China schlägt neues Tianlian

China hat den dritten Satelliten seiner Tianlian-2-Serie von Daten- und Relaissatelliten erfolgreich gestartet.

Der Start erfolgte am 12. Juli 2022 um 16:30 UTC vom Xichang Satellite Launch Center in Innerchina mit einer Chang Zheng 3B/E (CZ-3B/E)-Rakete.

Tianlian, übersetzt „Himmelskette“, ist der Name der chinesischen Datenrelais-Kommunikationssatelliten, die eine Konstellation im geostationären Orbit bilden. Sie ähneln dem Tracking and Data Relay Satellite-Netzwerk der NASA und dem European Data Relay Satellite-Netzwerk der Europäischen Weltraumorganisation.

Insgesamt besteht das Tianlian-Netzwerk aus insgesamt sieben Satelliten der ersten und zweiten Generation.

Die erste Satellitengeneration, insgesamt fünf, die alle noch aktiv sind, wurde rund um den DFH-3-Satellitenbus gebaut und zwischen dem 25. April 2008 und dem 6. Juli 2021 mit Chang Zheng 3C-Raketen gestartet, die vom Launch Complex abhoben 2 im Xichang Satellite Launch Center.

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Umgekehrt basiert die zweite Generation der Tianlian-Satelliten auf dem DFH-4-Satellitenbus und ist auf die leistungsstärkeren Chang Zheng 3B-Raketen umgestiegen, die vom Startkomplex 3 in Xichang starten.

Die zweite Generation der Satelliten führte die Multi-Targeting-Fähigkeit ein und verbesserte die Datenübertragungsraten im gesamten Netzwerk.

Der heutige Start markierte den dritten Flug der zweiten Generation, wobei der erste am 31. März 2019 startete und der zweite am 13. Dezember 2021 folgte.

In den Orbit gebracht wurden sie von der erfahrenen Chang Zheng 3B/E-Rakete, einer verbesserten Version der Chang Zheng 3B.

Zu diesen Verbesserungen gehören gestreckte Booster und Komponenten der ersten Stufe, die es der Trägerrakete ermöglichen, bis zu 5.500 kg in die geostationäre Transferbahn (GTO) zu bringen.

Zusätzlich zu seinen drei Hauptstufen und Boostern kann der CZ-3B/E eine optionale Oberstufe namens YZ-1 nutzen, die jedoch bei der Tianlian-2 03-Mission nicht eingesetzt wurde.

Insgesamt hat die CZ-3B/E eine Höhe von 56,3 m, einen maximalen Bühnendurchmesser von 3,35 m und eine Gesamtabhebemasse von etwa 459.000 kg.

Die erste Stufe wird von einem einzigen Kern angetrieben, der 24,76 m hoch und 3,35 m im Durchmesser ist. Die erste Stufe nutzt vier YF-21C-Triebwerke, um einen maximalen kombinierten Schub von 2.961,6 kN zu erzeugen.

Chang Zheng 3B auf der Startrampe vor dem TJSW-9-Start im Dezember 2021. (Quelle: CASC)

Die erste Stufe wird durch vier seitlich angebrachte Booster mit einer Höhe von jeweils 16,1 m und einem Durchmesser von 2,25 m ergänzt. Jeder Booster nutzt ein einzelnes YF-25-Triebwerk für einen individuellen Startschub von 740,4 kg.

Sowohl die erste Stufe als auch die Booster verbrennen eine hochgiftige Mischung aus Stickstofftetroxid und unsymmetrischem Dimethylhydrazin.

Nachdem die Booster und die erste Stufe abgeworfen wurden, übernimmt die zweite Stufe den angetriebenen Aufstieg über ihr einzelnes YF-24E-Triebwerk, das wiederum aus einem YF-22E-Haupttriebwerk und YF-23F-Nonius-Triebwerken zur Lenkung und Lageregelung besteht.

Das Haupttriebwerk YF-24E erzeugt 742 kN Schub, verstärkt durch 47,1 kN Schub von jedem der Nonius.

In dieser Stufe werden auch Stickstofftetroxid und unsymmetrisches Dimethylhydrazin verbrannt.

Die dritte und letzte Stufe der Rakete verbrennt jedoch eine ganz andere Art von Treibstoff in flüssigem Wasserstoff und flüssigem Sauerstoff.

Eine Chang Zheng 3B im Flug.

Diese dritte Stufe ist 12,38 m hoch und hat einen Durchmesser von 3,0 m und verwendet zwei YF-75-Triebwerke, die die kryogenen Treibstoffe verbrennen und einen maximalen Schub von 167,17 kN über die maximale mögliche Brenndauer von 478 Sekunden erzielen.

Während der Satellit Tianlian-2-03 für eine geostationäre Umlaufbahn 35.786 km über dem durchschnittlichen Meeresspiegel der Erde bestimmt war, wurde er in einer standardmäßigen geostationären Transferumlaufbahn abgesetzt.

Das bedeutet, dass sich die Apoapsis der Umlaufbahn, der am weitesten von der Erde entfernte Punkt, ungefähr auf geostationärer Umlaufbahnhöhe befindet, die Periapsis der Umlaufbahn, der erdnächste Punkt, jedoch viel näher am Planeten liegt.

Tatsächlich verlassen relativ übliche geostationäre Transferbahneinfügungen das Orbitperigäum irgendwo zwischen 250 und 350 km über dem durchschnittlichen Meeresspiegel der Erde.

Anschließend liegt es an den Bordtriebwerken und Triebwerken des Satelliten, seine Umlaufbahn anzuheben. Dieser Vorgang ermöglicht es dem Raumschiff auch, sich in die richtige geostationäre Umlaufbahn zu bewegen bzw. zu driften.