nachricht

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[autor chen lan]

in den letzten tagen sind musk und seine weltraumoperationen wieder ein heißes thema geworden.

am 12. september um 6:12 uhr us-ostküstenzeit (18:12 uhr pekinger zeit) führten der amerikanische milliardär isaac mann und die spacex-ingenieurin sarah gillis die mission „polaris dawn“ auf der raumsonde spacex endurance dragon durch, nachdem sie die kapsel zehn minuten lang verlassen hatten zum anderen absolvierten sie den ersten „zivilen weltraumspaziergang“ der geschichte und schrieben damit erneut geschichte.

live-übertragung der „polaris dawn“-mission, isaacmans ausstiegsmoment (quelle: spacex)

polaris dawn hat seit seiner einführung am 10. september eine reihe von rekorden aufgestellt:

·der höchste punkt, den menschen in der erdumlaufbahn erreicht haben (1408 kilometer). der bisherige rekord lag bei 1.373 kilometern, aufgestellt von der raumsonde gemini 11 im jahr 1966.

sara gillies und anna menon sind die am weitesten von der erde entfernten frauen (1.408 kilometer)

·der erste „zivile weltraumspaziergang“ der geschichte

·der höchstgelegene weltraumspaziergang in der erdumlaufbahn (738 kilometer)

·der leichteste extravagante raumanzug der geschichte wird eingesetzt

in vielen berichten wurde ausländische medien mit der aussage zitiert, dass es den höchsten rekord seit dem apollo-programm aufgestellt habe. tatsächlich können rekorde innerhalb eines bestimmten zeitraums kaum als rekorde bezeichnet werden, zumal es weltweit viele menschen gibt, die die apollo-mondlandung in frage stellen. strenger ist die verwendung der „erdumlaufbahn“.

aufnahme der raumsonde „polaris dawn“ dragon in 1.400 kilometern höhe (quelle: spacex)

am tag dieses historischen weltraumspaziergangs stellten die raumsonde crew dragon und astronauten auf drei anderen raumsonden gemeinsam einen weiteren neuen rekord auf. zwei russen und ein amerikaner an bord des am frühen morgen pekinger zeit gestarteten raumschiffs sojus ms-26, drei chinesen an bord der chinesischen raumstation, sechs amerikaner (darunter zwei gestrandete boeing-raumschiff-astronauten) und drei amerikaner an bord der internationalen raumstation vier amerikaner auf der polaris dawn-mission bringen die weltraumbevölkerung zum ersten mal in der geschichte auf 19!

der mensch brauchte mehr als 63 jahre, um die weltraumbevölkerung von null auf 19 zu vergrößern. einzelheiten finden sie in der folgenden tabelle:

wenn sie sich die obige tabelle genau ansehen, stellen sie möglicherweise fest, dass die aufzeichnungen zur weltraumbevölkerung zwischen 1995 und 2021 26,5 jahre lang stagniert haben. es war die entstehung der chinesischen raumstation und des raumschiffs dragon, die einen durchbruch für das wachstum der weltraumbevölkerung brachten. dies spiegelt auch wider, dass china und musk zu den wichtigsten treibenden kräften bei der entwicklung der bemannten raumfahrt weltweit geworden sind.

chinas bemannte raumfahrt ist das ergebnis der kontinuierlichen stärkung der nationalen macht in den letzten jahrzehnten und sein entwicklungspfad ähnelt stark den nationalen strategien der vereinigten staaten und der sowjetunion. wie kam es also plötzlich zu musks spacex?

wenn sie sich die wachstumserfahrung von spacex in den letzten 20 jahren ansehen, werden sie feststellen, dass der hauptfaktor für den erfolg kontinuierliche innovationen sind, die von unternehmerischem denken geleitet werden. durch das engagement von spacex in der bemannten raumfahrt wurden viele traditionelle dinge gebrochen und durch neue ideen ersetzt. wir könnten genauso gut bilanz ziehen.

