Commercial Lunar Payload Services

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Modelle der Lander der ersten drei vergebenen Verträge. Von links: Peregrine von Astrobotic Technology, Nova-C von Intuitive Machines und Z-01 von OrbitBeyond.

Commercial Lunar Payload Services (CLPS [ˈklɪps], „kommerzielle Mondnutzlastdienste“) ist ein Programm der US-amerikanischen Raumfahrtbehörde NASA zur Durchführung unbemannter Mondlandungen, die zu der Erforschung des Mondes beitragen und bemannte Missionen des Artemis-Programms vorbereiten sollen.[1] Die einzelnen CLPS-Mondflüge werden von privaten Raumfahrtunternehmen im Auftrag der NASA ausgeführt. Vor allem sollen kleinere Roboter und Rover zum Mond transportiert werden und dort nach Ressourcen suchen. Das Budget für das Programm beläuft sich auf insgesamt 2,6 Milliarden US-Dollar.[2]

Bei den im Rahmen von CLPS abgeschlossenen Verträgen handelt es sich um Festpreisverträge für alle mit dem Transport verbundenen Leistungen. So übernehmen die Unternehmen die Integration der Nutzlasten, die Erprobung und die Lieferung auf die Mondoberfläche. Nach dem Transport besteht die Möglichkeit, dass die Auftragnehmer noch weitere Serviceleistungen erbringen.[3]

Im Gegensatz zum Apollo-Programm, bei dem die NASA im Vorfeld eigene Lander und Rover auf den Mond schickte, setzt das CLPS-Programm darauf, die private Raumfahrtindustrie zur Entwicklung von günstigen Lösungen zu bewegen. Statt eines teuren staatlichen Programms soll ein Markt für Universitäten, Unternehmen und die Raumfahrtbehörden anderer Nationen, die Nutzlast auf den Mond senden wollen, geschafft werden. Aufgrund der relativ geringen Kosten der Missionen werden größere Risiken eingegangen und häufigere Fehlschläge einkalkuliert.[4]

Geschichte

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Auftragsvergabe

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Im Jahr 2017 veröffentlichte die NASA einen sogenannten Request for Information, in dem Raumfahrtunternehmen über ihre Fähigkeiten, Nutzlast auf den Mond zu bringen, befragt wurden. Die NASA gab bekannt, dass diese Informationen möglicherweise bei zukünftigen Ausschreibungen berücksichtigt werden können, kündigte jedoch noch kein Programm an.[5]

Im April 2018 veröffentlichte die Raumfahrtagentur einen Entwurf für eine Ausschreibung.[6] Im November gab die NASA dann bekannt, dass neun Unternehmen die Möglichkeit bekommen, sich für das CLPS-Programm zu bewerben.[7] Folgende Unternehmen wurden ausgewählt: Astrobotic Technology, Deep Space Systems, Draper, Firefly Aerospace, Intuitive Machines, Lockheed Martin, Masten Space Systems, Moon Express und OrbitBeyond. Es wurde angekündigt, dass die Verträge einen Gesamtwert von 2,6 Milliarden US-Dollar über die nächsten zehn Jahre haben sollen.[8]

Die Gewinner der Ausschreibung wurden im Mai 2019 bekannt gegeben. OrbitBeyond wurden 97 Millionen Dollar zugesichert, um bis zu vier Nutzlasten zum Mare Imbrium zu bringen. Astrobotic Technology erhielt einen Auftrag im Wert von 79,5 Millionen Dollar erhalten und kündigte an, bis zu 14 Nutzlasten zum Lacus Mortis zu transportieren. Intuitive Machines erhielt den Zuschlag, um für 77 Millionen Dollar bis zu fünf Nutzlasten zum Oceanus Procellarum zu fliegen. Es war geplant, schon 2020 mit den ersten Starts zu beginnen.[9] Im Juli 2019 gab die NASA jedoch bekannt, dass OrbitBeyond wegen betrieblicher Probleme seinen Vertrag nicht erfüllen könne und somit aus dem Programm ausscheidet.[10]

Im November 2019 wurden mit Blue Origin, Ceres Robotics, Sierra Nevada Corporation, SpaceX, und Tyvak Nano-Satellite Systems fünf weitere Unternehmen als mögliche Vertragspartner verkündet.[11]

