Tiangong 1

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Tiangong 1
Tiangong 1 drawing (cropped).png
Maße im Endausbau
Länge: 10,4 m
Tiefe: 3,35 m (ohne Solarzellen)
Rauminhalt: 15 m3
Masse: 8,5 t
Umlaufbahn
Apogäum: 362 km
Perigäum: 355 km
Bahnneigung: 42,77°
Umlaufzeit: ca. 92 min
COSPAR-Bezeichnung: 2011-053A
Energieversorgung im Endausbau
Solarzellenfläche: 32,80 m2
Flugstatistik seit dem 29. September 2011
Zeit in der Umlaufbahn: 2554 Tage
Erdumkreisungen: ca. 39982
Zeichnung von Tiangong 1 (links) mit angedocktem Shenzhou-Raumschiff (rechts)
Modell Tiangong 1 (links) mit angedocktem Shenzhou-Raumschiff (rechts)

Tiangong 1 (chinesisch 天宫一号, Pinyin Tiāngōng Yīhào ‚Himmelspalast 1‘) war die erste Weltraumstation der Volksrepublik China. Sie wurde im Rahmen des gleichnamigen Programms von der CNSA entwickelt und als Raumlabor im Shenzhou-Programm genutzt. Sie diente zur Erforschung von Kopplungsmanövern und Langzeitaufenthalten von Raumfahrern. Der Start an Bord einer Trägerrakete Langer Marsch 2F erfolgte am 29. September 2011.[1] Beim Wiedereintritt in die Erdatmosphäre in der Nacht vom 1. auf den 2. April 2018 verglühte ein Teil der Raumstation, der Rest stürzte ins Meer.[2][3]

Entwicklung[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Bereits zu Beginn der 1970er-Jahre entstanden in China konkrete Pläne zur Schaffung eines bemannten Außenpostens im All. Nach wirtschaftlichen und politischen Barrieren gelang allerdings erst 1992 der Durchbruch mit dem Projekt 921 genannten Raumfahrtprogramm, das Chinas bemannte Raumfahrt konkretisiert. Nachdem in der ersten Projektphase mittlerweile das Shenzhou-Raumschiff erfolgreich eingeführt und in den ersten sieben Missionen annähernd zur Serienreife gebracht wurde, sah die zweite Projektphase den Aufbau einer Raumstation vor. Die Durchführung von erfolgreichen Rendezvous- und Kopplungsmanövern ist Voraussetzung für solch ein Projekt im All. Mit dem auf der Grundlage des russischen APAS basierenden Dockingsystem verfügt China über ausgereifte Andockvorrichtungen.

Bis zur Fertigstellung der leistungsstarken Trägerrakete Langer Marsch 5, die Raumstationsmodule von bis zu 23 t Masse in den Orbit befördern kann, bietet das relativ kleine Tiangong-1-Modul einen Andockpunkt für Shenzhou-Raumschiffe, Solargeneratoren für die Versorgung mit elektrischer Energie und einen begrenzten druckbeaufschlagten Wohn- und Arbeitsbereich für Taikonauten als Voraussetzung für die Erforschung von Langzeitaufenthalten im All.[4] Im Tiangong-Programm sollen damit die erforderlichen Grundlagen für den Bau und Betrieb einer Raumstation gesammelt werden. Je nach Verlauf und Entwicklung des Programms ist der Start von mindestens zwei weiteren Tiangong-Raumlaboren vorgesehen.

Aufbau[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Tiangong 1 war in zwei wesentliche Komponenten, das größere Orbitalmodul am Bug und das Servicemodul mit geringerem Durchmesser am Heck, gegliedert. Damit erinnert der äußere Aufbau des Raumlabors an die ersten sowjetischen Saljut-Raumstationen. Das Orbitalmodul verfügt über ein androgynes Kopplungsaggregat vergleichbar mit dem APAS-89-System für Shenzhou-Zubringerfahrzeuge und bot den besuchenden Mannschaften einen klimatisierten und mit Lebenserhaltungssystemen ausgerüsteten Wohn- und Arbeitsbereich. Am nicht begehbaren Servicemodul befinden sich zwei Solarflügel mit 17 m Gesamtspannweite zur Energieversorgung und es sind dort Treibstofftanks und die Triebwerke zur Lageregelung untergebracht. Die vorgesehene Nutzungsdauer wurde mit rund zwei Jahren angegeben.

Einschränkend auf die Größe und Nutzungsmöglichkeiten des Moduls wirkte sich die verwendete Trägerrakete Langer Marsch 2F aus, die auch als Träger für die Shenzhou-Raumschiffe diente. Der Durchmesser von Tiangong 1 wird mit 2,8 m, die Länge mit 9 m und die Masse mit 8,4 t angegeben, was der maximalen Nutzlast dieser Trägerrakete entsprach. Die Masse von Tiangong 1 beträgt damit weniger als die Hälfte der Masse der ersten sowjetischen Stationen. Da darüber hinaus ein Großteil der Masse (etwa 3,5 t) auf das Servicemodul entfällt, lässt sich der nutzbare Raum (35 m³) in etwa mit der Größe des russischen Moduls Rasswet der Internationalen Raumstation (ISS) vergleichen.

