China steht kurz vor der Fertigstellung einer „Superfabrik“ zur Herstellung von Raketen mit einer Produktionskapazität von 50 Einheiten pro Jahr. Was ist es, wovon es träumt?

Chinas Raketenindustrie steht vor einem neuen Kapitel. Laut Wissenschaftlern, die an dem Projekt beteiligt sind, baut das Land eine Raketenmontageanlage von beispiellosem Ausmaß, die bis zu 50 Raketen des Typs Langer Marsch 8 pro Jahr produzieren kann.

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

Nach ihrer Fertigstellung im nächsten Jahr wird die „Superraketenfabrik“ auf der tropischen Insel Hainan Chinas jährliche Produktionskapazität nahezu verdoppeln. Sie ist derzeit auch die größte Raketenproduktionsanlage der Welt .

China plant, mit der mittelgroßen Trägerrakete jährlich über 1.000 Satelliten ins All zu befördern und damit mit dem aktuellen Tempo von Elon Musks SpaceX gleichzuziehen. Die neue Rakete ist zudem so konstruiert, dass sie Satelliten in eine höhere Umlaufbahn als die Starlink-Satelliten von SpaceX bringen kann. Die größere Höhe würde es chinesischen Satelliten ermöglichen, US-amerikanische Konkurrenten zu überwachen oder sogar zu überrumpeln.

Song Zhengyu, ein leitender Raketenwissenschaftler der Chinesischen Akademie für Trägerraketentechnologie (CALT), der das Team der Langen Marsch 8 leitet, sagte laut einem im April 2023 im China Astronautical Journal veröffentlichten Artikel, dass das Rennen um den „Aufbau einer riesigen Satellitenkonstellation die chinesische Raumfahrtindustrie in eine neue Ära führt“.

Hin zu modernen Produktionslinien

Um zu SpaceX' Starlink-Dienst aufzuschließen, plant China den Start von fast 13.000 Satelliten in die Umlaufbahn, zusätzlich zu den bereits gestarteten 4.000. Peking beabsichtigt außerdem, Starlinks globale Dienste durch ein Projekt mit dem Codenamen „GW“ zu blockieren.

Chinesische Wissenschaftler geben jedoch an, dass Pekings aktuelles Raketenarsenal den Anforderungen noch nicht genügt. Die meisten Raketen vom Typ Langer Marsch sind entweder zu klein oder zu groß. Hinzu kommt, dass Chinas derzeitige Raketenproduktionsmethoden die für das „GW“-Projekt erforderliche Geschwindigkeit nicht erreichen können.

Bei der traditionellen Raketenproduktion montieren Arbeiter an einem festen Ort verschiedene Bauteile an der Rakete. Die Rakete selbst bewegt sich nicht geradlinig, sondern bleibt an Ort und Stelle, während die Arbeiter die Montagearbeiten abschließen. Einige moderne Raketenhersteller nutzen mittlerweile Pulsmontageverfahren – ähnlich denen in der Kampfflugzeugproduktion –, um die Montage zu beschleunigen und Kosten zu senken.

SpaceX hat ein automatisiertes System namens „Falcon 9 Integrated Assembly Line“ entwickelt, das mithilfe synchronisierter Impulse Raketenteile während der Montage schnell und effizient bewegt. Dieses Verfahren ermöglicht es SpaceX, mehr Raketen zu geringeren Kosten als mit herkömmlichen Methoden zu produzieren.

Nach Angaben des Wissenschaftlerteams wird die Fabrik für die Trägerrakete Langer Marsch 8 in Wenchang, Hainan, China, zwar ein ähnliches Montageverfahren wie SpaceX anwenden, aber dennoch einige eigene Vorteile aufweisen.

Für den effizienten Betrieb einer Impulsfertigungslinie ist eine stetige Versorgung mit hochwertigen Komponenten unerlässlich, um das Endprodukt schnell fertigzustellen. In China lässt sich dies vergleichsweise einfach und kostengünstig realisieren, da die „Werkbank der Welt“ über große Produktionskapazitäten für eine breite Palette von Industrieprodukten verfügt, darunter auch solche, die höchste Präzision erfordern.

