Artemis III: Nasa hat eine Landezone. So sieht der Südpol aus der Nähe aus.

Die Apollo-Missionen landeten in der äquatorialen Zone – flach, sonnenbeschienen, berechenbar. Artemis III zielt auf den lunaren Südpol, der nichts davon ist. Die Nasa veröffentlichte im August 2023 ihre endgültige Liste von 13 möglichen Landeregionen, alle innerhalb von 6 Grad zum Pol, und die detaillierten topografischen Karten des Lunar Reconnaissance Orbiter zeigen, warum dies eine technische Herausforderung ohne Beispiel in der bemannten Raumfahrt ist. Das Gelände ist uralt, stark von Kratern durchsetzt und teilweise in permanentem Schatten – genau das macht es so bedeutsam.

Warum der Südpol

Der lunare Südpol enthält Wassereis. Das ist keine Hypothese mehr. Die NASA-Mission LCROSS bestätigte 2009 Wasser im Cabeus-Krater, und das Radar-Instrument von Chandrayaan-1 entdeckte 2018 Eis in permanenten Schattenregionen rund um den Pol. Die SOFIA-Luftobservatoriumsbeobachtung von 2020 wies auf der sonnenbeschienenen Mondoberfläche Wassermoleküle in einer Konzentration von 6 ppm nach – weit unter dem, was in den PSRs (permanently shadowed regions) existiert, deren Modelle an manchen Stellen 3–8 % Wassereis nach Masse schätzen.

Wassereis am Südpol hat zwei direkte Nutzen für die Mission. Erstens: Es ist der Rohstoff für die Herstellung von Treibstoff vor Ort – durch Elektrolyse von Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff erhält man Raketentreibstoff, der auf dem Mond produziert werden kann, anstatt ihn für 1 Million Dollar pro Kilogramm von der Erde zu verschiffen. Zweitens: Es ist die primäre Ressource für jede nachhaltige Mondbasis. Die langfristige Architektur des Artemis-Programms setzt auf das Wasser am Südpol als logistische Grundlage.

Die 13 Landeregionen – Was die Daten zeigen

Die 13 Kandidatenregionen der Nasa wurden durch das Kreuzen von drei Datensätzen ausgewählt: Hangneigungskarten vom LOLA-Instrument des LRO (Hänge unter 15 Grad für eine sichere Landung erforderlich), Beleuchtungskarten (Regionen mit mindestens 6 Tagen ununterbrochenem Sonnenlicht zur Stromerzeugung) und Geländefreiraumkarten (mindestens 100 m hindernisfreie Zonen für die Abstiegsflugbahn des Space Launch System). Jede Region ist etwa 15 km × 15 km groß.

Die am besten bewerteten Regionen ballen sich nahe des Randes des Shackleton-Kraters, der bei 89,9 Grad südlich liegt – 10 Kilometer vom eigentlichen Pol entfernt. Shackletons Rand erhält fast ununterbrochene Sonneneinstrahlung (etwa 89 % des Jahres) und ist damit einer der besten natürlichen Standorte zur Stromerzeugung auf dem Mond. Sein Inneres liegt jedoch in permanentem Schatten und enthält wahrscheinlich bedeutende Eisablagerungen.

Auch die Regionen Haworth, Malapert und Nobile erscheinen auf der Nasa-Liste. Der Nobile-Krater ist bemerkenswert: Der CubeSat Lunar Polar Hydrogen Mapper (LunaH-Map) entdeckte bei seinem Vorbeiflug 2022 hier erhöhte Wasserstoffkonzentrationen – ein indirekter Hinweis auf oberflächennahes Eis innerhalb von 1 m Tiefe.

Die technische Herausforderung: Gelände, das keine Fehler verzeiht

Das Gelände des Südpols schafft Navigationsprobleme, die es an den Apollo-Landeplätzen nicht gab. Am Äquator steht die Sonne im Zenit – Schatten sind kurz, die Beleuchtung ist gleichmäßig. In Polnähe trifft das Sonnenlicht in Winkeln von 1,5–3 Grad zum Horizont ein, was extrem lange Schatten erzeugt und Kraterwände in optischen Navigationssystemen als flaches Gelände erscheinen lässt. Das Terrain Relative Navigation (TRN)-System auf dem Human Landing System (HLS) von SpaceX muss in dieser Beleuchtungsumgebung funktionieren, ohne das GPS, auf das irdische Präzisionslandesysteme angewiesen sind.

SpaceX‘ Starship HLS verwendet eine Kombination aus Sternensensoren, LIDAR-Höhenmessung und optischer Merkmalszuordnung gegen vorab geladene LRO-Bilder. Der TRN-Ansatz funktionierte bei der Mars-2020-Perseverance-Landung, bei der ähnliche Bedingungen mit flachem Sonnenwinkel herrschen und GPS nicht verfügbar ist. Allerdings ist das Gelände des lunaren Südpols chaotischer: Die Kraterdichte bei 89 Grad südlich ist etwa 3 x höher als am Apollo-11-Landeplatz bei 0,67 Grad nördlich.

