H3 (Rakete)

japanisches Trägerraketensystem
H3
H3
Modell einer H3-Rakete (2019)
Typ mittelschwere Trägerrakete
Land Japan Japan
Betreiber Japan Aerospace Exploration Agency JAXA
Hersteller Mitsubishi Heavy Industries
Startkosten 50 Mio. USD[1] (2017, H3-30S)
Status in Erprobung
Aufbau
Höhe 63 m[2]
Durchmesser 5,27 m[2]
Startmasse 574.000 kg[3] (H3-24L-Variante)
Stufen 2
Booster 0, 2 oder 4
Stufen
Booster SRBs
Typ Feststoffbooster
Triebwerk SRB-A3
Brenndauer 105 Sekunden
Maximalschub 2.158 kN[3]
1. Stufe Core Stage
Typ Flüssigkeitsraketentriebwerk
Triebwerk 2 oder 3 × LE-9
Treibstoff Flüssigwasserstoff / Flüssigsauerstoff
Treibstoffmasse 225.000 kg
Maximalschub 2.942 bzw. 4.413 kN
2. Stufe Upper Stage
Typ Flüssigkeitsraketentriebwerk
Triebwerk 1 × LE-5B-3[3]
Treibstoff Flüssigwasserstoff / Flüssigsauerstoff
Treibstoffmasse 23.000 kg
Maximalschub 137 kN
Starts
Erststart 7. März 2023 (Fehlschlag[4])
Startplatz Tanegashima 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] Der zweite H3-Start am 17. Februar 2024 war erfolgreich. Hersteller der Rakete ist der japanische Industriekonzern Mitsubishi Heavy Industries.

Entwicklung Bearbeiten

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 Bearbeiten

Der Erstflug der H3 sollte schließlich am 17. Februar 2023 stattfinden. Nach der Zündung des Haupttriebwerks trat jedoch ein Defekt in dessen Stromversorgung auf, weshalb der Start automatisch abgebrochen wurde.[11]

Beim zweiten Versuch am 7. März 2023 um 01:37 Uhr UTC funktionierte das Haupttriebwerk, sodass auch die Feststoffbooster zündeten. Nach einem nominalen Flug und einer fehlerfreien Stufentrennung sollte bei T+316 Sekunden das LE-5B-Triebwerk der zweiten Stufe zünden.[12] Dieses startete nicht, weshalb 13 Minuten nach dem Abheben der Selbstzerstörungsbefehl an die Rakete gesendet wurde, nachdem feststand, dass ein erfolgreicher Abschluss der Mission nicht mehr möglich war.[13] Der Satellit ALOS-3, der von der Zweitstufe in eine sonnensynchrone Umlaufbahn hätte ausgesetzt werden sollen, ging verloren.[14] Der Fehlstart wurde von der japanischen Wirtschaftszeitschrift Nikkei Asia als „schwerer Rückschlag für Japans Weltraumambitionen“ bezeichnet.[4]

Ende 2023 kündigte die JAXA die zweite Mission der H3 an. Diese soll im Zeitraum vom 15. Februar bis zum 31. März 2024 starten.[15] Ursprünglich sollte beim zweiten Start der Rakete der ALOS-4-Erdbeobachtungssatellit gestartet werden, jedoch wurde nach dem Fehlschlag der ersten Mission entschieden, stattdessen einen Massesimulator zu starten. Zusätzlich sollen zwei kleinere Erdbeobachtungssatelliten an Bord sein.[16] Der Start fand am 17. Februar 2023 statt und war erfolgreich.[17]

Technische Daten Bearbeiten

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, welche symmetrisch angeordnet sind. 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]

Es stehen zwei verschieden lange Nutzlastverkleidungen zur Verfügung.

Varianten und Typbezeichnungen Bearbeiten

Es sind drei Grundversionen der H3 geplant. Ihre Typbezeichnung enthält jeweils zwei Ziffern, von denen die erste die Zahl der Erststufentriebwerke und die zweite die Zahl der Feststoffbooster angibt:

  • H3-30 mit drei Erststufentriebwerken
  • H3-22 mit zwei Erststufentriebwerken und zwei Feststoffboostern
  • H3-24 mit zwei Erststufentriebwerken und vier Feststoffboostern

Je nach Länge der Nutzverlastverkleidung wird jeweils zwischen der Small- und der Large-Variante der Rakete unterschieden, zum Beispiel H3-22S und H3-22L.

Startliste Bearbeiten

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

Durchgeführte Starts Bearbeiten

Stand der Liste: 31. März 2024

Flug Nr. Startdatum (UTC) Version Nutzlast Art der Nutzlast Orbit Anmerkungen
TF1 7. März 2023
01:37:55
H3-22S Japan  ALOS-3 Erdbeobachtungssatellit SSO Erstflug, Fehlschlag[4][13]
TF2 17. Februar 2024
00:22:55
H3-22S Japan  Vehicle Evaluation Payload 4
Japan  CE-SAT 1E
Japan  TIRSAT
Massesimulator
Erdbeobachtungssatellit
CubeSat
SSO Erfolg

Geplante Starts Bearbeiten

Flug Nr. Startdatum (UTC) Version Nutzlast Art der Nutzlast Orbit Anmerkungen
F3 2025[18] H3-24L Japan  HTV-X 1 Raumtransporter zur ISS LEO
Termine unklar
H3-30S Japan  ALOS-4 Erdbeobachtungssatellit SSO
H3-22? Japan  Michibiki 5 Navigationssatellit GTO
H3-24? Japan  Kirameki 3 (DSN-3) Kommunikationssatellit GTO
H3-??? Vereinigtes Konigreich  Inmarsat-Mission Kommunikationssatellit GTO Nutzlast noch unbekannt
H3-??? Japan  ETS-9 (Kiku 9) experimenteller Kommunikationssatellit GTO
H3-24L Japan  Martian Moons Exploration Raumsonde zum Mars Fluchtbahn

Weblinks Bearbeiten

Commons: H3 (Rakete) – Sammlung von Bildern
  • H3 Launch Vehicle. auf der Website der JAXA (englisch)
  • H-3. bei Gunter’s Space Page (englisch)
  • 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).

Einzelnachweise Bearbeiten

  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. In: chinapost.com.tw. The China Post, 9. September 2013, archiviert vom Original (nicht mehr online verfügbar) 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. Faulty power supply scuttled debut launch of Japan's new H3 rocket. Space.com, 10. Februar 2024.
  12. Launch of the First H3 Launch Vehicle with Advanced Land Observing Satellite-3 “DAICHI-3” onboard. In: YouTube. Abgerufen am 7. März 2023.
  13. 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).
  14. Japan’s maiden launch of H3 rocket fails during second stage flight. Nasaspaceflight, 6. März 2023.
  15. JAXA | Launch Schedule of the second H3 Launch Vehicle (H3TF2). JAXA, 28. Dezember 2023, abgerufen am 2. Januar 2024 (englisch).
  16. Jeff Foust: Second H3 launch planned for February. Spacenews, 28. Dezember 2023.
  17. JAXA reaches orbit on the second launch of H3. Nasaspaceflight.com, 16. Februar 2024 (US-amerikanische Ortszeit).
  18. 宇宙基本計画⼯程表(令和5年度改訂), Seite 47.