mini|Start einer CZ-3B-Trägerrakete – Kosmodrom Taiyuan, 2008

Langer Marsch, kurz LM (, kurz CZ) ist eine von der China Aerospace Science and Technology Corporation hergestellte Trägerraketenfamilie der Volksrepublik China, benannt nach dem Heldenmythos der Kommunistischen Partei Chinas, dem Langen Marsch 1934/1935. Der erste Start einer Changzheng-Rakete fand am 24. April 1970 mit einer CZ-1 statt, am 10. Dezember 2023 erfolgte mit einer CZ-2D der 500. Start. Bis Dezember 2021 waren Changzheng-Raketen bei 92 % aller chinesischen Starts zum Einsatz gekommen; sie hatten mit einer Erfolgsquote von 96,2 % mehr als 700 Raumflugkörper ins All befördert.

Modelle mini|Für kommerzielle Satellitenstarts verwendete Trägerraketen der Familie „Langer Marsch“ auf der Flugschau MAKS-2021

Erste Generation Es gibt mehrere Modelle der Trägerrakete, die teilweise aus völlig unterschiedlichen Entwicklungsrichtungen kamen (auch innerhalb einer Modellreihe). Die Raketen sind Eigenentwicklungen der Volksrepublik China, teilweise basierend auf der Technologie sowjetischer Raketen der 1960er und 1970er Jahre. Unterstufen und (soweit vorhanden) Mittelstufen und Booster der Baureihen CZ-2 – CZ-4 benutzen als Treibstoff 1,1-Dimethylhydrazin und als Oxidator N2O4, ebenso die Oberstufen der CZ-4-Reihe. Die Oberstufen von CZ-2 und CZ-3 verwenden LH2 und LOX.

Raketen mit kryogenen Treibstoffen Die CZ-5, CZ-7 und CZ-8 sind ein neu entworfenes, am 8. August 2006 vom Staatsrat der Volksrepublik China offiziell genehmigtes Baukastensystem aus wenigen verschiedenen Einzelteilen. Sie verzichten auf die giftige und umweltschädliche UDMH/N2O4-Kombination und verwenden stattdessen LH2/LOX oder RP-1/LOX. Im Einzelnen stehen bei der neuen Generation folgende Komponenten zur Verfügung: Stufen in Durchmessern von 2,25 m, 3,35 m und 5,0 m LH2/LOX-Triebwerke: YF-77: Nebenstromverfahren, 102 bar Brennkammerdruck, 510 kN (Isp 3.042 Ns/kg) auf Meereshöhe, 700 kN (Isp 4.200 Ns/kg) im Vakuum. YF-75D: Expanderverfahren, 41 bar Brennkammerdruck, 88,26 kN (Isp 4.330,0 Ns/kg) im Vakuum. RP-1/LOX-Triebwerke: YF-100: Hauptstromverfahren, 177 bar Brennkammerdruck, 1188 kN (Isp 2942 Ns/kg) auf Meereshöhe, 1329 kN (Isp 3290 Ns/kg) im Vakuum. YF-115: Hauptstromverfahren, 120 bar Brennkammerdruck, 182 kN (Isp 3349 Ns/kg) im Vakuum.

Liste der Raketenmodelle Die CASC hat folgende Bezeichnungen vergeben (CZ-Bezeichnungen sind mit den entsprechenden LM-Bezeichnungen gleichwertig):

