China startet Shenzhou 22 bei erster Notschutzmission zur Tiangong-Raumstation

Schnelle Rettungsaktion nach einem Trümmereinschlag

China hat den ersten Notstart in seinem bemannten Raumfahrtprogramm durchgeführt und das unbemannte Raumschiff Shenzhou 22 zur Raumstation Tiangong geschickt. Damit sollte für die Besatzung wieder eine sichere Rückkehrmöglichkeit geschaffen werden, nachdem ein mutmaßlicher Trümmereinschlag ein Fenster an einer angedockten Rückkehrkapsel beschädigt hatte. Die Rakete vom Typ Langer Marsch 2F startete um 12:11 Uhr Pekinger Zeit vom Satellitenstartzentrum Jiuquan. Etwa drei Stunden und vierzig Minuten später dockte das Rettungsraumschiff am Kernmodul Tianhe an. Mit seiner Ankunft stand den drei Astronauten an Bord der Station wieder eine wichtige Rettungskapsel zur Verfügung.

Der Notfall begann, als an einem Sichtfenster der Rückkehrkapsel von Shenzhou 20, die eine Besatzung Anfang November zur Erde bringen sollte, winzige Risse entdeckt wurden. Statt bei einem Wiedereintritt mit beschädigtem Fenster ein Risiko einzugehen, kehrten die Astronauten am 14. November mit der neu eingetroffenen Shenzhou 21 zurück. Damit hatte die Besatzung von Shenzhou 21 zunächst kein flugtaugliches Rückkehrraumschiff. Elf Tage lang war an der Station kein eigenes Raumschiff bereit, um die neue Besatzung im Notfall nach Hause zu bringen. Diese Lücke wurde durch den schnellen Start und das Andocken von Shenzhou 22 geschlossen.

Eine angedockte Rückkehrkapsel ist an einer Raumstation mehr als nur ein Reiseplan. Sie ist ein Rettungsboot, ein Ausweg bei einem Brand, einem Druckverlust, einem medizinischen Notfall oder einer Kollisionsgefahr durch Weltraummüll. Raumfahrtagenturen betrachten diese Möglichkeit als unverzichtbar für die Sicherheit der Besatzung. Chinas schnelle Reaktion sollte diese Sicherheitsreserve so rasch wie möglich wiederherstellen.

Was bei Shenzhou 20 schiefging

Der Schaden betraf das kleine Sichtfenster der Rückkehrkapsel von Shenzhou 20. Ingenieure entdeckten winzige Risse, die wahrscheinlich durch den Einschlag eines Weltraumtrümmerteils mit hoher Geschwindigkeit oder möglicherweise eines Mikrometeoriten verursacht wurden. Selbst ein Lacksplitter oder ein millimetergroßes Metallstück kann sich im niedrigen Erdorbit mit mehreren Kilometern pro Sekunde bewegen und dabei genug Energie freisetzen, um Glas zu beschädigen und Metall zu vernarben. Fenster müssen Druckbelastungen, Vibrationen und der starken Erhitzung beim Wiedereintritt standhalten. Bei Zweifeln an ihrer Unversehrtheit ist ein bemannter Abstieg nicht vertretbar.

Die vorsichtige Entscheidung war, das Raumschiff für Reparaturen außer Dienst zu nehmen, statt in der belastendsten Flugphase ein zusätzliches Risiko einzugehen. Die Kapsel kann im angedockten Zustand weiterhin genutzt werden und später möglicherweise unbemannt Fracht zur Erde zurückbringen. Astronauten wird sie jedoch erst wieder befördern, wenn die Ingenieure ihren Zustand für unbedenklich halten und der Andockplatz nicht für eine neue bemannte Rotation im Jahr 2026 benötigt wird.

Ein gesprungenes Fenster im Orbit

Fensterschäden im Orbit sind nicht ungewöhnlich. Das Space Shuttle kehrte oft mit Einschlagkratern auf seinen Fensterscheiben zurück, und an der Internationalen Raumstation wurden nach kleinen Einschlägen schon Fensterabdeckungen ausgetauscht. Ungewöhnlich am Fall Shenzhou 20 ist, dass der Schaden an einem Raumschiff auftrat, das Menschen binnen weniger Tage nach Hause bringen sollte. Die Besatzung und die Bodenteams entdeckten das Problem bei Inspektionen vor dem Abkoppeln. Genau dafür sind solche Systeme vorgesehen.

