Ein Beitrag von Patrick Schemel. Quelle: CCTV, globaltimes.cn.

Der Start der Langer-Marsch-7-Rakete erfolgte am 20. September 2021 um 9:10 Uhr MESZ vom Weltraumbahnhof Wenchang in Südchina. Das an Bord befindliche unbemannte Versorgungsraumschiff dockte weniger als sieben Stunden später erfolgreich an das Kernmodul der chinesischen Raumstation CSS, Tianhe, an.
An Bord des 10,5 Meter langen 3,35 Meter durchmessenden und 13,5 Tonnen schweren Raumfahrzeug befinden sich rund 6 Tonnen an Ausrüstung, Treibstoff (für Bahnkorrekturen) und Versorgungsgütern sowie ein EVA-Anzug für die im Oktober geplante bemannte Mission zu der Raumstation. Diese Mission, Shenzhou 13, soll mit ihrer geplanten Dauer von sechs Monaten den zuvor erst durch Shenzhou 12 aufgestellten chinesischen Langzeitrekord von drei Monaten um Längen brechen. Da an der Station nach wie vor der Versorgungsfrachter Tianzhou 2 am vorderen Dockingport festgemacht ist (Tianzhou 3 dockte am Heck von Tianhe an), wird Shenzhou 13 voraussichtlich erstmals am Nadir-Port (der, relativ zum Horizont betrachtet, nach unten zeigenden Richtung) andocken.
Zur Zusammensetzung der Crew machte das ostasiatische Land bislang keine offiziellen Angaben, es wird allerdings spekuliert, dass sich eine von zwei Frauen aus dem Astronautenkorps der Volksrepublik in der dreiköpfigen Besatzung befinden wird.
Im nächsten Jahr soll dann der Ausbau der Raumstation an Fahrt aufnehmen, unter anderem ist der Start zweier wissenschaftlicher Module, Wentian und Mengtian, sowie zweier weiterer bemannter Raumschiffe geplant. Dies würde den Bau der volksrepublikanisch-chinesischen Raumstation abschließen, wobei es bereits Überlegungen gibt, diese um weitere drei Module zu ergänzen.

Über die Langer Marsch 7

Die Langer Marsch 7 wird in zwei unterschiedlichen Versionen eingesetzt. Während die Basisversion insbesondere für Starts in einen niedrigen Erdorbit genutzt wird, soll die LM-7A mit ihrer zusätzlichen dritten Stufe insbesondere Nutzlasten in höhere Erdorbits transportieren. Insgesamt kommt die Langer Marsch 7 auf eine Gesamthöhe von 53,1 Metern bei einem Startgewicht von ungefähr 597 Tonnen.
Mit einer Nutzlast von bis zu 13,5 Tonnen in eine erdnahe Umlaufbahn und 7 Tonnen in eine geostationäre Transferbahn siedelt sich die LM-7 im mittelschweren Segment der Trägerraketen an. Ihre Erststufe kommt zudem als Booster für die noch größere Langer Marsch 5 zum Einsatz. 
Auf lange Sicht soll die kerosingetriebene LM-7A das bisherige Arbeitspferd der chinesischen Raketenindustrie, die Langer Marsch 3B, ersetzen, bei der hochgiftiger hypergolischer Treibstoff zum Einsatz kommt. Der Startort des Startzentrums an der Küste soll zudem das für die Zentren im Landesinneren Chinas bestehende Problem umgehen, dass herabfallende Raketenteile am Boden für bisweilen schwere Schäden sorgen.

Tianzhou-3 launch

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• Tianzhou-3 auf CZ-7

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Quelle: CNSA.

Der Start erfolgte vom Weltraumbahnhof Jiuquan in der Inneren Mongolei mit einer für bemannte Flüge angepassten Version der 464 Tonnen schweren Langer Marsch 2E. Mit einer geplanten Missionsdauer von rund 3 Monaten wird aller Voraussicht nach bei dieser Mission der bisherige chinesische Langzeitflugrekord von über 32 Tagen (aufgestellt von Shenzhou 11 im Jahr 2016) gebrochen.

Bei der Besatzung handelt es sich um Nie Haisheng, Kommandant und 56 Jahre alt, Liu Boming, 54 Jahre, und Tang Hongbo, 45 Jahre alt. Shenzhou 12 ist der erste bemannte chinesische Raumflug seit fast fünf Jahren und Auftakt für eine ganze Reihe ambitionierter Missionen rund um die im Bau befindliche Raumstation.