bemanntes raumschiff dragon (quelle: spacex)

das gesamtdesign ist die größte innovation des crew dragon-raumschiffs. es ist das erste bemannte raumschiff, das über ein wiederverwendbares 7-sitzer-zwei-kabinen-design und ein integriertes schubantriebssystem mit flucht- und landeantrieb verfügt. aufgrund der vorsicht der nasa und der mangelnden nachfrage wurden jedoch motorlandungen und vollbesatzflüge bisher nicht realisiert. tatsächlich kann nur die schubflucht, die den gesamten startvorgang abdecken kann, als innovation von spacex angesehen werden. die große zwei-kabinen- und motorlandung sind die ersten konzepte der raumsonde „super sojus“ (auch bekannt als dawn). von der ehemaligen sowjetunion geplant, aber aufgrund vieler neuer technologien, des zerfalls der sowjetunion und der erschöpfung der mittel usw., endete es ohne probleme und wurde schließlich vor fast 20 jahren von der raumsonde manned dragon realisiert jahre später.

echte aufnahme des einzelnen kuppelförmigen glasbeobachtungsfensters der raumsonde manned dragon im weltraum (quelle: spacex)

das bemannte raumschiff dragon verfügt über einen start ohne verkleidung, einen drucklosen frachtraum, einen per laser 3d gedruckten motor, eine halbgeschlossene schott-solaranlage, ein einzelnes kuppelförmiges beobachtungsfenster aus glas, touchscreen-instrumente und bedienfelder usw verschiedene neue materialien sind keine disruptiven innovationen. einige davon sind designs, die in den frühen tagen der luft- und raumfahrt verwendet wurden, aber später verworfen wurden. diese lokalen innovationen oder mikroinnovationen werden genau richtig auf die raumsonde dragon übertragen, wodurch sie sich offensichtlich von anderen raumsonden unterscheidet und so verschiedene science-fiction-farben zeigt.

auch der bei diesem kommerziellen raumflug eingesetzte raumanzug folgt musks konsequentem geschäftsdenken. im vergleich zu herkömmlichen raumanzügen für außenbordeinsätze entfällt das tragbare lebenserhaltungssystem, die funktionen werden erheblich vereinfacht und eine große anzahl neuer materialien und intelligenter technologien verwendet, was ihn zum leichtesten und modischsten raumanzug für außenbordeinsätze aller zeiten macht. für weltraumtouristen besteht der zweck, die kabine zu verlassen, nicht darin, zu arbeiten, sondern sie zu erleben. es besteht keine notwendigkeit, sich von der kabinentür fernzuhalten, keine werkzeuge zu verwenden und keine sieben oder acht stunden damit zu verbringen. eine nabelschnur zur sauerstoff- und stromversorgung ist sinnvoller als ein teurer und sperriger „rettungsrucksack“. zu diesem zeitpunkt ist auch die subtraktion innovativ.

abbildung 5 spacex-raumanzug (links ist der innenanzug, rechts der außenraumanzug) (quelle: spacex)

erwähnenswert ist, dass auch die crew der polaris dawn diesen raumanzug beim start trug, was bedeutet, dass dieser raumanzug leicht genug ist, um als innenanzug verwendet zu werden. im nächsten schritt will spacex ihn zu einem universellen raumanzug innerhalb und außerhalb der kabine weiterentwickeln und für die besatzung der internationalen raumstation einsetzen. dies ist ein weiterer durchbruch. in zukunft werden sich sowohl das raumschiff crew dragon als auch die raumanzüge von spacex weiterentwickeln. wir werden sehen.

die treibende kraft für kontinuierliche innovation in der bemannten raumfahrttechnologie von spacex ist nicht die innovation selbst, sondern die geschäftslogik, die die kernziele der deckung der nachfrage, der kostensenkung und der verbesserung des benutzererlebnisses darstellt. technologie kann ihren wert nur widerspiegeln, wenn sie anwendbar ist. alte technologien, die eliminiert wurden, können auch unter neuen bedingungen, wie beispielsweise der motorparallelschaltung, zur optimalen lösung werden. das ist einfache logik, aber nicht einfach umzusetzen. wir müssen aus der schublade des alten denkens herauskommen und mutig und radikal sein und gleichzeitig die rationalität und den respekt vor den naturgesetzen bewahren. aus diesem grund sticht spacex hervor und sticht weiterhin aus der masse hervor.