Wie Raumschifffenster geschützt werden

Bemannte Raumschiffe haben mehrere Fensterscheiben und äußere Schutzabdeckungen. Die äußerste Schicht ist in der Regel als Opferschicht ausgelegt und absorbiert kleinere Einschläge. Die inneren Scheiben halten den Druck. Schilde mit Abstand zur Außenhülle, sogenannte Whipple-Schilde, bieten eine weitere Schutzschicht, und sorgfältig geplante Anflugbahnen verringern die Belastung während des Andockens. Trotz dieser Maßnahmen können winzige, nicht erfasste Teilchen Schäden verursachen, die sich im Orbit nur schwer beurteilen lassen. Deshalb gelten konservative Flugregeln, wenn ein Rückkehrfenster Risse oder Absplitterungen aufweist.

Wie China in Rekordzeit eine Rettungsmission auf die Beine stellte

China hält in Jiuquan für mögliche Notfälle im Zusammenhang mit Tiangong eine Shenzhou-Kapsel und eine Rakete vom Typ Langer Marsch 2F in erhöhter Bereitschaft. Diese rollierende Ersatzstrategie ist ein Grundpfeiler des Stationsbetriebs. Die Vorbereitung einer Shenzhou-Kapsel samt Trägerrakete erfordert normalerweise mehr als einen Monat integrierter Tests und Proben. Nachdem Shenzhou 20 als ungeeignet für die Rückkehr von Menschen eingestuft worden war, verkürzten die Teams diesen Ablauf.

Rollierende Ersatzstrategie in Jiuquan

Sobald das Problem mit dem Fenster feststand, strafften die Ingenieure die Prüfungen, koordinierten Personal und Ersatzteile und machten die nächste Kapsel der Reihe startklar. Shenzhou 22 startete nur 16 Tage, nachdem China seinen Notfallplan aktiviert hatte. Nach der Trennung von der Rakete führte das Raumschiff ein schnelles, autonomes Rendezvous durch und dockte am vorderen Andockstutzen des Tianhe-Moduls an.

Ein 16-tägiger Kraftakt

Die Chinesische Agentur für bemannte Raumfahrt (CMSA) meldete einen erfolgreichen Start und das Erreichen der Umlaufbahn. Anschließend koppelte das Raumschiff problemlos an die Station an. In einer kurzen Stellungnahme nach dem Start erklärte die Agentur:

Die Startmission war ein voller Erfolg.

He Yuanjun, ein hoher Vertreter der Chinesischen Agentur für bemannte Raumfahrt, äußerte die Hoffnung, dass solche Notfälle auch mit der Ausweitung der bemannten Raumfahrt selten bleiben:

Dieser Notstart ist für China eine Premiere, aber ich hoffe, dass er auf der Reise der Menschheit durch den Weltraum der letzte bleibt.

Leben an Bord beim Warten auf ein Rettungsboot

Die drei Taikonauten an Bord der Tiangong, Zhang Lu, Wu Fei und Zhang Hongzhang, setzten Experimente, Wartungsarbeiten und ihr tägliches Training fort, während sie auf Shenzhou 22 warteten. Die CMSA erklärte, die Besatzung sei wohlauf und halte sich an den geplanten Arbeitsplan. Elf Tage lang stand kein eigenes Raumschiff bereit, um sie bei einem plötzlich auftretenden Problem nach Hause zu bringen. Das birgt Risiken, auch wenn die Station selbst in gutem Zustand bleibt.

Missionsplaner wägen diese Risiken laufend ab. Die Entscheidung, die vorherige Besatzung mit Shenzhou 21 zurückzubringen, holte Menschen aus einem Raumschiff mit beschädigtem Fenster. Für diese drei war das die sicherste Option. Das verbleibende Risiko trug die neue Besatzung, die bis zur Ankunft von Shenzhou 22 kein Raumschiff zur Fluchtmöglichkeit hatte. Der schnelle Start schloss diese Lücke, während der Stationsbetrieb ohne Unterbrechung weiterlief.