Mit dem Ausbau der Weltraumstation werden sich auch die drei Raumfahrer bei ihrer Mission hauptsächlich befassen. So steht zunächst das Entladen des kürzlich gestarteten unbemannten Versorgungsraumschiffes Tianzhou-2 auf dem Programm sowie die Installation des gelieferten Equipments. Später soll die Mannschaft dann auch im Zuge der Baumaßnahmen eine Reihe von Außenbordeinsätzen durchführen.

Gemäß den Plänen der volksrepublikanisch-chinesischen Weltraumbehörde wird es auch nach dem Ende der dreimonatigen Mission im bemannten Weltraumprogramm geschäftig weiter gehen; Bereits im Herbst soll eine weitere Besatzung wie auch ein unbemanntes Versorgungsraumschiff zur Raumstation geschickt werden, erstere dann für eine bereits sechs Monate dauernde Mission. Für 2022 ist dann der Start zweier weiterer Raumstationsmodule mit einem Gewicht von jeweils rund 22,5 Tonnen geplant. Die Mengtian und Wentian genannten Module sollen das bereits im Orbit befindliche, ähnlich schwere, Zentralmodul ergänzen und Kapazitäten für wissenschaftliche Experimente bereitstellen.

Langfristig ist zudem geplant, ein Weltraumteleskop in einen ähnlichen Orbit zu befördern, dass dann von der chinesischen Station aus gewartet und repariert werden kann.

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• Tiangong (CSS) – Chinas modulare Raumstation
• Shenzhou 12

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Quelle: Marco Langbroek, spacecom.mil.

Wenige Minuten später fielen die nicht verglühten Überreste der Stufe laut Beobachtern bei den Malediven in den indischen Ozean. Dass keine Landmasse getroffen wurde, war, nach allem, was bekannt ist, lediglich ein Glücksfall: Überreste einer anderen Kernstufe der LM-5B gingen nach einem Start im Mai 2020 in der Elfenbeinküste nieder. Diese Inkaufnahme von Schäden ist leider kein Einzelfall für die chinesische Raumfahrt.

Im Normalfall würde ein solcher unkontrollierter Wiedereintritt keine besondere Gefahr darstellen, immerhin tritt ein Großteil aller in einen Orbit gelangten Satelliten und Oberstufen auf diese Art wieder in die Atmosphäre ein. Zumal man zur Vermeidung von Weltraumschrott heutzutage versucht, die Oberstufe nach einem Start in einer Umlaufbahn zu belassen (oder sogar gezielt in eine solche abzubremsen), die einen schnellen Wiedereintritt ermöglicht.

Die Kernstufe der Langer Marsch 5B ist jedoch mit einer Länge von 33 Metern, einem Durchmesser von 5 Metern und einer Leermasse von rund 20 Tonnen weitaus größer und schwerer als normale Oberstufen (wobei auch bei diesen vermehrt versucht wird, sie mittels gezielten Deorbit-Burns über unbewohnten Gebieten wiedereintreten zu lassen), weswegen auch entsprechend mehr Material auf der Erde ankommt. Üblicherweise wird in der Raumfahrt daher versucht, solch schwere Objekte gezielt abzubremsen und über wenig befahrenen Wasserflächen zum Wiedereintritt zu bringen.

Das letzte Objekt vergleichbarer Größe, das in die Erdatmosphäre eintrat war die Raumstation Mir im Jahr 2001. Um zu verhindern, dass ihre Trümmer Landmasse treffen und somit möglicherweise Schaden verursachen, wurde diese von einem angedockten Progress-Raumfrachter gezielt abgebremst, sodass die Überreste der Raumstation nun im Südpazifik ruhen.

Da die Langer Marsch 5B lediglich aus vier großen seitlichen Boostern und einer Kernstufe besteht, die die Nutzlast in eine Umlaufbahn bringt, gelangt letztere automatisch ebenfalls in einen Erdorbit. Bei anderen Raketen, wie zum Beispiel der Ariane 5, verbleibt die zentrale Stufe auf einer suborbitalen Bahn, während eine kleine Oberstufe den Einschuss der Nutzlast in den Orbit erledigt. Und so kam es schon nach dem Erststart der LM-5B im Mai 2020 zu einer ähnlichen Situation, die Kernstufe trat damals vor Afrika in die Erdatmosphäre ein, und einzelne Trümmerteile gingen über der Elfenbeinküste nieder. Im Anschluss verbreiteten sich in den sozialen Medien Bilder aus der Region, die ein weitgehend intaktes meterlanges Rohr zeigten, das an der Kernstufe der Langer Marsch befestigt gewesen war und in einer Siedlung landete.