Illustration von VIPER

Ein weiterer Partner aus dem ersten Pool wurde dann im April 2020 für einen Vertrag ausgewählt: Masten Space Systems erhielt einen Auftrag im Wert von 75,9 Millionen Dollar.[12] Weiterhin gab man im Juni bekannt, dass Astrobotic Technology den NASA-Rover VIPER zum Mond bringen soll.[13] Der Vertrag im Wert von 199,5 Mio. Dollar sah vor, den Rover bis Ende 2023 zum Mond zu transportieren.[14]

Intuitive Machines erhielt im Oktober 2020 einen zweiten Vertrag. Dieser ist etwa 47 Millionen Dollar wert und soll dazu dienen, Eis unterhalb der Mondoberfläche zu sammeln.[15]

Im Februar 2021 erteilte die NASA Firefly Aerospace einen Auftrag in Höhe von rund 93,3 Millionen Dollar, um eine Reihe von zehn Experimenten zum Mare Crisium zu bringen. Der Start der Mission war für 2023 geplant.[16]

Im November 2021 wurde mit Intuitive Machines ein dritter Vertrag geschlossen. Dieser ist mit 77,5 Millionen Dollar dotiert und beinhaltet die Lieferung von vier Nutzlasten zur Mondoberfläche. Die Mission mit der Bezeichnung IM-3 soll die Nutzlasten in die Region Reiner Gamma bringen.[17]

Der insgesamt achte Vertrag im Rahmen des CLPS-Programms ging an ein Team unter der Führung von Draper. Als Hauptauftragnehmer ist Draper für die Systemtechnik, Tests und Qualitätssicherung zuständig. Das Landegerät selbst basiert auf einem Entwurf der US-Tochtergesellschaft des japanischen Raumfahrtunternehmens ispace und wird von Systima Technologies, einer Abteilung von Karman Space & Defense, hergestellt. Die Abteilung Electromagnetic Systems von General Atomics wird für die Integration und Erprobung der Nutzlast verantwortlich sein. Im Juli 2022 erhielt das Unternehmen die Zusage zu einem Vertrag über 73 Millionen USD für den Transport und die Durchführung von Experimenten zum Schrödinger-Krater auf der Mondrückseite nahe des Südpols.[18]

Im März 2023 erteilte die NASA Firefly einen Auftrag im Wert von 112 Millionen Dollar für eine weitere Mission mit einem Lander Blue Ghost, der 2026 starten und zur Mondrückseite führen soll.[19]

Start von IM-1

Gestartete Missionen

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Als erste Mission des CLPS-Programms startete am 8. Januar 2024 die Peregrine Mission One mit der ersten Vulcan-Rakete der United Launch Alliance (ULA).[20] Kurz nach dem Start entstand ein Treibstoffleck am Peregrine-Lander, weshalb keine weiche Mondlandung mehr möglich war. Am 18. Januar stürzte der Lander zurück auf die Erde.[21]

Die zweite Mission des Programms startete am 15. Februar 2024 mit einer Falcon 9 von SpaceX.[22] Mit Intuitive Machines 1 gelang am 22. Februar die erste weiche amerikanische Mondlandung seit Apollo 17 im Jahr 1972. Der Lander Odysseus landete bei dem Krater Malapert A, etwa 300 Kilometer vom Südpol des Mondes entfernt.[23] Der Lander kippte jedoch bei der Landung um. Trotzdem sei laut Intuitive Machines die Stromversorgung weiterhin möglich und die Experimente könnten durchgeführt werden.[24]

Aufträge

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Die NASA hat bisher zehn Aufträge vergeben. Von diesen sind acht noch gültig. Zwei wurden an Astrobotic Technology und drei an Intuitive Machines vergeben. Firefly Aerospace hat zwei Lieferverträge erhalten. Draper hat bisher einen Vertrag abgeschlossen. Zwei CLPS-Missionen wurden bisher abgesagt, nachdem ihre Verträge unterzeichnet wurden. Das Unternehmen Masten Space Systems musste Insolvenz anmelden und konnte daher den Vertrag nicht mehr erfüllen. Das in New Jersey ansässige Unternehmen OrbitBeyond erhielt einen CLPS-Vertrag, den man jedoch kündigte, da das Unternehmen verlauten ließ, dass man die Zeitfristen nicht einhalten könne.[25]

