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Detailansicht von Shenzhou in der Konfigutation der vier unbemannten Testflüge.
(Bild: Mark Wade, astronautix.com) |
Das chinesische Raumschiff Shenzhou ("Gottesschiff") ist Resultat eines in den letzten Jahren ehrgeizig vorangepeitschten Raumfahrtprogramms und Ergebnis eines Jahrzehnte währenden und durch politische Querelen wieder und wieder gebremsten Engagements der Volksrepublik im Rahmen des so genannten Projekts 921 mit dem Ziel, aus eigener Kraft einen Chinesen ins All zu befördern. Bestehend aus drei wesentlichen Segmenten ist Shenzhou mehr oder minder verwurzelt im russischen Sojus-System, überragt auf dem Papier allerdings durch etwas größere Abmessungen und eine höhere Leistungsfähigkeit. Shenzhou besteht dabei aus einer vergleichsweise schmalen, zylindrischen Orbitalsektion, einer Rückkehrkapsel sowie einer Gerätsektion.
Insgesamt verfügt das Raumschiff über eine Lebensdauer von netto 20 Tagen. Angekoppelt an eine fiktive Raumstation (Projekt 921-2) soll es sogar mehr als ein Jahr im Orbit verweilen können. Dies entspricht auch dem Zeitraum, in welchem die Orbitalsektion autonom operieren kann. Zum Vergleich: die russische Sojus-Kapsel muss alle sechs Monate ausgetauscht werden. Dafür verfügt Shenzhou allerdings auch über eine wesentlich effizientere Stromversorgung: vier Solarzellen - jede einzelne separat zur Sonne ausrichtbar - erzeugen auf einer Fläche von 36 Quadratmetern rund 1,3 kW. Dies ist dreimal so viel wie ein einzelnes Sojus-Raumschiff und liegt auf einer Ebene mit dem Zentralmodul der Raumstation Mir.
Tabelle 1: Basisdaten
offizielle Bezeichnung: |
Project 921-1 |
inoffizielle Bezeichnung: |
Shenzhou |
Agentur: |
SAST (Shanghai Academy of Spaceflight Technology) |
Hersteller: |
SAST (Shanghai Academy of Spaceflight Technology) |
Gesamtmasse: |
7,8 t |
Länge: |
8,65 m |
max. Durchmesser: |
2,80 m |
Spannweite: |
19,40 m |
Einzelmodule: |
3 |
Crew: |
3 oder 4 |
Solarpaneele: |
4 (24 m²+12 m²) = 1,3 kW |
Orbitalsektion
Shenzhou 3 im Orbit. Im Vordergrund die zylindrische Orbitalsektion.
(Bild: CCTV) |
Im Gegensatz zum russischen Pendant Sojus ist die Orbitalsektion des Raumschiffes nicht rund, sondern zylindrisch und bietet ein größeres Arbeitsvolumen. Es ist außerdem ausgestattet mit zwei Solarpaneelen (2x6 m²) sowie einem eigenständigen Antriebs- und Bahnregelungssystem. Die Orbitalsektion kann somit auch unabhängig vom Rest des Raumschiffes automatisch oder von der Erde dirigiert Bahnmanöver durchführen und autonom für längere Zeit im All verweilen. Die von einigen Quellen angebrachte Behauptung, dass sogar ein eigenständiges Lebenserhaltungssystem installiert ist führt westliche Beobachter zu dem Schluss, dass die Orbitalsektion abgekoppelt vom Rest des Raumschiffes als Mini-Raumstation fungieren kann.
In den vergangenen Testflügen befand sich am vorwärtigen Ende der Orbitalsektion eine externe halbringförmige Plattform (attached segment), an der weitere Instrumente und wissenschaftliche Nutzlasten sowie umfangreiche Antennensysteme montiert werden können. Alternativ kann an dieser Stelle ein androgynes Kopplungssystem gleich dem der russischen Sojus-Raumschiffe installiert werden, was bei kommenden Flügen erprobt werden soll und zum Betrieb einer eigenen Raumstation sowieso erforderlich ist. Im unteren Teil des Orbitalmoduls befindet sich zudem eine große Luke für Raumausstiege. An der Basis des Orbitalmoduls wurden vier mal vier kleine Manövriertriebwerke montiert. Während der Mission dienen sie nur als Backupsysteme der restlichen Triebwerkssysteme. Sie können das Raumschiff um alle Achsen drehen und im Freiflug orbit-erhaltende Bahnmanöver durchführen.
