Warum bleiben nach dem Start einer Rakete Trümmer übrig? Wie schwerwiegend sind die Folgen, wenn es auf den Boden fällt?

In jüngster Zeit haben einige ausländische Medien die Angelegenheit des Wracks der von meinem Land gestarteten Rakete vom Typ Langer Marsch 5B Yao-3 ständig aufgebauscht, weil sie der Meinung waren, der Standort des Wracks sei ungewiss und es bestehe die Möglichkeit, dass es in ein dicht besiedeltes Gebiet einschlage und Personen- und Sachschäden verursache.

Als Reaktion darauf stellte das chinesische Außenministerium in seiner Antwort auf Fragen von Reportern klar, dass die Raketen meines Landes eine spezielle Konstruktion seien und die meisten Komponenten beim Wiedereintritt abgetragen und zerstört würden. Die Wahrscheinlichkeit, dass der Flugbetrieb und der Boden beschädigt werden, ist äußerst gering. Dies ist eine international weit verbreitete Methode.

Am 31. Juli um 1:45 Uhr gab die chinesische bemannte Raumfahrtagentur bekannt, dass das tintenbefleckte Wrack der chinesischen Trägerrakete Langer Marsch 5B abgestürzt sei und die Koordinaten des Landebereichs lauten: 119 Grad östlicher Länge und 9,1 Grad nördlicher Breite. Dieser Ort ist ein unbewohntes Seegebiet und es gibt bisher keine Berichte über Opfer oder Schäden.

Infolgedessen ebbte der Hype in den ausländischen Medien ab.

Warum gibt es also Raketentrümmer und wie wird im Allgemeinen damit umgegangen?

Herkömmliche Raketen sind eigentlich Einwegfahrzeuge, die entsorgt werden, nachdem Fracht oder Raumfahrzeuge in die Umlaufbahn gebracht wurden. So brachte beispielsweise die am 24. Juli gestartete Langer Marsch 5B Yao-3 das rund 23,2 Tonnen schwere Wentian-Labormodul in die vorgegebene Umlaufbahn. Die gesamte 800 Tonnen schwere Rakete erfüllte ihre Mission. Der größte Teil der Nutzlast bestand aus Treibstoff, der verbrannte, und der Rest der Raketenhülle und des Triebwerks wurde zu Trümmern.

Die Trümmer fielen an und wurden in mehreren Schritten beseitigt.

Zunächst einmal sahen wir gleich nach dem Start im Video einige weiße Blöcke fallen. Dies sind die Isolierschichten, die die Raketenverkleidung bedecken. Dabei handelt es sich um Isolationsmaßnahmen, die dafür sorgen sollen, dass die Nutzlast in der Verkleidung bei großen Temperaturunterschieden zwischen Tag und Nacht am Startplatz nicht beschädigt wird.

Diese Isolationsschichten bestehen aus Kunststoffschaum und sind so konzipiert, dass sie eine dem Wind zugewandte Seite haben. Sobald die Rakete startet und die Vibrationen und die Geschwindigkeit zunehmen, fallen diese Schaumstoff-Isolierschichten ab. Dies sind die weißen Fragmente, die die Leute im Video fallen sehen. Dieser Schaum fällt vollständig in den Startbereich und verursacht weder Personen- noch Sachschäden.

Dies gilt jedoch nicht als Wrack. Es kann lediglich als ein Vorgang oder eine Episode im Startprozess betrachtet werden, wie die Blumen, die die Göttin verstreut, wenn sie in den Himmel aufsteigt.

Wenn eine Rakete abhebt, verbrennt sie zunächst den Treibstoff in den Boostern. Nach dem Ausbrennen sind die Booster nutzlos und werden daher als erste Teile der Rakete zu Trümmern. So geht den vier festgebundenen Boostern der Rakete Langer Marsch 5B nach einer Brenndauer von etwa 170 Sekunden der Treibstoff aus und sie fallen frei herab, nachdem sie sich von der ersten Stufe des Raketenkerns getrennt haben.

