China steht kurz vor der Fertigstellung einer „Superfabrik“, die jährlich 50 Raketen produzieren kann. Wovon träumt das Land?

Chinas Raketenindustrie steht vor einem neuen Kapitel. Laut den am Projekt beteiligten Wissenschaftlern baut das Land eine Raketenmontageanlage von beispiellosem Ausmaß und kann jährlich bis zu 50 Raketen vom Typ Langer Marsch 8 produzieren.

Sắp có 'siêu nhà máy' chế tạo tên lửa, Trung Quốc tham vọng gì?

Die neue Startrampe wird in Wenchang auf Hainan im Tempo von zehn Tagen gebaut. (Quelle: Xinhua)

Nach ihrer Fertigstellung im nächsten Jahr wird die „Superraketenfabrik“ auf der tropischen Insel Hainan Chinas Jahreskapazität nahezu verdoppeln. Sie ist zudem die derzeit größte Raketenproduktionsanlage der Welt .

China plant, mit der mittelgroßen Trägerrakete jährlich mehr als 1.000 Satelliten ins All zu schicken und damit mit dem aktuellen Tempo von SpaceX des Milliardärs Elon Musk mitzuhalten. Die neue Rakete soll Satelliten zudem in eine höhere Umlaufbahn bringen als die Starlink-Satelliten von SpaceX. Die höhere Flughöhe würde es chinesischen Satelliten ermöglichen, US-Konkurrenten zu überwachen oder sogar zu überflügeln.

Song Zhengyu, ein hochrangiger Raketenwissenschaftler der China Academy of Launch Vehicle Technology (CALT), der das Team von „Langer Marsch 8“ leitet, sagte in einem im April 2023 im China Astronautical Journal veröffentlichten Artikel, dass das Rennen um den „Aufbau einer riesigen Satellitenkonstellation Chinas Raumfahrtindustrie in eine neue Ära treibe“.

Auf dem Weg zu modernen Produktionslinien

Um mit SpaceXs Starlink-Dienst gleichzuziehen, plant China, zusätzlich zu den bereits 4.000 Satelliten fast 13.000 weitere in die Umlaufbahn zu bringen. Peking will außerdem die globalen Starlink-Dienste durch ein Projekt mit dem Codenamen „GW“ stören.

Chinesische Wissenschaftler bemängeln jedoch, dass Pekings derzeitige Raketenflotte dieser Aufgabe noch nicht gewachsen sei. Die meisten Langer-Marsch-Raketen seien entweder zu klein oder zu groß. Zudem könnten Chinas derzeitige Raketenproduktionsmethoden die für das „GW“-Projekt erforderliche Geschwindigkeit nicht erreichen.

Bei der traditionellen Raketenfertigung montieren Arbeiter verschiedene Teile und befestigen sie an einem festen Ort an der Rakete. Die Rakete selbst bewegt sich nicht geradlinig, sondern bleibt an einem Ort, während die Arbeiter die Montagearbeiten abschließen. Einige moderne Raketenhersteller setzen mittlerweile auf Puls-Fließband-Techniken – ähnlich denen beim Bau von Kampfjets –, um die Montage zu beschleunigen und Kosten zu senken.

SpaceX hat ein automatisiertes System namens „Falcon 9 Integrated Assembly Line“ entwickelt, das synchronisierte Impulse nutzt, um Raketenteile während der Montage schnell und effizient zu bewegen. Mit dieser Methode kann SpaceX mehr Raketen zu geringeren Kosten produzieren als mit herkömmlichen Methoden.

Dem Wissenschaftlerteam zufolge wird die Produktionsanlage für den Langen Marsch 8 in Wenchang auf Hainan (China) über eine ähnliche Montagemethode wie SpaceX verfügen, aber dennoch einige einzigartige Vorteile bieten.

Für den effizienten Betrieb einer Pulsmontagelinie ist eine stetige Versorgung mit hochwertigen Komponenten wichtig, um das Endprodukt schnell fertigstellen zu können. In China ist dies relativ einfach und kostengünstig, da die „Fabrik der Welt“ über große Produktionskapazitäten für eine breite Palette von Industrieprodukten verfügt, darunter auch solche, die hohe Präzision erfordern.