CZ-1-Reihe mit den Modellen CZ-1 und CZ-1D – leichte Trägerraketen (Nutzlast LEO 0,75 t), im Einsatz von 1970 bis 2002. CZ-2-Reihe mit den Modellen CZ-2C, CZ-2D, CZ-2E und CZ-2F – leichte bis mittelschwere, zweistufige (teils bemannte) Trägerraketen (Nutzlast LEO 2C 3,5 t, 2E/F 8,5 t), im Einsatz seit 1974. CZ-3-Reihe mit den Modellen CZ-3, CZ-3A, CZ-3B und CZ-3C – mittelschwere dreistufige Trägerraketen für geostationäre Satelliten und Tiefraummissionen (Nutzlast GTO 1,5–5,2 t, LTO 3,8 t), im Einsatz seit 1984. CZ-4-Reihe mit den Modellen CZ-4, CZ-4B und CZ-4C – mittelschwere dreistufige Trägerraketen (Nutzlast LEO 4,8 t, SSO 3 t), im Einsatz seit 1988. CZ-5-Reihe mit den Modellen CZ-5 und CZ-5B – schwere Trägerraketen für erdnahe Bahnen und Tiefraummissionen (Nutzlast LEO 25 t, LTO 8 t, MTO 5 t), im Einsatz seit 2016. CZ-6-Reihe mit den Modellen CZ-6, CZ-6A und CZ-6C – leichte bis mittelschwere Trägerraketen (Nutzlast SSO 6 1 t, 6C 2 t, 6A 4 t), im Einsatz seit 2015. CZ-7-Reihe mit den Modellen CZ-7 und CZ-7A – mittelschwere Trägerraketen für Tianzhou-Frachtraumschiffe und geostationäre Satelliten (Nutzlast LEO 14 t, GTO 7 t), im Einsatz seit 2016. CZ-8-Reihe mit den Modellen CZ-8 und CZ-8A – zweistufige, mittelschwere Trägerraketen (Nutzlast LEO 8,1 t, GTO 2,8 t), im Einsatz seit 2020. CZ-9 – Super-Schwerlast-Trägerrakete für 150 t in LEO und 50 t zum Mond. Die CZ-9 ist noch in einem frühen Entwicklungsstadium. CZ-10 – in Entwicklung befindliche Trägerrakete für bemannte Flüge zum Mond (Nutzlast LTO 27 t). CZ-11-Reihe mit den Modellen CZ-11 und CZ-11H – leichte Feststoffraketen (Nutzlast LEO 700 kg, SSO 350 kg), im Einsatz seit 2015.

Hier die mit Hydrazin angetriebenen Raketen: 2A 2C 2D 2E 2F 3 3A 3B 3C 4A 4B 4C Datei:CZ-2A.svg Datei:CZ-2C.svg Datei:CZ-2D.svg Datei:CZ-2E.svg Datei:CZ-2F.svg Datei:CZ-3.svg Datei:CZ-3A.svg Datei:CZ-3B.svg Datei:CZ-3C.svg Datei:CZ-4A.svg Datei:CZ-4B.svg Datei:CZ-4C.svg

mini|links|1025px|Feststoff- und Kerosin/Wasserstoff-Raketen. Von links nach rechts: CZ-11, CZ-6, CZ-6C, CZ-6A, CZ-8, CZ-7, CZ-7A, CZ-5, CZ-5B

Startzentren

Gegenwärtig werden vier Kosmodrome der Volksbefreiungsarmee für die verschiedenen Langer-Marsch-Raketen verwendet, dazu seit 2020 der Ostchinesische Raumfahrthafen der China Aerospace Science and Technology Corporation (CASC) für Seestarts von Feststoffraketen: seit 1958 das Kosmodrom Jiuquan in der Provinz Gansu im Norden des Landes, für bemannte Flüge mit dem Raumschiff Shenzhou und für Starts in niedrige und mittlere Umlaufbahnen mit mittlerer Bahnneigung (CZ-1, CZ-2, CZ-4, CZ-11) seit 1966 das Kosmodrom Taiyuan in der Provinz Shanxi im Norden des Landes, vorwiegend für Starts in niedrige sonnensynchrone und polare Umlaufbahnen (CZ-1, CZ-2, CZ-4, CZ-6) seit 1984 das Kosmodrom Xichang in der Provinz Sichuan im Landesinneren, vorwiegend für Starts in geostationäre Umlaufbahnen (CZ-2, CZ-3, CZ-4), aber auch für die Mondsonden Chang’e 1 bis Chang’e 5-T1 (CZ-3) seit 2016 das Kosmodrom Wenchang im Nordosten der Insel Hainan im äußersten Süden Chinas, für Starts in geostationäre Umlaufbahnen und schwere Lasten im Allgemeinen (CZ-5, CZ-7) seit 2020 der Ostchinesische Raumfahrthafen in Haiyang (Yantai) an der Südküste der Shandong-Halbinsel für Seestarts der kleineren Feststoffrakete Langer Marsch 11H