Kosten reduzieren

Laut einem aktuellen Bericht von Forschern von China Aerospace kostet der Start der aktuellen Trägerrakete Langer Marsch in den erdnahen Orbit (LEO) etwa 3.300 US-Dollar pro Kilogramm, ähnlich wie bei der Falcon 9. Daher suchen Wissenschaftler aus dem Team von Song Zhengyu nach Möglichkeiten, die Kosten der Langer Marsch 8 zu senken.

Die Methodenprüfung ist ein sorgfältiger Prozess, der die Messung von Eigenfrequenzen und Geometrie umfasst und Ingenieuren hilft, das Verhalten einer Raketenstruktur unter verschiedenen Belastungen und Bedingungen besser zu verstehen. Erfahrungsgemäß scheitern Raketen, die keiner Methodenprüfung unterzogen wurden.

Die Trägerrakete Langer Marsch 8 ist die weltweit erste Rakete, die ohne vollständiges Testverfahren erfolgreich ins All befördert wurde. 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 Konstruktions- und Simulationswerkzeuge konnte der Entwicklungszyklus der Rakete um 12 Monate verkürzt und die Testkosten erheblich gesenkt werden, so das Team.

Genauer und einfacher zu kommunizieren

Darüber hinaus haben chinesische Wissenschaftler auch eine neue Methode zur "Lenkung" und Steuerung von Raketen während des Fluges entwickelt.

Konkret gleitet die Rakete im ersten Teil der zweiten Testphase auf einer Suborbitbahn zu einem bestimmten Ziel. Im zweiten Teil fliegt sie dann aus eigener Kraft, um die Zielumlaufbahn zu erreichen. Dieses Verfahren ermöglicht es den Wissenschaftlern, die Flugbahn der Rakete präziser zu steuern und Abweichungen vom geplanten Flugweg selbstständig zu korrigieren.

Longs Team erklärte, die Rakete sei so optimiert, dass sie Satelliten in eine sonnensynchrone Umlaufbahn (SSO) in einer Höhe von 700 km befördern könne, was höher sei als die Höhe der meisten Starlink-Satelliten, die derzeit in einer Höhe von etwa 550 km operieren.

Derzeit wird die SSO-Umlaufbahn hauptsächlich von Erdbeobachtungssatelliten genutzt. Die Umlaufbahn ist „sonnensynchronisiert“, da der Satellit jeden Tag zur gleichen Ortszeit über jeden Punkt der Erde fliegt, wodurch Messungen von Temperatur, Pflanzenwachstum und Meeresströmungen problemlos möglich sind.

SSO bietet im Vergleich zu LEO, das von den meisten Starlink-Satelliten genutzt wird, Vor- und Nachteile. Ein Vorteil ist die Möglichkeit einer konsistenteren und genaueren Datenerfassung, da die Satelliten zur gleichen Tageszeit dasselbe Gebiet überfliegen. Aufgrund ihrer höheren Umlaufbahn ist die Kommunikation mit SSO-Satelliten zudem einfacher, da sie eine direktere Sichtverbindung zu den Bodenstationen haben.

SSO hat jedoch auch Nachteile. Es wird mehr Energie benötigt, um diese Umlaufbahn zu erreichen, und da Satelliten in SSO weiter von der Erde entfernt sind als solche in LEO, reagieren sie unter Umständen weniger schnell und übertragen Daten langsamer.

Wissenschaftler glauben, dass China, wenn es Satelliten in der SSO-Umlaufbahn nutzen kann, um Starlink-Satelliten zu verfolgen und Daten über deren Bewegungen zu sammeln, diese Informationen nutzen könnte, um den Betrieb von Starlink zu stören oder zu beeinträchtigen.

Countdown bis zum Raketenstart

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

Die Hauptstruktur der ersten Startrampe wurde 20 Tage früher als geplant fertiggestellt, wobei die Montage laut CATL mit einer Geschwindigkeit von „einer Stufe alle 10 Tage“ erfolgte.

Die bevorstehende Regen- und Taifunzeit in Hainan könnte laut der Stadtverwaltung von Wenchang den Baufortschritt verlangsamen. Die lokale Verwaltung erklärte jedoch, sie leiste proaktiv Unterstützung vor Ort – unter anderem durch die Übernahme verschiedener Aufgaben wie Papierkram und Genehmigungen –, um die administrativen Abläufe des Projekts zu beschleunigen.

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