H3 (Rakete)

Die H3 – auch H-3 – ist eine japanische Trägerrakete. Sie basiert technisch auf ihrem Vorgängermodell, der H-II. Die H3 soll im Februar 2023 zum ersten Mal starten[1][2] und danach die H-II ablösen. Hersteller der Rakete ist der japanische Industriekonzern Mitsubishi Heavy Industries.

H3
Modell der H3-Rakete 2019
Typ mittelschwere Trägerrakete
Land Japan Japan
Betreiber Japan Aerospace Exploration Agency JAXA
Hersteller Mitsubishi Heavy Industries
Startkosten 50 Mio. USD (2017, H3-30S)
Aufbau
Höhe 63 m
Durchmesser 5,27 m
Startmasse 574.000 kg (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
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
Treibstoff Flüssigwasserstoff / Flüssigsauerstoff
Treibstoffmasse 23.000 kg
Maximalschub 137 kN
Starts
Status in Entwicklung
Erststart 15. Februar 2023 (geplant)[1]
Startplatz Tanegashima Space Center, YLP-2
Nutzlastkapazität
Kapazität SSO 4.000 kg (H3-30)
Kapazität GTO bis zu 8.800 kg (H3-24)
Kapazität Mond 6.000 kg (H3-24)

Entwicklung

Am 17. Mai 2013 bewilligte die japanische Regierung die Entwicklung eines neuen Trägerraketensystems, der H3.[3] Die Rakete wurde von der japanischen Raumfahrtagentur JAXA in Zusammenarbeit mit Mitsubishi Heavy Industries entwickelt, um mittelschwere kommerzielle Nutzlasten starten zu können. Die H3 soll im Vergleich zu seiner Vorgängerversion, der H-II, günstigere 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 betragen würde.[4] 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 der Triebwerks fand im April 2017 statt. Im August 2018 wurden dann auch die Booster-Triebwerke erstmals getestet.[5]

Im Jahr 2015 war ein Erstflug der H3-Version ohne Booster im Frühjahr 2020 vorgesehen.[6] 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.[7][8]

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.[9]

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, die 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 Dezember 2022 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 sollen vom Yoshinobu Launch Complex (YLP-2) des Tanegashima Space Centers in Japan erfolgen.

Geplante Starts

Stand der Liste: 10. Februar 2022

Startdatum (UTC) S/N Version Nutzlast Art der Nutzlast Orbit Anmerkungen
15. Februar 2023
01:37–01:44[1][2]		 TF1 H3-22S Japan ALOS-3 Erdbeobachtungssatellit SSO Erstflug
frühestens April 2023[10] TF2 H3-30S Japan ALOS-4 Erdbeobachtungssatellit SSO
ca. 2023 H3-??? Vereinigtes Konigreich Inmarsat-Mission Kommunikationssatellit GTO Nutzlast noch unbekannt
ca. 2023[11] H3-??? Japan ETS-9 (Kiku 9) experimenteller Kommunikationssatellit GTO
frühestens Januar 2024[12] F3 H3-24L Japan HTV-X 1 Raumtransporter zur ISS LEO
September 2024[13] H3-24L Japan Martian Moons Exploration Raumsonde zum Mars Fluchtbahn

Einzelnachweise
  1. Live Coverage: Launch of the First H3 Launch Vehicle (H3/TF1:Test Flight No.1) with Advanced Land Observing Satellite-3 “DAICHI-3” (ALOS-3) onboard. In: global.jaxa.jp. Abgerufen am 24. Dezember 2022 (englisch).
  2. H3-22 | ALOS-3. In: nextspaceflight.com. Abgerufen am 24. Dezember 2022 (englisch).
  3. Japan may start developing H-3 rocket - The China Post. 9. September 2013, abgerufen am 24. Dezember 2022.
  4. Stephen Clark: Japan’s MHI wins deal to launch satellite for Inmarsat – Spaceflight Now. 19. September 2017, abgerufen am 24. Dezember 2022 (amerikanisches Englisch).
  5. JAXA | Ground Firing Tests for SRB-3 Module for H-3. Abgerufen am 24. Dezember 2022 (englisch).
  6. 新型基幹ロケットの開発状況について. JAXA, abgerufen am 24. Dezember 2022 (japanisch).
  7. JAXA | H3ロケットの試験機1号機の打上げについて. Abgerufen am 24. Dezember 2022 (japanisch).
  8. Ayano Akiyama, Brian Berger: Japan’s H3 rocket further delayed by engine woes. 25. Januar 2022, abgerufen am 24. Dezember 2022 (amerikanisches Englisch).
  9. H3ロケット (H3 Launch Vehicle). JAXA, abgerufen am 24. Dezember 2022 (japanisch).
  10. H3-30 | ALOS-4. In: nextspaceflight.com. Abgerufen am 24. Dezember 2022 (englisch).
  11. ETS 9 (Kiku 9). Abgerufen am 24. Dezember 2022 (englisch).
  12. https://twitter.com/sciguyspace/status/1585365132116635648. Abgerufen am 24. Dezember 2022.
  13. Stephen Clark: Phobos sample return mission enters development for 2024 launch – Spaceflight Now. Abgerufen am 24. Dezember 2022 (amerikanisches Englisch).
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