H3 (Rakete)

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] 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]

Nach fast zehn Monaten seit dem ersten Startversuch kündigte die JAXA am 28. Dezember 2023 die zweite Mission der H3 an. Diese soll zwischen dem 15. Februar und dem 31. März 2024 starten.[veraltet][17] Ursprünglich sollte beim zweiten Start der Rakete der ALOS-4-Erdbeobachtungssatellit gestartet werden, jedoch wurde nach dem Fehlschlag der ersten Mission entschieden, beim zweiten Flug vorerst einen Massesimulator zu starten.[18]

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 Januar 2024 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. Juni 2024

Startdatum (UTC) S/N Version Nutzlast Art der Nutzlast Orbit Anmerkungen
7. März 2023
01:37:55[14] 		TF1 H3-22S JapanJapan ALOS-3 Erdbeobachtungssatellit SSO Erstflug, Fehlschlag[4][16]
▼ Geplant ▼
frühestens
15. Februar 2024[17]
00:22–04:06 [veraltet] 		TF2 H3-22S JapanJapan Vehicle Evaluation Payload 4
JapanJapan CE-SAT 1E
JapanJapan TIRSAT 		Massesimulator
Erdbeobachtungssatellit
CubeSat 		SSO
▼ Geplant, Termine unklar ▼
[veraltet] H3-30S JapanJapan ALOS-4 Erdbeobachtungssatellit SSO
H3-22? JapanJapan Michibiki 5 Navigationssatellit GTO
H3-24? JapanJapan Kirameki 3 (DSN-3) Kommunikationssatellit GTO
H3-??? Vereinigtes KonigreichVereinigtes Königreich Inmarsat-Mission Kommunikationssatellit GTO Nutzlast noch unbekannt
H3-??? JapanJapan ETS-9 (Kiku 9) experimenteller Kommunikationssatellit GTO
F3 H3-24L JapanJapan HTV-X 1 Raumtransporter zur ISS LEO
H3-24L JapanJapan Martian Moons Exploration Raumsonde zum Mars Fluchtbahn
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

  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. ↑ 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).
  17. ↑ a b JAXA | Launch Schedule of the second H3 Launch Vehicle (H3TF2). JAXA, 28. Dezember 2023, abgerufen am 2. Januar 2024 (englisch).
  18. ↑ H3-22 | VEP 4, CE-SAT-1E & TIRSAT. In: nextspaceflight.com. Abgerufen am 2. Januar 2024 (englisch).
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