Sie wurde Chinas erste Trägerrakete: die Langer Marsch 1 machte das Reich der Mitte zur fünften Raumfahrtnation.
Autor: Daniel Maurat.
Geschichte
(Bild: CGWIC)
Die Geschichte dieser Trägerrakete begann in den 1960er Jahren. Das China unter Mao Tse Tung war gerade dabei, eigene Nuklearwaffen zu entwickeln, um so von den damaligen Supermächten (USA / UdSSR) als gleichwertig anerkannt zu werden. Deswegen und aus der Tatsache, dass China über keine strategische Bomberflotte (wie etwa die UdSSR und vor allem die USA) verfügten, wich man auf das nächstliegende Trägersystem aus: die Rakete. So begann man, zunächst noch mit Technologiehilfen aus Russland, eine Trägerrakete zu entwickeln und zu bauen. Als erstes machte man sich an einen Nachbau der russischen R-2, die nichts anderes war als eine Modifikation der berühmten deutschen Rakete V-2, welche noch aus den Tagen des NS-Regimes stammte und vom legendären Raketenentwickler Wernher von Braun konzipiert wurde. Diese neue Rakete nannte man Dong Feng 1 (abk. DF-1, chin. für Ostwind) bildete Chinas Grundlage für die weitere Entwicklung von Raketen. Sie war eine Kurzstreckenrakete, die etwa dem Entwicklungsstand der späten 1940er Jahre entsprach. Aus der DF-1 entwickelte man dann die Mittelstreckenraketen DF-2, DF-3A und DF-4, die zunächst das Rückgrat der chinesischen Nuklearstreitkräfte bildeten. Die DF-3A und ihre Weiterentwicklung, die DF-4, wurde dann Mitte der 1960er Jahre dazu ausgewählt, den ersten chinesischen Satelliten zu starten.
Die DF-3A wurde seit 1963 entwickelt. Man nutzte bei der Entwicklung der Rakete Technologien, die man mit der DF-1 erworben hatte, aber darüber hinaus auch Teile der sowjetischen R-12. Wie diese hatte es ein Vierkammer-Triebwerk in der Erststufe mit Strahlrudern zur Steuerung, als Treibstoff nutzte man Unsymmetrisches Dimethylhydrazin (UDMH) und Salpetersäure (HNO3) als Oxydator. Später entwickelte man eine Zweitstufe für die DF-3A, woraus sich die DF-4 ergab. Die neue Zweitstufe brachte die Rakete nun in die Lage, amerikanische Stützpunkte in Guam und den Philippinen sowie mehrere sowjetische Städte, eingeschlossen Moskau, von chinesischem Boden aus anzugreifen. Diese wurde schon während der Betriebszeit der ersten Stufe gezündet, ähnlich den sowjetischen Raketen und der amerikanischen Titan. Solch eine Stufentrennung heißt auch heiße Stufentrennung.
Nachdem man in der chinesischen Regierung 1965 beschlossen hat, ein Raumfahrtprogramm zu starten, suchte man einen Träger, mit dem man schnell einen Satelliten starten konnte. Die einzige Rakete, die dazu schnell umgebaut werden konnte, war die DF-4. Man brauchte nun eine neue Oberstufe, um einen kleinen Satelliten auf eine Umlaufbahn zu bringen. Dazu entwickelte man eine kleine Feststoffoberstufe, mit der China technisches Neuland betrat, da man bisher keine Feststoffstufen im Reich der Mitte gebaut hat. Doch hatte man nach einigen Tests zwischen 1969 und 1971 die Stufe verifiziert.
Doch stellte sich einem Start zunächst ein großes Problem entgegen: während der Kulturrevolution in China waren die Wirren selbst im Politbüro der KPCh so groß, dass es zu zwei parallelen Programmen kam: neben dem Programm auf Basis der DF-4 lief ein Programm auf Basis der Interkontinentalrakete DF-5 (als Träger besser bekannt Feng Bao 1 und Urahn der heutigen Raketen vom Typ Langer Marsch 2 bis 4). Nachdem die Kulturrevolution aber überwunden war, setzte China wieder auf die nun als Chang Zheng 1 (CZ 1, chin. für Langer Marsch 1, LM 1) bekannte Rakete.
Der Name ist dabei sehr symbolisch zu sehen: der „Lange Marsch“ war und ist der zentrale Heldenmythos der KPCh, der militärische Rückzug der Kommunisten in den Jahren 1934/35 vor der Koumintang unter Chiang Kai-Shek. Dabei flüchteten 90.000 Menschen unter Mao Tse Tung und anderen später wichtigen Funktionären wie Deng Xiaoping aus der südöstlichen Provinz Jiangxi in die nördliche Provinz Yan’an, wobei nur 7.000 ankamen. Sie bildeten den Kern der Kommunisten und stärkten sich für den Kampf zunächst gegen die japanischen Besetzter und nach Ende des 2. Weltkrieges auch gegen die Kuomintang, was am 1. Oktober 1949 in die Staatsgründung der Volksrepublik China unter Mao sowie die Flucht der Kuomintang unter Chinag nach Taiwan.