Name Mission Unternehmen Leistung Bekanntgabe
TO 2-AB Peregrine Mission One Astrobotic Technology Transport von wissenschaftlichen Nutzlasten mit einem Peregrine-Lander 31. Mai 2019[9]
TO 2-IM Intuitive Machines 1 Intuitive Machines Transport von wissenschaftlichen Nutzlasten zur Untersuchung von Wechselwirkungen zwischen Weltraumwetter und Mondoberfläche, Radioastronomie, Präzisionslandetechnologien mit einem Nova-C-Lander 31. Mai 2019[9]
TO 20A Griffin Mission One Astrobotic Technology Transport des Rovers Viper, der das Vorkommen von Wasser auf dem Mond untersuchen soll, mit einem Griffin-Lander 10. Juni 2020[13]
TO PRIME-1 Intuitive Machines Mission 2 Intuitive Machines Transport von wissenschaftlichen Nutzlasten zur Untersuchung der Ressourcennutzung auf dem Mond mit einem Nova-C-Lander 16. Oktober 2020[15]
TO 19D Blue Ghost Mission 1 Firefly Aerospace Transport von wissenschaftlichen Nutzlasten zur Untersuchung des Wärmeflusses im Mondinneren und den Wechselwirkungen zwischen Boden und Oberfläche sowie Technologien zur Regolith-Probenahme mit einem Blue-Ghost-Lander 4. Februar 2021[16]
TO CP-11 Intuitive Machines 3 Intuitive Machines Transport von wissenschaftlichen Nutzlasten zur Untersuchung von Reiner Gamma und der Strahlungsumgebung auf dem Mond mit einem Nova-C-Lander 18. November 2021[17]
TO CP-12  Team Draper Draper Transport von wissenschaftlichen Nutzlasten zur Untersuchung tektonischer Aktivitäten im Mondinneren, des Wärmeflusses und der elektrischen Leitfähigkeit im Untergrund mit einem Series2- bzw. Apex-Lander 21. Juli 2022[18]
TO CS-3 Blue Ghost Mission 2 Firefly Aerospace Transport von wissenschaftlichen Nutzlasten einem Blue-Ghost-Lander 15. März 2023[19]
TO CT-3 Blue Origin Transport von einer wissenschaftlichen Nutzlast 6. August 2024[26]
TO CP-22  Intuitive Machines 4 Intuitive Machines Transport von wissenschaftlichen Nutzlasten mit einem Nova-C-Lander 29. August 2024[27]
Abgesagt
OrbitBeyond Transport von wissenschaftlichen Nutzlasten mit Lander Z-01 31. Mai 2019[9]
Masten Mission 1 Masten Space Systems Transport von wissenschaftlichen Nutzlasten mit Lander XL-1 8. April 2020[12]

Nutzlasten

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Landeplätze der CLPS-Missionen auf der Mondoberfläche

Die Nutzlasten werden von der NASA unabhängig von der Vergabe der Transportaufträge bestimmt. Sie werden von Einrichtungen der NASA entwickelt und gebaut und auf die verschiedenen Missionen des CLPS-Programms verteilt. Die Nutzlasten werden nach den Prioritäten der NASA und dem verfügbaren Budget ausgewählt. Die meisten Nutzlasten werden durch Ausschreibungen des PRISM-Programms (Payloads and Research Investigations on the Surface of the Moon, „Nutzlasten und Forschungsuntersuchungen auf der Mondoberfläche“) ausgewählt.[3] Zu den Nutzlasten gehören mehrere Spektrometer, kleinere Mondrover, Instrumente für seismische und magnetische Untersuchungen sowie verschiedene Technologiedemonstrationen.

