Raketenstarts an sich sind mittlerweile fast schon Routine. Doch die Flugroute, die ein Raumschiff im Orbit nimmt, ist ein ganz anderes Thema. Denn nicht jede Umlaufbahn ist gleich – einige gelten als besonders effizient, andere sind kaum genutzt. Und dann gibt es da noch die Pole.
Die Fram2-Mission, benannt nach dem legendären Schiff, das als erstes sowohl die Arktis als auch die Antarktis erreichte, soll am späten Montagabend (31. März, 23:20 Uhr ET) starten. Ziel: eine polare Erdumlaufbahn in etwa 425 bis 450 Kilometern Höhe. An Bord: vier Hobby-Astronauten, die als erste Menschen überhaupt die Erde über ihre Pole hinweg umrunden werden.
Warum ist das noch nie passiert?
Ganz einfach: Energie. „Es braucht deutlich mehr Energie, um ein Raumschiff in eine polare Umlaufbahn zu bringen als in eine äquatoriale“, erklärt Jeffrey Hughes, Weltraumphysiker an der Boston University, gegenüber Gizmodo.
Die Erde dreht sich mit rund 1.600 km/h von Westen nach Osten – und zwar am schnellsten am Äquator. Das nutzen Raumfahrtagenturen geschickt aus: Wenn man in Richtung Osten startet, bekommt man quasi einen Geschwindigkeitsschub durch die Erdrotation. Weniger Energieaufwand, kleinere Rakete, geringerer Treibstoffverbrauch.
„Bei einem Start in eine polare Umlaufbahn fehlt dieser Schub“, ergänzt Mike Gruntman, Astronautik-Professor an der University of Southern California. Deshalb sind polare Umlaufbahnen energetisch gesehen die „teuren Tickets“ unter den Raumfahrtzielen – und wurden bislang vor allem unbemannt genutzt.
Wozu braucht man überhaupt einen Polarorbit?
Ganz einfach: für den Überblick. Wetter- und Klimasatelliten kreisen meist in polaren Umlaufbahnen, weil sie so die gesamte Erde abdecken können – anders als Satelliten im geostationären oder äquatorialen Orbit, die immer nur dieselbe Region beobachten. Die europäische Weltraumagentur ESA beschreibt den Polarorbit als ideale Lösung, um Daten über den ganzen Planeten hinweg zu sammeln – auch über die oft vernachlässigten Polarregionen.
Dazu kommt: Weil der Polarorbit den kompletten Globus abdeckt, eignet er sich auch hervorragend für Kommunikations- und Militärsatelliten. Kein Wunder also, dass dieser Orbit strategisch heiß begehrt ist.
Aber Menschen? Bisher Fehlanzeige
Und das hat auch gute Gründe. Neben dem höheren Energieaufwand gibt es ein weiteres, nicht ganz unerhebliches Problem: Strahlung.
„Die Strahlungsbelastung in polaren Umlaufbahnen ist deutlich höher als in Umlaufbahnen mit niedriger Inklination – wie zum Beispiel der, in der sich die Internationale Raumstation (ISS) befindet“, so Gruntman. Das liegt am Einfluss des Erdmagnetfelds: Geladene Teilchen aus den sogenannten Van-Allen-Strahlungsgürteln können in den Polarregionen leichter in die Umlaufbahn eindringen. Dort, wo sie die Atmosphäre treffen, entstehen unter anderem auch die berühmten Polarlichter.
Für eine kurze Mission wie Fram2 – geplant sind drei bis fünf Tage – sei das Risiko aber überschaubar, betont Gruntman. Für längere Aufenthalte in einem solchen Orbit müssten Raumfahrtagenturen allerdings genau hinschauen, was die Gesundheit der Crew betrifft.
Was plant die Fram2-Crew da oben?
Die vier Amateur-Astronauten – für alle ist es der erste Flug ins All – werden mit einer SpaceX-Dragon-Kapsel ins All geschossen. Ihre Umlaufbahn wird eine Neigung zwischen 60 und 90 Grad zum Äquator haben – also einen echten Polarorbit darstellen. Von dort oben wollen sie nicht nur spektakuläre Blicke auf die Pole genießen, sondern auch ein ganz besonderes Himmelsphänomen untersuchen: STEVE.
STEVE steht für „Strong Thermal Emission Velocity Enhancement“ – eine Art aurora-ähnliches Leuchten, das sich in violetten und grünlichen Schlieren über den Himmel zieht. Anders als klassische Polarlichter ist STEVE aber noch recht unerforscht. Und wer wäre besser geeignet, so ein seltenes Naturspektakel zu beobachten, als eine Crew, die direkt darüber hinwegfliegt?
Ein kleiner Schritt für vier Amateure…
Dass es ausgerechnet eine private Mission ist, die den polaren Orbit erstmals mit Menschen betritt, zeigt, wie sehr sich die Raumfahrt verändert hat. Was früher ausschließlich Regierungsbehörden wie NASA oder ESA vorbehalten war, liegt heute mehr und mehr in den Händen privater Anbieter – und wagemutiger Zivilist:innen.
Fram2 ist ein Schritt ins Unbekannte – und vielleicht auch ein Vorgeschmack auf das, was noch kommt. Denn wer weiß: Wenn die Pole künftig regelmäßig besucht werden, könnten Missionen wie diese den Grundstein legen für ganz neue Kapitel der Raumfahrt.
