Chinesisches Raumstations-Weltraumrätsel, Vergleich der drei Kabinen von Tianhe, Wentian und Mengtian

Der letzte Tag des goldenen Oktobers sollte ein entscheidender Tag werden. Das Mengtian-Experimentalmodul wurde wie geplant ins All geschossen, was bedeutete, dass die grundlegende Bauphase der chinesischen Raumstation mit dem letzten Hauptmodul begann und die ikonische chinesische Raumstation CSS in T-Konfiguration zum ersten Mal im Weltraum erschien.

●Startübersicht

●Startvorgang

Dieses Mal wurde die Rakete Langer Marsch 5B mit der Seriennummer Yao-4 von Position LC101 Nr. 1 des Wenchang Space Launch Center in Hainan, Chinas südlichstem Weltraumstartplatz, gestartet. LC101 ist ausschließlich für Raketenstarts vom Typ Langer Marsch 5/B vorgesehen; LC201 ist ausschließlich für Raketen vom Typ Langer Marsch 7/Langer Marsch 8 bestimmt. Am 31. Oktober 2022 um 15:37 Uhr Pekinger Zeit erhob sich Chinas stärkste im Einsatz befindliche Rakete, die Langer Marsch 5B, majestätisch und ließ die Erde erzittern. 17 Sekunden später begann der Raketenkörper, sich nach Südosten zu drehen; etwa 177 Sekunden nach dem Start trennten sich die vier Booster von der Hauptrakete; etwa 223 Sekunden nach dem Start löste sich die 20,5 mal 5,2 Meter große Verkleidung; 8 Minuten nach dem Start wurden die beiden Triebwerke der Hauptrakete abgeschaltet, und 5 Sekunden später trennte sich die Hauptrakete vom Mengtian. Nach einer Reihe von Operationen erreichte es allmählich eine niedrige Erdumlaufbahn und das Andockziel war auf das Kernmodul Tianhe in einer Höhe von 390 Kilometern und einer Äquatorneigung von 41° ausgerichtet. Etwa 13 Stunden nach dem Start dockte das Mengtian-Versuchsmodul während des orbitalen Rendezvous und Andockens am vorderen Port des Tianhe-Kernmoduls an. Zu diesem Zeitpunkt werden die drei Astronauten (Chen Dong, Liu Yang und Cai Xuzhe), die die Flugmission Shenzhou 14 auf der Raumstation durchführen, am gesamten Andockvorgang teilnehmen und ihn miterleben. Dies ist zudem das zweite Mal, dass Chinas Raumstation ihr Hauptmodul mit Astronauten an Bord gestartet und angedockt hat, nach dem Start und Andocken des Satelliten Wentian. Das Mengtian-Experimentiermodul ist das Finale der Grundkonfiguration der chinesischen Raumstation. Die drei wichtigsten Module im Orbit: das Tianhe-Kernmodul + das Wentian-Labormodul + das Mengtian-Labormodul bilden eine bahnbrechende T-förmige Kombination, was bedeutet, dass Chinas Raumstation im Wesentlichen Gestalt angenommen hat. Die chinesische Raumstation, die gerade im Weltraum erschienen ist, hat eine Gesamtmasse von 91 Tonnen und ist damit der größte Raumfahrzeugkomplex, der sich derzeit in China im Orbit befindet.

