Ceres-1

Festlandsversion

Die Ceres-1 ist 19 Meter lang, besitzt einen Durchmesser von 1,4 m und hat ein Startgewicht von 30 t. Sie besteht aus drei Stufen mit Feststofftriebwerken und einer oberen Stufe mit Flüssigkeitsantrieb. Die erste Stufe hat einen Startschub von rund 600 kN, die zweite 280 kN und die dritte 88 kN.^[3] Die flüssigkeitsgetriebene vierte Stufe besitzt in der Hochatmosphäre eine Schubkraft von 2 kN.^[4] Als maximale Nutzlast nennt Galactic Energy 350 kg für eine erdnahe Umlaufbahn, 300 kg für eine sonnensynchrone Umlaufbahn von 500 km Höhe^[5] und 230 kg für eine sonnensynchronen Umlaufbahn von 700 km Höhe.

Mitte Juli 2020 gelangen erstmals Versuche, die weitgehend montierte Rakete aufzurichten,^[6] der erfolgreiche Erstflug vom Kosmodrom Jiuquan fand am 7. November 2020 statt.^[7] Dabei wurde für die Pekinger Guodian Gaoke Technologie GmbH (北京国电高科科技有限公司) der von der ASES Spaceflight Technology, einer Tochterfirma der Shanghaier Akademie für Raumfahrttechnologie gebaute, 50 kg schwerer Datensammelsatellit Tianqi-11 in einen sonnensynchronen Orbit von 500 km Höhe gebracht.^[8][9]

Beim zweiten Exemplar der Rakete wurde die Metallschale der zweiten Stufe durch kohlenstofffaserverstärkten Verbundwerkstoff ersetzt. Im August 2021 begann man mit der Endmontage, im Oktober jenes Jahres verließ die Rakete die Fabrik und wurde zum Kosmodrom Jiuquan gebracht.^[4] Am 7. Dezember 2021 transportierte die Rakete, die nach einem Sponsor den Namen „Ping An Bank Mobile-Banking“ trug, fünf kleinere Satelliten und drei Erinnerungsstücke der Ping An Bank in eine sonnensynchrone Umlaufbahn von 500 km Höhe.^[10] Mit dem erfolgreichen Start wurde Galactic Energy das erste chinesische Privatunternehmen, dem zwei Orbitalflüge gelangen.^[11]

Bei dem am 9. August 2022 gestarteten dritten Exemplar der Rakete wurde der Durchmesser der Nutzlastverkleidung auf 1,6 m und ihre Länge auf 5,2 m erhöht. Dadurch vergrößerte sich der zur Verfügung stehende Raum auf 8,1 m³. Die Gesamtlänge der Rakete hatte sich dadurch auf 20 m erhöht, ihr Startgewicht auf 33 t.^[5]

Galactic Energy entwickelte für die Ceres-1 ein eigenes, sowohl für Starts von Land als auch von Schiffen geeignetes Startfahrzeug (海陆通用机动发射平台),^[12] mit dem die Rakete horizontal zum Startgelände transportiert und, nachdem das Fahrgestell seitlich herausgefahren wurde, aufgerichtet werden kann. Die Rakete mit der Nutzlast ist durch eine aufklappbare Schale vor den auf den Kosmodromen Jiuquan und Taiyuan sehr kalten Wintertemperaturen geschützt.^[13] Mit diesem Fahrzeug reduziert sich die Zeit für die Startvorbereitung von vier auf eine Stunde. Der erste Start einer Ceres-1 mit dem Anfang September 2022 fertiggestellten Fahrzeug fand am 16. November 2022 statt.^[14][15]

Beim neunten Festlandstart der Ceres-1 am 21. September 2023 kam es erstmals zu einem Verlust der Rakete und ihrer Nutzlast. Die Unfalluntersuchung ergab, dass bei der Herstellung der Triebwerksdüse der Erststufe ein Defekt an deren ablativem Hitzeschild entstanden war. Während des Flugs nutzte sich die Düsenbeschichtung zu schnell ab, was zu einer instabilen Fluglage führte. Galactic Energy verbesserte daraufhin den Herstellprozess und die Qualitätskontrolle.^[16]

Seestart-Version

Am 5. September 2023 fand – in Sichtweite der Küste – erstmals ein Seestart von einem vom Ostchinesischen Raumfahrthafen in Haiyang, Provinz Shandong, etwas aufs Meer hinausgeschleppten Seeleichter aus statt.^[17] Hierzu wurde die spezielle Variante Ceres-1H (von chin. 海射型, Hǎishè Xíng „Seestart“) verwendet,^[18] die vom selben Startfahrzeug wie die Festlandsversion startet,^[12] wobei die Triebwerke anders als zum Beispiel bei der Changzheng 11H, die zuerst mit Pressluft aus einer Startröhre geschleudert wird, direkt auf dem Deck gezündet werden. Die Rakete ist gegen den Seegang am unteren Ende mit Magnesiumbändern auf dem Deck fixiert, die beim Zünden der Triebwerke sofort verbrennen.^[19] Bei dem Start am 5. September 2023 wurden vier Satelliten in eine um 50° zum Äquator geneigte Umlaufbahn von 800 km Höhe befördert,^[20] 300 km mehr als die bis dahin bedienten sonnensynchronen Umlaufbahnen von 500 km Höhe.^[21] Galactic Energy war damit das erste private Raumfahrtunternehmen Chinas, das eine Nutzlast in einer derartigen Bahn aussetzte. Die Ceres-1H war auch die erste Feststoffrakete weltweit, die auf See ungezielt startete und erst während des Fluges durch bordeigene Navigationssysteme und per Fernsteuerung gelenkt wurde.^[19]

Die Ceres-1H entspricht äußerlich der ab 2022, also ab dem dritten Exemplar, eingesetzten Variante der Ceres-1. Sie ist 20 m lang, besitzt einen Durchmesser von 1,4 m und hat ein Startgewicht von 33 t; der Durchmesser der Nutzlastverkleidung beträgt 1,6 m. Die Schubkraftverteilung der einzelnen Stufen ist jedoch anders als bei der Festlandsvariante: die erste Stufe der Ceres-1H hat einen Startschub von nur 560 kN, die zweite dafür 315 kN und die dritte 150 kN. Die flüssigkeitsgetriebene vierte Stufe besitzt in der Hochatmosphäre eine Schubkraft von 2,5 kN. Daher werden die Festlandsversion und die Seestart-Version der Rakete separat durchnummeriert. Die am 25. August 2023 vom Kosmodrom Jiuquan gestartete Ceres-1 trug die Seriennummer Y8, die am 5. September 2023 vor der Küste von Shandong gestartete Ceres-1H trug die Seriennummer Y1.^[12]