Kosten senken

Laut einem aktuellen Bericht von Forschern von China Aerospace kostet der Start der aktuellen Langer-März-Rakete in eine niedrige Erdumlaufbahn (LEO) etwa 3.300 US-Dollar pro Kilogramm, ähnlich wie bei der Falcon-9-Rakete. Daher suchen Wissenschaftler aus Song Zhengyus Team nach Möglichkeiten, die Kosten der Langer-März-8-Rakete zu senken.

Methodentests sind ein sorgfältiger Prozess, der die Messung von Eigenfrequenzen und Geometrie umfasst. Dies kann Ingenieuren helfen, das Verhalten einer Raketenstruktur unter verschiedenen Belastungen und Bedingungen besser zu verstehen. In der Vergangenheit sind Raketen ohne Methodentests versagt.

Die „Langer Marsch 8“ ist die weltweit erste Rakete, die ohne umfassende Tests erfolgreich ins All flog. Stattdessen nutzten chinesische Wissenschaftler Simulationen, um die Bewegungsparameter für einen erfolgreichen Start zu ermitteln, selbst nachdem die Booster entfernt und Teile ausgetauscht worden waren.

Durch den Einsatz modernster Design- und Simulationstools konnte der „Entwicklungszyklus“ der Rakete um 12 Monate verkürzt und eine erhebliche Einsparung bei den Testkosten erzielt werden, erklärte das Team.

Präzisere und einfachere Kontaktaufnahme

Darüber hinaus haben chinesische Wissenschaftler eine neue Methode entwickelt, um Raketen während des Fluges zu „lenken“ und zu steuern.

Im ersten Teil der zweiten Testphase gleitet die Rakete entlang einer Subbahn zu einem bestimmten Ziel. Im zweiten Teil wechselt sie dann zum Eigenantrieb, um die Zielumlaufbahn zu erreichen. Diese Methode ermöglicht den Wissenschaftlern eine präzisere Steuerung der Flugbahn und hilft ihr, Abweichungen von der geplanten Flugroute selbst zu korrigieren.

Longs Team sagte, die Rakete sei dafür optimiert, Satelliten in eine sonnensynchrone Umlaufbahn (SSO) in einer Höhe von 700 km zu bringen, höher als die meisten Starlink-Satelliten, die derzeit in einer Höhe von etwa 550 km operieren.

Derzeit wird SSO hauptsächlich von Erdbeobachtungssatelliten genutzt. Die Umlaufbahn ist „sonnensynchronisiert“, sodass der Satellit jeden Tag zur gleichen Ortszeit jeden Punkt der Erde überfliegt. Dies erleichtert die Messung von Temperatur, Vegetationswachstum und Meeresströmungen.

SSO hat Vor- und Nachteile gegenüber LEO, das von den meisten Starlink-Satelliten genutzt wird. Ein Vorteil ist die konsistentere und genauere Datenerfassung, da die Satelliten zur gleichen Tageszeit dasselbe Gebiet überfliegen. Aufgrund ihrer höheren Position ist die Kommunikation mit Satelliten in SSO-Umlaufbahnen zudem einfacher, da sie eine bessere Sichtverbindung zu Bodenstationen haben.

Allerdings hat SSO auch seine Nachteile. Das Erreichen dieser Umlaufbahn erfordert mehr Energie, und da Satelliten in SSO weiter von der Erde entfernt sind als Satelliten in LEO, reagieren sie unter Umständen weniger schnell und übertragen Daten langsamer.

Wissenschaftler sind der Ansicht, dass China, wenn es Satelliten in der SSO-Umlaufbahn nutzen kann, um Starlink-Satelliten zu verfolgen und Daten über ihre Bewegungen zu sammeln, diese Informationen nutzen könnte, um den Starlink-Betrieb zu stören oder zu unterbrechen.

Countdown zum Raketenstart

Chinas neue Raketenfabrik ist Teil eines im Bau befindlichen kommerziellen Raumfahrtzentrums in Wenchang, das voraussichtlich im Juni nächsten Jahres seine erste Rakete starten wird.

Die Hauptstruktur der ersten Startrampe wurde 20 Tage früher als geplant fertiggestellt, wobei die Montage laut CATL „alle 10 Tage eine Etappe“ erfolgte.

Die bevorstehende Regen- und Taifunsaison in Hainan könnte die Bauarbeiten verzögern, so die Stadtverwaltung von Wenchang. Die lokale Regierung erklärte jedoch, sie werde das Projekt proaktiv vor Ort unterstützen und verschiedene Aufgaben, darunter Formalitäten und Genehmigungen, übernehmen, um die Verwaltungsverfahren zu beschleunigen.

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