zurück zum thema bemannte raumfahrt. das sternenmeer war schon immer der ultimative und romantische traum der menschheit. aber in wirklichkeit ist die entfernung zwischen gewöhnlichen menschen und dem weltraum so weit wie die sterne. die kommerzielle luft- und raumfahrt braucht die unterstützung eines marktes, der groß genug ist, um zu gedeihen. das dilemma der bemannten raumfahrt besteht darin, dass kommerzielle anwendungen wie wissenschaftliche forschung, militär, kommunikation und fernerkundung eigentlich falsche bedürfnisse sind, denn abgesehen von medizinischer forschung, die menschliche beteiligung erfordert, ist der einsatz unbemannter raumfahrzeuge einfacher und sicherer als der einsatz von astronauten im weltraum. niedrigere kosten. der grund für die beförderung von personen ist nicht ausreichend, und falsche forderungen können keinen echten kommerziellen wert bringen.

es gibt nur eine bemannte raumfahrtanwendung, die nicht durch unbemannte raumfahrzeuge ersetzt werden kann, und das ist der weltraumtourismus. seit beginn des weltraumtourismus im jahr 2001 haben mehr als 20 personen orbitalflüge durchgeführt und 44 personen haben an suborbitalen flügen teilgenommen, die die kármán-linie (100 kilometer) durchbrochen haben. derzeit handelt es sich noch um einen high-end-nischenmarkt, aber die potenzielle nutzerbasis ist riesig und die preissenkung wird zu einer exponentiellen ausweitung der marktgröße führen. der weltraumtourismus ist der grund für die etablierung der kommerziellen bemannten raumfahrt und das kerngeschäft der zukunft.

im jahr 2001 wurde dennis tito der erste weltraumtourist (quelle: nasa) (quelle: nasa)

daten zeigen, dass von 2000 bis 2009 der preis für jeden sitz einer sojus-raumsonde 20 bis 35 millionen us-dollar betrug und die zahl der weltraumtouristen acht betrug. von 2010 bis 2019 erhöhte russland die preise kontinuierlich, der preis stieg auf 85 millionen us-dollar, und die zahl der touristen sank auf null. seit 2020 ist die zahl der weltraumtouristen aufgrund der hinzufügung der kostengünstigen raumsonde dragon in weniger als fünf jahren auf 14 gestiegen, davon 12 auf der raumsonde dragon. wir können den einfluss des preises auf die marktgröße erkennen.

nach angaben mehrerer marktunternehmen wird die weltweite größe des weltraumtourismusmarkts im jahr 2023 etwa 800 millionen us-dollar betragen und von 2030 bis 2034 voraussichtlich auf 4 bis 12 milliarden us-dollar anwachsen (daten der einzelnen unternehmen variieren). . obwohl der umfang noch begrenzt ist, ist die wachstumsrate sehr beeindruckend. wenn in zukunft wiederverwendbare raumtransportfahrzeuge auf raumschiffniveau ausgereift sind und der preis für einen einzelnen sitz um zwei größenordnungen auf hunderttausende dollar sinkt, wird der markt ein explosionsartiges wachstum einläuten.

der weltraumtourismus wird zweifellos der nächste trend in der kommerziellen luft- und raumfahrt werden. dies wird durch die zugrunde liegende geschäftslogik bestimmt.

die vereinigten staaten haben die führung bei der entwicklung der märkte für kommerzielle bemannte raumfahrt und weltraumtourismus übernommen. viele teilnehmer sind sehr aktiv und haben mit der entwicklung bemannter transportfahrzeuge und kommerzieller raumstationen begonnen. durch diesen erfolgreichen kommerziellen weltraumspaziergang hat sich das tempo der kommerzialisierung der bemannten raumfahrt in den vereinigten staaten erheblich beschleunigt.

zusätzlich zu den raumschiffen dragon und starship von spacex sowie den raumschiffen von boeing könnte die bemannte version des kleinen raumschiffs dream chaser von sierra space (ehemals sierra nevada corporation) das nächste kommerzielle bemannte transportfahrzeug werden. unternehmen wie axiom aerospace, blue origin, nanoracks (in zusammenarbeit mit voyager und airbus) und vast haben alle ihre pläne für kommerzielle raumstationen angekündigt.

rendering des axiom-raumstationsmoduls, das an die internationale raumstation angedockt ist (quelle: axiom)

die axiom-raumstation ist die technologisch ausgereifteste und am schnellsten wachsende aller kommerziellen raumstationen. sie und die nasa einigten sich 2020 darauf, drei module zu starten und an der internationalen raumstation anzudocken. bevor die internationale raumstation außer dienst gestellt wird und wieder in die atmosphäre eintritt, wird sie getrennt und unabhängig betrieben. der start des ersten moduls ist für die zweite hälfte des jahres 2026 geplant.