Anschließend flog die Rakete aus der Atmosphäre heraus und die Verkleidung fiel als zweiter Teil der Rakete ab. Das sogenannte Fairing ist die Abdeckung am Raketenkopf und stellt eines der wichtigsten Bauteile der Rakete dar. Da die Luft auf der Erde dicht ist, wird die Nutzlast während des Starts durch aerodynamische Kräfte, aerodynamische Erwärmung, akustische Vibrationen usw. beeinflusst. Die Verkleidung wird um die Außenseite der Nutzlast gewickelt und dient als Schutz.

Mehr als 200 Sekunden nach dem Start hatte die Rakete die Atmosphäre bereits verlassen, woraufhin die Verkleidung ihre Funktion verlor und in zwei Hälften abgeworfen wurde, die zur Oberfläche stürzten.

Die oben genannten Trümmer fallen aus nicht allzu großer Höhe und werden nicht von der Atmosphäre verbrannt. Daher fallen größere Trümmerfragmente herunter und können Personen und Gegenstände am Boden beschädigen.

Bei Raketen, die von Startplätzen im Inland gestartet werden, wie etwa von Jiuquan, Taiyuan und Xichang in meinem Land, fallen in der Regel in der frühen Startphase Trümmer ab, was im Vorfeld Vorsichtsmaßnahmen und im Nachhinein Bergungsarbeiten erfordert. Dies bedeutet, dass der Landepunkt sorgfältig berechnet werden muss, die dortigen Menschen und Tiere evakuiert werden müssen, das Wrack nach dem Aufprall gefunden und geborgen werden muss und anschließend Entschädigungsvereinbarungen für das beschädigte Eigentum getroffen werden müssen.

An den Startbasen an der Küste, wie zum Beispiel den Raketen, die vom Wenchang-Startzentrum meines Landes gestartet werden, werden genaue Berechnungen und Kontrollen durchgeführt, um den Trümmern den Absturz in unbewohnte hohe Seegebiete zu ermöglichen. Außerdem werden gute Benachrichtigungen und Überwachungen durchgeführt, um Verletzungen und internationale Seestreitigkeiten so weit wie möglich zu vermeiden.

Die Verkleidung der Rakete Long 5B Yao-3, die das Wentian-Labormodul startete, hatte einen Durchmesser von 5,2 Metern und eine Länge von 20,5 Metern. Es wurde 224 Sekunden nach dem Start abgeworfen und das Wrack fiel in die Nähe der Philippinen auf hoher See, ohne Schaden anzurichten. Eines der Stücke trieb mehrere Tage lang im Meer und wurde von philippinischen Fischern geborgen.

Wenn die Rakete ein bemanntes Raumfahrzeug startet, wird oben auf der Rakete über der Verkleidung ein Rettungsturm installiert. Der Rettungsturm ist mit der Astronautenkabine in der Verkleidung verbunden. Sollte während des Startvorgangs ein Notfall eintreten, wird der Motor des Rettungsturms sofort gezündet, wodurch die Astronautenkabine sich schnell von der Rakete trennt und fliehen kann. Dies gewährleistet die Sicherheit der Astronauten im Falle eines Raketenunglücks.

Etwa 120 Sekunden nach dem Start wird die Rakete eine Höhe von etwa 40 Kilometern erreichen. Wenn alles gut geht, wird der Fluchtturm weggeworfen. Sollte es künftig zu einer Störung kommen, aktiviert die Mannschaftskabine in großen Höhen, wo die Luft dünn ist, den turmfreien Fluchtmodus. Der Rettungsturm wird zu Trümmern, die auf die Erde zurückfallen und auf ähnliche Weise behandelt werden wie die Trümmer der Verkleidung. Die Verkleidung wird kurz nach dem Abwurf des Rettungsturms abgeworfen.

Was diesmal für Kontroversen sorgte und von den ausländischen Medien aufgebauscht wurde, war das Wrack der letzten Raketenstufe.

