Neues Wissenschaftslabor für Chinas Raumstation soll am Sonntag starten – Spaceflight Now

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Neues Wissenschaftslabor für Chinas Raumstation soll am Sonntag starten – Spaceflight Now

ANMERKUNG DER REDAKTION: Die englischsprachige Live-Übertragung des Starts des Wentian-Moduls ist auf dieser Seite eingebettet. Der Video-Feed stammt vom chinesischen Fernsehsender CGTN.

Chinas Schwerlastrakete Long March 5B wurde für den Start am frühen Sonntag mit dem zweiten Hauptelement der chinesischen Raumstation Tiangong betankt, wodurch ein neues Arbeitsabteil für die drei Astronauten hinzugefügt wurde, die im umlaufenden Forschungslabor leben.

Das Wentian-Labormodul wird für den Start mit der Long March 5B-Rakete am Sonntag um etwa 2:17 Uhr EDT (0617 GMT) vom Weltraumzentrum Wenchang auf der Insel Hainan, Chinas südlichster Provinz, zugeknöpft.

Der Start markiert den achten Flug einer Long March 5-Rakete, der leistungsstärksten Trägerrakete in Chinas Inventar. Es wird der dritte Flug der Long March 5B-Konfiguration sein, die ohne Oberstufe fliegt und darauf zugeschnitten ist, schwere Nutzlasten in eine erdnahe Umlaufbahn zu befördern. Die Tragfähigkeit der Long March 5B-Trägerrakete in eine niedrige Erdumlaufbahn beträgt etwa 55.000 Pfund oder 25 Tonnen.

Die 53,7 Meter hohe Long March 5B-Rakete wurde in den letzten Stunden vor dem Start am Sonntag mit Kerosintreibstoff für ihre Anschnallbooster und kryogenem Flüssigwasserstofftreibstoff für ihre Kernphase beladen. Die Booster und die Kernstufe werden auch superkalten flüssigen Sauerstoff in Kombination mit dem flüssigen Treibstoff verbrauchen, um den Long March 5B von seiner Startrampe am Meer in Wenchang anzutreiben.

Die Gantry-Arme auf dem 92 Meter hohen Startrampenturm der Long March 5B werden sich in der letzten Phase des Countdowns öffnen und den Weg für den Schwerlaster frei machen, um von Wenchang abzuheben und nach Osten über Südchina zu fliegen Meer.

Eine chinesische Long March 5B-Rakete wurde am späten Samstag für den Start mit dem Wentian-Raumstationsmodul betankt. Kredit: CASC

In den letzten Sekunden vor dem Start zünden Zündkerzen unter der Kernstufe des Long March 5B, um jegliches Wasserstoffgas zu verbrennen, das sich während des Countdowns angesammelt hat. Dann werden die wasserstoffbetriebenen YF-77-Doppeltriebwerke der Kernstufe zum Leben erweckt, gefolgt von der Zündung von acht kerosingespeisten YF-100-Triebwerken, die an den vier Umschnallboostern der Rakete gezündet werden

Die zehn Triebwerke werden die Long March 5B-Rakete mit 2,4 Millionen Pfund Schub in den Himmel schießen.

Die vier Booster werden etwa drei Minuten nach Beginn der Mission abgeschaltet und abgeworfen, und die Kernstufe wird ihren gesamten Treibstoff etwa acht Minuten nach dem Start verbrauchen, bevor sie das Wentian-Labormodul für den Rest der Reise zur Raumstation Tiangong freigibt.

Das Wentian-Modul, das für den Start in der 67 Fuß langen und 17 Fuß breiten (20,5 x 5,2 Meter) Nutzlastverkleidung des Long March 5B eingekapselt ist, trägt einen Roboterarm und Befestigungspfosten, um wissenschaftliche Instrumente und drucklose Experimente im Vakuum aufzunehmen Platz.