die zukunft ist eine ära des wettbewerbs zwischen china und den vereinigten staaten. chinas kommerzielle luft- und raumfahrt befindet sich in einer phase rasanter entwicklung und wird jetzt immer besser. allerdings ist china bei der kommerziellen bemannten raumfahrt nahezu leer, und die kluft zwischen dem weltraumtourismus und den vereinigten staaten ist sogar noch größer. auf lange sicht ist dies ein bereich, der nicht ignoriert werden kann. wir sollten einen unterschied machen.

tatsächlich haben viele kommerzielle luft- und raumfahrtunternehmen in china diesen bereich nicht ignoriert. viele unternehmen haben konzepte für bemannte raumfahrzeuge oder weltraumtourismusfahrzeuge herausgebracht. doch das einzige, das tatsächlich als projekt umgesetzt wird, ist das gemischte unternehmen china aerospace.

originalgroßes modell der suborbitalen touristenkabine von china aerospace (quelle: china aerospace)

die suborbitale raumsonde von china aerospace soll 2027 ihren ersten flug absolvieren, die bemannte raumfahrt soll 2028 beginnen. es wird geschätzt, dass eine einzelne person pro flug 2 bis 3 millionen yuan verlangen wird. der start erfolgt mit einer einstufigen rakete. die touristenkabine ist mit 4 panoramafenstern ausgestattet und bietet platz für 7 passagiere pro flug. während des 10-minütigen fluges überqueren die passagiere die karman-linie in 100 kilometern höhe und erleben drei minuten schwerelosigkeit. anschließend landet die touristenkabine sicher per fallschirm.

screenshot der offiziellen website der ausschreibungsankündigung des space station low-cost cargo system program (quelle: cms)

auch die raumfahrtbehörde der chinesischen regierung hat in den letzten jahren begonnen, maßnahmen zu ergreifen. am 16. mai 2023 veröffentlichte das national manned space engineering office auf seiner offiziellen website eine ankündigung, die gesamte gesellschaft um umfassende pläne für das kostengünstige frachttransportsystem der raumstation zu bitten. neun einheiten, darunter private unternehmen wie ziwei yutong, microstar, interstellar development und oriental space, reichten zehn pläne ein. im september gab das manned space engineering office bekannt, dass vier einheiten, darunter das microsatellite innovation institute der chinesischen akademie der wissenschaften, die fünfte und achte akademie für luft- und raumfahrtwissenschaft und -technologie sowie das avic chengdu aircraft design institute, technische unterstützung erhalten und den detaillierten entwurf eingereicht haben phase des plans.

leider wurden alle privaten unternehmen ausgelöscht. aber das ist ein guter anfang und ich hoffe, dass ich ihn nach der zusammenfassung der erfahrungen weiter fördern kann.

als wichtiger teil der kommerziellen luft- und raumfahrt kommt der kommerziellen bemannten raumfahrt große strategische bedeutung zu. chinas kommerzielle luft- und raumfahrtunternehmen haben begonnen, gestalt anzunehmen, und die bedingungen für den einstieg in das bemannte feld sind reif. wenn wir im nächsten schritt vernünftige richtlinien formulieren, regierungs- und marktressourcen koordinieren und die vorteile unseres systems, unserer marktgröße und unserer lieferkette voll ausschöpfen können, ist es nicht unvernünftig, mit den vereinigten staaten gleichzuziehen oder sie sogar zu übertreffen.