Landekapsel
Trennung von Rückkehrkapsel und Gerätesektion vor dem Eintritt in die Erdatmosphäre.
(Bild: CCTV) |
Die rückführbare Landekapsel erinnert stark an die russische Sojus. Angeblich sei dies sogar eine exakte Kopie dieser, da China in der Mitte der 90'er eine komplette Landekapsel des Typs Sojus-T erworben haben soll. Korrekt ist allerdings eine im Vergleich zur Sojus-Kapsel leicht veränderte Geometrie. Im Rückblick zeigt sich außerdem, dass China bereits Mitte der 70'er an entsprechenden Konzepten geforscht und diese in Form des rückführbaren Satelliten FSW verwirklicht hat. Unverkennbar ist daher auch die Verwandtschaft zu diesem früheren Entwurf, welcher seinerseits Ausgangspunkt für Planungen an einem Raumschiff namens Shuguang (Projekt 714) wurde. Darüber hinaus ist die Kegelsilhoutte der Landekapsel eine an sich logische Auslegung und wurde bereits in den 50'ern Ausgangspunkt für Studien in den USA und der Sowjetunion.
Die Rückkehrkapsel ist rund 13 Prozent größer als das russische Modell und bietet entsprechend mehr Platz - chinesischen Angaben zu Folge finden gar bis zu vier Taikonauten Platz in Shenzhou. Das Landeverfahren ist allerdings gleich der russischen Gangart: der orange-weiße Hauptfallschirm, das Absprengen des Hitzeschilds kurz vor dem Aufsetzen und das Zünden kleiner Triebwerke zum weiteren Abbremsen der Kapsel sind charakteristisch für einen Sojus-Flug. Die internen Steuerungssysteme sind identische Kopien russischer Hardware, etwa das Visor-Periskop-System oder die manuellen Schalteinrichtungen.
Gerätesektion/Servicemodul
Die abschließende, rückwärtige Gerätesektion beherbergt das Hauptantriebssystem von Shenzhou und speichert mehr als eine Tonne an Treibstoff-, Luft- und Wasservorräten. Es ist länger als das Servicemodul von Sojus und erscheint zudem wesentlich aufgeblähter. Seitlich montiert sind zwei relativ große Solarzellen-Ausleger, welche einzeln gedreht werden können, um die Ausbeute zu maximieren. Fest eingefügt sind vier große Triebwerke mit jeweils 500 kgf und einer Brenndauer von rund 30 Sekunden. Radial montiert wurden am hinteren Ende zudem vier Paar kleinere Steuerungsdüsen. Außerhalb dieser Triebwerkssektion finden sich noch einmal vier solcher Triebwerksbündel, welche ebenfalls als Reservetriebwerke verwendet werden können.
Direkt unterhalb der Rückkehrkapsel, im Massezentrum des Raumschiffes, befinden sich außerdem vier Manövriertriebwerke in Clusteranordnung (zwei an jeder Seite, d.h. um 180° versetzt), welche eine Rotation um die vertikale Achse ermöglichen.
Tabelle 2: Vergleich Shenzhou mit Sojus-A und Sojus-TMA
| |
Sojus (A) |
Sojus (TM) |
Shenzhou |
Gesamtsystem |
|
|
|
Gesamtmasse in kg: |
5880 |
7250 |
7800 |
Länge in m: |
7,40 |
7,48 |
8,65 |
Durchmesser in m: |
2,30 |
2,72 |
2,80 |
Spannweite in m: |
--- |
10,06 |
19,40 |
Orbitalsektion |
|
|
|
Gesamtmasse in kg: |
1300 |
1300 |
1500 |
Länge in m: |
3,00 |
2,98 |
2,80 |
Durchmesser in m: |
2,20 |
2,26 |
2,25 |
Rückkehrmodul |
|
|
|
Gesamtmasse in kg: |
2480 |
3000 |
3200 |
Länge in m: |
2,30 |
1,90 |
2,059 |
Durchmesser in m: |
2,20 |
2,17 |
2,50 |
Gerätesektion |
|
|
|
Gesamtmasse in kg: |
2400 |
2950 |
3000 |
Treibstoffmasse in kg: |
830 |
900 |
1000 |
Länge in m: |
2,10 |
2,60 |
2,94 |
Durchmesser in m: |
2,10 |
2,17 |
2,50 |
Basisdurchmesser in m: |
2,30 |
2,72 |
2,80 |
Rettungssystem
Gut sichtbar das Rettungssystem, ähnlich dem russischen SAS-Mechanismus.