Bemannte Raumfahrt Am 15. Oktober 2003 gelang es der Volksrepublik China, mit einer Trägerrakete „Langer Marsch 2F“ das Raumschiff Shenzhou 5 mit dem Raumfahrer Yang Liwei an Bord in eine Umlaufbahn um die Erde zu bringen. Damit ist China der dritte Staat nach der Sowjetunion und den USA, der eigenständig bemannte Flüge mit selbst entwickelten Raketen betreibt. In den 2030er Jahren sind mit der Bemannten Trägerrakete der neuen Generation und dem Bemannten Raumschiff der neuen Generation bemannte Missionen zum Mond geplant.

Unfälle und ihre Auswirkungen Eine relativ starke Variante ist die Langer Marsch 3B (CZ-3B / LM-3B), die speziell zum Transport von Kommunikationssatelliten in Geotransferbahnen ausgelegt ist. Diese Rakete wird zu einem verhältnismäßig günstigen Preis auf dem internationalen Satellitenstartmarkt angeboten, konnte allerdings bisher nur wenige Startaufträge erhalten, da die USA die Einfuhr von US-amerikanischer Satellitentechnik nach China sanktionierten. Der offizielle Grund für das Verbot waren die sich 1995 und 1996 ereigneten Fehlstarts einer CZ-2E bzw. CZ-3B, als die Raketen kurz nach dem Start über einem nahe gelegenen Dorf explodierten bzw. auf einen Berghang bei der Startanlage stürzten und viele Menschen umkamen. Während die Changzheng 2E nach einem letzten (erfolgreichen) Start am 28. Dezember 1995 aus dem Verkehr gezogen wurde, stellte die Chinesische Akademie für Trägerraketentechnologie bei der Changzheng 3B die gefundenen Mängel akribisch ab (Stand November 2022 ist die Rakete mit 82 von 86 erfolgreichen Starts eine der zuverlässigsten Raketen Chinas). Dies wurde vom Verteidigungsministerium der Vereinigten Staaten jedoch als gefährliche Entwicklung gedeutet, woraufhin die USA versuchten, mit Sanktionen den weiteren Export von westlicher Satellitentechnologie zu beschränken. So wurden die Fehlstarts 1998 Teil der offiziellen Begründung für eine Verschärfung der amerikanischen Technologiesanktionen im Rahmen der International Traffic in Arms Regulations, die es westlichen Kunden nahezu unmöglich machen, ihre Satelliten mit diesen Raketen starten zu lassen, da fast alle größeren Satelliten US-Bauteile enthalten. Da der amerikanische Präsident laut einem Zusatz zum Arms Export Control Act bei jedem Satellitengeschäft bestätigen muss, dass dieses nicht amerikanische Startfirmen schädigt, wurde von den USA so ein Vorteil für den heimischen Satellitenstartmarkt geschaffen.

Im Falle der am 14. Februar 1996 abgestürzten CZ-3B dauerte es anderthalb Jahre, bis der Fehler – ein mangelhaft ausgeführter drahtgebondeter Gold-Aluminium-Kontakt in der Stromversorgung des Trägheitsnavigationssystems – gefunden und behoben war. Am 19. August 1997 wurde der Flugbetrieb mit der Rakete wieder aufgenommen.Mark Wade: Eine falsch konstruierte Turbopumpe an einem Triebwerk der CZ-5 hatte schwerwiegendere Konsequenzen. Nach einem Fehlstart am 2. Juli 2017 dauerte es mehr als zwei Jahre, bis man die Turbine des Triebwerks umkonstruiert hatte und am 27. Dezember 2019 der nächste Start durchgeführt werden konnte. Dadurch wurden wichtige Projekte wie die Mondsonde Chang’e 5 oder die Chinesische Raumstation stark verzögert.