Fracht, Reparaturen und die nächsten Schritte

Shenzhou 22 stellte nicht nur einen Fluchtweg wieder her. Die Kapsel brachte rund 600 Kilogramm Versorgungsgüter an Bord, darunter Lebensmittel, frisches Obst und Gemüse, Kleidung, medizinische Ausrüstung, Ersatzteile und ein Gerät zur Behandlung der Risse im Sichtfenster von Shenzhou 20. Außerdem lieferte die Mission einen kompakten Weltraumofen zum Erwärmen von Mahlzeiten. Chinesischen Medien zufolge standen sogar tiefgefrorene Hähnchenflügel auf der Ladungsliste, ein kleiner Beitrag zur Stimmung auf einer langen Expedition.

Das neue Raumschiff verfügt über schrittweise Verbesserungen, darunter überarbeitete Displays und verbesserte Mensch-Maschine-Schnittstellen. Außerdem kann es mehr Fracht zur Erde zurückbringen. Eine höhere Rücktransportkapazität ist hilfreich, wenn auf einer Station längere Missionen stattfinden und mehr Experimente zur Analyse zurückgebracht werden müssen.

Shenzhou 22 bleibt während der laufenden Expedition angedockt und soll die Besatzung von Shenzhou 21 voraussichtlich im April oder Mai 2026 zur Erde bringen. Vor dem nächsten bemannten Flug soll Shenzhou 20 seinen Andockplatz freimachen. Die Ingenieure wollen das Raumschiff für Tests im Orbit nutzen und nach der Behandlung des beschädigten Bereichs unbemannte Fracht zurückbringen.

Warum Weltraummüll zu einer wachsenden Gefahr wird

Der Vorfall verdeutlicht, wie dicht bevölkert und dynamisch der niedrige Erdorbit geworden ist. Die Vereinigten Staaten, China, Russland, Europa und private Betreiber haben in den vergangenen Jahren Tausende Satelliten gestartet. Ausgediente Raketenstufen, Trümmer früherer Kollisionen und Überreste von Anti-Satelliten-Tests vergrößern die Trümmerwolke. Teilchen von nur wenigen Millimetern können mit weit höherer Geschwindigkeit als ein Gewehrgeschoss einschlagen und genug Impuls mitbringen, um Fenster zu beschädigen sowie Kühler und Sensoren zu zerstören.

Überfüllte Umlaufbahnen

Überwachungsnetze verfolgen größere Objekte und können Besatzungen vor vorhergesagten nahen Vorbeiflügen warnen. Viele Teilchen sind zu klein, um erfasst zu werden, aber dennoch gefährlich. Schutzschilde verringern die Wahrscheinlichkeit schwerer Schäden, trotzdem werden Raumschiffe gelegentlich von kleinen Teilchen getroffen. Deshalb werden Rückkehrkapseln vor dem Abkoppeln sorgfältig überprüft und deshalb ist ein zuverlässiges Ersatzsystem an jeder bemannten Station wichtig.

Risiken verringern

Betreiber führen Ausweichmanöver durch, bringen Schutzschilde an, lassen Satelliten am Ende ihrer Lebensdauer gespeicherte Energie ablassen und stimmen sich mit Aufsichtsbehörden über Entsorgungsregeln ab. Die NASA verschob einmal einen geplanten Weltraumausstieg nach einer Warnung vor Weltraummüll, die mit einem kurz zuvor erfolgten Anti-Satelliten-Test zusammenhing. Das zeigt, dass eine einzige Fragmentierung das Risiko für jedes Raumschiff in der betroffenen Umlaufbahn erhöhen kann. Eine bessere Überwachung, konsequentere Verfahren am Ende der Lebensdauer und künftige Technologien zur Beseitigung von Weltraummüll können das Risiko langfristig senken.