Innerhalb des unter Druck stehenden Volumens des Moduls gibt es Unterkünfte für Life-Science- und biologische Forschungsgestelle, und das neue Modul wird eine Luftschleuse hinzufügen, um Weltraumspaziergänge außerhalb der Raumstation Tiangong zu unterstützen.

Das Wentian-Modul für die chinesische Raumstation Tiangong wird vor dem Start bearbeitet. Bildnachweis: CMSE

Das Wentian-Modul mit einem Startgewicht von fast 50.000 Pfund (23 Tonnen) wird an das Tianhe-Kernmodul auf der chinesischen Tiangong-Station in einer niedrigen Erdumlaufbahn andocken. Die chinesischen Astronauten Chen Dong, Liu Yang und Cai Xuzhe, die auf dem Tiangong-Komplex leben, werden Wentians Ankunft überwachen und dann als erste Besatzungsmitglieder in das neue Modul der Station schweben.

Das massive Wentian-Modul wird Sonnenkollektoren bis zu einer Spannweite von etwa 180 Fuß (55 Meter) von Spitze zu Spitze entfalten, um seinen eigenen Strom zu erzeugen.

Der Start des Wissenschaftslabors Wentian wird das zweite von drei großen Druckmodulen hinzufügen, die für den Abschluss des ursprünglichen Baus der Tiangong-Station benötigt werden. Das Tianhe-Kernmodul wurde im April 2021 mit einer Long March 5B-Rakete gestartet, und chinesische Bodenteams bereiten das Mengtian-Modul für den Start mit einer Long March 5B-Rakete im Oktober vor.

Das Wentian-Modul trägt einen kleinen Roboterarm, der für präzisere Bewegungen ausgelegt ist als der größere Arm, der außerhalb des Tianhe-Kernmoduls positioniert ist. Wentians Arm wird hauptsächlich verwendet, um Experimente und andere Hardware außerhalb der Station zu transportieren.

Wentian, was „Suche nach dem Himmel“ bedeutet, wird zunächst an einem axialen Anschluss des Tianhe-Moduls andocken, einem Andockmechanismus, der kürzlich durch die Abfahrt eines nicht mehr benötigten Frachtschiffs aus Tianzhou freigegeben wurde. Tianhes mechanischer Arm wird das Modul an seine endgültige Position an der Seite des Kernabschnitts der Raumstation bewegen.

Das Mengtian-Modul, das später in diesem Jahr gestartet werden soll, wird auf ähnliche Weise die Raumstation Tiangong erreichen. Sobald Wentian und Mengtian ihre endgültigen Positionen erreicht haben, wird die chinesische Station mit ihren drei gepressten Hauptelementen eine unverwechselbare „T“-Form haben.

Die Besatzung des Komplexes wird in den nächsten Monaten zwei oder drei Weltraumspaziergänge vom Wentian-Modul aus durchführen.

„Die Wentian-Experimentalkabine ist hauptsächlich für die biowissenschaftliche Weltraumforschung bestimmt und mit experimentellen Kabinetten wie Lebensökologie, Biotechnologie und Wissenschaft mit variabler Schwerkraft ausgestattet“, sagte Lin Xiqiang, stellvertretender Direktor der China Manned Space Agency, in einer Pressekonferenz im vergangenen Monat.

Wentians Experimente werden die Erforschung von Genetik, Alterung, Organen, Geweben und Zellen unterstützen. Das Experimentiergestell mit variabler Schwerkraft kann Beschleunigungen zwischen einem Hundertstel der Anziehungskraft der Erde und bis zu 2 g erzeugen, was laut der China Manned Space Agency Vergleichsstudien unter verschiedenen Schwerkraftbedingungen unterstützt.

