Warum muss eine Rakete per Schiff zum Startplatz gebracht werden? Auf welchen Schiffstypen reisen Raketen aus verschiedenen Ländern?

Warum werden Raketen per Schiff transportiert? Welche Vorteile bietet dies? Welche klassischen Raketentransportschiffe haben in der Raumfahrtindustrie verschiedener Länder klaglos ihren Dienst getan?

Das neue Raketentransportschiff von Arianespace heißt „Canoe“

Die Raketenfahrt ist sehr komfortabel

Idealerweise sollten die Raketenhersteller in der Nähe des Startplatzes sein und es wäre am besten, wenn die Rakete sofort nach Verlassen der Fabrik gestartet werden könnte. Leider ist die tatsächliche Situation oft sehr kompliziert. Schließlich handelt es sich bei Raketen um komplexe Industrieprodukte, an denen viele Branchen und Hersteller beteiligt sind. Außerdem ist es schwierig, die Herstellung und Montage von Raketenkomponenten an einem Ort zu konzentrieren. Darüber hinaus sind Talent- und Industriecluster die erste Wahl für die Entwicklung der Raketenherstellungsindustrie. Allerdings liegen solche Standorte oft in der Nähe von Großstädten und es ist schwierig, die Umwelt-, Klima-, Sicherheits- und sonstigen Bedingungen für den Bau von Raketenstartplätzen zu erfüllen. In Wirklichkeit liegen die Orte, an denen Raketen hergestellt und gestartet werden, oft weit voneinander entfernt, und es kommt nicht selten vor, dass sie sich über Kontinente oder Ozeane erstrecken.

Liegt der Startplatz in Meeresnähe, kann die Rakete per Schiff dorthin transportiert werden. Dadurch werden die durch Eisenbahnen und Durchlässe bedingten Größenbeschränkungen für Raketen umgangen und gewisse versteckte Gefahren beim Landtransport eliminiert. Beim Einsteigen in das Schiff kann die Rakete relativ unversehrt in die Transportverpackung gelegt werden, die über relativ umfassende Maßnahmen zum Kollisionsschutz und zur Vibrationsreduzierung verfügt. Die Box ist häufig mit Inertgas gefüllt und verfügt über konstante Temperatur- und Feuchtigkeitskontrollbedingungen, um Brandgefahren und Anomalien bei Präzisionskomponenten zu vermeiden.

Manche denken vielleicht, dass der Transport von Raketen per Flugzeug schneller und effizienter sei, aber das hat seinen Preis. Einerseits sind die Kosten für den Einsatz eines Flugzeugs im Allgemeinen viel höher als die eines Schiffs. Dieser Kostenfaktor kann nicht ignoriert werden, insbesondere bei kommerziellen Weltraummissionen, bei denen jeder Cent zählt. Andererseits kann die aerodynamische Form des Flugzeugs nicht beliebig verändert werden und auch Form und Größe des Frachtraums können mit der Verpackungsbox für den Raketentransport in Konflikt geraten. Manchmal müssen die Flugzeuge speziell modifiziert werden, was nicht nur die Kosten erhöht, sondern auch die Sicherheit und die Anpassungsfähigkeit des Flugzeugs an Flughäfen beeinträchtigt.

Raketentransportkisten werden von einem Schiff gehoben

Chinesische Schiffe: Teilzeit- und Spezialschiffe parallel

Der Begriff Raketentransportschiffe ist relativ weit gefasst, daher kann es hilfreich sein, sie in detailliertere Kategorien zu unterteilen: „Teilzeitschiffe, die Raketenteile transportieren können“ und „Spezialschiffe, die speziell Raketenteile transportieren“.

