Tianzhou-4 sticht in See, Chinas Raumstation erhält neue Funktionen

Am 10. Mai um 1:56 Uhr zündete die Trägerrakete Langer Marsch 7 und hob vom Weltraumbahnhof Wenchang im chinesischen Hainan ab. Damit wurde das Frachtraumschiff Tianzhou-4 erfolgreich in die geplante Umlaufbahn gebracht und damit der erste Flug in der Bauphase der chinesischen Raumstation eingeleitet.

Die Rakete vom Typ Langer Marsch 7 startete erfolgreich das Frachtraumschiff Tianzhou 4 (Foto: Tu Haichao)

„Tianzhou-4“ wurde von der Fünften Akademie der China Aerospace Science and Technology Corporation entwickelt. Während dieses halben Jahres wird das Raumschiff Versorgungsgüter transportieren, auftanken, Abfall zur Raumstation herunterschicken und die Astronautenbesatzung „Shenzhou-14“ auf ihrer sechsmonatigen Weltraumreise begleiten.

Die Uplink-Materialien von Tianzhou-4 wiegen etwa 6,2 Tonnen, was mit der Tragfähigkeit der beiden vorherigen Frachtraumschiffe vergleichbar ist. Zu den Lieferungen gehören Nahrungsmittel, medizinisches Material, Hygiene- und Reinigungsprodukte für die Astronautensysteme, Ersatz- und Reparaturteile für die Schlüsselausrüstung der Raumstation, Testnutzlasten für Raumfahrtsysteme und 750 kg zusätzlichen Treibstoff für die Montage der Raumstation.

Dem Plan zufolge wird Tianzhou-4 nicht nur die Aufgabe der Uplink-Materialien erfüllen, sondern auch die Verantwortung für die experimentelle Unterstützung übernehmen. Die Aufwärtslast umfasst drei experimentelle Nutzlasten, die die Geräteprinzipien in einer Schwerelosigkeitsumgebung weiter überprüfen werden.

„Dies ist das Zuhause der Astronauten.“

Die Frachttasche der Astronauten hat sich erneut verändert. Vom QR-Code-Etikett von „Tianzhou-2“ bis zum bunten Band von „Tianzhou-3“ wurde die Frachttasche von „Tianzhou-4“ auf Version 3.0 aktualisiert und verwendet jetzt eine bunte „ID-Karte“.

Die Solarmodule des Frachtraumschiffs Tianzhou-4 werden ausgefahren (Foto von CCTV)

Es gibt sechs Farben: Hellblau, Dunkelblau, Grün, Lila, Hellbraun und Dunkelbraun. Grün steht für Astronautennahrung, Hellbraun für Fotoausrüstungspakete und Lila für Materialien im medizinischen Experimentalbereich.

Rückblickend warteten die Konstrukteure des Frachtraumschiffs nach dem Start von Tianzhou-2 gespannt auf das Feedback der Astronauten. Bei einem Symposium nach der Rückkehr der Besatzung von Shenzhou-12 hatten alle eine klarere Vorstellung davon, in welche Richtung das Frachtpaket verbessert werden sollte. Da das Frachtpaket von Tianzhou-3 zu diesem Zeitpunkt jedoch bereits fertig war, verwendeten die Designer vorübergehend farbige Bänder, um die Frachtpakete leicht unterscheiden zu können. Auf Tianzhou-4 wurde dies durch farbige QR-Code-Etiketten noch weiter verbessert.

Die Etikettenfarbe bietet auf den ersten Blick Informationen zur Unterscheidung des untergeordneten Systems und des Verwendungsszenarios des Frachtpakets und bietet detailliertere Informationen zum exklusiven QR-Code jedes Frachtpakets. Jia Dongyong, Chefdesigner der Frachtraumfahrzeugmaschinen der Fifth Academy of China Aerospace Science and Technology Corporation, fasste zusammen: „Essen, Tragen, Wohnen und Benutzen sind auf einen Blick klar.“

Frachtpakete, die vom Frachtraumschiff Tianzhou-4 transportiert werden (Foto mit freundlicher Genehmigung des China Manned Spaceflight Office)

Auch der Polsterschaum in der Cargotasche wurde entsprechend angepasst. Zu den Aufstiegsmaterialien von Tianzhou-4 gehören Präzisionsinstrumente und andere Geräte, die zur Stoßdämpfung eine Schaumstoffpolsterung benötigen. Da jeder Zentimeter Platz am Himmel wertvoll ist, sind herkömmliche Schaumstoffplatten sperrig und schwer zu lagern. Daher haben die Designer sie zu kleinen Schaumstoffblöcken und Airbags weiterentwickelt, um den Astronauten die Lagerung im Orbit zu erleichtern.

Aufgrund der unterschiedlichen Umgebungsbedingungen des Frachtraumfahrzeugs während des Aufstiegs und im Orbit nahmen die Konstrukteure des Frachtraumfahrzeugs auch entsprechende Anpassungen an der Adapterplatte im Frachtraum vor.