Wie China und die Vereinigten Staaten den Transport von Besatzungen organisieren

China betreibt ein staatlich gelenktes Programm für die bemannte Raumfahrt. Die Raumschiffe vom Typ Shenzhou und die Raketen vom Typ Langer Marsch 2F werden von nationalen Teams entwickelt und betrieben. Die Trägerrakete ist nicht wiederverwendbar, daher kommt bei jedem Flug eine neue zum Einsatz. Die Vereinigten Staaten setzen auf ein gemischtes Modell. Die NASA kauft Transportleistungen bei privaten Unternehmen ein und war zudem jahrelang auf die russischen Sojus-Raumschiffe angewiesen. SpaceX übernimmt inzwischen regelmäßig den Besatzungstransport mit der wiederverwendbaren Falcon 9 und dem Crew Dragon.

Der Starliner von Boeing absolvierte einen bemannten Testflug, hatte jedoch Probleme mit dem Antrieb. Dadurch verlängerte sich der Aufenthalt der NASA-Astronauten Suni Williams und Butch Wilmore auf der Internationalen Raumstation um viele Monate. Später kehrten sie in einer SpaceX-Kapsel zur Erde zurück. Beide Modelle können Sicherheit gewährleisten, prägen aber, wie die jeweiligen Länder Redundanz schaffen und wie schnell nach einem unerwarteten Problem ein Ersatzraumschiff gestartet werden kann. Chinas Notstartfähigkeit, die Shenzhou 22 unter Beweis gestellt hat, ist Ausdruck dieser Planung.

Was diese Mission für Tiangong und künftige Pläne bedeutet

Die CMSA will Tiangong mindestens ein Jahrzehnt lang dauerhaft besetzen. Verantwortliche haben über zusätzliche Module und Flüge mit internationalen Astronauten gesprochen. Eine Ersatzrakete und -kapsel bereitzuhalten, ist Teil dieses Vorhabens. Die Reaktion mit Shenzhou 22 zeigt, dass die Verfahren auch unter realen Flugbedingungen funktionieren und bei Bedarf schnell umgesetzt werden können.

China hat sich außerdem zum Ziel gesetzt, um das Jahr 2030 Astronauten auf dem Mond landen zu lassen. Die Arbeiten an Mondraketen, Landefähren und neuen Raumschiffen laufen bereits. Erfahrungen mit schnellen Vorbereitungszyklen, zuverlässigen Versorgungsketten und schrittweisen Verbesserungen der Cockpits auf Tiangong werden diese Bemühungen unterstützen. Jedes Raumfahrtprogramm will Überraschungen vermeiden. Der Notstart von Shenzhou 22 war ein ungeplanter Test, der kontrolliert ablief und die Sicherheit der Besatzung sowie den Betrieb der Station gewährleistete.

Auf einen Blick

• Shenzhou 22 startete um 12:11 Uhr Pekinger Zeit und dockte etwa drei Stunden und vierzig Minuten später an Tiangong an.
• Die Mission stellte eine Rettungsmöglichkeit wieder her, nachdem Risse im Fenster der Rückkehrkapsel von Shenzhou 20 entdeckt worden waren, wahrscheinlich verursacht durch einen Trümmereinschlag.
• Elf Tage lang hatte die Stationsbesatzung kein flugtaugliches Rückkehrraumschiff, bis Shenzhou 22 andockte.
• Die Startvorbereitung wurde auf 16 Tage verkürzt; normalerweise dauert sie mehr als einen Monat.
• Rund 600 Kilogramm Versorgungsgüter kamen an, darunter medizinische Ausrüstung, Ersatzteile, frische Lebensmittel und ein Gerät zur Behandlung des beschädigten Fensters.
• Shenzhou 22 soll die aktuelle Besatzung im April oder Mai 2026 zur Erde zurückbringen.
• Shenzhou 20 bleibt für Tests im Orbit und könnte nach Reparaturen ausschließlich Fracht zurückbringen.
• China hält in Jiuquan eine Ersatzkapsel und eine Rakete für Notfälle einsatzbereit.
• Die Gefahren durch Weltraummüll nehmen zu, und selbst kleine Teilchen können Raumschifftechnik beschädigen.
• Die NASA musste wegen Problemen mit Raumschiffen bereits Aufenthalte von Besatzungen verlängern, während SpaceX inzwischen den regulären Besatzungstransport für die Vereinigten Staaten übernimmt.