikanischen Tiefraumforschung bleibt oder schließlich durch kommerzielle Schwerlastträger ergänzt wird, sie stellt eine entscheidende Brücke zwischen der Shuttle-Ära und dem nächsten Kapitel der Menschheit jenseits der Erde dar.

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