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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 6,5 t (H3-24)[5]

Die H3 – auch H-3 – ist eine mittelschwere japanische Trägerrakete. Sie basiert technisch auf ihrem Vorgängermodell, der H-II, und soll diese ab 2025 ablösen. Der Erstflug der H3 fand am 7. März 2023 statt und schlug fehl.[6] Der zweite Start im Februar 2024 war erfolgreich. Hersteller der Rakete ist der japanische Industriekonzern Mitsubishi Heavy Industries.

Entwicklung

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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

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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 2024 statt und war erfolgreich.[17]

Technische Daten

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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

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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

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

Durchgeführte Starts

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Stand der Liste: 30. November 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. Feb. 2024
00:22:55 		H3-22S Japan  Vehicle Evaluation Payload 4
Japan  CE-SAT 1E
Japan  TIRSAT 		Massesimulator
Erdbeobachtungssatellit
CubeSat 		SSO Erfolg
F3 1. Juli 2024
03:06 		H3-22S Japan  ALOS-4 Erdbeobachtungssatellit SSO Erfolg
F4 4. Nov. 2024
06:48 		H3-22S Japan  Kirameki 3 (DSN-3) Kommunikationssatellit GTO Erfolg

Geplante Starts

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Flug Nr. Startdatum (UTC) Version Nutzlast Art der Nutzlast Orbit Anmerkungen
F5 2025[18] H3-22S[19] Japan  Michibiki 6 Navigationssatellit GTO
2025[20] H3-24L Japan  HTV-X 1 Raumtransporter zur ISS LEO
Termine unklar
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
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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

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  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 Bereits kurz nach H3-Raketenstart muss Japan Selbstzerstörung einleiten. In: focus.de. Focus Online, 7. März 2023, abgerufen am 7. März 2023.
  5. ↑ https://www.jaxa.jp/projects/pr/brochure/pdf/01/rocket09.pdf
  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. ↑ Ground Firing Tests for SRB-3 Module for H-3. In: global.jaxa.jp. JAXA, abgerufen am 24. Dezember 2022 (englisch).
  9. ↑ 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 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. ↑ 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. ↑ https://www.jaxa.jp/press/2024/12/20241211-1_j.html
  19. ↑ https://news.mynavi.jp/techplus/article/20241127-3072703/
  20. ↑ 宇宙基本計画⼯程表（令和５年度改訂）, Seite 47.
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