Während viele Augen noch auf Mondlandungen und spektakuläre Starts kommerzieller Raketen gerichtet sind, bereitet die US-Raumfahrtbehörde im Hintergrund einen Technologiesprung vor, der weit darüber hinausgeht. NASA plant eine interplanetare Mission mit einem kernbetriebenen Raumschiff zum Mars – und das bereits vor Ende 2028. Parallel dazu werden das Artemis-Mondprogramm umgebaut, Pläne für eine Mondbasis beschleunigt und die Nachfolge der Internationalen Raumstation in eine stärker kommerzielle Form überführt.
Raumschiff mit Kernenergie soll den Mars schneller erreichbar machen
Im Zentrum dieser neuen Ausrichtung steht ein Projekt mit bewusst futuristischem Charakter: Space Reactor‑1 Freedom, kurz SR‑1 Freedom. NASA beschreibt es als das erste interplanetare Raumschiff, das Kernenergie nutzt, um eine elektrische Antriebsanlage zu betreiben. Statt wie klassische Raketen chemische Treibstoffe zu verbrennen, setzt SR‑1 Freedom auf ein kompaktes Kernreaktorsystem, das während des Flugs kontinuierlich Strom für leistungsstarke Ionen- oder Plasmamotoren erzeugt.
Ziel von SR‑1 Freedom ist es, eine neue Ära der Raumfahrt einzuleiten, in der Reisen zum Mars nicht mehr als exotische Ausnahme gelten, sondern Teil eines regelmäßigen „Fahrplans“ durch das Sonnensystem werden. Bisherige Marsmissionen mit Sonden und Rovern stützten sich überwiegend auf Solarzellen. Diese funktionieren in Erdnähe und am Mars gut, verlieren aber deutlich an Leistung, je weiter ein Raumfahrzeug sich von der Sonne entfernt.
Für Missionen zu den äußeren Planeten oder für besonders schwere Nutzlasten stößt diese Technologie an physikalische Grenzen. Ein Kernreaktor an Bord liefert dagegen über Jahre hinweg eine stabile Energieversorgung – unabhängig von Entfernung, Schatten oder Staub auf Solarpaneelen.
Mit einem nuklear-elektrischen Antrieb kann ein Raumschiff:
- über lange Zeiträume kontinuierlich beschleunigen statt nur kurze Triebwerkszündungen durchführen
- mit deutlich weniger Treibstoffmasse höhere Geschwindigkeiten erreichen
- den Mars schneller erreichen und damit die Risiken für künftige bemannte Missionen senken
- schwerere wissenschaftliche Instrumente, Lander und Vorräte transportieren
Skyfall: eine Flotte von Mars-Helikoptern
SR‑1 Freedom wird nicht als leere Testplattform zum Mars geschickt. Nach der Ankunft soll das Raumschiff eine ganze Schwarmflotte von Helikoptern aussetzen, inspiriert vom Erfolg des kleinen Marshelikopters Ingenuity, der 2021 gemeinsam mit dem Rover Perseverance auf dem roten Planeten landete. Diese neue Generation von Fluggeräten trägt den Namen Skyfall.
Die Skyfall-Helikopter sollen in geringer Höhe über die Marsoberfläche fliegen und Regionen erkunden, in denen Rover mit Rädern nur schwer vorankommen – etwa steile Hänge, stark zerklüftete Felslandschaften oder tiefe Krater. Durch den parallelen Einsatz mehrerer Fluggeräte kann NASA:
- deutlich größere Gebiete in kürzerer Zeit kartieren
- mehrere wissenschaftlich interessante Orte gleichzeitig untersuchen
- Ausfälle besser abfedern, weil Reservegeräte zur Verfügung stehen
Im Fokus stehen nicht nur eindrucksvolle Bilder, sondern vor allem Daten über Bodenbeschaffenheit, Staubverhalten, Temperaturverläufe und potenzielle Ressourcen. Genau diese Informationen sind später entscheidend, um eine menschliche Basis auf dem Mars vorzubereiten – etwa für die Gewinnung von Wassereis oder die Herstellung von Treibstoff direkt vor Ort.
Artemis-Programm wird umgebaut: echte Mondlandung später
Trotz der Vision eines kernbetriebenen Marsflugs bleibt der Mond kurzfristig die operative Priorität. Artemis II, die Mission, bei der vier Astronautinnen und Astronauten den Mond umrunden sollen, ist für etwa April angesetzt. Dieser Flug soll zeigen, dass die Kombination aus Schwerlastrakete und Orion-Raumschiff zuverlässig genug für bemannte Mondreisen ist.
