 |
| Het nieuwe lanceerplatform wordt gebouwd in Wenchang, Hainan, met een snelheid van één fase per tien dagen. (Bron: Xinhua) |
Na voltooiing volgend jaar zal de "superraketfabriek" op het tropische eiland Hainan de jaarlijkse capaciteit van China bijna verdubbelen. Het is momenteel ook de grootste raketfabriek ter wereld .
China is van plan de middelgrote lanceerraket te gebruiken om jaarlijks meer dan 1000 satellieten de ruimte in te sturen, vergelijkbaar met het huidige tempo van SpaceX van miljardair Elon Musk. De nieuwe raket is ook ontworpen om satellieten in een hogere baan om de aarde te brengen dan de Starlink-satellieten van Space X. Door de grotere hoogte zouden Chinese satellieten Amerikaanse rivalen kunnen volgen of zelfs overweldigen.
Song Zhengyu, een senior raketwetenschapper van de China Academy of Launch Vehicle Technology (CALT) die het Long March 8-team leidt, zei dat de race om "een gigantisch satellietconstellatie te bouwen de Chinese ruimtevaartindustrie een nieuw tijdperk in duwt", aldus een artikel gepubliceerd in het China Astronautical Journal in april 2023.
Op weg naar moderne productielijnen
Om de Starlink-dienst van SpaceX bij te benen, is China van plan om bijna 13.000 satellieten in een baan om de aarde te brengen, naast de 4.000 die al zijn gelanceerd. Peking wil ook de wereldwijde diensten van Starlink blokkeren via een project met de codenaam "GW".
Chinese wetenschappers zeggen echter dat de huidige raketopstelling van Peking nog steeds niet aan de eisen voldoet. De meeste Lange Mars-raketten zijn ofwel te klein ofwel te groot. Bovendien kunnen de huidige Chinese raketproductiemethoden de snelheid die het "GW"-project vereist, niet bereiken.
Bij de traditionele raketproductie assembleren arbeiders verschillende onderdelen en bevestigen deze op een vaste locatie aan de raket. De raket zelf beweegt niet in een rechte lijn, maar blijft op één plek terwijl arbeiders rondlopen om de assemblage te voltooien. Tegenwoordig gebruiken sommige moderne raketfabrikanten pulsassemblagelijntechnieken – vergelijkbaar met die in de productie van straaljagers – om de assemblage te versnellen en de kosten te verlagen.
SpaceX heeft een geautomatiseerd systeem ontwikkeld, de "Falcon 9 Integrated Assembly Line", dat gesynchroniseerde pulsen gebruikt om raketonderdelen tijdens de assemblage snel en efficiënt te verplaatsen. Deze methode stelt SpaceX in staat om meer raketten te produceren tegen lagere kosten dan met traditionele methoden.
Volgens het team van wetenschappers zal de Long March 8-fabriek in Wenchang, Hainan, China een soortgelijke assemblagemethode gebruiken als die van SpaceX, maar toch enkele eigen voordelen bieden.
Voor een efficiënte werking van een pulsassemblagelijn is een constante aanvoer van hoogwaardige componenten essentieel om het eindproduct snel te kunnen voltooien. In China kan zo'n taak relatief eenvoudig en kosteneffectief zijn, aangezien de "fabriek van de wereld" een grote productiecapaciteit heeft voor een breed scala aan industriële producten, waaronder producten die een hoge precisie vereisen.
Kosten verlagen
Volgens een recent rapport van onderzoekers van China Aerospace kost de lancering van de huidige Long March-raket in een lage baan om de aarde (LEO) ongeveer $ 3.300 per kilogram, vergelijkbaar met de Falcon 9-raket. Daarom zoeken wetenschappers van het team van Song Zhengyu naar manieren om de kosten van de Long March 8 te verlagen.
Methodetesten is een nauwgezet proces waarbij natuurlijke frequenties en geometrie worden gemeten. Dit kan ingenieurs helpen beter te begrijpen hoe een raketstructuur presteert onder verschillende belastingen en omstandigheden. In het verleden mislukten raketten die geen methodische test ondergingen.
De Lange Mars 8 is 's werelds eerste raket die succesvol de ruimte in is gegaan zonder een grootschalige testprocedure. In plaats daarvan gebruikten Chinese wetenschappers simulaties om de bewegingsparameters voor een succesvolle lancering te bepalen, zelfs nadat de boosters waren verwijderd en onderdelen waren vervangen.
Dankzij de nieuwste ontwerp- en simulatietools werd de ontwikkelingscyclus van de raket met 12 maanden verkort en konden er grote besparingen op testkosten worden gerealiseerd, aldus het team.
Nauwkeuriger en gemakkelijker te communiceren
Daarnaast ontwikkelden Chinese wetenschappers een nieuwe methode om raketten tijdens de vlucht te 'besturen' en te controleren.
Concreet "glijdt" de raket in het eerste deel van de tweede testfase langs een subbaan naar een specifiek doel. Vervolgens schakelt de raket in het tweede deel over op vliegen op eigen energie om de doelbaan te bereiken. Deze methode stelt wetenschappers in staat om de baan van de raket nauwkeuriger te controleren en helpt hem om afwijkingen van de geplande vliegroute te corrigeren.
Volgens het team van Long is de raket geoptimaliseerd om satellieten in een zon-synchrone baan (SSO) te brengen op een hoogte van 700 km. Dat is hoger dan de meeste Starlink-satellieten die momenteel op een hoogte van ongeveer 550 km opereren.
Momenteel wordt SSO voornamelijk gebruikt door aardobservatiesatellieten. De baan is 'zon-gesynchroniseerd' omdat de satelliet elke dag op hetzelfde lokale tijdstip over elk punt op aarde passeert, waardoor het eenvoudig is om temperatuur, vegetatiegroei en zeestromingen te meten.
SSO heeft voor- en nadelen ten opzichte van LEO, dat door de meeste Starlink-satellieten wordt gebruikt. Een voordeel is dat het zorgt voor consistentere en nauwkeurigere gegevensverzameling, omdat de satellieten op hetzelfde tijdstip over hetzelfde gebied vliegen. Omdat ze hoger in de lucht staan, is de communicatie met satellieten in een SSO-baan ook gemakkelijker, omdat ze een beter zicht hebben op de grondstations.
SSO heeft echter ook nadelen. Het kost meer energie om deze baan te bereiken, en omdat satellieten in SSO verder van de aarde verwijderd zijn dan die in LEO, kunnen ze minder snel reageren en langzamer gegevens verzenden.
Wetenschappers denken dat China satellieten in een SSO-baan kan gebruiken om Starlink-satellieten te volgen en gegevens over hun bewegingen te verzamelen. Deze informatie kan China dan gebruiken om de activiteiten van Starlink te verstoren.
Aftellen naar raketlancering
Naar verwachting zal de nieuwe raketfabriek van China, die deel uitmaakt van een commercieel ruimtevaartcentrum dat in Wenchang wordt gebouwd, in juni volgend jaar zijn eerste raket lanceren.
Volgens CATL werd de hoofdstructuur van het eerste lanceerplatform twintig dagen eerder dan gepland voltooid, met een assemblagesnelheid van “één fase per tien dagen”.
Het naderende regen- en tyfoonseizoen in Hainan zou de bouw kunnen vertragen, aldus het stadsbestuur van Wenchang. De lokale overheid gaf echter aan proactief ondersteunende diensten ter plaatse te leveren voor het project – door diverse taken, waaronder papierwerk en goedkeuringen, af te handelen – om de administratieve procedures voor het project te versnellen.
Bron
Reactie (0)