Fortschritte in der Luft‑ und Raumfahrt im Jahr 2023 – Asteroidenbergbau, wiederverwendbare Raketen und das JWST

2023 war ein wichtiges Jahr für die Luft- und Raumfahrt. Dieser zum Jahreswechsel 2023/2024 verfasste Rückblick behandelt einige der bedeutenden Erfolge dieses Jahres.

1. Asteroidenforschung und Probenentnahme

Ein wichtiger Erfolg war die Rückführung von Material der NASA-Mission OSIRIS-REx. Der Name steht für Origins, Spectral Interpretation, Resource Identification, and Security – Regolith Explorer. Die Sonde flog zum erdnahen Asteroiden Bennu, um dessen Oberfläche kurz zu berühren, Material zu sammeln und eine Probenkapsel zur Erde zu schicken. Es handelte sich um wissenschaftliche Probenentnahme, nicht um kommerziellen Asteroidenbergbau.

• 8. September 2016:  OSIRIS‑REx startet
• 20. Oktober 2020: Der Probenarm von OSIRIS-REx berührt Bennu während eines kurzen Touch-and-go-Manövers und sammelt Oberflächenmaterial. Die Sonde bleibt nicht auf dem Asteroiden stehen.
• 24. September 2023: Die Sonde setzt in Erdnähe eine Kapsel aus. Diese landet mit dem Fallschirm in Utah, während das eigentliche Raumfahrzeug weiterfliegt.

Es war die erste US-Mission, die eine Asteroidenprobe zur Erde brachte; Japan hatte dies bereits zuvor geschafft. Das Material kann Aufschluss über die Planetenentstehung und die chemischen Vorläufer des Lebens geben. Die Mission verbesserte auch das Verständnis von Asteroiden, die ein mögliches Einschlagrisiko darstellen.

Quelle: National Aeronautics and Space Administration (NASA) / Goddard Space Flight Center (GSFC) / University of Arizona / Lockheed Martin, Gemeinfrei

Nach der Abgabe der Kapsel setzte die Sonde ihre Reise unter dem Namen OSIRIS-APEX in Richtung Apophis fort. Geplant war die Untersuchung von Veränderungen nach dessen sehr naher Erdpassage im Jahr 2029.

Die erfolgreiche Rückkehr der Asteroidenprobe ist zweifellos ein bemerkenswerter Erfolg in der Weltraumerforschung und -wissenschaft. Der Abschluss dieser Mission wird nicht nur wertvolles Material für wissenschaftliche Studien liefern, sondern auch unser Verständnis des Sonnensystems erweitern.

Ein wesentlich beteiligtes Unternehmen war die Lockheed Martin Corporation.

LMT Preisdiagramm

Lockheed Martin entwickelte und baute die Sonde, das Probenentnahmesystem und die Rückkehrkapsel und führte den Flugbetrieb durch. NASA Goddard hatte die Gesamtleitung der Mission, die University of Arizona die wissenschaftliche Leitung. Der Erfolg beruhte somit auf der Zusammenarbeit mehrerer Partner.
Für Anleger verdeutlichte der Auftrag Lockheed Martins Beteiligung an langfristigen staatlichen Raumfahrtprogrammen. Ein technischer Erfolg bestimmt für sich genommen jedoch weder das künftige Auftragswachstum noch die Anlagerendite.

2. Wiederverwendbare Raketen

Unternehmen wie SpaceX (SPCX ) förderten das Interesse an neuen Möglichkeiten in der Raumfahrt. Wiederverwendbare Raketenstufen unterstützen beispielsweise den Aufbau weltweiter Satellitenverbindungen. Eine Marskolonie bleibt ein wesentlich weiterreichendes Ziel, das durch Wiederverwendung allein nicht automatisch erreichbar wird.

2023 wurden wiederverwendbare Trägersysteme weiterentwickelt. Aus Sicht dieses Rückblicks konnten die Fortschritte weitere Innovationen im Jahr 2024 und danach vorbereiten.

Quelle: SpacecoasterVBG, CC BY-SA 4.0 <https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0>, via Wikimedia Commons

Zuverlässigkeit und geringerer Wartungsbedarf sind wichtige Ziele wiederverwendbarer Raketen. Additive Fertigung, meist als 3D-Druck bezeichnet, trägt zur Entwicklung und Herstellung ihrer Bauteile bei.

Additive Fertigung wird für metallische Antriebskomponenten und gezielter auch in großen Raketenmotoren und Turbopumpen eingesetzt. Verbesserte Qualitätskontrolle und Qualifizierung unterstützen ihre Nutzung in flugkritischen Teilen. In der Forschung am MIT wurden unter anderem Keramikbeschichtungen für sauerstoffreiche Umgebungen und schwer entzündliche druckbare Materialien entwickelt. Ziele waren Schutz vor Entzündung, hohen Temperaturen und schnellen Temperaturwechseln. Das bedeutete nicht, dass alle untersuchten Materialien bereits 2023 im regulären Flugbetrieb eingesetzt wurden.