Im Anschluss ändert sich jedoch der Zeitplan. Artemis III, ursprünglich als erste neue Mondlandung angekündigt, erhält eine andere Aufgabe: Die Mission soll vor allem Systeme in einer Erdumlaufbahn testen. Die symbolische „erste Rückkehr“ von Menschen auf die Mondoberfläche seit Apollo verschiebt sich damit auf Artemis IV.
Mit Artemis IV will NASA demonstrieren, dass bemannte Mondlandungen nicht mehr als seltene Prestigeprojekte stattfinden, sondern als Beginn einer wiederkehrenden Routine. Langfristig ist vorgesehen, mindestens einmal pro Jahr Menschen auf dem Mond landen zu lassen, mit dem Ziel, den Rhythmus auf etwa alle sechs Monate zu steigern.
Um das zu erreichen, will sich die Behörde bewusst nicht von einem einzigen Anbieter abhängig machen. Mindestens zwei kommerzielle Unternehmen sollen in der Lage sein, Astronautinnen und Astronauten sicher auf die Mondoberfläche und wieder zurück zu bringen.
Vom Mondorbit zur Mondbasis in drei Schritten
Eine der auffälligsten Kursänderungen betrifft das geplante Mondraumstation-Projekt Gateway. Statt ein großes, dauerhaft bemanntes Außenposten im Orbit des Mondes zu errichten, wird dieses Konzept in seiner bisherigen Form vorerst zurückgestellt. NASA will finanzielle Mittel und Aufmerksamkeit stärker auf Infrastruktur direkt auf der Mondoberfläche lenken.
Der Aufbau der Mondpräsenz ist in drei Phasen gegliedert:
| Phase | Schwerpunkt |
|---|---|
| 1 | Regelmäßige bemannte Landungen und Tests grundlegender Systeme auf der Oberfläche |
| 2 | Aufbau robuster Infrastruktur wie Energieversorgung, Kommunikationsnetze und Transport |
| 3 | Entwicklung längerfristig bewohnbarer Module und erster Elemente einer Mondbasis |
In allen drei Phasen setzt NASA ausdrücklich auf internationale Partner. Länder wie Japan und Italien beteiligen sich mit Logistiklandern, wissenschaftlichen Instrumenten und möglicherweise bewohnbaren Modulen. Der Mond soll sich mittelfristig zu einem Testfeld für all jene Technologien entwickeln, die später auf dem Mars gebraucht werden: vom Leben mit begrenzten Vorräten bis hin zur lokalen Gewinnung von Rohstoffen.
Übergang zu kommerziellen Nachfolgern der ISS
Während neue Projekte für Mond und Mars anlaufen, läuft gleichzeitig die Zeit für die Internationale Raumstation (ISS) ab. Das seit mehr als zwei Jahrzehnten im Erdorbit betriebene Großlabor kann nicht unbegrenzt weiter genutzt werden. Um das Anfang der 2030er Jahre herum ist eine kontrollierte De-Orbit-Phase geplant, bei der die Station gezielt in den Ozean gelenkt wird.
Damit die USA danach nicht vorübergehend ohne permanente Präsenz im All dastehen – zumal China massiv in sein eigenes Raumstationsprogramm investiert – setzt NASA auf ein neues Modell. Geplant ist eine Kombination aus einem staatlichen Basismodul und mehreren kommerziellen Segmenten.
Das Konzept sieht grob drei Schritte vor:
- Zunächst wird ein neues staatliches Modul an die bestehende ISS-Struktur angekoppelt.
- Danach entwickeln kommerzielle Unternehmen eigene Module, die an dieses Verbundsystem andocken.
- Sobald die kommerziellen Bereiche technisch und betrieblich eigenständig arbeiten können, trennen sie sich und fungieren als separate Raumstationen.
So erhält die kommerzielle Raumfahrtbranche Zeit, Technologien, Geschäftsmodelle und Kundenkreise aufzubauen, ohne dass zwischen dem Ende der ISS und dem Start der Nachfolger eine Lücke entsteht. Für NASA wird der Zugang zu einem oder mehreren kommerziellen Stationen dann zu einer eingekauften Dienstleistung – ähnlich wie bereits heute bei Fracht- und Crewflügen mit SpaceX und anderen Anbietern.