Durch den Einsatz eines Servicemoduls am Heck entfiel die Möglichkeit der Verwendung eines zweiten axialen Kopplungsadapters für Zubringerfahrzeuge. Daher erlaubte Tiangong 1 keine gleichzeitige Kopplung von zwei Shenzhou-Raumschiffen an der Station. Das Zusammentreffen von Besatzungen oder das Entladen eines unbemannten Shenzhou-Transporters durch eine Besatzung war somit nicht möglich.

Diese scheinbaren Unzulänglichkeiten sind aber einem anderen Umstand geschuldet. Raumfahrzeuge mit den Dimensionen des Tiangong-Typs sollen bei zukünftigen Raumstationen als Frachter mit einer Gesamtmasse von etwa 13 t eingesetzt werden. Eine dafür benötigte Trägerrakete befindet sich in der Entwicklung. Tiangong stellte damit einen wichtigen Entwicklungsschritt und keine reine Zwischenlösung dar.

Missionen[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Der Start für Tiangong 1 erfolgte am 29. September 2011 um 13:16 Uhr UTC vom Kosmodrom Jiuquan auf einer Langer Marsch 2F-Rakete. Nach einer unbemannten Flugphase zur Erprobung der Flug- und Steuereigenschaften diente das Raumlabor als Andockziel für den unbemannten Transporter Shenzhou 8. Nach der erfolgreichen Kopplung wurden zunächst Tests der Flugeigenschaften des unbemannten Komplexes vorgenommen und ferngesteuerte Manöver durchgeführt.

Besatzung von Shenzhou 9 mit Liu Yang, der ersten Chinesin im All (2011)

Am 16. Juni 2012 startete das bemannte Raumschiff Shenzhou 9, dessen Besatzung nach der erfolgreichen Kopplung zwei Tage später das Labor betrat und in Betrieb nahm.[5] Ziel der Mission waren überwiegend Systemerprobungen. Dazu zählen vor allem das Lebenserhaltungssystem, Kommunikationstechnik über geostationäre Relaissatelliten, Gyroskoptechnik zur Lageregelung, Navigations-, Rendezvous- und Kopplungstechnik sowie das Verhalten des gekoppelten Systems. Quellen aus den USA unterstellten der Station überwiegend militärische Ziele, was allerdings nicht belegt wird.[6] Daneben standen Forschungsarbeiten in der Schwerelosigkeit sowie Erdbeobachtungen auf dem Plan. Dazu soll Tiangong 1 unter anderem mit der erforderlichen Ausrüstung zur Beobachtung von Erdbeben, Tsunamis und Vulkanaktivitäten ausgestattet werden. Möglicherweise werden auch internationale Projekte in Zusammenarbeit mit der ESA durchgeführt.[7]

Emblem der Mission Shenzou 10 (2012)

Nach dem Abdocken der Besatzung von Shenzhou 9 am 24. Juni 2012 wurden einige begonnene Experimente und Aufgaben automatisiert weitergeführt. Während der Mission Shenzhou 10 war Tiangong 1 vom 11. bis 23. Juni 2013 ein zweites Mal bemannt.[8]

Nach den bemannten Phasen wurde die Raumstation noch bis zum März 2016 zur Erdbeobachtung und zur Forschung eingesetzt.[9] Der Start des Nachfolgers Tiangong 2 erfolgte am 15. September 2016.[10]

Sichtbarkeit[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Die Raumstation Tiangong 1 konnte von der Erde aus aufgrund ihrer Größe auch mit bloßem Auge beobachtet werden und erreichte eine scheinbare Helligkeit von bis zu −2,7 mag.[11] Wegen der geringen Inklination von 43° erreichte sie, von Deutschland aus gesehen, nur eine geringe Höhe über dem Horizont.

Absturz[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

27° 16′ 48″ S, 147° 3′ 36″ WKoordinaten: 27° 16′ 48″ S, 147° 3′ 36″ W[12]

Die chinesische Raumfahrtbehörde meldete am 21. März 2016, dass zu Tiangong 1 kein Funkkontakt mehr besteht und die Raumstation daher später in der Erdatmosphäre verglühen wird.[13] Offenbar war der Kontakt bereits am 16. März 2016 verloren gegangen, wodurch ein gezielter Absturz über einem Ozean unmöglich wurde.[14]

Entwicklung der Flughöhe vor dem Absturz

Durch Luftreibung verringerte sich die Bahnhöhe von Tiangong 1 zunehmend, bis sie in dichtere Atmosphäre eintrat. Der Zeitpunkt des Wiedereintritts und damit der genaue Ort des Absturzes hing von der sich ändernden Dichte der Hochatmosphäre und von der Ausrichtung der Raumstation ab und ließ sich bis zuletzt nicht genau voraussagen.[15][16]

