Die zweite Außenbordmission der Shenzhou 13-Astronauten wurde erfolgreich abgeschlossen! Welche schwarzen Technologien stecken dahinter?

Am 27. Dezember 2021 um 00:55 Uhr, nach etwa 6 Stunden, schloss die Astronautenbesatzung von Shenzhou 13 alle geplanten Aufgaben des zweiten Außenbordeinsatzes erfolgreich ab und die Astronauten Zhai Zhigang und Ye Guangfu kehrten sicher zum Kernmodul Tianhe zurück.

Gibt es zwischen Shenzhou 13 und Shenzhou 12 Unterschiede zwischen der „entscheidenden Schlacht“ und der „letzten Schlacht“ in der Phase der Schlüsseltechnologieüberprüfung der chinesischen Raumstation? Welche Art schwarzer Technologie wird in bemannten Raumfahrzeugen verwendet? Lassen Sie sich von den Experten bei der Suche nach Antworten helfen!

Text und Fotos von Zhou Xiubin (China Aerospace Science and Technology International Exchange Center)

Quelle: Knowledge is Power Magazine

Die Trägerrakete „Langer Marsch 2F Yao 13“ mit dem bemannten Raumschiff „Shenzhou 13“ wurde erfolgreich im Satellitenstartzentrum Jiuquan gestartet.

Shenzhou 13: Sternennacht nach Tianhe

Als „entscheidende Schlacht“ und „letzter Kampf“ in der Phase der Schlüsseltechnologieüberprüfung der chinesischen Raumstation zündete am 16. Oktober um 0:23 Uhr die Trägerrakete Langer Marsch 2F Yao 13 pünktlich im Satellitenstartzentrum Jiuquan in Gansu und brachte das bemannte Raumschiff Shenzhou 13 in die vorbestimmte Umlaufbahn. Um 6:56 Uhr dockte es erfolgreich am Radialport des Tianhe-Kernmoduls an und nutzte dafür den autonomen schnellen Rendezvous- und Dockingmodus.

Die drei Astronauten, die die bemannte Flugmission Shenzhou 13 durchführten (Foto mit freundlicher Genehmigung von Zhou Xiubin)

Anschließend betraten die Astronauten Zhai Zhigang, Wang Yaping und Ye Guangfu erfolgreich das Kernmodul der Raumstation Tianhe und begannen eine sechsmonatige Weltraumreise. Dem Plan zufolge werden sie zwei bis drei Außenbordaktivitäten, die Installation und Bedienung von Roboterarmkomponenten, Modultransferexperimente, luft- und raumfahrtmedizinische und wissenschaftliche Experimente, Weltraumvorträge und andere populärwissenschaftliche Aktivitäten durchführen. Derzeit wurde die zweite Außenbordmission erfolgreich abgeschlossen.

Im Rahmen dieser Mission sollen eine Reihe von Schlüsseltechnologien wie der langfristige Aufenthalt von Astronauten im Orbit und die regenerative Lebenserhaltung weiter überprüft werden. Außerdem sollen die Funktionen und die Leistung verschiedener technischer Systeme bei der Durchführung von Raumstationsmissionen sowie die Kompatibilität zwischen den Systemen umfassend bewertet werden, um sich auf nachfolgende Missionen zum Bau von Raumstationen vorzubereiten.

Daher ist dieses Jahr ein entscheidendes Jahr für Chinas bemanntes Raumfahrtprogramm, um auf der Vergangenheit aufzubauen und die Zukunft einzuläuten.

Was sind die neuen Missionen von Shenzhou 13?

Am 17. Juni 2021 um 15:54 Uhr dockte das bemannte Raumschiff Shenzhou XII mit drei Astronauten an Bord erfolgreich am Kernmodul Tianhe an. Nach erfolgreichem Abschluss ihrer geplanten Mission landete die Rückkehrkapsel des bemannten Raumschiffs Shenzhou XII am 17. September um 13:34 Uhr erfolgreich am Landeplatz Dongfeng und die Astronauten Nie Haisheng, Liu Boming und Tang Hongbo kehrten sicher zurück.

Astronauten der bemannten Mission Shenzhou XII kehren mit Ehre zurück

Die bemannte Flugmission Shenzhou XII ist die vierte Flugmission in der Phase der Schlüsseltechnologieüberprüfung der Raumstation und die erste bemannte Flugmission in der Bauphase der Raumstation.