Erstere sind in der Lage, Güter zwischen verschiedenen Häfen an Binnenflüssen und Ozeanen zu transportieren, wie beispielsweise das bereits erwähnte französische Raketentransportschiff FERRYMAR. In meinem Land gibt es auch große Transportschiffe wie „Xuyang 15“, „Xuyang 16“ und „Chang Fushun“, die schon oft Raketen der Serien „Langer Marsch 5“ und „Langer Marsch 7“ nach Wenchang, Hainan transportiert haben. Diese Transportschiffe verfügen über große Decksflächen und große Laderaumvolumina, so dass bei entsprechenden Seebedingungen keine Kipp- oder Rollphänomene auftreten, die die Sicherheitsanforderungen der Rakete überschreiten.

Das Frachtschiff Chang Fu Shun transportiert Raketenteile

Mit der Entwicklung der Raumfahrtindustrie können „Teilzeit“-Raketentransportschiffe den Bedarf der großen Weltraummächte zunehmend nicht mehr decken. Länder, die Raketenteile über das Meer transportieren müssen, darunter auch mein Land, bauen oder importieren im Allgemeinen Spezialschiffe. Sie können die Sicherheit und den guten Zustand von Raketenkomponenten besser gewährleisten und eignen sich besonders für die Transportaufgaben einiger spezieller Raketenkomponenten.

Derzeit verfügt mein Land über zwei Spezialtransportschiffe für Raketenteile, nämlich „Yuanwang 21“ und „Yuanwang 22“, die die gleichen Grundparameter haben und deren Heimathafen der Hafen der chinesischen Abteilung für Satellitenverfolgung und -kontrolle ist. Man kann sagen, dass diese beiden Schiffe speziell für den Transport von Raketen (insbesondere der Raketen der Serie Langer Marsch 5) zum Weltraumbahnhof Wenchang in Hainan entworfen und gebaut wurden.

Öffentlichen Informationen zufolge ist der Transportbehälter der Rakete vom Typ Langer Marsch 5 über 30 Meter lang, was es für gewöhnliche Transportschiffe schwierig macht, die Transportmission sicher und zuverlässig durchzuführen. Zu diesem Zweck beträgt die Volllastverdrängung von „Yuanwang 21“ und „Yuanwang 22“ etwa 9.080 Tonnen, bei einer geplanten Länge von 130 Metern, einer Breite von 19 Metern, einer Tiefe von 12 Metern und einem Tiefgang von etwa 5,8 Metern. Um die Raketen vor den schädlichen Auswirkungen von Meersalznebel und Luftfeuchtigkeit zu schützen, sind die Raketenkomponenten speziell mit Umweltschutzausrüstung ausgestattet. Seit 2013, nachdem sie der „Yuanwang“-Familie der chinesischen Abteilung für Satellitenverfolgung und -kontrolle im Seeverkehr beigetreten sind, erfüllen die beiden Transportschiffe zuverlässig die Aufgabe, verschiedene Arten von Raketenteilen vom Hafen entgegenzunehmen und nach Wenchang auf Hainan zu transportieren.

Teile der Transportraketen „Yuanwang 21“ und „Yuanwang 22“

Amerikanische Schiffe: Vom Staats- zum Privatbesitz

Die Weltraumstartplätze der US Space Force und der NASA liegen beide in den Vereinigten Staaten, doch der Bau von Eisenbahnen und Straßen in den Vereinigten Staaten begann relativ früh, und in Verbindung mit dem Einfluss politischer, ökologischer und anderer Faktoren gibt es relativ strenge Beschränkungen hinsichtlich der Höhe und des Gewichts der Ladung. Für einige große und schwere Raketenkomponenten sind spezielle Raketentransportschiffe erforderlich. Darüber hinaus sind Industriestädte im Landesinneren der USA oft von gut ausgebauten Wassersystemen umgeben, die den Raketentransportschiffen die notwendigen Bedingungen für ihre Missionen bieten.

Schon beim Apollo-Projekt entschied sich die NASA, um die vom Marshall Space Flight Center hergestellten Komponenten der Saturn-1-Rakete zum Startort Cape Canaveral zu transportieren und große Raketenkomponenten auf Lastkähne zu laden. Diese fuhren zunächst den Tennessee River, den Ohio River und den Mississippi River entlang, überquerten dann den Golf von Mexiko, fuhren von der Atlantikküste aus Richtung Norden und erreichten schließlich den Hafen von Cape Canaveral.

