Die LEGO Artemis Missionen starten: Vom STS zum SLS – kostenlose Bauanleitungen

Mit NASA SLS Flüge zum Mond und darüber hinaus: LEGO Modelle mit Erläuterungen und kostenlosen Bauanleitungen.

In unserem letzten Beitrag ging es um das STS (Space Transportation System – im allgemeinen Sprachgebrauch als Space Shuttle bekannt). Mit dem Flug STS-135 wurde das Space Shuttle Projekt Mitte 2011 beendet. Das Folgesystem SLS (Space Launch System) wurde auf den Weg gebracht und konnte – nach vielen Verzögerungen – im November 2022 mit Artemis I einen Testflug aller Komponenten durchführen.

Während das Space Shuttle als Transportsystem zum/vom Erdorbit konzipiert war, besteht die Aufgabe des SLS darin, Flüge zum Mond und darüber hinaus zu ermöglichen.

Allgemeine Beschreibung

Bestimmte Komponenten wurden vom STS übernommen. Dazu gehören die Feststoffraketen und 16 SSMEs (Space Shuttle Main Engines). Letztere waren am Heck eines Space Shuttle-Orbiters montiert und hatten den Flug in den Erdorbit unterstützt. Obwohl diese SSMEs beim Space Shuttle als wiederverwendbare Triebwerke zum Einsatz kamen (jeweils drei pro Orbiter), werden von den 16 SSMEs mit der Kennung RS-25 im SLS jeweils vier pro Flug eingesetzt und nicht geborgen, also nur für einen Flug verwendet. Somit sind insgesamt vier Artemis Flüge mit diesen vom STS übernommenen SSMEs vorgesehen. Für weitere Flüge werden komplett neue Triebwerke hergestellt. Die Feststoffraketen für das SLS sind baugleich mit den im STS eingesetzten Versionen (gewisse Komponenten wurden auf einen technisch neuen Stand gebracht), aber mit fünf anstelle von vier Segmenten länger und stärker als ihre Vorgänger im STS. Wie die SSMEs werden die einzelnen Komponenten der Feststoffraketen beim SLS ebenfalls nur einmal verwendet. Beim STS wurden diese an Fallschirmen geborgen und für zukünftige Flüge aufbereitet. Bis zu vier Astronautinnen/Astronauten finden in der Orion-Kapsel Platz, die eine ähnliche Form wie die Apollo-Mond-Kapsel hat aber entsprechend größer ist.

Zwischen den Feststoffraketen wird die Zentralstufe montiert und oben auf dieser werden abhängig von der Mission entsprechend weitere Stufen und zum Abschluß die Orion-Kapsel mit dem Rettungssystem ergänzt. Die Ende letzten Jahres geflogene Artemis-I-Mission nutzte die Version „Block 1 Crew“, die bis zu 95 t in eine niedrige Erdumlaufbahn (27 t in Richtung Mond) befördern kann. Diese Rakete hat eine Höhe von 98 m. Die Missionen Artemis II (Ende 2024) und III (Ende 2025) werden ebenfalls diese Konfiguration verwenden. Mit Artemis IV (ca. 2028) soll die SLS-„Block 1B Crew“-Konfiguration zum Einsatz kommen, die 111 m hoch ist und bis zu 105 t (38 t in Richtung Mond) befördern kann. Diese Steigerung der zu befördernden Nutzlast ist wichtig um neben der Orion-Kapsel auch weitere Module mitzunehmen (z. B. die für den Aufbau des Lunar-Gateways –quasi einer kleinen Raumstation um den Mond– nötig sind). Erreicht wird das durch eine größere Oberstufe, der Exploration Upper Stage (EUS), die die in Block 1 verwendete Oberstufe (Interim Cryogenic Propulsion Stage – ICPS) ersetzt.
Die europäische Raumfahrtorganisation ESA sorgt mit dem „European Service Module (ESM)“ – dieses ist unterhalb der Orion-Kapsel montiert– für einen entscheidenden Beitrag zum SLS. Das ESM versorgt die Systeme u.a. mit Strom, Wasser, Sauer- und Stickstoff, regelt die Temperatur in der Kapsel und hält sie auf dem richtigen Kurs.

Nachdem wir nun das Mini-Space Shuttle im LEGO Polybag 11976 nach unseren Vorstellungen modifiziert hatten kam uns (Ralf und Harald) der Gedanke, dass wir auch die SLS-Raketen (Block 1 und Block 1B) im gleichen Maßstab (ca. 1:510) erstellen könnten.
Um die SLS-Raketen zum Startplatz zu befördern, werden zwei Startplattformen (Mobile Launcher, ML) eingesetzt. Dabei dient ML1 für die „Block 1“- und ML2 für die „Block 1B“-Variante. ML2 ist aufgrund des höheren Gewichtes der „Block 1B“-Konfiguration verstärkt und minimal höher und hat zwei Zugangsarme des ML1 an höheren Stellen montiert, darunter auch der sogenannte CAA (Crew Access Arm – also der Zugangsarm, den die Besatzung nutzt, um zur Orion-Kapsel zu gelangen). Anders als beim STS gibt es auf der ML einen Serviceturm (beim STS war dieser fest am Startplatz montiert). Dies ähnelt der Konfiguration bei den Apollo-Mondflügen.
 