(Bild: Xinhua) |
Befindet sich Shenzou auf der Spitze der designierten Trägerrakete CZ-2F, so sorgt ein eigener Rettungsturm für die Sicherheit der Taikonauten. Kommt es im Zeitraum von 15 Minuten vor dem Start und rund 160 Sekunden nach dem Start zu einer Panne oder muss die Mission aus Sicherheitsgründen vorzeitig beendet werden, so werden Orbitalsektion und Rückkehrkapsel abgesprengt und durch den 15,1 Meter langen Rettungsturm auf der Spitze des Gesamtsystems aus der Gefahrensituation herauskatapultiert. Dieses System funktioniert vollautomatisch, kann jedoch auch von der Bodenkontrolle am Startort Jiuquan auch manuell aktiviert werden. Kommt es nach T+160 Sekunden zum Abbruch des Aufstieges, trennt sich die Kapsel vom Träger ab, vollführt dann einen ballistischen Flug und gestattet die normale Landung auf dem Territorium Chinas oder im südchinesischen Meer.
Sojus A und Shenzhou
Früher Entwurf des Raumschiffes Sojus-A, es weist gewisse Parallelitäten zum chinesischen Modell auf. Eine Kopie?
(Bild: unbekannt) |
Beim Vergleich des Shenzhou-Raumschiffes mit ähnlichen Konstruktionen auf Seiten der ehemaligen Sowjetunion fällt westlichen Beobachtern auf, dass das chinesische Modell sehr einem frühen Entwurf des Sojus-Raumschiffes, namentlich Sojus A, gleicht. Jenes Raumschiff wurde ab Ende 1962 speziell zur Durchführung einer bemannten Mondumrundung konzipiert. Man merke an: die Chinesen planen ihrerseits eine Mondumrundung mit ihrem Shenzhou-Raumschiff! Sojus A wurde in seiner Auslegung von 1963 mit einer zylindrischen Orbitalsektion ausgestattet, was dazu führt, dass die Silhouetten beider Raumschiffe annähernd identisch sind. Die heute verfügbaren Daten über Sojus A als eines der frühesten Entwürfe eines Sojus-Raumschiffes weisen auch aus technischer Sicht eine gewisse Ähnlichkeit mit Shenzhou auf.
Die Landekapsel von Shenzhou 1 kurz vor dem Aufsetzen in der mongolischen Steppe.
(Bild: Peolple's Daily) |
Auf Seiten westlicher Beobachter führten diese rein optisch erschließbaren Zusammenhänge zu der Vermutung, dass das chinesische Shenzhou-Raumschiff in Wahrheit auf einem der frühen Sojus-Entwürfe basiert, welche man aus den Beständen russischer Konstruktionsbüros günstiger hätte erstehen können als etwa die Blaupausen der aktuellen Version Sojus-TMA. Diese Annahme steht allerdings im Widerspruch mit der Erkenntnis, dass China in Wirklichkeit Mitte der 90'er die Konstruktionspläne des Raumschiffes Sojus-T im Rahmen eines chinesisch-russischen Kooperationsvertrages erwarb.
Andererseits währe der eigenwilligen Auslegung der Orbitalsektion der Sojus A auch bei einer Mission mit dem Ziel der Mondumrundung eine besondere Bedeutung zugekommen: die Beherbergung weiterer technischer Systeme sowie umfangreicherer Forschungsmöglichkeiten. Das letztendliche Design von Sojus sah dies nicht mehr vor und eine technisch einfachere Version der Orbitalsektion mit einer kugelförmigen Auslegung setzte sich durch. Eine mögliche Schlussfolgerung wäre, dass China im Anbetracht des nun selbst gesteckten Zieles eines Mondfluges das damals angedachte System in gewissem Maße adaptierte. Hierfür gibt es freilich keine Belege und auch die technischen Daten können nicht als zuverlässige Indikatoren herangezogen werden, schließlich ist die allgemeine technische Anlehnung an das russische Pendant kein Geheimnis.
Missionen
Tabelle 3: bisherige Shenzhou-Flüge
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