Bei dieser Mission wurden Schlüsseltechnologien für den Bau und Betrieb von Raumstationen im Orbit überprüft, wie etwa Langzeitaufenthalte von Astronauten, regenerative Lebenserhaltung, Nachschub an Weltraummaterial, Außenbordaktivitäten, Außenbordeinsätze und Wartung im Orbit. Dabei wurden erstmals die Such- und Rettungsmöglichkeiten für Astronauten am Landeplatz Dongfeng getestet, Weltraumanwendungen und Tests in mehreren Bereichen durchgeführt, die Funktionen und Leistung verschiedener Systeme des Projekts bei der Durchführung von Raumstationsmissionen umfassend ausgewertet und bewertet und außerdem die Übereinstimmung und Koordination der Systeme untereinander bewertet.

Der gesamte Missionsablauf kann als „präzise“ und „perfekt“ bezeichnet werden und die erste bemannte Flugmission während der Bauphase der Raumstation war ein voller Erfolg.

Astronauten der bemannten Mission Shenzhou 13 ziehen in die Raumstation ein (Foto bereitgestellt von Zhou Xiubin)

Was sind also die Unterschiede zwischen dem bemannten Raumschiff Shenzhou 13 und dem Shenzhou 12?

Das erste ist das erste radiale Rendezvous und Andocken. Das bemannte Raumschiff Shenzhou XIII nutzte erstmals eine autonome Methode zum schnellen Rendezvous und Andocken, um radial an der Raumstation anzudocken. Das sogenannte radiale Andocken bedeutet, dass das bemannte Raumschiff Shenzhou 13 über die Andockschnittstelle unter dem Kernmodul Tianhe mit der Raumstation zusammentrifft und an ihr andockt. Obwohl sich die Richtung nur um 90 Grad änderte, wurde das Andocken dadurch deutlich schwieriger. Glücklicherweise konnte diese mühsame Aufgabe am Tag des Starts erfolgreich abgeschlossen werden.

Der zweite ist der erste Vorgang einer Vier-Geräte-Kombination. Nach Abschluss des radialen Andockens wird die chinesische Raumstation den kombinierten Betrieb von vier Flugzeugen ermöglichen, darunter das Kernmodul, zwei Frachtraumschiffe und ein bemanntes Raumschiff.

Das dritte Mal ist es, dass ich sechs Monate lang im Orbit arbeite und lebe. Während des bis zu einem halben Jahr dauernden Aufenthalts der Astronauten im Orbit werden die Gesundheits-, Lebens- und Arbeitserhaltungstechnologien überprüft. Dies stellt eine Belastungsprobe für die körperliche Gesundheit der Astronauten und wichtige Systeme der Raumstation dar, wie etwa die Umweltkontrolle und die Lebenserhaltung.

Viertens war es das erste Mal, dass eine chinesische Astronautin die Raumstation betrat und Außenbordeinsätze durchführte. Wang Yaping war Chinas erste Astronautin, die einen Außenbordeinsatz durchführte und zweimal ins All flog. Darüber hinaus wird sie zahlreiche Vorträge über die Raumfahrt halten.

Fünftens: Mehr neue wissenschaftliche Forschungsergebnisse hervorbringen. Auf Grundlage der Shenzhou XII-Mission werden weitere weltraumwissenschaftliche Experimente und technische Tests durchgeführt, um wissenschaftliche Ergebnisse auf hohem Niveau zu erzielen.

Sechstens ist dies das erste Mal, dass ein „Ersatzreifen“ direkt zur Durchführung einer Mission verwendet wurde. Die Raumfahrzeuge und Raketen, die die Mission durchführen, werden am Startplatz direkt vom Notfall-Standby-Backup-Status in den Startstatus umgeschaltet.

Darüber hinaus werden die drei Astronauten anspruchsvollere Vorarbeiten für den Aufbau im Orbit erledigen, beispielsweise zwei bis drei Außenbordeinsätze und die Installation großer und kleiner Roboterarm-Kombinationsadapter und Aufhängungsvorrichtungen.

Hardcore-Technologie auf Shenzhou 13

Besonders erwähnenswert sind die Blackbox, das Mikrowellenradar und andere hochentwickelte technische Ausrüstung des bemannten Raumschiffs Shenzhou.

Schematische Darstellung des Andockens des Mengtian-Experimentalmoduls an die Raumstation (Foto bereitgestellt von Zhou Xiubin)

Blackbox: Die Blackbox des bemannten Raumschiffs Shenzhou ist nicht schwarz, sondern orangerot und befindet sich unter dem Sitz des Astronauten. Die Blackbox kann Dateninformationen wie Kabinenluftdruck, Temperatur, Fluglage des Raumfahrzeugs, Betriebsstatus verschiedener Geräte und Vorgänge an Instrumenten aufzeichnen.