Zu diesem Zweck kaufte die NASA ein Frachtschiff der US-Marine aus dem Zweiten Weltkrieg, baute es schnell um und benannte es in „Compromise“ um. Das Schiff verließ am 5. August 1961 das Dock des Marshall Space Flight Center, passierte vorsichtig den Wheeler-Damm, der durch einen Bauunfall beschädigt worden war, und lieferte die Raketenteile zehn Tage später im Hafen von Cape Canaveral ab. Am 27. Oktober wurde die erste Saturn-I-Rakete gestartet. Dabei wurden die Struktur und die aerodynamischen Eigenschaften der Rakete überprüft und sichergestellt, dass das „Apollo-Projekt“ einen großen Schritt nach vorne gemacht hat.

Raketenträger USS Compromise

Die 1960er und 1970er Jahre waren die Blütezeit der Entwicklung des US-Raumfahrtprogramms. NASA-Raumschiffe wie „Orion“, „Poseidon“, „Pearl River“, „Paramon“, „Little Lake“, „Promise“ und „Tomb of the Earth“ der US Navy waren ständig damit beschäftigt, Raketenteile wie Saturn 1 und Saturn 5 zu transportieren. Sie reisten zwischen dem Michoud Assembly Center, dem Stennis Space Center, dem Kennedy Space Center und anderen Orten hin und her und leisteten so einen großen Beitrag zu den frühen Erfolgen des US-Weltraumprogramms. In der Ära des Space Shuttle waren sie noch immer in einen großen Teil des Transports von Raketenteilen involviert.

Die Raketenträger der NASA sind nun außer Dienst

Um die Feststoffraketen des Space Shuttles zu bergen, kaufte die NASA zwei Schlepper mit den Namen „Democracy Star“ und „Freedom Star“. Nach dem Start des Space Shuttles müssen die beiden Schiffe schnell zu dem Seegebiet eilen, in dem der Feststoffträger voraussichtlich abstürzen wird, und ihn rechtzeitig zurück zum Hafen schleppen. Im 21. Jahrhundert waren die beiden Schiffe auch für das Schleppen des Raketenteiletransportschiffs Pegasus zuständig. Mit der Außerdienststellung des Space Shuttles im Jahr 2011 wurden die beiden Schiffe nicht mehr benötigt und 2012 außer Dienst gestellt. Derzeit ist Pegasus das einzige aktive Transportschiff der NASA für Raketenteile. Es ist 94,4 Meter lang, 15,2 Meter breit und sein Frachtraum misst 73,15 Meter x 10,97 Meter x 12,49 Meter. Das Schiff wurde speziell entworfen und 1999 gebaut. Sein erster Einsatz bestand darin, große Lagertanks des Space Shuttles von der Küste Louisianas zum Kennedy Space Center zu transportieren. Jede Mission dauerte 7 bis 10 Tage. Nachdem das Space Shuttle 2011 außer Dienst gestellt wurde, stand Pegasus eine Zeit lang ungenutzt im Stennis Space Center. Erst 2014 vergab die NASA an die Werft einen 8,5 Millionen Dollar teuren Auftrag zur Überholung der Pegasus, um die Kernstufe der schweren Rakete Space Launch System (SLS) zu transportieren und den Amerikanern so die „Rückkehr zum Mond“ zu ermöglichen.

Transportschiff Pegasus liefert Space-Shuttle-Tank

Die Verlängerungs- und Ausrüstungsumbauarbeiten des Schiffes wurden im Wesentlichen im Jahr 2015 abgeschlossen. Im Jahr 2017 wurde es mit einer simulierten Kernstufe einer SLS-Rakete beladen und trat seine erste Reise nach dem Umbau an. Vor dem Erstflug der SLS-Rakete am 16. November 2022 wurde beim Zündtest ihrer Kernstufe im Stennis Space Center auf den Transport mit Pegasus zurückgegriffen. Zu beachten ist, dass das Schiff zwar über Wohneinrichtungen wie Personalschlafsäle verfügt, jedoch über kein Stromnetz verfügt und von einem Schlepper gezogen werden muss.

