H3 (Rakete)

H3
H3
Modell einer H3-Rakete (2019)
Typmittelschwere Trägerrakete
LandJapan Japan
BetreiberJapan Aerospace Exploration Agency JAXA
HerstellerMitsubishi Heavy Industries
Startkosten50 Mio. USD[1] (2017, H3-30S)
Statusin Erprobung
Aufbau
Höhe63 m[2]
Durchmesser5,27 m[2]
Startmasse574.000 kg[3] (H3-24L-Variante)
Stufen2
Booster0, 2 oder 4
Stufen
BoosterSRBs
TypFeststoffbooster
TriebwerkSRB-A3
Brenndauer105 Sekunden
Maximalschub2.158 kN[3]
1. StufeCore Stage
TypFlüssigkeitsraketentriebwerk
Triebwerk2 oder 3 × LE-9
TreibstoffFlüssigwasserstoff / Flüssigsauerstoff
Treibstoffmasse225.000 kg
Maximalschub2.942 bzw. 4.413 kN
2. StufeUpper Stage
TypFlüssigkeitsraketentriebwerk
Triebwerk1 × LE-5B-3[3]
TreibstoffFlüssigwasserstoff / Flüssigsauerstoff
Treibstoffmasse23.000 kg
Maximalschub137 kN
Starts
Erststart7. März 2023 (Fehlschlag[4])
StartplatzTanegashima Space Center, YLP-2
Nutzlastkapazität
Kapazität GTO> 7.900 kg[5] (H3-24)

Die H3 – auch H-3 – ist eine mittelschwere japanische Trägerrakete. Sie basiert technisch auf ihrem Vorgängermodell, der H-II, und soll diese ab 2024 ablösen.[4] Der Erstflug der H3 fand am 7. März 2023 statt, endete jedoch mit ihrer Selbstzerstörung, nachdem das Triebwerk der zweiten Stufe nicht gezündet hatte.[6] Hersteller der Rakete ist der japanische Industriekonzern Mitsubishi Heavy Industries.

Entwicklung

Am 17. Mai 2013 bewilligte die japanische Regierung die Entwicklung eines neuen Trägerraketensystems, der H3.[7] Die Rakete wurde von der japanischen Raumfahrtagentur JAXA in Zusammenarbeit mit Mitsubishi Heavy Industries entwickelt, um damit mittelschwere Nutzlasten zu starten. Die H3 soll im Vergleich zu ihrem Vorgänger, der H-II, preiswertere und einfacher aufgebaute Triebwerke verwenden, was die Produktion verkürzen und die Gesamtkosten senken würde. Im Jahr 2017 wurden die Startkosten auf etwa 50 Millionen US-Dollar geschätzt, was nur etwa die Hälfte der Startkosten einer H-IIA wäre.[1] Eine der größten Neuerungen im Vergleich zum vorherigen Modell ist das neu entwickelte LE-9-Triebwerk. Es gilt als sicherer, schubstärker und günstiger. Ein erster Testlauf des Triebwerks fand im April 2017 statt. Im August 2018 wurden dann auch die Booster-Triebwerke erstmals getestet.[8]

Im Jahr 2015 war ein Erstflug der H3-Version ohne Booster im Frühjahr 2020 vorgesehen.[2] Mit Boostern sollte ein erster Start im Jahr 2021 stattfinden. Am 21. Januar 2022 gab die JAXA bekannt, dass sich der erste Starttermin aufgrund von technischen Problemen mit dem LE-9-Triebwerk auf Anfang 2023 verschieben würde.[9][10]

Einsatzgeschichte

Der Erstflug der H3 sollte ursprünglich am 17. Februar 2023 stattfinden. Nachdem das Haupttriebwerk zündete, sollten auch die Feststoffbooster gezündet werden, um ein Abheben zu ermöglichen. Die Booster zündeten jedoch nicht, weswegen die Rakete auf der Startrampe verblieb.[11][12] Der Grund für den Startabbruch war laut JAXA eine Anomalie im „Power System“ des Haupttriebwerks, woraufhin kein Zündungsbefehl für die Feststoffbooster gegeben wurde.[13]