Als Endstufenrakete bezeichnet man den letzten Abschnitt der Rakete, der die Nutzlast trägt. Dieser Abschnitt der Rakete fliegt am höchsten und erreicht die höchste Geschwindigkeit. Die Mission ist in der Regel erst abgeschlossen, nachdem die letzte Stufe der Rakete den „Gast“ in die Umlaufbahn gebracht hat. Anschließend werden Stern (Schiff) und Rakete getrennt, das heißt vom transportierten Raumfahrzeug, Satelliten oder Gerät getrennt.

Die Rakete Langer Marsch 5B Yao 3 ist eine eineinhalbstufige Rakete. Die Halbstufe bezieht sich auf die vier Booster, die 90 % des Schubs beitragen und die Rakete vom Boden in die Atmosphäre befördern. Nach der Verbrennung des Treibstoffs und der Trennung ist die Kernstufe dafür verantwortlich, das Wentian-Labormodul auf die erste kosmische Geschwindigkeit von 7,9 Kilometern pro Sekunde zu beschleunigen und es in die Umlaufbahn der Raumstation etwa 400 Kilometer über dem Boden zu schicken. Damit ist die Mission abgeschlossen.

Nach Abschluss seiner Mission wird sich die Kernrakete der ersten Stufe vom Wentian-Labormodul lösen und zu unkontrollierten Trümmern werden. Das „Wrack“ ist 33,16 Meter hoch, hat einen Durchmesser von 5 Metern und wiegt 21,6 Tonnen. Obwohl das riesige Wrack seine Antriebskraft verloren hat, wird es durch seine Trägheit immer noch mit einer Geschwindigkeit von 7,9 Kilometern pro Sekunde fliegen.

Obwohl in einer niedrigen Erdumlaufbahn ein Hochvakuum herrscht, sind dort immer noch extrem dünne atmosphärische Moleküle vorhanden. Durch den Reibungswiderstand werden diese Trümmer allmählich abgebremst und unter der Schwerkraft der Erde verringern sie allmählich ihre Höhe und stürzen schließlich herab. Mit abnehmender Höhe und dem Eintritt in die dichte Atmosphäre kann die Temperatur der Raketentrümmer aufgrund der Hochgeschwindigkeitsreibung mit der Atmosphäre ein- bis zweitausend Grad erreichen. Der größte Teil wird verbrannt, eine kleine Menge unverbrannter Fragmente wird jedoch noch auf die Erdoberfläche fallen.

Wann und wo werden diese Trümmer also zu Boden fallen und werden sie Menschen und Eigentum schädigen? Dies steht im Mittelpunkt der jüngsten Befragungen und der Aufregung einiger Institutionen und ausländischer Medien.

Tatsächlich gibt es weltweit schon seit langem eine Vorgehensweise hinsichtlich der Sicherheit beim Wiedereintritt von Raketentrümmern in die Atmosphäre. Auch mein Land legt großen Wert darauf und hat zwei Hauptmaßnahmen ergriffen: Erstens wurden die Trümmer passiviert. Zweitens wurde die Bewegung der Raketentrümmer genau überwacht und es wurden vier Orbitalberichte herausgegeben.

Bei der sogenannten Passivierungsbehandlung werden die verbleibenden Hochdruckgase, der Treibstoff und die Elektrizität programmgesteuert „abgelassen“, bevor das Wrack wieder in die Atmosphäre gelangt. So wird vermieden, dass es beim Absturz zu einer Explosion unter hoher Temperatur und hohem Druck kommt, bei der immer mehr Fragmente verstreut herumliegen und eine größere Reichweite entsteht.

Unter genauer Beobachtung und Berichterstattung der chinesischen Raumfahrtbehörde fielen die Überreste des Kerns der ersten Stufe der Rakete Langer Marsch 5B Yao 3 am frühen Morgen des 31. Juli nach einer Woche im Weltraum in die Atmosphäre und entzündeten einen prächtigen Funken am Himmel. Nachdem der Großteil verbrannt war, fielen einige Bruchstücke in das unbewohnte Meer. Der Staub hat sich gelegt und alle Zweifel und der Hype haben ein abruptes Ende gefunden.