Nach vier Jahren Entwicklung stand dann schließlich 1969 die erste CZ 1 auf der Startrampe, doch endete dieser erste Startversuch in einem Fehlschlag. Erst 1970 brachte man den ersten chinesischen Satelliten, Dong Fang Hong 1 (DFH 1 chin. für Der Osten ist rot), in den Weltraum. Dieser Satellit war nichts anderes als ein Radiosender mit Batterien, der das Lied Der Osten ist Rot (woraus sich der Name des Satelliten ableitet) aussendete. Die zweite Nutzlast war der Satellit Shijian 1 (chin. Übung), der zur Technologieerprobung diente.
(Bild: CGWIC)
In den 1990er Jahren überraschte China die Welt dadurch, dass man die CZ 1, di zu diesem Zeitpunkt seit mehr als 20 Jahren nicht mehr geflogen ist, in einer modifizierten Form wieder einsetzte. Dabei gab es vor allem neue Triebwerke in den Stufen sowie eine komplett neue Drittstufe. Mit dieser neuen Rakete, die den Namen CZ 1D erhielt, führe man suborbitale Wiedereintrittsversuche durch, wobei die Nutzlasten auf eine Höhe von über 1000 km gebracht wurden und dann wieder in die Erdatmosphäre eintraten. Die CZ 1D startete 1995 zum erstem Mal.
Technik
Die Raketen vom Typ Langer Marsch 1 basieren auf der DF-4-Mittelstreckenrakete und verfügen über drei Stufen:
- Die Erststufe war eine Erststufe der Mittelstreckenrakete DF-4. Sie war 17,8 m lang, hatte einen Durchmesser von 2,25 m und wog voll betankt 64,1 t. An der Basis befanden sich vier Flossen, um die Rakete während des Atmosphärenfluges zu stabilisieren. Als Triebwerk nutzte man in der CZ 1 das YF-2A-Triebwerk, das wiederum aus vier gebündelten Triebwerken vom Typ YF-1, welche einen Schub von 1.214,4 kN bei einer Brenndauer von 131 Sekunden hatte. Als Treibstoff nutzte man dabei den sehr üblichen lagerfähigen Treibstoff UDMH, der Oxydator war dabei Salpetersäure.
- Die Zweitstufe der CZ 1 war, genauso wie die Erststufe, aus der DF-4-Rakete entnommen worden. Sie war 7,35 m lang, hatte einen Durchmesser von 2,25 m und wog voll betankt 15 t. Das einzelne Triebwerk vom Typ YF-3A lieferte dabei einen Schub von 320 kN bei einer Brenndauer von 109 Sekunden. Als Treibstoff nutze man, wie in der Erststufe, die Kombination aus UDMH als Oxydator und Salpetersäure als Oxydator.
- Die Zweitstufe der CZ 1D war etwas kleiner dimensioniert als die Zweitstufe ihres Vorgängers, dagegen aber ausgerüstet mit moderneren Elementen. Sie war 5,33 m lang, hatte einen Durchmesser von 2,25 m und wog voll betankt 14,34 t. Die zwei Triebwerke vom Typ YF-40 lieferten für 365 Sekunden Brenndauer einen Schub von 98,1 kN. Als Treibstoff nutzte man nun die modernere Treibstoffkombination aus UDMH als Treibstoff und nun Distickstofftetroxid (N2O4) als Oxydator.
- Die Drittstufe der CZ 1 war eine Neuentwicklung für die Rakete. Sie war 3,95 m, hatte einen Durchmesser von 0,77 m und wog voll betankt 2,05 t. Das einzelne Feststofftriebwerk vom Typ FG-02 brannte für 38 Sekunden bei einem Schub von 118 kN. Die Stufe wurde dabei vor der Zündung in Rotation versetzt und so drallstabilisiert.
- Die Drittstufe der CZ 1D war eine Neuentwicklung für die CZ 1D. Sie war 1,53 m lang, hatte einen Durchmesser von 2,05 m und wog voll betankt 1,315 t. Das Triebwerk vom Typ FG-36 hatte dabei einen Schub von 44,6 kN bei einer Brenndauer von 41 Sekunden. Die Stufe verfügte über Manövertriebwerk und war dadurch dreiachsenstabilisiert. Dies wurde mit Hydrazin betrieben. Als Treibstoff nutzte man den Festtreibsoff HTPB.
Starts
Die Raketen der CZ 1-Familie starteten zwischen 1969 und 2002 insgesamt nur sechs Mal, jeweils drei Starts pro Version. Dabei startete die CZ 1 zwischen 1969 und 1971, die CZ 1D zwischen 1995 und 2002. Dabei startete man die CZ 1 vom Weltraumbahnhof in Jiuquan in der Provinz Gansu, dem ältesten Weltraumbahnhof Chinas, während die CZ 1D vom Weltraumbahnhof Taiyuan in der Provinz Shanxi ihre Missionen begann. Dabei versagte jede Version je einmal. Ihre wohl bekanntesten Nutzlasten waren dabei der erste chinesische Satellit Dong Fang Hong 1 und der Forschungssatellit Shijian 1, die 1970 und 1971 gestartet wurden. Der Start von DFH 1 machte China zur fünften Raumfahrtnation, nach der UdSSR, der USA, Frankreich und Japan, wobei vor allem die Tatsache, dass Japan vor China einen eigenen Satelliten startete, ein herber Dämpfer für Chinas Selbstbewusstsein war, da China und Japan um die Vorherrschaft in Asien kämpften.
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