H3 (Rakete)

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 (2017, H3-30S)
Status	in Erprobung
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
Erststart	7. März 2023 (Fehlstart)
Startplatz	Tanegashima Space Center, YLP-2
Nutzlastkapazität
Kapazität GTO	> 7.900 kg (H3-24)

Die H3 – auch H-3 – ist eine japanische Trägerrakete. Sie basiert technisch auf ihrem Vorgängermodell, der H-II, und soll diese ab 2024 ablösen. Der Erstflug der H3-Rakete fand am 7. März 2023 statt, endete jedoch in einem Fehlstart, nachdem das Triebwerk der zweiten Stufe nicht gezündet hatte. Hersteller der Rakete ist der japanische Industriekonzern Mitsubishi Heavy Industries.

Entwicklung

Am 17. Mai 2013 bewilligte die japanische Regierung die Entwicklung eines neuen Trägerraketensystems, der H3. 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 ihrer 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. 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.

Im Jahr 2015 war ein Erstflug der H3-Version ohne Booster im Frühjahr 2020 vorgesehen. 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.

Einsatzgeschichte

Der Erstflug der H3-Rakete sollte ursprünglich am 17. Februar 2023 stattfinden. Nachdem das Haupttriebwerk zündete, sollten auch die Feststoffbooster gezündet werden, um ein Abheben zu ermöglichen. Die Booster zündeten jedoch nicht, weswegen die Rakete auf der Startrampe verblieb. Der Grund für den Startabbruch war laut JAXA eine Anomalie im elektronischen Antriebssystem des Haupttriebwerks, woraufhin kein Zündungsbefehl für die Feststoffbooster gegeben wurde. Bevor im März 2023 ein erneuter Startversuch durchgeführt werden sollte, wurde die H3-22S-Rakete vorläufig zurück in die Montagehalle gefahren, um weitere Untersuchungen durchzuführen.

Der Erststart der Rakete fand schließlich am 7. März 2023 um 02:37 MEZ statt. Nach einem nominalen Flug und einer fehlerfreien Stufentrennung sollte bei T+316 Sekunden das LE-5B-Triebwerk der zweiten Stufe zünden. Dieses startete aus noch unbekannten Gründen nicht, weshalb etwa 15 Minuten nach dem Start der Selbstzerstörungsbefehl an die Rakete gesendet wurde, nachdem feststand, dass keine Möglichkeit für den Erfolg der Mission mehr bestand. Der Fehlstart wurde von der japanischen Wirtschaftszeitschrift Nikkei Asian Review als „schwerer Rückschlag für Japans Weltraumambitionen“ bezeichnet.

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.

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, der 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 März 2023 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 finden vom Yoshinobu Launch Complex (YLP-2) des Tanegashima Space Centers in Japan statt.

Stand der Liste: 6. Juni 2023

Startdatum (UTC)	S/N	Version	Nutzlast	Art der Nutzlast	Orbit	Anmerkungen
7. März 2023 01:37:55	TF1	H3-22S	Japan ALOS-3	Erdbeobachtungssatellit	SSO	Erstflug, Fehlstart (Startversuch am 17. Feb. 2023 musste abgebrochen werden)
▼ Geplant, Termine unklar ▼
TF2	H3-30S	Japan ALOS-4	Erdbeobachtungssatellit	SSO
H3-22?	Japan Michibiki 5	Navigationssatellit	GTO
H3-24?	Japan Kirameki 3 (DSN-3)	Kommunikationssatellit	GTO
H3-???	Vereinigtes Konigreich Inmarsat-Mission	Kommunikationssatellit	GTO	Nutzlast noch unbekannt
H3-???	Japan ETS-9 (Kiku 9)	experimenteller Kommunikationssatellit	GTO
F3	H3-24L	Japan HTV-X 1	Raumtransporter zur ISS	LEO
H3-24L	Japan Martian Moons Exploration	Raumsonde zum Mars	Fluchtbahn

Weblinks

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

1. 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. 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. H3ロケット (H3 Launch Vehicle). In: global.jaxa.jp. JAXA, abgerufen am 24. Dezember 2022 (japanisch). 
4. Bereits kurz nach H3-Raketenstart muss Japan Selbstzerstörung einleiten. In: focus.de. Focus Online, 7. März 2023, abgerufen am 7. März 2023. 
5. Caleb Henry: Mitsubishi Heavy Industries mulls upgraded H3 rocket variants for lunar missions. In: spacenews.com. Space News, 25. Oktober 2019, abgerufen am 12. Februar 2023 (amerikanisches Englisch). 
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. (Nicht mehr online verfügbar.) In: chinapost.com.tw. The China Post, 9. September 2013, archiviert vom Original am 9. September 2013; abgerufen am 24. Dezember 2022 (englisch). 
8. JAXA | Ground Firing Tests for SRB-3 Module for H-3. In: global.jaxa.jp. JAXA, abgerufen am 24. Dezember 2022 (englisch). 
9. JAXA | 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. Raumfahrt – Japan bricht Start der neu entwickelten Rakete H3 ab. In: deutschlandfunk.de. Abgerufen am 17. Februar 2023. 
12. Reuters: Japan aborts launch of flagship H3 rocket moments before lift off. In: Reuters. 17. Februar 2023 (englisch, reuters.com [abgerufen am 17. Februar 2023]). 
13. CGTN,China Global Television Network: Japan's H3 rocket launch abort caused by power supply malfunction. Abgerufen am 24. Februar 2023 (englisch). 
14. H3-22 | ALOS-3. In: nextspaceflight.com. Abgerufen am 7. März 2023 (englisch). 
15. Launch of the First H3 Launch Vehicle with Advanced Land Observing Satellite-3 “DAICHI-3” onboard. In: YouTube. Abgerufen am 7. März 2023. 
16. JAXA | 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). 

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