Japans neue H3-Rakete bereit für den ersten Testflug

Japan wird seine neue Flaggschiff-Trägerrakete, die H3, am Donnerstagabend mit einem Demonstrationsflug vom Tanegashima Space Center testen und eine Rakete vorstellen, die kostengünstiger, leistungsfähiger und flexibler ist als die vorherige Generation von Trägerraketen des Landes.

Die erste H3-Rakete, die mit einer orangefarbenen Schaumstoffisolierung bedeckt war, rollte am Vorabend des Starts zu ihrer Startrampe und positionierte sich auf der Startrampe Nr. 2 in Tanegashima, einem Weltraumbahnhof mit Blick auf den Pazifischen Ozean am südwestlichen Ende der japanischen Inselkette.

Die Startingenieure planen, in den Stunden vor dem Start kryogenen flüssigen Wasserstoff und flüssigen Sauerstoff in die verbrauchbare zweistufige Rakete zu laden. Der H3 hat ein Startfenster von sechs Minuten und 20 Sekunden, das am Donnerstag um 8:37:55 Uhr EST (0137:55 GMT Freitag) oder 10:37 Uhr japanischer Standardzeit geöffnet wird.

Die japanische Raumfahrtbehörde begann 3 mit der Entwicklung der H2013-Rakete mit dem Ziel, die Kosten pro Start von Japans Arbeitstier H-2A-Rakete, die seit 2001 im Einsatz ist, zu halbieren. Die neue Rakete ist billiger, leichter und mehr leistungsstarke Version des wasserstoffbetriebenen Triebwerks, das auf der H-2A-Rakete fliegt und mit zwei oder drei Haupttriebwerken statt einem einzigen Triebwerk auf der Kernstufe der H-2A fliegt.

Der Jungfernflug der H3-Rakete wird zwei LE-9-Kernstufentriebwerke haben, die jeweils mehr als 330,000 Pfund Schub erzeugen, ein Drittel mehr Leistung als das LE-7A-Triebwerk, das in der H-2A-Rakete verwendet wird. Zukünftige H3-Missionen könnten mit drei Haupttriebwerken fliegen, sodass die Rakete ohne Feststoffraketen-Booster abheben kann.

Die Ingenieure rüsteten auch die Feststoffraketen-Booster der H-2A-Rakete für das H3-Programm auf, wobei die neuen Feststoffmotoren SRB 3 der H3-Rakete 20 % mehr Schub erzeugen können.

Und die Oberstufe des H3 verfügt über einen einzigen wasserstoffbetriebenen LE-5B-3-Motor, der im Weltraum mehrfach gezündet werden kann. Es ist eine modernisierte Version des LE-5B-Triebwerks, das auf der H-2A-Rakete geflogen ist.

Mitsubishi Heavy Industries leitete das japanische Industrieteam, das die H3-Rakete im Auftrag der japanischen Raumfahrtbehörde JAXA entwickelte. MHI leitete auch das Design und die Entwicklung der mit kryogenen Flüssigkeiten betriebenen LE-9- und LE-5B-3-Motoren. IHI Aerospace entwickelte die Feststoffraketen-Booster, aufbauend auf dem Design der H-2A-Rakete. Japan Aviation Electronics Industry Ltd. arbeitete am Leitsystem der H3-Rakete.

MHI beabsichtigt, die H3-Rakete für nur 50 Millionen US-Dollar pro Mission zu starten, was etwa 50 % der Kosten eines H-2A-Raketenflugs entspricht. Japan hat 46 H-2A-Missionen sowie neun Flüge der schwereren H-2B-Rakete auf Versorgungsmissionen zur Internationalen Raumstation gestartet. Eine Handvoll H-2A-Raketen müssen noch fliegen, und die H-2B ist bereits ausgemustert.

Die H3-Rakete ist in vier Konfigurationen erhältlich, wobei die Anzahl der Haupttriebwerke, Feststoffraketen-Booster und die Größe der Nutzlastverkleidung je nach Missionsanforderungen einstellbar sind. Die H3-Rakete für Testflug 1 oder TF1 wird in der H3-22S-Konfiguration mit zwei Triebwerken der ersten Stufe, zwei anschnallbaren Feststoffraketen-Boostern und einer kurzen Nutzlastverkleidung fliegen.

Laut JAXA kann die H3-Rakete in ihrer stärksten Konfiguration Nutzlasten von bis zu 6.5 Tonnen in eine geostationäre Transferbahn bringen, ein Ziel, das von vielen großen Telekommunikationssatelliten bevorzugt wird. Das ist vergleichbar mit der Auftriebsfähigkeit der Falcon-9-Rakete von SpaceX.

Japanische Ingenieure führten im November in Tanegashima einen Niederhaltetest der Haupttriebwerke der ersten H3-Rakete durch und integrierten dann die beiden Festbrennstoff-Anschnallmotoren und die Nutzlastverkleidung vor dem Startversuch in diesem Monat.

Wenn alles nach Plan läuft, wird die 187 Meter hohe H57-Rakete zunächst von Tanegashima nach Osten fliegen, um einen japanischen Erdbeobachtungssatelliten für die Japan Aerospace Exploration Agency in die Umlaufbahn zu bringen. Die Mission Advanced Land Observing Satellite 3 oder ALOS 3 wird breitbandige, hochauflösende Bilder von Landoberflächen auf der ganzen Welt sammeln und Beobachtungen für das Katastrophenmanagement, die Kartierung und die Umweltüberwachung liefern.

Die beiden LE-9-Triebwerke und zwei Strap-On-Booster werden bei voller Leistung 1.6 Millionen Pfund Schub erzeugen und die H3-Trägerrakete in den Himmel über Tanegashima beschleunigen.

Die beiden Feststoffraketen-Booster brennen aus und werden über Bord geworfen, um bei T+plus 1 Minute und 56 Sekunden in den Pazifik zu fallen. Die Nutzlastverkleidung oben auf der Rakete löst sich bei T+plus 3 Minuten und 34 Sekunden wie eine Muschel und gibt das Raumschiff ALOS 3 frei, sobald es sich außerhalb der erkennbaren Atmosphäre befindet.

Die Hauptstufe der H3-Rakete wird ihre beiden Triebwerke bei T+plus 4 Minuten und 58 Sekunden abschalten, gefolgt von der Stufentrennung sieben Sekunden später. Die Zündung des Triebwerks der Oberstufe LE-5B-3 wird bei T+plus 5 Minuten und 17 Sekunden erwartet.

Die Oberstufe wird mehr als 11 Minuten brennen, bevor sie das drei Tonnen schwere Raumschiff ALOS 3 bei T+plus 16 Minuten und 57 Sekunden in einer Höhe von etwa 420 Meilen (675 Kilometer) freisetzt. ALOS 3 wird seine Solaranlagen entfalten, um eine siebenjährige Erdbeobachtungsmission zu beginnen.

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• Quelle: https://spaceflightnow.com/2023/02/16/h3-test-flight-1-preview/