Wie viel wissen Sie über Vorfälle, bei denen durch Raketentrümmer Menschen verletzt und Eigentum beschädigt wurde?

Bei der menschlichen Weltraumforschung wird es immer Opfer geben. Allerdings kommt es häufiger zu Unfällen mit Personenschäden, wenn Raketenstarts fehlschlagen. Solche Verletzungen und Opfer gab es sowohl in China als auch im Ausland, deshalb werde ich sie hier nicht erwähnen. Da es nach dem Raketenstart jedoch Trümmer gibt, fallen diese zu Boden und es kommt immer wieder zu Verletzungen. Allerdings sind Verletzungen immer noch sehr selten.

Denn die Erde ist so groß, dass die Bevölkerungszahl zwar mehr als sieben Milliarden beträgt, im Verhältnis zur Erdoberfläche aber immer noch sehr dünn ist. Die Erdoberfläche beträgt 510 Millionen Quadratkilometer, das heißt, pro 70.000 Quadratmetern lebt ein Mensch.

Natürlich ist die Bevölkerung nicht gleichmäßig über diese Gebiete verteilt. Es gibt dicht besiedelte Gebiete und unbewohnte Gebiete, wobei die unbewohnten Gebiete den größten Teil der Erdfläche ausmachen. Beispielsweise nimmt der Ozean 70 % der Erdoberfläche ein. Daher fallen die Trümmer unter normalen Umständen in unbewohnte Gebiete.

Doch bei so vielen Starts wird es immer vorkommen, dass einige in bewohntes Gebiet stürzen, insbesondere Booster und Raketen der ersten Stufe, die kurz nach dem Start aufgegeben werden. Allerdings sind die Verfahren zur Schuttbeseitigung äußerst standardisiert und streng. Der Landepunkt wird im Voraus berechnet und die Evakuierung der Menschen wird organisiert. Selbst wenn der Sturm ein dicht besiedeltes Gebiet trifft, werden daher nur einige Einrichtungen beschädigt, ohne dass Menschen oder Vieh zu Schaden kommen.

Daher kommt es sowohl in China als auch im Ausland immer wieder zu Vorfällen, bei denen Raketentrümmer auf den Boden fallen. Verletzungen kommen jedoch äußerst selten vor. Doch wird die Bedrohung für die Menschheit immer größer, wenn immer mehr bemannte Weltraumstarts stattfinden und immer mehr Trümmer herunterfallen? Ich denke, dass diese Situation nicht nur nicht eintreten, sondern sogar abnehmen wird.

Denn mit der kontinuierlichen Weiterentwicklung der menschlichen Wissenschaft und Technologie werden auch die Methoden des Raketenstarts und die Technologie zur Raketenbergung ständig verbessert. So ist beispielsweise die Raketenbergungstechnologie von Musks Space Exploration Technologies Corporation (SpaceX) allmählich ausgereifter geworden. Dadurch wird nicht nur der Schaden, der durch Trümmer verursacht wird, erheblich verringert, sondern es können auch Raketen wiederverwendet werden, was die Startkosten erheblich senkt.

Berichten zufolge wurden auch in der Raketenbergungstechnologie meines Landes Fortschritte erzielt. Mit der künftigen Rakete vom Typ Langer Marsch 8 sollen Experimente zur Bergung des Kerns der ersten Raketenstufe zusammen mit der gesamten Trägerrakete durchgeführt werden. Da sich das Niveau der menschlichen Zivilisation weiter verbessert, wird die Zahl der Verletzungen durch Raketentrümmer tendenziell weiter abnehmen.

Was denkst du darüber? Willkommen zum Diskutieren und Kommentieren.

Dies ist das ursprüngliche Copyright von Space-Time Communication. Bitte kopieren Sie nicht und verletzen Sie das Urheberrecht nicht. Vielen Dank für Ihr Verständnis und Ihre Unterstützung.