Beim amerikanischen Space Shuttle stand man mit dem orangefarbenen Haupttank ebenfalls vor der Problematik, dass die Kraft der SSME genannten Haupttriebwerke diesen ebenfalls in eine Umlaufbahn hätten befördern können, was man allerdings dadurch vermied, dass dieser noch auf einer suborbitalen Bahn abgetrennt wurde, sodass sein Wiedereintrittspunkt im Voraus genau berechnet werden konnte. Den Einschuss der Raumfähre in die Umlaufbahn besorgten dann seitlich unterhalb des Leitwerks angebrachte OMS-Triebwerke (Orbital Maneuvering System).

Da bei der LM-5B auch in Zukunft keine zusätzliche Oberstufe zum Einsatz kommen soll, wird auch bei nachfolgenden Starts dieses Raketentyps, wie etwa der nächsten zwei Module der chinesischen Raumstation 2022, die Kernstufe gemeinsam mit der Nutzlast eine Umlaufbahn erreichen, gefolgt von einem Wiedereintritt in die Atmosphäre.

Abhilfe schaffen könnte eine Umkonstruktion der Stufe, mit der dafür gesorgt wird, dass sie sich beim Wiedereintritt in kleinere Fragmente zerlegt, die dann verglühen, sowie der Einsatz von weniger hitzebeständigen Materialien, wo dies möglich ist. Auch eine Ergänzung um ein System zum unmittelbaren Deorbiting nach Aussetzen der Nutzlast ist denkbar, was allerdings zur Reduzierung der Nutzlastkapazität der Rakete führen würde. Ob die Volksrepublik an derartigen Verbesserungen arbeitet, ist nicht bekannt.

Schäden durch herabfallende Raketenteile sind auch im Allgemeinen keine Seltenheit in der chinesischen Raumfahrt. Bedingt durch die Lage wichtiger Weltraumbahnhöfe im Inland landen Verkleidungen, Booster und Erststufen einiger Raketen auf der Landmasse entlang der Flugbahn der Rakete. In den betroffenen Gebieten kommt es dabei, bedingt durch zum Teil sehr große Zonen, in denen die Teile möglicherweise landen können, immer wieder auch zu Schäden an Gebäuden und Lebewesen.

Berichten aus China zufolge werden bei entsprechenden Starts Evakuierungsaufforderungen veröffentlicht. In welchem Maße diese die Menschen in den betroffenen Regionen erreichen, und ob Bereitschaft besteht, ihnen Folge zu leisten, ist nicht bekannt.

Verwandte Meldung bei Raumfahrer.net:

• Aufbau der chinesischen Raumstation begonnen (30. April 2021)

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• TianHe – Kernmodul von Chinas Raumstation

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Ein Beitrag von Patrick Schemel. Quelle: CMSA, Xinhua.

Mit dem erfolgreichen Start des 16,6 Meter langen und 4,2 Meter breiten Moduls befinden sich nun zwei Weltraumstationen in einer Erdumlaufbahn. Wie bei der ISS, soll auch die chinesische Raumstation nach Abschluss der Aufbauphase dauerhaft bemannt werden.

Ursprünglich sollte der Aufbau der ersten modularen chinesischen Raumstation schon vor Jahren beginnen, jedoch führte ein Fehlstart der für den Transport der Stationsmodule nötigen Trägerrakete Langer Marsch 5 (der eine Umkonstruktion der Turbopumpen erforderlich machte) zu Verzögerungen. China hatte zwar bereits zuvor mit Tiangong 1 & 2 Raumstationen betrieben, die allerdings nicht erweiterbar waren und mit einem Gewicht von unter neun Tonnen (zum Vergleich, die erste Raumstation, Saljut 1, wog rund 19 Tonnen) relativ klein.

Das jetzt gestartete Weltraummodul Tianhe (zu Deutsch himmlische Harmonie) wiegt dagegen beim Start schon 22,5 Tonnen und soll später um zwei ähnlich große wissenschaftliche Module namens Mengtian und Wentian ergänzt werden, die seitlich an das Zentralmodul ankoppeln.

Umkreisen soll die Station die Erde in einem Orbit von 360×390 Kilometern bei einer Inklination von etwa 41,5 Grad.