Die ersten Instrumente, die auf einer der CLPS-Missionen starten könnten, wurden von der NASA im Februar 2019 vorgestellt. Es wurden zwölf Experimente und Technologiedemonstrationen angekündigt.[28] Die Auswahl von zwölf weiteren Nutzlasten folgte im Juli 2019.[29] Im Juni 2021 wurden dann, im Rahmen von PRISM drei neue Nutzlastsets für wissenschaftliche Untersuchungen ausgewählt.[30] Schließlich wurden im Juni 2022 zwei weitere Instrumente als Teil des CLPS-Programms benannt. Auch diese sind Teil des PRISM-Programms.[31]

Liste der CLPS-Missionen

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Name Datum Unternehmen Lander Trägerrakete Ziel Nutzlast Status
Gestartet
Peregrine Mission One 8. Jan. 2024[32] Astrobotic Technology Peregrine Vulcan VC2S Mons Gruithuisen Gamma 21 Nutzlasten insgesamt, fünf von der NASA[20] Am 18. Januar auf die Erde abgestürzt[33]
Intuitive Machines 1 15. Feb. 2024[34] Intuitive Machines Nova-C (Odysseus) Falcon 9 Malapert-A-Krater 12 Nutzlasten, davon sechs für die NASA[35] Am 22. Februar gelandet[36]
Geplant
Blue Ghost M1 Jan. 2025[37] Firefly Aerospace Blue Ghost Falcon 9[38] Mare Crisium Zehn Nutzlasten für die NASA[39]
Intuitive Machines 2 Feb. 2025[40][41] Intuitive Machines Nova-C Falcon 9 Shackleton-Krater[42] NASA-Experiment PRIME-1, bestehend aus einem Bohrer und einem Spektrometer[43]
Griffin Mission One Herbst 2025[44] Astrobotic Technology Griffin Falcon Heavy[45] Nobile-Krater NASA-Rover VIPER Das Viper-Projekt wurde im Juli 2024 gestrichen.[46]
Intuitive Machines 3 2025[47] Intuitive Machines Nova-C Falcon 9 Reiner Gamma Mindestens zwei Nutzlasten der NASA und je eine von ESA und KASI[48]
Team Draper 2026[49] Draper APEX 1.0 Schrödinger-Krater Mehrere NASA-Instrumente zur Untersuchung der elektrischen und magnetischen Eigenschaften des Landeplatzes[18]
Blue Ghost M2 2026[50] Firefly Aerospace Blue Ghost Mondrückseite Nutzlasten von NASA, ESA und privaten Unternehmen
Intuitive Machines 4 2027[51] Intuitive Machines Mondsüdpol Sechs Nutzlasten der NASA
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Commons: Commercial Lunar Payload Services – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