●Mengtian-Experimentiermodul

Dies ist das zweite experimentelle Modul der chinesischen Raumstation und das drittgrößte Modul der chinesischen Raumstation. Das Experimentalmodul hat mit 4,2 Metern Durchmesser und 17,9 Metern Länge die gleiche Größe wie das Wentian-Modul und ist mit einem Bus vergleichbar. Die Startmasse beträgt etwa 23 Tonnen und der Druckraum umfasst ebenfalls 110 Kubikmeter. Allerdings ist der Aktivitätsraum der Astronauten auf 32 Kubikmeter reduziert, was kleiner ist als die 50 Kubikmeter des Tianhe-Moduls und des Wentian-Moduls, und wird hauptsächlich als Lagerraum genutzt. Die Mengtian besteht aus vier Kabinen: der Arbeitskabine, der Nutzlastkabine, der Frachtschleusenkabine und der Ressourcenkabine. Zusammen mit dem Wentian bilden sie zwei symmetrische Module der chinesischen Raumstation. Wie Wentian ist auch Mengtian mit einer großen flexiblen Solarstromanlage mit einer Flügelspannweite von etwa 56 Metern und einer Doppelflügelfläche von 276 Quadratmetern ausgestattet. Es kann durchschnittlich mehr als 430 Grad Elektrizität pro Tag erzeugen, was ausreicht, um eine Reihe von wissenschaftlichen Forschungs- und Versuchsanforderungen in der Zukunft zu erfüllen. Der Mengtian verfügt außerdem über die Funktion, die Kabine für Nutzlasten automatisch zu betreten und zu verlassen und Mikroflugzeuge freizugeben. Es ist außerdem mit einer Testplattform für den Außenbordeinsatz ausgestattet, um den besonderen Anforderungen einiger Nutzlasten gerecht zu werden, die im Weltraum eingesetzt werden müssen. Erwähnenswerter ist, dass das Mengtian-Experimentiermodul den weltweit ersten Satz weltraumtauglicher Atomuhren enthält, bestehend aus Wasserstoffuhren, Rubidiumuhren und optischen Uhren. Das Ziel besteht darin, eine ultraniedrige Temperatur von 10 Picokelvin zu erreichen. Damit dürfte der niedrigste Temperaturrekord aller Zeiten gebrochen und ähnliche Experimente der NASA auf der Internationalen Raumstation übertroffen werden. Auf diese Weise wird das Zeit- und Frequenzsystem mit der höchsten Frequenzstabilität und -genauigkeit im Weltraum aufgebaut, das hochmoderne wissenschaftliche Forschungen wie die Messung der Gravitationsrotverschiebung und der Feinstrukturkonstante unterstützen wird.

● Ähnlichkeiten und Unterschiede zwischen den drei Hütten Mengtian, Wentian und Tianhe

Wie unterscheidet man die drei Kabinen Mengtian, Wentian und Tianhe? Was sind die Gemeinsamkeiten und Unterschiede? Wie wird die Arbeit aufgeteilt? Weitere Einzelheiten finden Sie in der Vergleichstabelle unten.

Sowohl Mengtian als auch Wentian sind experimentelle Hütten, aber jede hat ihre eigenen Vorteile. Der Schwerpunkt des Mengtian liegt auf physikalischen und materialwissenschaftlichen Experimenten, daher können wir es genauso gut als Physiklabor betrachten. Daher ist es mit 13 wissenschaftlichen Experimentierkabinetten wie etwa Experimenten zur Strömungsphysik, Grundlagenphysik, Materialwissenschaft, Verbrennungswissenschaft und Luft- und Raumfahrttechnik sowie 37 Schnittstellen für Außenbordlasten ausgestattet. Der Schwerpunkt von Wentian liegt auf biowissenschaftlichen Experimenten und wir können es als ein biowissenschaftliches Labor betrachten. Daher ist es mit Versuchskabinetten für Lebensökologie, Biotechnologie und Wissenschaft der variablen Schwerkraft ausgestattet, die die Erforschung der Reaktionsmechanismen von Wachstum, Entwicklung, Genetik, Alterung usw. verschiedener Arten von Pflanzen, Tieren, Mikroorganismen usw. unter Weltraumbedingungen sowie die experimentelle Forschung an geschlossenen Ökosystemen unterstützen können. Der größte Unterschied zwischen dem Tianhe-Kernmodul und den beiden experimentellen Modulen besteht darin, dass es das Verwaltungs- und Kontrollzentrum der chinesischen Raumstation ist und die Raumstation mit Strom, Antrieb und Lebenserhaltungssystemen versorgt. sowie das Andocken und Anlegen von experimentellen Modulen, bemannten Raumfahrzeugen und Frachtraumfahrzeugen. Natürlich unterstützen sich das Wentian-Experimentiermodul und das Tianhe-Kernmodul gegenseitig und ihre wichtigsten Plattformfunktionen sind konsistent, wodurch die Arbeitsanforderungen des Raumstationskomplexes vollständig abgedeckt werden können. Mit anderen Worten: Wenn Tianhe im Urlaub ist, kann Wentian die Arbeit übernehmen. Es ist ein Allrounder, der Plattformfunktionen und Testnutzlastfunktionen integriert.