Kommunikation und Energie: Die Infrastruktur existiert noch nicht

Der Südpol hat keine Kommunikationsrelais-Abdeckung. Die Erde steht vom Pol aus immer nahe am Horizont – wenn sie überhaupt sichtbar ist –, was bedeutet, dass direkte Kommunikationsverbindungen Antennen erfordern, die fast horizontal ausgerichtet sind, was durch Geländehindernisse beeinträchtigt wird. Der Plan der Nasa für Artemis III sieht eine vorübergehende Kommunikationslücke während einiger Phasen der Oberflächenoperationen vor, die durch die Lunar Gateway überbrückt wird, wenn sie sich in der richtigen Orbitalposition befindet.

Die Lunar Gateway (geplanter Start 2027–2028) wird in einer Near-Rectilinear Halo Orbit fliegen, die alle 24 Stunden Kommunikationsfenster von 6 Stunden zum Südpol bietet. Für eine durchgehende Abdeckung hat die Nasa Verträge mit kommerziellen Anbietern für Mondrelaissatelliten abgeschlossen. Das Lunar Relay Satellite Network von Intuitive Machines und das lunare 4G‑LTE‑Projekt von Nokia (ebenfalls im Rahmen des CSLI-Programms der Nasa beauftragt) zielen beide auf eine Abdeckung des Südpols ab – keines ist jedoch bisher betriebsbereit.

Was die Astronauten von Artemis III dort tatsächlich tun werden

Der aktuelle Oberflächenplan der Nasa für Artemis III sieht zwei EVAs mit insgesamt etwa 20 Stunden Oberflächenzeit vor, verteilt auf einen 6,5‑tägigen Aufenthalt auf der Oberfläche. Die primären wissenschaftlichen Ziele sind die Probenahme aus mehreren geologischen Einheiten nahe der Landezone und der Einsatz des PRIME‑1‑Eisbohrinstruments – eine weiterentwickelte Version des TRIDENT‑Bohrers, der Eis aus 1 m Tiefe gewinnen soll.

Sekundäre Ziele umfassen den Einsatz von drei Seismometern (aufbauend auf dem Erbe des Apollo‑ALSEP‑Seismischen Netzwerks) und die Entnahme von Proben aus der Grenze des permanenten Schattens – der wissenschaftlich entscheidenden Übergangszone, die noch nie Sonnenstrahlung erreicht hat, aber von der sonnenbeschienenen Landezone zu Fuß erreichbar ist.

Die Rückführung von Proben hat die höchste wissenschaftliche Priorität. Apollo-Proben von äquatorialen Standorten beantworteten grundlegende Fragen zur Zusammensetzung des Mondes und zur Geschichte des Sonnensystems. Proben vom Südpol – insbesondere von PSR‑Grenzen – werden klären, ob das Wassereis altes kometares Material, vulkanische Ausgasung oder solarer Windwasserstoff ist, der im Regolith implantiert wurde. Diese Frage hat direkte Auswirkungen auf den Ursprung des Wassers der Erde selbst.

Zeitplan: Wo Artemis III im Jahr 2026 tatsächlich steht

Artemis I flog im November 2022 – eine unbemannte Orion-Kapsel um den Mond. Artemis II, der erste bemannte Mondvorbeiflug, wurde mehrfach verschoben und ist nun für frühestens April 2026 geplant. Die Crew – Reid Wiseman, Victor Glover, Christina Koch und der CSA‑Astronaut Jeremy Hansen – trainiert seit 2023. Artemis III, die eigentliche Landung, war ursprünglich für 2025 geplant, dann für 2026, und ist realistischerweise aufgrund der Verzögerungen von Artemis II und des eigenen Entwicklungszeitplans von SpaceX Starship HLS eine Mission für 2027.

SpaceX‘ Starship hat bis 2025 integrierte Flugtests absolviert, die HLS-Variante befindet sich noch in der Entwicklung. Das Space Launch System und Orion der Nasa sind beide einsatzbereite Hardware. Der kritische Pfad für Artemis III ist die Zertifizierung von SpaceX HLS für bemannte Flüge – ein Prozess, der zusätzliche unbemannte Testflüge erfordert, bevor Astronauten an Bord gehen.

Handlungsrelevanter Kontext für alle, die das Programm verfolgen

• Die Landezonen-Shortlist ist endgültig: Die 13 Kandidatenregionen der Nasa sind die tatsächlich in Betracht gezogenen Orte, keine vorläufige Liste. Die endgültige Standortauswahl wird innerhalb von 6 Monaten nach einem bestätigten Starttermin von Artemis III erfolgen.
• Starship HLS ist das kritische Pfadelement: Verfolgen Sie den Zeitplan der unbemannten HLS-Testflüge von SpaceX, nicht den des SLS/Orion, um den tatsächlichen Zeitpunkt von Artemis III abzuschätzen.
• Kommerzielle Vorläufermissionen sind wichtig: IM‑2 (Intuitive Machines, 2024) und IM‑3 zielen mit Eissondierungsinstrumenten auf den Südpol. Ihre Ergebnisse werden die endgültige Standortwahl und die wissenschaftlichen Ziele von Artemis III beeinflussen.
• Das Fenster 2027 ist realistisch: Wenn SpaceX HLS seinen unbemannten Demonstrationsflug bis Mitte 2026 abschließt und die Nasa es für den bemannten Einsatz zertifiziert, ist eine Landung im Jahr 2027 erreichbar. Ein Ausweichfenster 2028 existiert, falls das Startfenster 2027 verpasst wird.