Die Raketenverkleidung des Frachtraumschiffs Tianzhou-4 wird übertragen (Foto von Hu Lanyue, einem Reporter von China Aerospace News)

Nach dem Start der Rakete müssen die Frachtsäcke im Raumfahrzeug ständiger Überlastung und Vibrationen standhalten. Hierzu werden die Adapterplatten des Laderaums und die Spacer-Gepäcktaschen mit Schrauben befestigt. Nachdem das Raumschiff die Umlaufbahn erreicht hat, herrscht in der Kabine Schwerelosigkeit. Nach der Entnahme und Demontage der Cargo Bags müssen auch die Adapterplatten der Spacer Cargo Bags verstaut werden. Die Konstrukteure von Frachtraumschiffen verwenden im Alltag weit verbreitete Klettverschlüsse, sodass die Adapterplatten direkt im Frachtraum befestigt werden können, was die Arbeitsbelastung der Astronauten im Orbit verringert.

„Dies ist das Zuhause der Astronauten.“ Jia Dongyong stellte vor, dass sich das bemannte Raumfahrtprogramm auf den Menschen konzentriert und dass durch humanere Designverbesserungen das Leben der Astronauten in der Raumstation immer besser werden wird.

„Großer Bruder“ und „Kleiner Bruder“

Die Trägerrakete Langer Marsch 7 zündete und startete. Nach etwa 10 Minuten Flug trennten sich Rakete und Schiff. Das Sonnensegel von Tianzhou-4 wurde entfaltet und ging dann in den schnellen Rendezvous- und Andockmodus über. Etwa 6,5 ​​Stunden später dockte es erfolgreich an der Raumstation an.

Das Frachtraumschiff Tianzhou-4 dockte am Raumstationskomplex an (Foto von CCTV)

Basierend auf den bisherigen Erfahrungen mit der Raumfahrzeugserie Tianzhou hat Tianzhou-4 gute Ergebnisse erzielt. Schlüsseltechnologien wie schnelles Rendezvous und Andocken wurden erstmals auf Tianzhou-2 überprüft und auf Tianzhou-3 erneut geübt, und es wurden ausreichend Erfahrungen gesammelt. Jia Dongyong sagte: „Es ist, als hätte der große Bruder die ganze Arbeit erledigt, sodass der kleine Bruder sich entspannen kann.“

In diesem Frühjahr trennte sich Tianzhou-2 nach 306 Tagen im Orbit kontrolliert von der chinesischen Raumstation und verglühte allein durch die Atmosphäre. Eine kleine Menge Trümmer fiel in die Gewässer von Point Nemo im Südpazifik, dem „Friedhof“ menschlicher Raumfahrzeuge.

Für Tianzhou-2 haben die Entwickler ein besonderes Gespür. Als Ersatzschiff der Tianzhou-1 im Jahr 2017 hat die Tianzhou-2 am längsten auf der Erde gewartet und während ihrer Entwicklung die meisten Bodentests durchlaufen. Es handelt sich um den ersten „Besucher“ der chinesischen Raumstation, der für mehr als ein Dutzend technische Überprüfungen verantwortlich war und sich seit fast einem Jahr im Orbit befindet. Es hat Erfahrungen für den Bau und Betrieb der Raumstation im Orbit gesammelt und wurde schließlich erfolgreich außer Dienst gestellt.

Die kurz darauf gestartete Tianzhou-3 dockte erfolgreich an das Kernmodul Tianhe an und unterstützte den 183-tägigen Aufenthalt der Besatzung von Shenzhou-13 im Orbit, indem sie sich mit dem Informationsnetzwerk des Kernmoduls verband und Strom lieferte. Die Notfallkommunikation des Raumfahrzeugs gewährleistete einen doppelten Dialog zwischen Erde und Raum sowie die Tiangong-Unterweisung. Zudem wurden vor Kurzem die Tests für die Umlaufbahn, das Vorwärts-Rendezvous und das Andocken abgeschlossen.

Schematische Darstellung des Andockens des Frachtraumschiffs Tianzhou-3 und des Kernmoduls Tianhe (Foto mit freundlicher Genehmigung der China Manned Space Administration)

„Tianzhou-3“, „Tianzhou-4“ und „Tianzhou-5“ wurden in Chargen in Produktion genommen. Ihr Status ist relativ stabil, was die Geschwindigkeit und Qualität bemannter Raumfahrtprojekte in höchstem Maße gewährleistet.

„Sie ist schön, aber sie konkurriert nicht mit dem Frühling. Sie kündigt nur die Ankunft des Frühlings an. Wenn die Bergblumen in voller Blüte stehen, lächelt sie zwischen den Büschen.“ Das Entwicklungsteam für Frachtraumschiffe ist der Ansicht, dass dies die beste Bewertung der Frachtraumschiffserie Tianzhou ist.