Der Erststart der Rakete fand schließlich am 7. März 2023 um 02:37 Uhr MEZ statt.[14] Nach einem nominalen Flug und einer fehlerfreien Stufentrennung sollte bei T+316 Sekunden das LE-5B-Triebwerk der zweiten Stufe zünden.[15] Dieses startete nicht, weshalb etwa 15 Minuten nach dem Abheben der Selbstzerstörungsbefehl an die Rakete gesendet wurde, nachdem feststand, dass keine Möglichkeit für den Erfolg der Mission mehr bestand.[16] Der Fehlstart wurde von der japanischen Wirtschaftszeitschrift Nikkei Asian Review als „schwerer Rückschlag für Japans Weltraumambitionen“ bezeichnet.[4]

Technische Daten

Die H3 ist eine zweistufige mittelschwere Trägerrakete. Die erste Stufe verwendet entweder zwei oder drei LE-9-Triebwerke, welche mit Flüssigwasserstoff und Flüssigsauerstoff befeuert werden und ein sogenanntes Expander bleed cycle-Verfahren benutzen. Zusätzlich können zwei oder vier Feststoffbooster mit SRB-A3-Triebwerk eingesetzt werden. Die Oberstufe verwendet ein LE-5B-Triebwerk, welches ebenfalls Flüssigwasserstoff und Flüssigsauerstoff verbrennt. Die Erststufe führt eine Treibstoffmasse von 225 Tonnen mit, die Zweitstufe 23 Tonnen.[3]

Varianten

Jede Variante der H3-Rakete besitzt eine zusätzliche Bezeichnung, bestehend aus zwei Ziffern und einem Buchstaben, welche die genaue Konfiguration angibt. Die erste Ziffer gibt die Anzahl der LE-9-Triebwerke an, welche bei der Erststufe verwendet werden, also entweder 2 oder 3. Die zweite Ziffer nennt die Anzahl der verwendeten Feststoffbooster (0, 2 oder 4). Die Anordnung der Booster ist immer symmetrisch. Der Buchstabe am Ende der Bezeichnung zeigt den Nutzlastverkleidungstyp, der verwendet wurde. Hier kann entweder ein S für eine kurze und ein L für eine verlängerte Nutzlastverkleidung stehen. Beispielsweise kommen bei einer H3-24L eine Erststufe mit zwei LE-9-Triebwerken und vier Feststoffbooster zum Einsatz. Des Weiteren wird eine lange Nutzlastverkleidung eingesetzt.

Es sind Stand März 2023 nur drei Grundversionen der H3 geplant:

  • H3-30
  • H3-22
  • H3-24

Demnach gibt es keine Version, bei der die Erststufe drei Triebwerke besitzt und zusätzlich Feststoffbooster verwendet werden.

Startliste

Alle Starts der H3-Rakete finden vom Yoshinobu Launch Complex (YLP-2) des Tanegashima Space Centers in Japan statt.

Stand der Liste: 30. November 2023

Startdatum (UTC)S/NVersionNutzlastArt der NutzlastOrbitAnmerkungen
7. März 2023
01:37:55[14]
TF1H3-22SJapanJapan ALOS-3ErdbeobachtungssatellitSSOErstflug, Fehlschlag[4][16]
▼ Geplant, Termine unklar ▼
TF2H3-30SJapanJapan ALOS-4ErdbeobachtungssatellitSSO
H3-22?JapanJapan Michibiki 5NavigationssatellitGTO
H3-24?JapanJapan Kirameki 3 (DSN-3)KommunikationssatellitGTO
H3-???Vereinigtes KonigreichVereinigtes Königreich Inmarsat-MissionKommunikationssatellitGTONutzlast noch unbekannt
H3-???JapanJapan ETS-9 (Kiku 9)experimenteller KommunikationssatellitGTO
F3H3-24LJapanJapan HTV-X 1Raumtransporter zur ISSLEO
H3-24LJapanJapan Martian Moons ExplorationRaumsonde zum MarsFluchtbahn