Mikrowellenradar: Mikrowellenradar wird beim Rendezvous- und Andockvorgang nützlich sein. Wenn das Raumfahrzeug etwa 90 Kilometer vom Kernmodul entfernt ist, beginnt das Mikrowellenradar zu arbeiten und liefert genaue Entfernungs-, Geschwindigkeits- und andere Informationen zwischen den beiden Raumfahrzeugen, wodurch eine Erfassung über große Entfernungen, eine stabile Verfolgung und präzise Messungen ermöglicht werden.

Die Mission umfasst den Neujahrstag 2022, das Frühlingsfest, die Olympischen Winterspiele und den Internationalen Frauentag. Die drei Astronauten werden die Feiertage mit den Menschen des Landes im Weltraum feiern und die Olympischen Spiele anfeuern. Diese Szene wird auf jeden Fall sehr spannend und wir „Erdlinge“ freuen uns schon sehr darauf!

Schematische Darstellung der chinesischen Raumstation (Tiangong Space Station) (Foto bereitgestellt von Zhou Xiubin)

Schematische Darstellung der chinesischen Luft- und Raumfahrt-„Familie“ in der brillanten Galaxie (Foto mit freundlicher Genehmigung von Zhou Xiubin)

Wissenslinks

Ein Überblick über Chinas Luft- und Raumfahrt-„Familie“ in der brillanten Galaxie

Chinas bemanntes Raumfahrtprogramm wird mithilfe einer Drei-Stufen-Strategie organisiert und umgesetzt. Der erste Schritt besteht darin, ein bemanntes Raumfahrzeug zu starten, ein vorläufiges unterstützendes experimentelles bemanntes Raumfahrzeugprojekt aufzubauen und Weltraumanwendungsexperimente durchzuführen; Der zweite Schritt besteht darin, Durchbrüche in der Technologie für Außenbordaktivitäten von Astronauten und der Rendezvous- und Andocktechnologie für Raumfahrzeuge zu erzielen, ein Weltraumlabor zu eröffnen und das Problem von Weltraumanwendungen mit einem bestimmten Maßstab und kurzfristigem bemannten Betrieb zu lösen. Der dritte Schritt besteht darin, eine Raumstation zu bauen, um das Problem der Weltraumanwendungen mit größerem Maßstab und langfristigem bemannten Betrieb zu lösen.

Der erste Schritt wurde mit den Missionen Shenzhou-1 bis Shenzhou-5 vollzogen und Shenzhou-5 ermöglichte China die Durchführung bemannter Hin- und Rückflüge zwischen Erde und Himmel. Der zweite Schritt wurde durch die Missionen Shenzhou-6 bis Shenzhou-11, Tiangong-1 und Tiangong-2 sowie Tianzhou-1 abgeschlossen. Wir beherrschen Schlüsseltechnologien wie Mehrtagesflüge mit mehreren Personen, Außenbordeinsätze im Weltraum, automatisches und manuelles Rendezvous und Andocken, bemannte Zwischenaufenthalte und die Treibstoffversorgung im Orbit.

Derzeit hat China mit dem Bau der Raumstation im Orbit begonnen. Dies ist der letzte Schritt des Drei-Stufen-Plans und gliedert sich in zwei Phasen: Überprüfung der Schlüsseltechnologie und Bau der Raumstation im Orbit. Die Phase der Schlüsseltechnologieüberprüfung wurde durch sechs Flugmissionen abgeschlossen, darunter der Erstflug der Rakete „Langer Marsch 5B“, der Start des Tianhe-Kernmoduls und der Raumfahrzeuge Tianzhou 2, 3 und Shenzhou 12, 13.

Während der Bauphase werden das Frachtraumschiff Tianzhou-4 gestartet, die bemannte Flugmission Shenzhou-14 durchgeführt und die Labormodule Wentian und Mengtian in die Umlaufbahn gebracht und dort zusammengebaut. Damit wird der Bau des aus drei Modulen bestehenden Komplexes der Raumstation vor Ende 2022 abgeschlossen sein. Anschließend werden die Frachtversorgungsmission Tianzhou-5 und die bemannte Flugmission Shenzhou-15 durchgeführt. Nach einer umfassenden Bewertung des Status der Raumstation werden wir mit der Bewerbungs- und Entwicklungsphase der Raumstation beginnen.

Ein Teil dieses Artikels stammt von Sina Weibo @CCTV News