Technische Weiterentwicklung Steuerung herabstürzender Raketenteile mini|Triebwerk eines beim Start einer Changzheng 2F/G am 16. Oktober 2016 abgeworfenen Boosters. Bei den Inlandskosmodromen, vor allem in Xichang, besteht das ständige Problem, dass auch im Regelbetrieb abgebrannte Raketenstufen und Booster auf besiedeltes Gebiet stürzen können, ein Problem, das sich durch die zunehmende Umwandlung von Ackerland in Gewerbegebiete, wo größere finanzielle Schäden entstehen würden, im Laufe der Jahre immer weiter verschärfte. Zwar werden die Flugbahnen der Raketen möglichst so gewählt, dass sie keine Städte und Infrastruktureinrichtungen passieren; zudem wird die Bevölkerung der jeweils betroffenen Regionen vor jedem Start dazu aufgerufen, sich in sichere Gebiete zu begeben. Das Gebiet, auf das bei Starts von den drei Inlandskosmodromen Jiuquan, Taiyuan und Xichang Raketenteile stürzen können, umfasst insgesamt 2100 km², Stand 2021 lebten dort fast 300.000 Menschen. Obwohl es im Regelbetrieb bislang keine Personenschäden gab, stößt dies jedoch angesichts der immer häufiger werdenden Flüge – 2018 war China erstmals das Land mit den meisten Raketenstarts – auf sinkende Akzeptanz, und die Entschädigungszahlungen für durchschlagene Hausdächer etc. trieben die Startkosten in die Höhe. Darum wird mittlerweile versucht, die Raketenteile mit Lenkvorrichtungen zu versehen, sodass sich das Absturzgebiet enger begrenzen lässt, wodurch es zum Beispiel im Jahr 2022 bei Starts vom Kosmodrom Xichang kaum noch Sachschäden gab. Hierbei ist aus technischen Gründen nicht jede Methode für jeden Raketentyp geeignet.

Schwenkbare Gitterflossen (CZ-2C, CZ-2D, CZ-4B) 2019 wurde an der ersten Stufe einer CZ-2C erstmals schwenkbare Gitterflossen getestet, wie sie bereits seit 1999 an der Nutzlastverkleidung der Changzheng 2F im Einsatz sind. Die Landestelle lag bei jenem Test knapp drei Kilometer vom berechneten Punkt entfernt. Mit einer Weiterentwicklung dieses Systems wollte man bei der seinerzeit geplanten wiederverwendbaren Version der Trägerrakete Langer Marsch 8 präzise Landungen ermöglichen. Beim Start der CZ-4B Y37 am 3. November 2019 wurden erstmals bei diesem Raketentyp ebenfalls Gitterflossen getestet. Das geplante Absturzgebiet der ersten Raketenstufe konnte dadurch um 85 % reduziert werden. Diese Methode wird bei der CZ-4B nun regulär eingesetzt.

Die Gitterflossen der nach dem Start am 20. Dezember 2019 geborgenen Erststufe der CZ-4B Y38 wurden einer gründlichen Untersuchung unterzogen. Die Ingenieure der Shanghaier Akademie für Raumfahrttechnologie stellten fest, dass die Flossen völlig unbeschädigt waren, sie waren weder verbogen, noch konnte man Risse feststellen. Daher wurden sie von Farbresten und Rußspuren gesäubert, eine neue Hitzeschutzlackierung aufgesprüht und bei der am 21. September 2020 gestartete CZ-4B Y41 erneut verwendet, als erster Test für die wiederverwendbare CZ-8.