China steht kurz vor der Fertigstellung einer „Superfabrik“ zur Herstellung von Raketen, die 50 Einheiten pro Jahr produzieren kann. Wovon träumt das Land?

Chinas Raketenindustrie steht kurz davor, ein neues Kapitel aufzuschlagen. Nach Angaben der am Projekt beteiligten Wissenschaftler baut das Land eine Raketenmontageanlage von beispiellosem Ausmaß, die in der Lage ist, bis zu 50 Raketen vom Typ Langer Marsch 8 pro Jahr zu produzieren.

Die neue Startrampe wird in Wenchang, Hainan, im Tempo von einer Etappe alle 10 Tage gebaut. (Quelle: Nachrichtenagentur Xinhua)

Nach ihrer Fertigstellung im nächsten Jahr wird die „Superraketenfabrik“ auf der tropischen Insel Hainan Chinas Jahreskapazität nahezu verdoppeln. Derzeit ist dies auch die Anlage, in der weltweit die meisten Raketen produziert werden können.

China plant, mit mittelgroßen Trägerraketen jedes Jahr mehr als 1.000 Satelliten ins All zu schicken. Damit will das Land mit dem derzeitigen Tempo des Milliardärs Elon Musks Riesen SpaceX mithalten. Die neue Rakete ist außerdem dafür ausgelegt, Satelliten in eine höhere Umlaufbahn zu bringen als die Starlink-Satelliten von SpaceX. Die günstigere Flughöhe würde es chinesischen Satelliten ermöglichen, ihre US-Konkurrenten zu überwachen oder sogar zu überwältigen.

Song Zhengyu, ein hochrangiger Raketenwissenschaftler der China Academy of Launch Vehicle Technology (CALT), der das Team von „Langer Marsch 8“ leitet, sagte in einem im April 2023 im China Astronautical Journal veröffentlichten Artikel, dass das Rennen um den „Aufbau einer riesigen Satellitenkonstellation Chinas Raumfahrtindustrie in eine neue Ära treibe“.

Auf dem Weg zu modernen Produktionslinien

Um mit dem Starlink-Dienst von SpaceX gleichzuziehen, plant China, zusätzlich zu den 4.000 Satelliten, die es bereits gestartet hat, fast 13.000 weitere in die Umlaufbahn zu bringen. Peking will außerdem die globalen Dienste von Starlink durch ein Projekt mit dem Codenamen „GW“ blockieren.

Chinesische Wissenschaftler meinen jedoch, dass Pekings derzeitige Raketenflotte noch immer nicht in der Lage sei, die zugewiesenen Aufgaben zu erfüllen. Die meisten Raketen vom Typ „Langer Marsch“ waren entweder zu klein oder zu groß. Ganz zu schweigen davon, dass Chinas derzeitige Raketenproduktionsmethoden nicht die für das „GW“-Projekt erforderliche Geschwindigkeit erreichen können.

Bei der herkömmlichen Raketenherstellung montieren Arbeiter normalerweise verschiedene Teile und befestigen sie an einem festen Ort an der Rakete. Die Rakete selbst bewegt sich nicht geradlinig, sondern bleibt an einer Stelle, während die Arbeiter umhergehen und die Montagearbeiten abschließen. Einige Hersteller moderner Raketen setzen derzeit auf die Einführung von Fließbandtechniken mit Impulsen – ähnlich denen in der Produktion von Kampfflugzeugen – um die Montage zu beschleunigen und die Kosten zu senken.

SpaceX hat ein automatisiertes System namens „Falcon 9 Integrated Assembly Line“ entwickelt, das synchronisierte Impulse verwendet, um Raketenteile während der Montage schnell und effizient zu bewegen. Mit dieser Methode kann SpaceX mehr Raketen zu geringeren Kosten produzieren als auf herkömmliche Weise.

Dem Wissenschaftlerteam zufolge wird das Produktionswerk für die Rakete „Langer Marsch 8“ in Wenchang auf der chinesischen Insel Hainan über eine ähnliche Montagemethode wie SpaceX verfügen, aber dennoch einige einzigartige Vorteile bieten.

Damit eine Impulsmontagelinie effizient arbeiten kann, ist eine stetige Versorgung mit qualitativ hochwertigen Komponenten wichtig, um das Endprodukt schnell fertigstellen zu können. In China kann eine solche Aufgabe relativ einfach und zu wettbewerbsfähigen Kosten erledigt werden, da die „Fabrik der Welt“ über große Produktionskapazitäten für viele Industrieprodukte verfügt, darunter auch solche, die eine hohe Präzision erfordern.

Kosten senken

Einem aktuellen Bericht von Forschern bei China Aerospace zufolge kostet der Start der aktuellen Long-March-Rakete in eine niedrige Erdumlaufbahn (LEO) etwa 3.300 US-Dollar pro Kilogramm, ähnlich wie bei der Falcon-9-Rakete. Daher suchen Wissenschaftler aus Song Zhengyu‘s Team nach Möglichkeiten, die Kosten des Langen Marsch 8 zu senken.