Einzelnachweise

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  1. ↑ Commercial Lunar Payload Services. In: NASA. Abgerufen am 18. Februar 2024 (amerikanisches Englisch).
  2. ↑ Nasa will ab Dezember "Pakete" zum Mond schicken. In: MDR Wissen. 2. Oktober 2022, abgerufen am 18. Februar 2024.
  3. ↑ a b The Commercial Lunar Payload Services Program. In: Report Series: Committee on Biological and Physical Sciences in Space: Using Commercial Lunar Payload Services (CLPS) to Achieve Lunar Biological and Physical Science Objectives. National Academies of Sciences, Engineering, and Medicine, Washington, DC 2021, Kap. 3, S. 9 ff., doi:10.17226/26378 (englisch).
  4. ↑ Kenneth Chang: American Company’s Spacecraft Malfunctions on Its Way to the Moon. In: The New York Times. 8. Januar 2024, abgerufen am 19. Februar 2024.
  5. ↑ Jeff Foust: NASA requests information on commercial lunar missions. In: SpaceNews. 3. Mai 2017, abgerufen am 18. Februar 2024 (amerikanisches Englisch).
  6. ↑ Debra Werner: NASA to begin buying rides on commercial lunar landers by year's end. In: SpaceNews. 24. Mai 2018, abgerufen am 18. Februar 2024 (amerikanisches Englisch).
  7. ↑ Sarah Kaplan: In a first, NASA is outsourcing its next moon lander to a private company. In: Washington Post. 29. November 2018, abgerufen am 18. Februar 2024 (englisch).
  8. ↑ Samantha Masunaga: NASA selects nine companies that could send science experiments to the surface of the moon. In: Los Angeles Times. 29. November 2018, abgerufen am 18. Februar 2024 (amerikanisches Englisch).
  9. ↑ a b c d Kenneth Chang: NASA Hires 3 Companies for Moon Science Deliveries. In: The New York Times. 31. Mai 2019, abgerufen am 18. Februar 2024.
  10. ↑ Jeff Foust: Commercial lunar lander company terminates NASA contract. In: SpaceNews. 30. Juli 2019, abgerufen am 18. Februar 2024 (amerikanisches Englisch).
  11. ↑ New Companies Join Growing Ranks of NASA Partners for Artemis Program. In: NASA. 18. November 2019, abgerufen am 18. Februar 2024 (amerikanisches Englisch).
  12. ↑ a b Darrell Etherington: NASA selects Masten Space Systems to deliver cargo to the Moon in 2022. In: TechCrunch. 8. April 2020, abgerufen am 18. Februar 2024 (amerikanisches Englisch).
  13. ↑ a b Morgan McFall-Johnsen: NASA is about to farm out the launch of its first moon rover in 48 years to a commercial rocket company. In: Business Insider. 10. Juni 2020, abgerufen am 18. Februar 2024 (amerikanisches Englisch).
  14. ↑ Kenneth Chang: NASA Needs to Find Ice on the Moon. This Rover Will Lead the Search. In: The New York Times. 11. Juni 2020, abgerufen am 26. Juni 2023.
  15. ↑ a b NASA Selects Intuitive Machines to Land Water-Measuring Payload on the Moon. In: NASA. 16. Oktober 2020, abgerufen am 18. Februar 2024 (amerikanisches Englisch).
  16. ↑ a b NASA Selects Firefly Aerospace for Artemis Commercial Moon Delivery in 2023. In: NASA. 4. Februar 2021, abgerufen am 18. Februar 2024 (amerikanisches Englisch).
  17. ↑ a b Jeff Foust: NASA selects Intuitive Machines for CLPS lunar landing mission. In: SpaceNews. 18. November 2021, abgerufen am 18. Februar 2024 (amerikanisches Englisch).
  18. ↑ a b c NASA Selects Draper to Fly Research to Far Side of Moon. In: NASA. 21. Juli 2022, abgerufen am 18. Februar 2024 (amerikanisches Englisch).
  19. ↑ a b Jeff Foust: Firefly wins second NASA CLPS mission. In: SpaceNews. 15. März 2023, abgerufen am 18. Februar 2024 (amerikanisches Englisch).
  20. ↑ a b Jeff Foust: Vulcan Centaur launches Peregrine lunar lander on inaugural mission. In: SpaceNews. 8. Januar 2024, abgerufen am 18. Februar 2024 (amerikanisches Englisch).
  21. ↑ „Peregrine“-Mission: Nächster Versuch Ende des Jahres. In: Frankfurter Rundschau. 19. Januar 2024, abgerufen am 18. Februar 2024.
  22. ↑ Michael Sheetz: Moon company Intuitive Machines begins first mission after SpaceX launch. In: CNBC. 15. Februar 2024, abgerufen am 18. Februar 2024 (englisch).
  23. ↑ Tanja Banner: Erste US-Mondlandung seit 1972 – „Odysseus“ ist erfolgreich gelandet. In: Frankfurter Rundschau. 24. Februar 2024, abgerufen am 24. Februar 2024.