Weblinks

Commons: H3 (Rakete) – Sammlung von Bildern
  • The Launch Pad: LIVE! H3 Static Fire Test (ab 1:21:30) auf YouTube, 7. November 2022, abgerufen am 7. März 2023 (englisch; mit japanische Untertiteln; Video eines Static Fire Tests der Erststufe; Laufzeit: 1 h 33 m).
  • H3 Launch Vehicle. auf der Website der JAXA (englisch)
  • H-3. bei Gunter’s Space Page (englisch)

Einzelnachweise

  1. a b Stephen Clark: Japan’s MHI wins deal to launch satellite for Inmarsat – Spaceflight Now. In: spaceflightnow.com. Abgerufen am 12. Februar 2023 (amerikanisches Englisch).
  2. a b c 新型基幹ロケットの開発状況について. (PDF; 1,2 MB) In: jaxa.jp. JAXA, 2. Juli 2015, abgerufen am 12. Februar 2023 (japanisch).
  3. a b c d H3ロケット (H3 Launch Vehicle). In: global.jaxa.jp. JAXA, abgerufen am 24. Dezember 2022 (japanisch).
  4. a b c d Bereits kurz nach H3-Raketenstart muss Japan Selbstzerstörung einleiten. In: focus.de. Focus Online, 7. März 2023, abgerufen am 7. März 2023.
  5. Caleb Henry: Mitsubishi Heavy Industries mulls upgraded H3 rocket variants for lunar missions. In: spacenews.com. Space News, 25. Oktober 2019, abgerufen am 12. Februar 2023 (amerikanisches Englisch).
  6. Japan forced to destroy flagship H3 rocket in failed launch. In: BBC News. 7. März 2023 (bbc.com [abgerufen am 7. März 2023]).
  7. Japan may start developing H-3 rocket. (Nicht mehr online verfügbar.) In: chinapost.com.tw. The China Post, 9. September 2013, archiviert vom Original am 9. September 2013; abgerufen am 24. Dezember 2022 (englisch).
  8. JAXA | Ground Firing Tests for SRB-3 Module for H-3. In: global.jaxa.jp. JAXA, abgerufen am 24. Dezember 2022 (englisch).
  9. JAXA | H3ロケットの試験機1号機の打上げについて. In: jaxa.jp. JAXA, abgerufen am 24. Dezember 2022 (japanisch).
  10. Ayano Akiyama, Brian Berger: Japan’s H3 rocket further delayed by engine woes. In: spacenews.com. Space News, 25. Januar 2022, abgerufen am 24. Dezember 2022 (amerikanisches Englisch).
  11. Raumfahrt – Japan bricht Start der neu entwickelten Rakete H3 ab. In: deutschlandfunk.de. Abgerufen am 17. Februar 2023.
  12. Reuters: Japan aborts launch of flagship H3 rocket moments before lift off. In: Reuters. 17. Februar 2023 (englisch, reuters.com [abgerufen am 17. Februar 2023]).
  13. CGTN,China Global Television Network: Japan's H3 rocket launch abort caused by power supply malfunction. Abgerufen am 24. Februar 2023 (englisch).
  14. a b H3-22 | ALOS-3. In: nextspaceflight.com. Abgerufen am 7. März 2023 (englisch).
  15. Launch of the First H3 Launch Vehicle with Advanced Land Observing Satellite-3 “DAICHI-3” onboard. In: YouTube. Abgerufen am 7. März 2023.
  16. a b JAXA | H3ロケット試験機1号機の打上げ失敗及び対策本部の設置について. In: jaxa.jp. Abgerufen am 7. März 2023 (japanisch).

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H3ロケット 1/20縮尺模型。2019年11月8日 かかみがはら航空宇宙科学博物館内にて。