Da von Tianhe ein Backup-Modul gebaut wurde, wäre ein späterer Ausbau um dieses plus zwei weitere angedockte Module möglich. Damit würde sich die Kapazität an Bord von drei auf sechs Raumfahrerinnen und Raumfahrer erhöhen. Auf Basis der Tiangong-Raumstationen entwickelte die Volksrepublik zudem einen Tianzhou genannten Raumfrachter, der, ähnlich dem europäischen ATV, die Station mit Nachschub, wissenschaftlichen Experimenten und Ausrüstung versorgen soll. Bereits im Mai soll ein erster Tianzhou-Frachter von einer Langer Marsch 7A mit Ausrüstung an Bord ins All gebracht werden. Anfang Juni soll dann, nach gegenwärtiger Planung, mit Shenzhou-12 eine Mission mit Besatzung folgen. Die drei Raumfahrer haben die Aufgabe, die Funktionalität der Systeme zu überprüfen, die Station in Betrieb zu nehmen und sie für spätere Missionen vorzubereiten.

Im September soll mit Tianzhou-3 ein zweiter Raumfrachter andocken, gefolgt von der Crew von Shenzhou-13 im Oktober.

Im Laufe des Jahres 2022 werden dann die beiden anderen großen Module, Wentian und Mengtian, folgen. Wie auch bei russischen Stationsmodulen üblich, sind sie in der Lage, selbstständig an das Tianhe-Kernmodul anzudocken.

Ebenfalls in der Entwicklung befindet sich ein optisches Weltraumteleskop (in seinen Spezifikationen dem Hubble-Teleskop nicht unähnlich), das in denselben Orbit gebracht werden soll wie die volksrepublikanische Raumstation, was Wartungsarbeiten von dieser aus ermöglichen würde.

Verwandte Meldung bei Raumfahrer.net:

• IAC 2018: Experimente für Chinas Raumstation CSS (30. Oktober 2018)

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• Tiangong – Chinas modulare Raumstation
• TianHe – Kernmodul von Chinas Raumstation

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Ein Beitrag von Günther Glatzel. Quelle: RIAN, Xinhua.

Demnach soll der Grundstock der Station aus 3 Modulen bestehen und eine Masse von etwa 60 Tonnen haben. Das zuerst zu startende Zentralmodul besteht aus zwei zylindrischen Teilen und einer kugelförmigen Kopfsektion. Der hintere Zylinder soll einen Durchmesser von 4,2 Metern haben, der mittlere Teil ist deutlich schlanker. Hier befinden sich beim Start zusammengefaltete Solarzellenpaneele, die natürlich mit unter die Nutzlastverkleidung passen müssen. Am Kopfteil befinden sich 5 Kopplungsstellen, am Heck eine. Damit ähnelt dieser Teil dem ISS-Modul Swesda, soll aber etwa 5 Meter länger sein.

Am Kopfteil links und rechts sollen zwei Module dauerhaft angekoppelt werden, die einen ebenfalls zylindrischen Arbeitsbereich mit einem Durchmesser um 4 Meter besitzen und einen deutlich schlankeren aber auch längeren Technikteil, an dem weitere Solarzellenpaneele angebracht sind. Diese Forschungsmodule sollen wie das Zentralmodul Massen um 20 Tonnen haben.

An allen weiteren Kopplungsaggregaten können sowohl bemannte Shenzhou-Raumschiffe als auch noch zu entwickelnde Frachter mit größerer und einteiliger Frachtsektion und Massen bis 13 Tonnen ankoppeln. Die Frachter ähneln den Ministationen vom Typ Tiangong, von denen das erste Modell noch in diesem Jahr gestartet werden soll.

Die Zeitplanung sieht vor, dass jedes der drei Tiangong-Module etwa 2 Jahre genutzt wird und bei jedem Modul neue Aufgaben testweise ausgeführt werden sollen. Dazu gehört beispielsweise das Nachtanken. Tiangong 1 (2011/12) soll zunächst von einem unbemannten Frachter angeflogen werden. Danach sollen zwei Besatzungen die Station für mehrere Wochen für technische Erprobungen und Forschungen nutzen. Mit Tiangong 2 und 3 sollen diese Erprobungen bis etwa 2016 fortgeführt werden. Danach beginnt der Aufbau der größeren Station, der bis 2020 abgeschlossen werden soll. Dafür wird die in Entwicklung befindliche Trägerrakete Langer Marsch 5 benötigt.

Raumcon:

• Chinas bemannte Raumfahrt

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