Als Basis des SLS dient die Zentralstufe (core stage) mit den beiden an den Seiten montierten Feststoffraketen (Solid Rocket Booster SRB).

Größen: H= 11.4 cm, B=4.3 cm, L= 2.5 cm, Anzahl Steine: 68
Alle in diesem Dokument gemachten Preis-Angaben sind vom 04.08.2023, stellen aber nur eine Orientierung dar. Tagesgenaue Preise bitte den genutzten Systemen entnehmen.
Preis:
studio: 3.32 EUR
Bricklink (auto): 2.63 EUR

Die Missionen Artemis I, II und III haben/werden die Konfiguration Block 1 (eine Übergangs-Oberstufe und die Orion-Kapsel mit Rettungsturm) verwenden.

Größen: H= 6.8 cm, B=2.1 cm, L= 2.1 cm, Anzahl Steine: 7
Preis:
studio: 0.27 EUR
Bricklink (auto): 0.29 EUR

Für diese Missionen kommt dann Mobile Launcher 1 (ML1) mit folgendem Aufbau (Serviceturm) zum Einsatz

Größen: H= 20.2 cm, B=7.2 cm, L= 6.4 cm, Anzahl Steine: 226
Preis:
studio: 15.77 EUR
Bricklink (auto): 10.08 EUR

Mobile Launcher Basis (ML1 und ML2)

Größen: H= 3.5 cm, B=10.6 cm, L= 10.0 cm, Anzahl Steine: 93
Preis:
studio: 9.82 EUR
Bricklink (auto): 7.45 EUR

Ab der Mission Artemis IV soll dann die Konfiguration Block 1B verwendet werden. Hierbei kommt eine stärkere Oberstufe zum Einsatz.

Größen: H= 8.8 cm, B=2.1 cm, L= 2.1 cm, Anzahl Steine: 9
Preis:
studio: 0.43 EUR
Bricklink (auto): 0.48 EUR

Für diese Missionen kommt dann Mobile Launcher 2 (ML2) mit folgendem Aufbau (Serviceturm) zum Einsatz

Größen: H= 21.4 cm, B=6.4 cm, L= 7.2 cm, Anzahl Steine: 250
Preis:
studio: 17.56 EUR
Bricklink (auto): 11.09 EUR

Für die Fahrt zum Startplatz 39B wird der NASA-Crawler benötigt.

Größen: H= 10.0 cm, B=7.5 cm, L= 10.5 cm, Anzahl Steine: 76
Preis:
studio: 6.41 EUR
Bricklink (auto): 5.83 EUR

Über spezielle Zugangsarme an den Servicetürmen des ML1 und ML2 hin zu den SLS-Raketenstufen werden Treibstoffen und andere benötigte Flüssigkeiten zur Verfügung gestellt. Ebenso die Strom- und Datenversorgung. Diese Zugangsarme sind vor dem Start so ausgerichtet, dass sie nahe an die Rakete heranreichen um die vorgesehenen Kopplungspunkte (Tankstutzen oder Strom-/Datenanschlüsse) zu erreichen. Ein Abheben der SLS-Rakete ohne Kollision mit den Zugangsarmen ist nicht möglich. Deshalb werden sie zur Seite, nach oben oder nach unten weggeklappt.

Folgende Funktionalität haben wir realisiert:

» Vor dem Start (Zugangsarme sind nahe an den Raketenstufen positioniert)
» Während des Starts (Zugangsarme sind von den Raketenstufen weggeklappt)

Wer nicht an den MLs interessiert ist, kann die Raketen auf einem kleinen Display präsentieren:

Größen: H= 3.5 cm, B=4.9 cm, L= 6.4 cm, Anzahl Steine: 51
Preis:
studio: 5.87 EUR
Bricklink (auto): 4.08 EUR

Eine allgemeine Anmerkung

Für die Orion-Kapsel haben wir den Stein links (Cone 1 1/2 x 1 1/2 x 2/3 Truncated – 33492) verwendet. Diesen gibt es aktuell NICHT in weiß. Alternativ könnte man den Stein rechts (Cone 1 1/6 x 1 1/6 x 2/3 (Fez) – 85975) einsetzten.

Kostenlose Bauanleitungen

Die Bauanleitungen stehen wie immer kostenlos unter folgenden Links zur Verfügung:

» Allgemeine Beschreibung 📁
» Zentralstufe + Feststoffraketen 📁
» Block 1 📁
» Mobile Launcher Base 📁
» Mobile Launcher Tower 1 📁
» Block 1B 📁
» Mobile Launcher Tower 2 📁
» Display 📁
» Crawler 📁

Eure Meinung!

Wer von euch verfolgt gespannt das Artemis-Programm der NASA und seinen internationalen Partnern? Seid ihr gespannt auf die kommenden Flüge zum Mond und darüber hinaus? Und wie gefallen euch diese kleinen Modelle? Äußert euch gerne in den Kommentaren!