Schlepper im Schlepptau des Raketenträgers Pegasus

Auch die privaten Luft- und Raumfahrtgiganten Amerikas verfügen über Raketenträger mit hervorragender Leistung. Der Delta Mariner der United Launch Alliance wurde im Jahr 2000 in Dienst gestellt. Er ist 95,3 Meter lang, 25 Meter breit und 15,2 Meter hoch. Die Unterstützungseinrichtungen bieten Platz für 16 Besatzungsmitglieder und auf dem Oberdeck gibt es einen Hubschrauberlandeplatz.

Seit seiner Indienststellung transportiert das Schiff Teile der Raketen der Delta-IV-Serie, der Atlas-V-Serie und der Vulcan-Centaur-Raketen vom Werk in Alabama zur Space Force Base Cape Canaveral in Florida und zur Space Force Base Vandenberg in Kalifornien. Jede Mission kann bis zu drei 49 Meter lange gemeinsame Kernstufen der schweren Delta-IV-Rakete transportieren und alle Raketenkomponenten gleichzeitig zum Hafen in der Nähe des Startplatzes liefern. Dieses Schiff unterscheidet sich von der Pegasus. Es ist mit einem Stromsystem ausgestattet und kann von der Fabrik über die Binnenflüsse der USA bis zum Golf von Mexiko fahren. Die Durchführung der Mission zur Vandenberg Space Force Base dauert etwa drei Wochen.

Im Jahr 2019 wurde das Schiff für den Transport der Vulcan-Centaur-Rakete adaptiv umgebaut und in „Raketenschiff“ umbenannt, was maßgeblich zum erfolgreichen Erstflug dieser neuen Rakete im Jahr 2024 beigetragen haben dürfte. Allerdings steht die Übernahme der United Launch Alliance durch Blue Origin bevor, und die Vulcan-Centaur-Rakete könnte vorzeitig außer Dienst gestellt werden, sodass das Schicksal des „Raketenschiffs“ vorerst schwer vorherzusagen ist.

Raketenschiff dient United Launch Alliance

Darüber hinaus führt die US-amerikanische Space Exploration Technologies Corporation häufig Missionen durch, bei denen sie die erste Stufe der Falcon-9-Rakete bergt, indem sie auf einem Schiff auf See landet und sie dann mit einem Lastkahn zurück zum Hafen transportiert. Dieser Lastkahntyp wird von der Außenwelt als spezielles Raketentransportschiff angesehen. Obwohl die Reise kurz ist, muss auf die Kontrolle der Stabilität geachtet werden, um Fehler bei den Bergungsarbeiten zu vermeiden.

Die Bergung der ersten Stufe der Falcon 9-Rakete scheiterte aufgrund der Instabilität des Lastkahns

Europäische Schiffe: Neue Ideen sind genial

In den ESA-Mitgliedsstaaten besteht ein großer Bedarf an Raketentransportschiffen, vor allem weil ihre Heimatstaaten hochgelegene Breitengrade haben und es an geeigneten Standorten für den Bau von Weltraumstartplätzen mangelt. Letztendlich fiel die Wahl auf Französisch-Guayana, das am leeren Atlantik liegt und sehr nahe am Äquator ist, sodass die Raketen die Kraft der Erdrotation nutzen und ihre Nutzlasten effizienter in Umlaufbahnen mit geringer Neigung bringen können.

Obwohl das Weltraumstartzentrum Kourou in Französisch-Guayana bereits 1970 in Betrieb genommen wurde, verfügten die ESA-Mitgliedsstaaten lange Zeit nicht über spezielle Raketentransportschiffe. Erst Ende der 1990er Jahre setzte sich die Ariane-5-Rakete durch und stellte höhere Anforderungen an die Transportfahrzeuge, was Arianespace dazu veranlasste, den Bau von zwei speziellen Raketentransportschiffen zu finanzieren, die von MN betrieben und „Hummingbird“ bzw. „Toucan“ genannt wurden.