Auch Europa arbeitete an Wiederverwendung, etwa in den ESA-Programmen Themis und Prometheus. Diese Vorhaben boten Möglichkeiten, machten künftige Erfolge aber nicht gewiss.

Während diese Technologie reift und zuverlässiger wird, wird sie kontinuierlich weitere Möglichkeiten im Weltraum eröffnen.

• Wissenschaftliche Forschung
• Aussetzen von Satelliten in ihrer Umlaufbahn
• Kommerzieller Weltraumtourismus

Die Fortschritte von 2023 boten Aussichten auf häufigere und günstigere Missionen. Die tatsächlichen Kosten hängen auch von Wartung, Flugfrequenz und Systemauslegung ab.

Ein naheliegendes Beispiel war SpaceX, das 2023 von Elon Musk geleitet wurde. Die Erststufen der Falcon 9 und die seitlichen Booster der Falcon Heavy zeigten wiederholte Nutzung. Vollständig wiederverwendbar waren die Raketen nicht: Die zweite Stufe wurde beispielsweise nicht geborgen.

Für Anleger zeigte SpaceX, wie Wiederverwendung den Markt für kommerzielle und staatliche Starts verändern konnte. Wachstumserwartungen waren Zukunftseinschätzungen, keine Garantien für Geschäftsergebnisse oder Renditen.

Als der Artikel Ende 2023 geschrieben wurde, war SpaceX noch nicht börsennotiert. Die damals gemeldeten Bewertungen lagen bei etwa 150–175 Milliarden US-Dollar. Das sind historische Schätzungen, keine aktuelle Marktkapitalisierung; eine Kursanzeige kann spätere Marktdaten wiedergeben.

3. James-Webb-Weltraumteleskop

Das James-Webb-Weltraumteleskop (JWST) lieferte 2023 weitere Bilder des Kosmos. Webb erreichte seine Betriebsumlaufbahn im Januar 2022, der wissenschaftliche Betrieb begann jedoch offiziell im Juli 2022. Bilder und Spektren ermöglichen neue Erkenntnisse über das Universum.

Quelle: https://www.nasa.gov/missions/webb/nasas-webb-rings-in-holidays-with-ringed-planet-uranus/

• Aufnahmen des Rho-Ophiuchi-Wolkenkomplexes, eines Sternentstehungsgebiets mit jungen Sternen und Strukturen, die die Entstehung von Sternen und Planeten beleuchten.
• Aufnahmen von HH 211 mit Gasströmen eines sehr jungen Protosterns. Die Struktur deutete auf ein mögliches, in den Bildern noch nicht aufgelöstes Doppelsternsystem hin, nicht auf ein bestätigtes sichtbares Paar von Zwillingssternen.
• Nachweis des Methylkations CH3+ in einer protoplanetaren Scheibe im Gebiet des Orion-Balkens. Das Ion unterstützt die Bildung komplexerer Kohlenstoffmoleküle; es handelte sich nicht um einen Nachweis von Leben.

Diese Ergebnisse zeigten nur einen Teil von Webbs Potenzial für die Astronomie. Ende 2023 erwarteten die Forschenden weitere Beobachtungen im Jahr 2024.
In Bezug auf das JWST war ein bemerkenswertes Unternehmen, das an seiner Entstehung beteiligt war, die Northrop Grumman Corporation

NOC Preisdiagramm

Northrop Grumman ist ein bedeutendes globales Luft‑ und Raumfahrt‑ und Verteidigungstechnologieunternehmen, das eine entscheidende Rolle bei der Entwicklung des James‑Webb‑Weltraumteleskops (JWST) spielte – eines der fortschrittlichsten je gebauten Weltraumbeobachtungsinstrumente.
Als Hauptauftragnehmer baute Northrop Grumman unter anderem den Sonnenschutz und das Raumfahrzeug und integrierte das gesamte Observatorium. Die NASA leitete die internationale Zusammenarbeit mit ESA und der kanadischen Raumfahrtagentur CSA. Weitere Partner lieferten unter anderem Optik und wissenschaftliche Instrumente.
Für Anleger veranschaulichte Webb Northrop Grummans Erfahrung mit komplexen Raumfahrtprojekten und Systemintegration. Der Autor sah darin langfristige Möglichkeiten im Verteidigungs- und Raumfahrtsektor. Die technische Leistung garantiert jedoch keine neuen Aufträge, kein Wachstum und keine Rendite.
 

*Die Tabellen enthalten die Finanzzahlen des Originalartikels von Ende 2023. Ein genauer Beobachtungszeitpunkt und die Berechnungsgrundlage waren nicht angegeben. Prüfen Sie aktuelle Daten und deren Definitionen, bevor Sie sie für Anlageentscheidungen verwenden.*