Der Missionspatch für den Start des Wentian-Moduls zeigt das Laborelement, das an einen axialen Anschluss des Tianhe-Kernmoduls angedockt ist, bevor es mit dem Roboterarm an einem seitlich gerichteten Anschluss neu positioniert wird. Bildnachweis: CMSE

Das Design der Long March 5B-Rakete, die zum Start des Wentian-Moduls verwendet wird, bedeutet, dass die Kernstufe der Trägerrakete voraussichtlich in den Orbit eintreten wird, bevor sie ihre Nutzlast freisetzt.

Die Kernphasen der vorherigen Long March 5B-Missionen in den Jahren 2020 und 2021 traten etwa ein bis zwei Wochen nach dem Start wieder in die Atmosphäre ein. Die Kernstufe des Long March 5B ist etwa 30 Meter lang und hat eine Leermasse von etwa 23,8 Tonnen (21,6 Tonnen), was sie zu einem der größten und massivsten von Menschenhand geschaffenen Objekte macht, die jemals wieder in die Atmosphäre eingetreten sind in unkontrollierter Weise.

Ein ähnlicher unkontrollierter Wiedereintritt wird für die Kernphase Langer Marsch 5B nach dem Start des Wentian-Raumstationsmoduls am Sonntag erwartet.

Nach dem letzten Start und Wiedereintritt des Long March 5B im vergangenen Jahr sagte NASA-Administrator Bill Nelson, China habe „es versäumt, verantwortungsvolle Standards in Bezug auf seinen Weltraumschrott einzuhalten“.

„Raumfahrtnationen müssen die Risiken für Menschen und Eigentum auf der Erde durch den Wiedereintritt von Weltraumobjekten minimieren und die Transparenz bezüglich dieser Operationen maximieren“, sagte Nelson letztes Jahr in einer Erklärung.

Wang Wenbin, ein Sprecher des chinesischen Außenministeriums, sagte letztes Jahr auf einer Pressekonferenz, es sei „allgemeine Praxis“, dass die oberen Stufen von Raketen verglühen, während sie wieder in die Atmosphäre eintreten. Er bezeichnete den Raketenkörper Long March 5B fälschlicherweise als Oberstufe und sagte, dass „die meisten seiner Teile beim Wiedereintritt verbrennen werden, wodurch die Wahrscheinlichkeit von Schäden an Flug- oder Bodeneinrichtungen und -aktivitäten extrem gering wird“.

Aber keine andere Trägerrakete der Welt lässt eine so massive Komponente im Orbit zurück, um auf die Erde zurückzufallen. Tote Satelliten und alte Raketenstufen treten regelmäßig wieder in die Atmosphäre ein, aber Objekte mit Massen von mehr als ein paar Tonnen sind selten.

Größere Booster- und Kernstufen, die auf anderen Raketen verwendet werden, fallen normalerweise auf die Erde zurück, ohne die Umlaufbahn zu erreichen, normalerweise in Gebieten unterhalb des Startplatzes, die frei von Menschen sind.

Wie der meiste Weltraumschrott, der zurück in die Atmosphäre gelangt, verbrennt ein Großteil der Long March 5B-Rakete, wenn die Temperaturen beim Wiedereintritt Tausende von Grad erreichen. Aber einige Trümmer könnten die Erdoberfläche intakt erreichen.

Das Risiko, dass Raketentrümmer jemanden verletzen oder Eigentum beschädigen, ist gering, da Objekte höchstwahrscheinlich in den Ozean oder in unbesiedelte Gebiete fallen. Aber der unkontrollierte Wiedereintritt der ersten Kernstufe Langer Marsch 5B im Jahr 2020 verbreitete Trümmer über der Elfenbeinküste. Der Wiedereintritt des Long March 5B im vergangenen Jahr ereignete sich über dem Indischen Ozean.

Die chinesische Raumstation umkreist etwa 236 Meilen (380 Kilometer) über der Erde mit einer Neigung von 41,5 Grad zum Äquator. Die Umlaufbahn bedeutet, dass die verbrauchte Kernstufe Long March 5B irgendwo zwischen 41,5 Grad nördlicher und südlicher Breite herunterkommen könnte.

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