Hummingbird ist eines der ersten dedizierten Raketentransportschiffe der ESA-Mitgliedsstaaten

Diese beiden Schiffe sind seit langem hauptsächlich für den Transport von Teilen von Ariane-5-Raketen, Raketen der Vega-Serie und Sojus-Raketen russischer Produktion zu den Häfen Französisch-Guayanas zur Vorbereitung und zum Start zuständig. Angesichts der dramatischen Veränderungen der internationalen Lage im Jahr 2022 wird die ESA jedoch keine russischen Raketen mehr einsetzen. Im Jahr 2023 wurde die Ariane-5-Rakete außer Dienst gestellt und die Raketen der Vega-Serie konnten die Fehlerbehebung nicht abschließen und nicht auf Null zurückkehren. Aus verschiedenen Gründen mussten Hummingbird und Toucan in den letzten Jahren vollständig auf den kommerziellen Markt gebracht werden, was indirekt die Verlegenheit der europäischen Raketenbauindustrie widerspiegelt.

Von außen betrachtet scheint es, dass das Weltraumstartgeschäft der ESA, das sich in einer „Übergangsphase“ befindet, nicht länger auf den Einsatz professioneller Raketentransportschiffe angewiesen ist. Diesen Bedarf können RoRo-Schiffe für den Raketentransport wie die in China gebaute FERRYMAR decken. Das Schiff ist 120 Meter lang und 22 Meter breit. Transportieren können damit Teile der Ariane-6-Rakete, deren Jungfernflug für 2024 geplant ist, aber auch Stückgut wie Autos.

Das französische RoRo-Raketentransportschiff FERRYMAR wird in China hergestellt

Im Dezember 2022 wurde jedoch ein Raketentransportschiff namens „Canoe“ öffentlich getestet und war 2023 auf dem Weg von Europa nach Französisch-Guayana, was die Aufmerksamkeit von außen auf sich zog. Der Bau des Schiffes begann 2020 in Polen. Die Bauarbeiten wurden von Neptune Maritime aus den Niederlanden geleitet. Der Designer genießt unter anderem im Rudersport einen guten Ruf und hat das einzigartige Erscheinungsbild des „Kanu“ geschaffen.

Probefahrt mit dem Kanu

Als Transportschiff für die Atlantiküberquerung ist das „Kanu“ von seiner Größe her nichts Besonderes. Es ist 121 Meter lang, 22 Meter breit und hat eine Verdrängung von etwa 10.000 Tonnen. Das „Kanu“ beeindruckt jedoch fast jeden, der es sieht, vor allem aufgrund des riesigen Segels, das auf seinem Deck montiert ist.

Diese einziehbaren Segel wurden von der französischen Firma AYRO erfunden und „Ocean Sails“ genannt. Jedes Segel ist etwa 37 Meter hoch und die Gesamtfläche der vier Segel beträgt knapp 1.500 Quadratmeter. Je nach Konstruktion kann jedes Segel um 360 Grad gedreht und der Zustand der Segeloberfläche angepasst werden. Mithilfe eines intelligenten Steuerungssystems kann es seine Haltung automatisch und präzise an die Windverhältnisse anpassen, um maximalen Schub zu erzielen, was weitaus effizienter ist als bei herkömmlichen Segeln.

