Tiangong: Expedition 3

Nur etwa sieben Stunden nach dem Start koppelte Shenzhou-14 an das Kernmodul Tianhe an. Die drei Besatzungsmitglieder wurden die dritte Stammbesatzung der Raumstation.

Am 11. Mai 2022 war der unbemannte Frachter Tianzhou-4 bereits an der Raumstation eingetroffen und wurde um 00:47 UTC angedockt. Tianzhou-4 trägt auch einen Cube Sat. Es ist sehr wahrscheinlich, dass Banxing nach dem Andocken von zwei Labormodulen, Wentian und Mengtian, Fotos von der chinesischen Raumstation macht. Außerdem transportierte der Frachter 5,6 Tonnen weitere Ausrüstung zur Raumstation. Dazu gehörten Lebensmittel, Hautpflegeprodukte für sechs Monate, Reserveausrüstung für die Raumstation und Weltraumforschungsnutzlasten sowie Sauerstoffflaschen und Wasserbeutel.

Das Frachtschiff Tianzhou-3, das Vorräte für Chinas Raumstation transportierte, legte am 17. Juli 2022 um 02:59 UTC von der Station Tiangong ab, nachdem es alle zugewiesenen Aufgaben erledigt hatte, teilte das China Manned Space Engineering Office mit.
China startete die Tianzhou-3 am 20. September 2021 vom Wenchang Spacecraft Launch Site in der südlichen Provinz Hainan und lieferte sechs Tonnen Güter an die im Bau befindliche Raumstation des Landes.

Das Wissenschaftsmodul Wentian wurde am 24. Juli 2022 um 14:22:32.057 UTC von der Wenchang Spacecraft Launch Site gestartet. Es koppelte am selben Tag um 19:13 UTC an den vorderen Andockknoten des Kernmoduls Tianhe an.
Nach dem Eintritt in den Orbit wurden die jeweils 23 Meter langen Solarzellenflächen auf zunächst 6,5 Meter ausgefahren. Während des Starts waren sie auf 18 Zentimeter im Durchmesser zusammengefaltet gewesen. Das war erforderlich, da die Stromversorgung des Moduls sichergestellt werden musste, andererseits während des Rendezvous und der Ankopplung an das Modul Tianhe nicht durch starke mechanische Belastungen beschädigt werden durfte. Am 27. Juli 2022 wurden die Solarzellenflügel auf ihre volle Länge ausgefahren.
Das Wissenschaftsmodul Wentian ist das zweite Modul der Chinesischen Raumstation. Es ist mit der drehbaren Halterung für die Solarzellenflügel insgesamt 17,9 m lang und sein größter Durchmesser beträgt 4,2 m. Es dient neben seiner wissenschaftlichen Aufgabe auch der Steuerung gesamten Raumstation. Es besteht aus drei Bereichen: die an die kugelförmige Schleusensektion des Kernmoduls anschließende, etwa 7 m lange Arbeitssektion mit einem Außendurchmesser von 4,2 m, eine zylindrische Schleusensektion mit einem etwas geringeren Durchmesser, und einer konisch zulaufenden Versorgungssektion, an der die Solarflächen und die Parabolantenne für die Kommunikation mit dem Kontrollzentrum am Boden montiert sind. Wentian verfügt auch über eine Ausstiegsluke sowie einen zweiten Greifarm.

Das neue Wissenschaftsmodul Wentian dient in erster Linie für biologische Untersuchungen. Zuständig für die Pflege der angebauten Pflanzen ist Cai Xuzhe. Am 28. Juli 2022 wurde ein kleines Treibhaus mit bereits gesäter Kresse und Reis im Laborschrank für Biologie und Ökologie des Wissenschaftsmoduls installiert. Am folgenden Tag erfolgte eine von der Kontrollstation ferngesteuerte Bewässerung. Die Pflanzen wuchsen sehr schnell. Die Reissorten konnten im September 2022 geerntet werden. Sie werden bis zur Landung in einem Kühlschrank aufbewahrt.

Der EVA-Anzug Feitjan wird mit einem Innendruck von 40 kPa betrieben. Das hat zwar den Vorteil, dass eine Dekompression nur 30 Minuten dauert, aber jede Bewegung anstrengend ist. Nach 50 bis 60 Metern klettern entlang der Raumstation die Astronauten auf halbem Weg eine Verschnaufpause einlegen müssen.