  24. ↑ Katrin Brand: US-Mondsonde "Odysseus" offenbar auf der Seite gelandet. In: Tagesschau. ARD, 4. Februar 2024, abgerufen am 24. Februar 2024.
  25. ↑ Milliardäre helfen NASA zum Mond. In: Forbes. 19. Februar 2024, abgerufen am 20. Februar 2024.
  26. ↑ Jeff Foust: NASA payload to fly on first Blue Origin lunar lander mission. In: SpaceNews. 12. August 2024, abgerufen am 18. Oktober 2024 (englisch).
  27. ↑ NASA Awards Intuitive Machines Lunar South Pole Research Delivery - NASA. Abgerufen am 18. Oktober 2024 (englisch).
  28. ↑ NASA Selects Experiments for Possible Lunar Flights in 2019. In: NASA. 21. Februar 2019, abgerufen am 18. Februar 2024 (amerikanisches Englisch).
  29. ↑ NASA Selects 12 New Lunar Science, Technology Investigations. In: NASA. 1. Juli 2019, abgerufen am 18. Februar 2024 (amerikanisches Englisch).
  30. ↑ NASA Selects New Science Investigations for Future Moon Deliveries. In: NASA. 10. Juni 2021, abgerufen am 18. Februar 2024 (amerikanisches Englisch).
  31. ↑ NASA Selects New Instruments for Priority Artemis Science on Moon. In: NASA. 2. Juni 2022, abgerufen am 18. Februar 2024 (amerikanisches Englisch).
  32. ↑ Linda Geddes, Linda Geddes Science correspondent: What happened to the Peregrine lander and what does it mean for moon missions? In: The Guardian. 9. Januar 2024, abgerufen am 19. Februar 2024.
  33. ↑ Jonathan Amos: Peregrine lander: American Moon mission destroyed over Pacific Ocean. In: BBC News. 18. Januar 2024, abgerufen am 25. Oktober 2024 (amerikanisches Englisch).
  34. ↑ Kenneth Chang: Odysseus, a Private Lunar Lander, Launches Toward the Moon. In: The New York Times. 15. Februar 2024, abgerufen am 19. Februar 2024.
  35. ↑ Broschüre der IM-1-Nutzlasten (PDF, 12 MB, englisch). Intuitive Machines, abgerufen am 5. Oktober 2023.
  36. ↑ Uwe Gradwohl: Mondsonde "Odysseus": Erfolgreiche Landung - dank Software-Trick. In: Tagesschau. ARD, 23. Februar 2024, abgerufen am 24. Februar 2024.
  37. ↑ NASA: NASA Invites Media to Firefly Blue Ghost Mission 1 Launch to Moon. 25. November 2024, abgerufen am 1. Dezember 2024 (englisch).
  38. ↑ Firefly Aerospace Awards Contract to SpaceX to Launch Blue Ghost Mission to Moon in 2023. In: Business Wire. 20. Mai 2021, abgerufen am 19. Februar 2024 (englisch).
  39. ↑ Blue Ghost Mission 1. In: fireflyspace.com. Abgerufen am 19. Februar 2024 (amerikanisches Englisch).
  40. ↑ Jeff Foust: Intuitive Machines calls for “infrastructure-first” focus for Artemis. In: SpaceNews. 14. November 2024, abgerufen am 12. Dezember 2024 (amerikanisches Englisch).
  41. ↑ NASA: CLPS Flight: Intuitive Machines (IM-2). Abgerufen am 12. Dezember 2024 (englisch).
  42. ↑ Linda Herridge: NASA, Intuitive Machines Announce Landing Site Location for Lunar Drill. In: NASA. 3. November 2021, abgerufen am 19. Februar 2024 (amerikanisches Englisch).
  43. ↑ Linda Herridge: NASA, Intuitive Machines Announce Landing Site Location for Lunar Drill. In: NASA. 3. November 2021, abgerufen am 19. Februar 2024 (amerikanisches Englisch).
  44. ↑ NASA Ends VIPER Project, Continues Moon Exploration. NASA-Pressemeldung vom 17. Juli 2024.
  45. ↑ Jeff Foust: Astrobotic purchases Falcon Heavy for third lunar lander mission. In: SpaceNews. 26. April 2023, abgerufen am 19. Februar 2024 (amerikanisches Englisch).
  46. ↑ NASA Ends VIPER Project, Continues Moon Exploration. NASA-Pressemeldung vom 17. Juli 2024.
  47. ↑ Jeff Foust: Intuitive Machines ready for launch of its first lunar lander. In: SpaceNews. 13. Februar 2024, abgerufen am 19. Februar 2024 (amerikanisches Englisch).
  48. ↑ NASA Selects Intuitive Machines for New Lunar Science Delivery. In: NASA. 17. November 2021, abgerufen am 19. Februar 2024 (amerikanisches Englisch).
  49. ↑ Jeff Foust: Ispace revises design of lunar lander for NASA CLPS mission. In: SpaceNews. 29. September 2023, abgerufen am 19. Februar 2024 (amerikanisches Englisch).
  50. ↑ Blue Ghost Mission 2. In: fireflyspace.com. Abgerufen am 19. Februar 2024 (amerikanisches Englisch).
  51. ↑ Tiernan P. Doyle: NASA Awards Intuitive Machines Lunar South Pole Research Delivery. NASA, 29. August 2024, abgerufen am 12. Dezember 2024 (amerikanisches Englisch).
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