Yuanzheng

Die Yuanzheng 1 (chinesisch 遠征一號 / 远征一号, Pinyin Yuǎnzhēng Yī Hào, kurz YZ-1) wurde für Trägerraketen vom Typ Changzheng 2C und Changzheng 3A entwickelt. Sie hat einen Durchmesser von 2,8 m, ist für eine Lebensdauer von 6,5 Stunden ausgelegt, kann zweimal gezündet werden und einen oder zwei Satelliten in eine mittlere Erdumlaufbahn (2000–36.000 km) oder eine geostationäre Umlaufbahn (35.786 km) befördern.[7][8] Die Yuanzheng 1 hatte ihren ersten Einsatz am 30. März 2015 und ihren vorerst letzten Einsatz am 16. Dezember 2019, bislang immer mit Varianten der Changzheng 3 und immer mit Beidou-Navigationssatelliten (meistens zwei pro Start):

Die Yuanzheng 1A (chinesisch 遠征一號甲 / 远征一号甲, Pinyin Yuǎnzhēng Yī Hào Jiǎ, kurz YZ-1A) wurde speziell für die mittelschwere Trägerrakete Changzheng 7 entwickelt. Hierbei handelt es sich um eine prinzipiell baugleiche aber verstärkte Version der Yuanzheng 1, mit einer Lebensdauer von mindestens 48 Stunden,[9] die 20 Mal gezündet werden und bis zu sieben Satelliten in einer vorprogrammierten Reihenfolge in verschiedenen Umlaufbahnen aussetzen kann.[10] Um dies zu erreichen, wurde die Treibstoffzuführung für das YF-50D-Triebwerk auf Pumpenförderung umgestellt, wodurch, während die Kickstufe im Orbit ihr Programm abarbeitet, nach dem Abschalten des Triebwerks immer wieder neuer Treibstoff zugeführt werden kann. Außerdem bekam die Yuanzheng 1A verbesserte Steuerdüsen für die Lageregelung sowie ein System zur präzisen Ausrichtung des Schubvektors des Haupttriebwerks. Auch die Temperaturregelung der Kickstufe wurde verbessert. Nachdem sie ihre Aufgaben erfüllt hat, verlässt die Yuanzheng 1A die Umlaufbahn und tritt in die Atmosphäre ein, wo sie vollständig verglüht, sodass kein Weltraummüll übrigbleibt.

Die Yuanzheng 1 A wurde bis jetzt (Stand Juli 2023) nur einmal eingesetzt, am 25. Juni 2016. Bei dieser Gelegenheit wurde zunächst der Technologieerprobungssatellit Aolong 1 (遨龙一号, deutsch: schlendernder Drache) ausgesetzt, der wiederum aus dem eigentlichen Satelliten mit Greifarm bestand, sowie einem kleinen Satelliten, der ein Stück Weltraummüll darstellte, womit das Einsammeln von mittleren und großen Trümmerstücken geübt werden sollte.[11] Anschließend wurden der 12U-Cubesat Aoxiang zhi Xing (翱翔之星) der Polytechnischen Universität Nordwestchinas sowie die Formationsflug-Testsatelliten Tiange Feixingqi 1 und 2 (天鸽飞行器一、二号) in verschiedenen Umlaufbahnen ausgesetzt. Danach fungierte die Kickstufe, auf der das experimentelle Satellitenbetankungsgerät Tianyuan 1 (天源一号) der Universität für Wissenschaft und Technik der Landesverteidigung befestigt war,[12] bei einem Test für das bemannte Raumschiff der neuen Generation als Servicemodul für ein verkleinertes Modell der Rückkehrkapsel.[13]

Die Yuanzheng 1S (chinesisch 遠征一號商業型 / 远征一号商业型, Pinyin Yuǎnzhēng Yī Hào Shāngyè Xíng, deutsch: Fernmarsch 1, kommerzieller Typ, kurz YZ-1S) wurde ursprünglich für kommerzielle Satellitenstarts mit der Trägerrakete Changzheng 2C entwickelt. Sie hat nur eine kurze Lebensdauer von etwa einer Stunde[14] und zündet sofort, nachdem sie sich von der zweiten Stufe der Trägerrakete getrennt hat. Mit der Kickstufe steigt die maximale Nutzlast der Changzheng 2C für eine sonnensynchrone Umlaufbahn von 700 km Höhe von 1,2 t auf etwa 2 t.[15] Für den Start zweier Internet-Technologieerprobungssatelliten der Chinesischen Akademie für Weltraumtechnologie am 9. Juli 2023 in eine gut 1100 km hohe, um 86,5° zum Äquator geneigte Polarbahn[16][17] hatte man den äußeren Übergangsring zwischen Kickstufe und Rakete als gekrümmtes Gitter ausgeführt. Dadurch reduzierte sich das Gewicht dieses Bauteils um 35 %, wodurch sich die Nutzlastkapazität der Rakete weiter erhöhte.[18]

Die Yuanzheng 2 (chinesisch 遠征二號 / 远征二号, Pinyin Yuǎnzhēng Èr Hào, kurz YZ-2) wurde speziell für die schwere Trägerrakete Changzheng 5 entwickelt. Sie hat einen Durchmesser von 3,8 m, wiegt 1,8 t und besitzt zwei Triebwerke vom Typ YF-50D,[19] die zweimal gezündet werden können[20] und zusammen einen Vakuumschub von 13 kN bzw. einen spezifischen Impuls von 321,2 s erzeugen. Die Lebensdauer der Kickstufe, die bis zu vier Satelliten[21] bzw. Sonden aus einer Transferbahn in niedere, mittlere und hohe Orbits oder eine Umlaufbahn um den Mond befördern kann, beträgt 6,5 bis 7 Stunden.[3][22] Während dieser Zeit können die beiden über Pumpen mit Treibstoff aus je zwei kugelförmigen Tanks für Distickstofftetroxid und 1,1-Dimethylhydrazin versorgten Triebwerke für insgesamt 1105 Sekunden (etwa 18,5 Minuten) arbeiten.

Bei ihrem ersten Einsatz am 3. November 2016 hatten die ersten beiden Stufen der Trägerrakete den Experimentalsatelliten Shijian 17 zunächst in eine falsche Transferbahn gebracht. Die Kickstufe konnte dies jedoch kompensieren und hob den Satelliten in den gewünschten geostationären Orbit, sodass die Mission – der Erstflug der Changzheng 5 – als Erfolg verbucht werden konnte.

Die Yuanzheng 3 (chinesisch 遠征三號 / 远征三号, Pinyin Yuǎnzhēng Sān Hào, kurz YZ-3) hieß ursprünglich Tianyun 1 (天运一号, deutsch: Himmelstransporter 1), sie wurde ab 2013 von der Shanghaier Akademie für Raumfahrttechnologie für Trägerraketen der von dieser Firma hergestellten Changzheng-4-Serie und Changzheng 2D entwickelt und im November 2014 auf der Internationalen Luft- und Raumfahrtausstellung in Zhuhai erstmals der Öffentlichkeit vorgestellt.[23][24] Die Kickstufe ist für eine Einsatzdauer von 48 Stunden konzipiert, kann mindestens 20 mal gezündet werden und bis zu 10 Satelliten in unterschiedlichen Umlaufbahnen aussetzen.[25] Das Gerät besitzt einen Durchmesser von 2,95 m und ist 2,2 m hoch, die Schubkraft seines mit Distickstofftetroxid und 1,1-Dimethylhydrazin arbeitenden Triebwerks beträgt 5 kN.[26][27]