China macht bedeutende Fortschritte bei der Entwicklung großer Edelstahl-Treibstofftanks für seine zukünftigen Raumfahrtprojekte. Die China Academy of Launch Vehicle Technology (CALT), eine führende staatliche Organisation für Raketentechnologie und Teil der China Aerospace Science and Technology Corporation (CASC), hat kürzlich Prototypen von Zylindertanks mit Durchmessern von 5,0 und 10,6 Metern vorgestellt. Diese Fortschritte zeigen Chinas Ambitionen, seine Super-Schwerlast-Raketen durch den Einsatz von Edelstahl, einer Materialwahl, die bereits international für ihre Vorzüge bei reusablen Raketen bekannt ist, auf eine neue Stufe zu heben. Besonders der 10,6-Meter-Tank markiert einen bedeutenden technologischen Meilenstein für das zukünftige Schwerlast-Raketensystem Long March 9. Der Long March 9 ist ein langfristiges Projekt, das sich von ursprünglich geplanten Einweg-Raketen für bemannte Mondmissionen hin zu einem wiederverwendbaren Raketensystem für große Infrastruktur- und Weltraummissionen entwickelt hat.
Die Entscheidung, Edelstahl als Material für die Hauptstrukturen zu verwenden, ist dabei von großer strategischer Bedeutung. Edelstahl ist im Vergleich zu traditionellen Aluminiumlegierungen widerstandsfähiger gegenüber Kälte und mechanischen Belastungen, was speziell bei kryogenen Treibstoffen entscheidend ist. Zusätzlich punktet Edelstahl mit einer hohen Temperaturbeständigkeit und einer guten strukturellen Integrität, was ihn ideal für mehrfache Starts und Landungen macht. Der Einsatz von Edelstahl ermöglicht zudem eine kosteneffizientere und schnellere Fertigung bei gleichzeitig erhöhter Robustheit. Aufgrund seiner Eigenschaften sind Edelstahl-Tanks jedoch deutlich schwerer zu bearbeiten.
CALT musste deshalb technische Herausforderungen bei der Bearbeitung, dem Schweißen und der Formgebung meistern. Insbesondere das Risiko von Verformungen und die Anfälligkeit für ‚Springback‘, also das zurückfedern des Materials nach der Bearbeitung, stellten große Hürden dar. Durch neue Schweißtechnologien und innovative Fertigungsprozesse wurden diese Probleme überwunden, so dass die prototypischen Tanks nun erfolgreich hergestellt wurden. In der Entwicklung zeigt sich China stark von internationalen Vorbildern beeinflusst, allen voran dem US-Unternehmen SpaceX und dessen Starship. Das Starship-System hat mit seiner Edelstahlstruktur und Wiederverwendbarkeit neue Standards gesetzt, die weltweit Nachahmer finden.
China reagiert darauf, indem es seine eigene Version eines solchen Systems entwickelt, das auf chinesische Technologien und Fertigungskompetenzen abgestimmt ist. Diese strategische Anpassung zeigt sich deutlich im Wandel des Long March 9, das jetzt als wiederverwendbare Rakete mit Edelstahlkörper konzipiert ist. Neben dem Long March 9 sind auch andere Projekte mit Edelstahlstrukturen in Planung oder Entwicklung. Beispielsweise wird aktuell am Long March 10 gearbeitet, dessen erste Stufen ebenfalls einen Durchmesser von 5,0 Metern haben. Obwohl noch unklar ist, ob für den Long March 10 ebenfalls Edelstahl zum Einsatz kommt, unterstreicht die Entwicklung des 5,0-Meter-Tanks die fortlaufende Innovationsbereitschaft und technische Kompetenz in dieser Richtung.