Am 2. April 2018 gegen 02:16 Uhr mitteleuropäischer Sommerzeit (00:16 UTC) trat Tiangong 1 über dem Südpazifik in die Erdatmosphäre ein[3] und zerbrach in mehrere Teile.[17] Nicht verglühte Teile stürzten nach Angaben der US-Luftwaffe etwa 100 Kilometer nordwestlich von Tahiti ins Meer.[18]

Das Fraunhofer-Institut für Hochfrequenzphysik und Radartechnik FHR in Wachtberg bei Bonn konnte einige Stunden vor dem Absturz mit dem Weltraumbeobachtungsradar TIRA letzte hochauflösende Radarbilder von Tiangong 1 in einer Höhe von 160 km aufnehmen.[19][20]

Weblinks[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

 Commons: Tiangong 1 – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

Einzelnachweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  1. Daniel Maurat, Günther Glatzel: China startet erste eigene Raumstation. In: raumfahrer.net. 29. September 2011, abgerufen am 30. September 2011.
  2. ESA: Monitoring (almost) complete. 1. April 2018, abgerufen am 1. April 2018 (englisch): „ESA’s space debris team provided their final estimate for reentry, forecasting a window of about four hours between 23:00 UTC on 1 April to 03:00 UTC on 2 April (01:00 CEST on 2 April to 05:00 CEST on 2 April).“
  3. a b aerospace.org: Tiangong-1 Reentry. 2. April 2018, abgerufen am 2. April 2018 (englisch, UTC=MESZ - 2 Stunden): „Tiangong-1 was predicted to reenter the Earth’s atmosphere on April 2nd, 2018 00:30 UTC ± 1.7 hours. The reentry has been confirmed as 2018/04/02 00:16 UTC. Reentry occurred in the Pacific Ocean.“
  4. Tang Yuankai: Palaces in Heaven. Beijing Review, 24. März 2009, abgerufen am 15. Mai 2009 (englisch).
  5. Günther Glatzel: Chinesische Raumstation Tiangong 1 bemannt. In: raumfahrer.net. 18. Juni 2012, abgerufen am 21. Juni 2012.
  6. Craig Covault: China readies military space station – launch coincides with shuttle phaseout. In: Spaceflight Now. 2. März 2009, abgerufen am 15. Mai 2009 (englisch).
  7. Sun: China's Shenzhou-8 spacecraft to carry bio sample for European Space Agency. Xinhua, 8. März 2009, archiviert vom Original am 11. März 2009; abgerufen am 15. Mai 2009 (englisch). i Info: Der Archivlink wurde automatisch eingesetzt und noch nicht geprüft. Bitte prüfe den Link gemäß Anleitung und entferne dann diesen Hinweis.@1@2Vorlage:Webachiv/IABot/news.xinhuanet.com
  8. Rui C. Barbosa: China launches three person crew on Shenzhou-10. In: nasaspaceflight.com. Abgerufen am 11. Juni 2013 (englisch).
  9. China's 1st space lab Tiangong-1 ends data service. In: xinhuanet.com. 21. März 2016, abgerufen am 22. März 2016 (englisch).
  10. Rui C. Barbosa: China launches Tiangong-2 orbital module. In: nasaspaceflight.com. 15. September 2016, abgerufen am 15. September 2016 (englisch).
  11. Chris Peat: Tiangong 1- Information. In: Heavens-Above. Abgerufen am 30. September 2011 (englisch).
  12. nach http://www.satflare.com(UTC)02/04/2018 00:17:00
  13. China's 1st space lab Tiangong-1 ends data service. In: xinhuanet.com. 21. März 2016, abgerufen am 19. Oktober 2017 (englisch).
  14. Martin Holland: Tiangong 1: Chinesische Raumstation vor unkontrolliertem Absturz. In: heise.de. 13. Oktober 2017, abgerufen am 19. Oktober 2017.
  15. China's Tiangong-1 to fall to Earth late 2017. In: xinhuanet.com. 14. September 2016, abgerufen am 19. Oktober 2017 (englisch).
  16. FAQ zum Wiedereintritt von Tiangong 1. In: esa.int. Abgerufen am 28. März 2018.
  17. Tiangong-1: Defunct China space lab comes down over South Pacific. BBC News, 2. April 2018, abgerufen am 2. April 2018 (englisch).
  18. Helga Rietz: Die chinesische Raumstation «Tiangong-1» verglüht über dem Südpazifik in Neue Zürcher Zeitung vom 2. April 2018
  19. Forscher des Fraunhofer FHR begleiten Wiedereintritt der chinesischen Raumstation Tiangong-1 - Fraunhofer FHR. Abgerufen am 8. April 2018.
  20. Fraunhofer FHR on Twitter. In: Twitter. (twitter.com [abgerufen am 8. April 2018]).