hier sind einige meiner vorschläge zur referenzierung durch relevante abteilungen:

erstens können wir aus den erfolgreichen erfahrungen des kommerziellen transportprojekts der internationalen raumstation der nasa umfassend lernen und die öffnung der chinesischen raumstation vorantreiben. wir können nicht nur kostengünstige designvorschläge für raumfahrzeuge einholen, sondern auch von der nasa lernen und diese direkt kaufen bereitstellung von dienstleistungen und entwicklung kostengünstiger kommerzieller fracht- und trägerraketen. in der zweiten phase der raumstation kann platz für das erweiterungsmodul für den weltraumtourismus reserviert werden, das von kommerziellen luft- und raumfahrtunternehmen entwickelt, gestartet und betrieben wird. darüber hinaus kann das koorbitale raumschiff der raumstation auch für die kommerzialisierung geöffnet werden. tatsächlich ist es ein gutes geschäftsmodell für die raumstation, versorgung und wartung für verschiedene koorbitale kommerzielle raumfahrzeuge bereitzustellen. kurz gesagt: die raumstation ist eine ideale inkubationsplattform für die kommerzialisierung der bemannten raumfahrt. eine ordnungsgemäße nutzung kann nicht nur die ressourcennutzung verbessern, sondern auch die entwicklung der kommerziellen luft- und raumfahrt wirksam fördern.

multifunktionales knotenmodul der phase ii der chinesischen raumstation (quelle: cms)

zweitens muss die nationalmannschaft den transfer fortschrittlicher technologie an private unternehmen verstärken. chinas wirtschaft und vermögensaufbau sind in den letzten zwei bis drei jahrzehnten rasant gewachsen, und auch die investitionen in die luft- und raumfahrt haben zugenommen. die kontinuierlichen investitionen in forschung und entwicklung durch die beiden großen luft- und raumfahrtkonzerne und andere staatliche luft- und raumfahrtunternehmen haben viele errungenschaften und fortschrittliche technologien hervorgebracht, von denen einige aus verschiedenen gründen auf eis gelegt wurden. gleichzeitig ist es für private und kommerzielle luft- und raumfahrtunternehmen aufgrund unzureichender mittel und ausrüstung, insbesondere der bemannten raumfahrttechnologie, schwierig, langfristige und hochinvestierte technologieforschung und -entwicklung durchzuführen. wenn ein offenes anwendungssystem für den kostenlosen oder entgeltlichen transfer dieser technologien eingerichtet werden kann, wird dies ein sehr wichtiger impulsgeber für die zivile und kommerzielle luft- und raumfahrt sein. spacex hat die kostengünstigere pica-x-technologie auf basis der von der nasa bereitgestellten pica-wärmeschutzkacheltechnologie entwickelt, was ein erfolgreiches beispiel für diesen technologietransfer ist.

schließlich ist die bemannte raumfahrt ein hochrisikofeld. sollte es zu verkehrsunfällen in bemannten nutzfahrzeugen kommen, wäre das ein fataler schlag für die gesamte branche und hätte schwerwiegende folgen. sie müssen also im voraus planen. der jüngste testunfall in tianbing hat unsere regulierungslücken aufgedeckt. daher ist es derzeit am dringendsten, unabhängige, zentralisierte und professionelle regulierungsüberprüfungssysteme und -institutionen wie die us-luftfahrtbehörde faa einzurichten, die für die risikobewertung und kontrolle von luft- und raumfahrtaktivitäten verantwortlich sind. gleichzeitig sollten rechtliche mittel genutzt werden, um die verantwortlichkeiten jeder partei klar zu definieren. die formulierung von weltraumgesetzen muss beschleunigt werden, und es kann sogar ein gezielteres kommerzielles weltraumgesetz erlassen werden. auch das entsprechende versicherungssystem muss solide und perfekt sein. nur so können die negativen auswirkungen von unfällen minimiert werden.

kommerzielle weltraumspaziergänge gehören der vergangenheit an. während der einfluss der nasa langsam abnimmt, gewinnt spacex im bereich der bemannten raumfahrt immer mehr einfluss, und auch andere „new power“-luft- und raumfahrtunternehmen warten auf aufstiegsmöglichkeiten. im chinesisch-amerikanischen weltraumwettlauf, der begonnen hat, sind wir durchaus in der lage, mit den vereinigten staaten in bereichen wie raumstationen und bemannten mondlandungen zu konkurrieren. aber was die kommerzielle bemannte raumfahrt angeht, haben wir gerade erst begonnen, und unsere genossen müssen noch hart arbeiten.

die vereinigten staaten betrachten china als die größte bedrohung und unterdrücken und dämmen china verzweifelt ein. aber wir müssen dennoch unvoreingenommen aus seinem erfolg lernen. das gleiche gilt für musk. er ist kein gott, aber er ist auch kein großer lügner.

nur wenn wir uns ihm direkt stellen, können wir ihn übertreffen.