Die Herstellung der Prototypen zeichnet sich durch ihre Schnelligkeit aus: Von der Konstruktion bis zur Fertigung dauerte der Prozess nur 60 Tage. Dies unterstreicht die zunehmende Bedeutung digitaler Technologien und agiler Entwicklungsprozesse in der chinesischen Raumfahrtindustrie. Solche Verfahren erlauben iterative Verbesserungen und beschleunigen die Umsetzung komplexer technischer Lösungen. Zudem zeigen sie, wie China sich auf dem globalen Raumfahrtmarkt als innovativer und wettbewerbsfähiger Akteur etabliert. Der größere Kontext für diese Entwicklung ist der rasante Fortschritt im internationalen Raumfahrtdesign, der auf Wiederverwendbarkeit, Kostenminimierung und Leistungssteigerung abzielt.
Das Ziel der chinesischen Raumfahrtbehörden ist es, mit dem Long March 9 nicht nur Raumfahrtmissionen zum Mond durchzuführen, sondern auch große Infrastrukturprojekte im Weltraum zu realisieren und sogar bemannte Missionen zum Mars vorzubereiten. Hierfür sind robuste, wiederverwendbare und leistungsstarke Trägersysteme unabdingbar. Parallel zur staatlichen Entwicklung wächst auch die chinesische kommerzielle Raumfahrtbranche. Unternehmen wie Landspace arbeiten an eigenen Edelstahl-Raketen wie der Zhuque-3, die den europäischen und amerikanischen Konkurrenten im Bereich der wiederverwendbaren Trägersysteme Paroli bieten wollen. Landspace hat bereits erfolgreiche Tests für vertikale Start- und Landevorgänge mit ihrem Edelstahl-Raketen-Prototyp durchgeführt.
Weitere Start-ups wie Lightyear Exploration und Space Epoch investieren ebenfalls in Edelstahl-Komponenten und -Strukturen, was den Trend hin zu diesem Material in der chinesischen Raumfahrtindustrie weiter befeuert. Die Entscheidung für Edelstahl ist nicht nur eine technische, sondern auch eine wirtschaftliche. Es ist zu erwarten, dass mit fortlaufender Optimierung in der Fertigung und mit wachsender Produktionserfahrung die Kosten für den Bau großer Raketentanks aus Edelstahl sinken werden. Die Möglichkeit, Raketen mehrfach zu verwenden, spart langfristig enorme Summen bei Betrieb und Material. Daraus ergibt sich ein erhebliches Potenzial für gesteigerte Wettbewerbsfähigkeit auf dem globalen Startmarkt.
Mit der Entwicklung großer Edelstahl-Tanks und der angestrebten Wiederverwendbarkeit setzt China einen neuen Impuls für seine Ambitionen in der Raumfahrt. Die Fähigkeit, mehrere Starts mit denselben Komponenten durchzuführen und gleichzeitig große Nutzlasten in den Weltraum befördern zu können, könnte China in der nächsten Dekade zu einem der führenden Raumfahrtakteure weltweit machen. Die Super-Schwerlast-Rakete Long March 9 wird dabei eine Schlüsselrolle spielen, indem sie nicht nur den Mond erreichbar macht, sondern auch den Weg für bemannte Marsmissionen und weitere ambitionierte Weltrauminfrastrukturprojekte ebnet. Diese Fortschritte zeigen, wie China seine Raumfahrtstrategie konsequent weiterentwickelt und technologisch an die Spitzenländer anknüpft. Mit innovativen Werkstoffen wie Edelstahl und der Kombination aus neuer Fertigungstechnologie, digital unterstützter Entwicklung und zielgerichteter Forschung schafft das Land die Voraussetzungen, um sich im internationalen Wettbewerb erfolgreich zu positionieren.
Die nächsten Jahre werden zeigen, wie schnell und effektiv die Serienfertigung dieser Edelstahlkomponenten gelingt und wie das Long March 9 Projekt insgesamt vorangeht. Doch eines steht jetzt schon fest: Die Ära der einfachen Einwegraketen nähert sich ihrem Ende. Mehrfach verwendbare Systeme und neue Werkstoffe wie Edelstahl werden die Raumfahrt revolutionieren und die Trägerraketen-Technologie grundlegend verändern. China steht dabei an vorderster Front – bereit, die nächsten großen Schritte im Weltraum zu gehen und seine Position als bedeutende Raumfahrtnation weiter auszubauen.