● Nachfolgende Aufgaben

Das erste Experimentalmodul Wentian und das zweite Experimentalmodul Mengtian docken nacheinander an das Kernmodul Tianhe an und bilden einen T-förmigen Komplex. Damit hat Chinas Raumstation im Wesentlichen Gestalt angenommen. Bei der in diesem Jahr zu bauenden chinesischen Raumstation (CSS) handelt es sich um ein Basismodell (mit einer Masse von 91 Tonnen, also fast 100 Tonnen, was 1/5 der Internationalen Raumstation entspricht). Die große Show nach Mengtian wird das Sky Survey Space Telescope sein. Der Start ist derzeit für Dezember 2023 geplant. Das Raumfahrzeug wird unabhängig in derselben Umlaufbahn wie die chinesische Raumstation operieren und bei Wartungsarbeiten an dieser andocken. Es wird etwa 2024 in die wissenschaftliche Beobachtung einbezogen.
Das China Space Telescope, auch bekannt als China Space Telescope und China Space Optical Cabin, kann als eine der Komponenten der chinesischen Raumstation und zugleich als Chinas erstes großes astronomisches Teleskop im außerirdischen Raum bezeichnet werden. Das Teleskop hat einen Durchmesser von 2 Metern und eine Masse von 15,5 Tonnen. Es wird für lange Zeit in derselben Umlaufbahn wie die chinesische Raumstation fliegen, die Missionsdauer beträgt mehr als 10 Jahre. Das Survey-Modul ist das Weltraumteleskop, das die meiste Beobachtungszeit in Anspruch nimmt. Es handelt sich um eine Kamera mit einem extrem weiten Sichtfeld von 1,1 x 1,2 Quadratgrad. Bei gleichbleibender Bildqualität, die mit der des Hubble-Teleskops vergleichbar ist, könnte das Sichtfeld des Durchmusterungsteleskops 300-mal größer sein als das des Hubble-Teleskops. Während des gesamten Untersuchungszyklus wird das Untersuchungsmodul eine Fläche von 17.500 Quadratgrad abdecken, was 40 % der gesamten Himmelsfläche entspricht, und voraussichtlich qualitativ hochwertige Daten zu fast 2 Milliarden Galaxien sammeln. Dabei handelt es sich um die modernste und teuerste Forschungseinrichtung, die die chinesische astronomische Gemeinschaft je errichtet hat. Man geht davon aus, dass sie der Menschheit ein neues Verständnis des Universums vermitteln wird.

●Zukünftige chinesische Raumstation

Die in diesem Jahr gebaute chinesische Raumstation hat den Grundtyp T-Form. In Zukunft soll die chinesische Raumstation in ihrer Größe erweitert werden und die Form eines „干“ annehmen: Ein weiteres Kernmodul, zwei Experimentalmodule und ein bemanntes Raumschiff sollen dort dauerhaft stationiert werden und für den bemannten Transport von Astronauten und Notfallrückführungsmissionen genutzt werden. Die maximale Waage kann 180 Tonnen erreichen. Wenn ein solcher Maßstab erreicht wird, sind die Landung auf dem Mond, der Bau einer Mondbasis, die Landung auf dem Mars und Flüge zum weiter entfernten Jupiter nicht mehr weit entfernt, und einige Pläne wurden sogar parallel umgesetzt. Gleichzeitig wurde die Lebensdauer der von den USA geführten Internationalen Raumstation (ISS) von 2024 auf 2030 verlängert. Wenn die geplante erste kommerzielle Raumstation der Welt (Axiom Space Station) erfolgreich gebaut wird, wird sie 2024 betriebsbereit sein und die Internationale Raumstation ab 2030 ersetzen. Darüber hinaus wird Russland im Jahr 2024 unabhängig werden, sich von der Internationalen Raumstation abspalten und die Russian Orbital Space Station (ROSS) eigenständig betreiben. Dies bedeutet, dass in Zukunft vier Raumstationen parallel in der erdnahen Umlaufbahn über unseren Köpfen operieren werden: die Internationale Raumstation ISS, die chinesische Raumstation CSS, die Station Axiom und die russische Raumstation ROSS.