Bei Modaltests handelt es sich um einen sorgfältigen Prozess, bei dem Eigenfrequenzen und Geometrie gemessen werden. Dadurch können Ingenieure besser verstehen, wie sich eine Raketenstruktur unter verschiedenen Belastungen und Bedingungen verhält. In der Vergangenheit sind Raketen, die nicht systematisch getestet wurden, immer wieder ausgefallen.

Die „Langer Marsch 8“ war die erste Rakete der Welt, die ohne einen umfassenden Teststart erfolgreich ins All flog. Stattdessen nutzten chinesische Wissenschaftler Simulationen, um die Bewegungsparameter für einen erfolgreichen Start zu ermitteln, selbst nachdem die Booster entfernt und Teile ausgetauscht worden waren.

Durch den Einsatz modernster Design- und Simulationstools konnte der „Entwicklungszyklus“ der Rakete um 12 Monate verkürzt und eine erhebliche Einsparung bei den Testkosten erzielt werden, erklärte das Team.

Präzisere und einfachere Kontaktaufnahme

Darüber hinaus haben chinesische Wissenschaftler eine neue Methode entwickelt, um Raketen während des Fluges zu „lenken“ und zu steuern.

Im ersten Teil der zweiten Testphase „glitt“ die Rakete auf einer suborbitalen Flugbahn auf ein bestimmtes Ziel zu. Im zweiten Teil schaltet die Rakete dann auf Eigenflug um und nutzt die verfügbare Energie, um die Zielumlaufbahn zu erreichen. Mithilfe dieser Methode können Wissenschaftler die Flugbahn der Rakete präziser steuern und Abweichungen von der geplanten Flugroute selbstständig korrigieren.

Longs Team sagte, die Rakete sei dafür optimiert, Satelliten in eine sonnensynchrone Umlaufbahn (SSO) in einer Höhe von 700 km zu bringen, höher als die meisten Starlink-Satelliten, die derzeit in einer Höhe von etwa 550 km operieren.

Derzeit wird SSO hauptsächlich von Erdbeobachtungssatelliten verwendet. Die Umlaufbahn ist „sonnensynchronisiert“, da der Satellit jeden Tag zur gleichen Ortszeit jeden Punkt der Erde passiert, wodurch sich Temperatur, Vegetationswachstum und Meeresströmungen leicht messen lassen.

SSO hat im Vergleich zu LEO, das von den meisten Starlink-Satelliten verwendet wird, Vor- und Nachteile. Ein Vorteil besteht darin, dass eine konsistentere und genauere Datenerfassung möglich ist, da der Satellit zur gleichen Tageszeit über das gleiche Gebiet fliegt. Aufgrund ihrer höheren Position ist die Kommunikation mit Satelliten in SSO-Umlaufbahnen auch einfacher, da sie eine klarere Sichtlinie zu Bodenstationen haben.

Allerdings hat SSO immer noch seine Nachteile. Das Erreichen dieser Umlaufbahn würde mehr Energie erfordern und da Satelliten in der SSO-Umlaufbahn weiter von der Erde entfernt sind als Satelliten in der LEO-Umlaufbahn, reagieren sie möglicherweise weniger schnell und übertragen Daten langsamer.

Wissenschaftler sind der Ansicht, dass China, wenn es Satelliten in der SSO-Umlaufbahn nutzen kann, um Starlink-Satelliten zu verfolgen und Daten über ihre Bewegungen zu sammeln, diese Informationen nutzen könnte, um den Starlink-Betrieb zu stören oder zu unterbrechen.

Countdown zum Raketenstart

Chinas neue Raketenfabrik ist Teil eines im Bau befindlichen kommerziellen Raumfahrtzentrums in Wenchang, das voraussichtlich im Juni nächsten Jahres seine erste Rakete starten wird.

Die Hauptstruktur der ersten Startrampe wurde 20 Tage früher als geplant fertiggestellt, wobei die Montage laut CATL „alle 10 Tage eine Etappe“ erfolgte.

Die bevorstehende Regen- und Taifunsaison in Hainan könnte den Baufortschritt verlangsamen, so die Stadtverwaltung von Wenchang. Die lokale Regierung erklärte jedoch, sie stelle proaktiv „Vor-Ort“-Dienste zur Unterstützung des Projekts bereit – sie übernehme verschiedene Aufgaben, darunter den Papierkram und die Genehmigungen – und trage so zur Beschleunigung der Verwaltungsverfahren für das Projekt bei.

Quelle: https://baoquocte.vn/sap-hoan-thien-sieu-nha-may-che-tao-ten-lua-co-kha-nang-san-xuat-50-chiecnam-dieu-trung-quoc-ap-u-la-gi-228587.html