Blick auf die Segel und das Deck des „Kanu“

Der Saildrive entspricht zweifellos dem Umweltschutzgedanken, den Europa in den letzten Jahren energisch vorangetrieben hat. Das „Kanu“ soll bis zu 50 % des Dieselverbrauchs einsparen, auch der Kraftstoffverbrauch im normalen Fahrbetrieb soll um etwa 30 % sinken. Der Grund für die Betonung von Diesel liegt darin, dass das „Kanu“ die Ökostromeinsparung nicht bis zum Ende „durchgeführt“ hat. Es ist außerdem mit zwei Dieselmotoren ausgestattet und dürfte das weltweit erste Diesel-Segel-Hybrid-Transportschiff sein. Es wird gesagt, dass das Schiff mit einer Geschwindigkeit von 16,5 Knoten lange Strecken zurücklegen und dabei fast 5.000 Tonnen Fracht transportieren kann. Dem Plan zufolge wird das Schiff elfmal im Jahr zwischen Europa und Französisch-Guayana verkehren können, wobei es jedes Mal in mehreren Häfen Halt macht; die gesamte Reise wird fast einen Monat dauern.

Arianespace fehlt die Erfahrung mit der Nutzung dieser Art von Raketentransportschiffen mit einer neuartigen Antriebsquelle, daher wird das „Canoe“ von einer anderen Handelsschifffahrtsgesellschaft betrieben. Ob das Unternehmen seine Kernaufgabe erfüllen und die erwarteten wirtschaftlichen Vorteile erzielen kann, hat die Aufmerksamkeit seiner Konkurrenten auf der ganzen Welt auf sich gezogen.

Mit der boomenden Entwicklung der Luft- und Raumfahrtindustrie

Tatsächlich gibt es keinen wesentlichen Unterschied zwischen Raketentransportschiffen und anderen Transportmitteln wie Zügen, Lastwagen und Flugzeugen. Allerdings gibt es beim Wassertransport weniger Beschränkungen hinsichtlich der Größe der Güter und die Transportkosten sind oft viel niedriger. Obwohl Flug- und Eisenbahnverkehr bereits weit entwickelt sind, ist der Wassertransport nach wie vor das wichtigste Transportmittel für Massengüter auf der Welt. Dies ist insbesondere für die Raumfahrtindustrie wichtig, die in der Nähe von Häfen in niedrigeren Breitengraden angesiedelt ist.

Die Entwicklungsgeschichte von Raketentransportschiffen in den USA und Europa zeigt, dass ihre Größe, ihr technisches Niveau und ihre Konstruktionspläne eng mit dem Entwicklungstrend der Luft- und Raumfahrtindustrie verbunden sind.

Öffentlichen Nachrichtenberichten zufolge wird die Luft- und Raumfahrtinfrastruktur meines Landes in Wenchang in der Provinz Hainan weiterhin ausgebaut, um der zunehmenden Nachfrage nach Weltraumstarts gerecht zu werden. Auch die Generalversammlungsgebäude und Startplätze für bestehende und neue Raketen werden auf Hochtouren gebaut. Gleichzeitig gibt es in meinem Land immer mehr Starts von Meeresraketen und in der Nähe der entsprechenden Häfen haben sich nach und nach große Cluster der Luft- und Raumfahrtindustrie gebildet. Auch die Nachfrage nach dem Transport von Raketenteilen und Logistikmaterialien steigt.

Alle oben genannten Anzeichen deuten darauf hin, dass die Raketenstartmissionen meines Landes zunehmend über Ozeane und Häfen erfolgen werden, was zwangsläufig höhere Anforderungen an die Tragfähigkeit, die Ladungsgröße, den Gesamtnutzen und andere Indikatoren der Raketentransportschiffe mit sich bringt. Es ist davon auszugehen, dass auch künftig neue Schiffstypen, neue Energiequellen und neue Technologien bei Raketentransportschiffen zum Einsatz kommen werden. Mit Blick auf die Zukunft werden die Luft- und Raumfahrtindustrie und die Schiffbauindustrie ihre Kräfte bündeln, um den Bau häufigerer Raketenflüge zu unterstützen, mehr Satelliten ins All zu bringen, die der Volkswirtschaft und dem Lebensunterhalt der Bevölkerung dienen, den Weltraum tiefer zu erforschen und das große Ziel zu erreichen, dass die Chinesen auf dem Mond und dem Mars landen.

In meinem Land werden immer mehr Raketen transportiert und auf See gestartet