Warum NASA jetzt konsequent auf Kernenergie im All setzt
Kernenergie im Weltraum löst schnell kritische Nachfragen aus, ist aber kein völlig neues Konzept. Bereits seit den 1960er-Jahren kamen kleine Radioisotopengeneratoren zum Einsatz, etwa auf den Voyager-Sonden oder auf dem Marsrover Curiosity. Diese Systeme liefern jedoch ausschließlich elektrische Energie und dienen nicht als Antrieb.
Ein echter Kernreaktor für den Vortrieb geht einen Schritt weiter. Er erhitzt entweder ein Arbeitsmedium oder erzeugt Strom, der leistungsstarke Triebwerke speist. Daraus ergeben sich mehrere Vorteile:
- höhere Effizienz als chemische Raketen bei langen Missionen
- stabile Energieversorgung für wissenschaftliche Instrumente über viele Jahre
- verkürzte Flugzeiten zum Mars, was die Strahlenbelastung für künftige Crews reduziert
- größere Flexibilität für Kurskorrekturen und alternative Flugprofile
Dem stehen Risiken gegenüber. Eine Rakete mit Kernreaktor an Bord darf beim Start keine gravierenden Unfälle mit Auswirkungen auf die Erdoberfläche verursachen. Um dieses Risiko zu minimieren, wird häufig vorgesehen, den Reaktor erst im Weltraum hochzufahren, wenn die Gefährdung für Menschen und Umwelt sehr gering ist. Zudem müssen internationale Vereinbarungen zum Einsatz nuklearer Systeme im All strikt eingehalten werden.
Was das für die Zukunft der Raumfahrt bedeutet
Sollte SR‑1 Freedom 2028 tatsächlich starten und seine Missionsziele erreichen, könnte dies einen Wendepunkt markieren. Kernenergie in der Raumfahrt würde nicht nur schnellere Marsflüge ermöglichen, sondern auch Missionen zu den eisigen Monden von Jupiter und Saturn realistischer machen, unter deren Oberfläche sich möglicherweise Ozeane verbergen. Für solche fernen Ziele reichen Solarzellen schlicht nicht aus.
Für die Öffentlichkeit ist der Begriff „Kernrakete“ erklärungsbedürftig. Frühere Missionen mit nuklearen Stromquellen haben jedoch gezeigt, dass sorgfältig geplante und gebaute Systeme sicher betrieben werden können. Die eigentliche Veränderung liegt in der Skalierung: von wenigen Pionierflügen hin zu einer Raumfahrt, in der Kernenergie als reguläre Option neben Solarpaneelen, Batterien und chemischen Triebwerken im Katalog der Antriebstechnologien steht.
Die kommenden zehn Jahre werden dabei zur Bewährungsprobe. Auf dem Mond wird erprobt, wie sich Leben und Arbeiten auf einem anderen Himmelskörper organisieren lassen. Gleichzeitig zeigt SR‑1 Freedom, wie sich ein neuer Typ Raumschiff auf der langen Route zum Mars verhält. Aus der Kombination beider Entwicklungslinien ergibt sich letztlich, wann und wie Menschen nicht nur zum Mond zurückkehren, sondern auch den Schritt zur bemannten Marsmission wagen.
FAQ
Warum setzt NASA nicht einfach auf stärkere chemische Raketen statt auf Kernenergie?
Chemische Raketen liefern sehr hohe Schubspitzen, sind aber ineffizient, wenn es um lange Reisezeiten und hohe Endgeschwindigkeiten geht. Ein nuklear-elektrischer Antrieb kann über Monate hinweg sanft, aber kontinuierlich beschleunigen und so mit weniger Treibstoffmasse deutlich höhere Geschwindigkeiten erreichen – ein entscheidender Vorteil für interplanetare Missionen.
Bedeutet ein kernbetriebenes Raumschiff ein höheres Risiko für die Erde?
Das Risiko wird vor allem in der Startphase betrachtet. Deshalb werden Reaktoren in der Regel so ausgelegt, dass sie während des Starts inaktiv bleiben und erst im Weltraum hochgefahren werden. Zusätzlich gelten strenge Sicherheitsstandards und internationale Regeln, um Gefahren für Menschen und Umwelt auf der Erde so gering wie möglich zu halten.