Am 01. September 2022 führten Chen Dong und Liu Yang den ersten Außenbordeinsatz während dieser Expedition durch (6h 07m). Dabei wurde erstmals die Luftschleuse im Modul Wentian genutzt. Die beiden Astronauten trugen chinesische Feitjan-Raumanzüge und statteten die Raumstation mit Werkzeugen aus, die für zukünftige Aktivitäten erforderlich sind. Cai Xuzhe unterstützte sie mit dem Greifarm vom Innern der Raumstation aus.
Eine der ersten Aufgaben war die Installation einer weiteren "Werkbank". Die Kamera, die später von Liu Yang aufgestellt wurde, ist die Wentian Panoramic Camera B. Eine der Hauptaufgaben dieses Außenbordeinsatzes war die Installation einer zusätzlichen Pumpe, die Kühlmittel in Wentians Kühlleitungen zirkulieren lässt.

Chen Dong und Cai Xuzhe nutzten am 17. September 2022 die Luftschleuse im Modul Wentian für die Durchführung des zweiten Einsatzes im freien Weltraum (4h 12m). Die Astronauten statteten die Raumstation weiter aus. Sie installierten die Fußstütze B und einen unterstützenden Lukengriff. Außerdem installierten sie eine Umwälzpumpe und demonstrierten die Notfallrettung außerhalb der Raumstation. Bei der Notfallübung mimte Cai Xuzhe einen bewusstlosen Astronauten. Chen Dong sollte Cai Xuzhe, der mit seinem Raumanzug fast 200 kg wog, zur Luftschleuse bringen. Dabei musste er darauf achten, dass er die Antennen und Außenbordkameras nicht beschädigte. Chen Dong verband seine Sicherheitsleinen mit denen seines Kameraden und hievte ihn entlang der Außenwand. Die Übung konnte erfolgreich beendet werden. Liu Yang war diesal für die Bedienung des Greifarms vom Innern der Raumstation zuständig.

Am 30. September 2022 hat das Experimentalmodul Wentian nach etwa 1 Stunde Zusammenarbeit zwischen Boden und Flug seinen Umzug abgeschlossen. Bei der Umsetzung hat das experimentelle Modul Wentian zunächst eine entsprechende Statuskonfiguration durchlaufen und sich dann vom Kernmodul Tianhe getrennt. Danach wurde die Modultranspositionsmethode verwendet, um die Verlagerung abzuschließen, und dann wurde das Modul an der seitlichen Öffnung im Knoten des Kerns neu angelegt. Dies ist das erste Mal, dass China diesen Mechanismus einsetzt, um die Verlagerung von Modulen in großem Umfang abzuschließen.

China startete sein zweites Raumstationsmodul an Bord einer Chang Zheng 5B-Rakete. Das Mengtian-Modul hob am 31. Oktober 2022 um 07:37 UTC ab und wird nach dem Andocken die Anfangsphase des Baus der chinesischen Raumstation Tiangong abschließen.
Der Start des Mengtian Labor-Moduls, was "Träume vom Himmel" bedeutet, folgt auf die erfolgreiche Ankopplung des Wentian-Moduls zur chinesischen Tiangong-Station am 24. Juli 2022. Wie Wentian und das Tianhe-Kernmodul, das im April 2021 gestartet wurde, wurde Mengtian an Bord der chinesischen Rakete Chang Zheng 5B (CZ-5B), die auch als Long March 5B bekannt ist, in den Orbit befördert.
Mit einer Masse von etwa 20.000 kg, einer Länge von 17,9 Metern und einem Durchmesser von 4,2 Metern wird Mengtian Platz für wissenschaftliche Experimente in der Schwerelosigkeit, eine Luftschleuse und einen kleinen Roboterarm zur Unterstützung bei Transportarbeiten während Außenbordeinsatzes bieten Nutzlasten.
Mengtian ist in drei Bereiche unterteilt. Das Arbeitsabteil der Besatzung ist ein unter Druck stehender Abschnitt, der Lagerregale für wissenschaftliche Instrumente sowie die Docking-Schnittstelle enthält, die Mengtian mit dem Tianhe-Kernmodul verbinden wird. Das Arbeitsabteil enthält eine große Auswahl an Instrumenten und Wissenschaftsräumen.
Außerhalb des unter Druck stehenden Arbeitsraums der Besatzung befindet sich das drucklose Frachtmodul, das auch die Luftschleuse enthält, die die Besatzung verwendet, um Nutzlasten außerhalb der Station freizugeben. Sowohl der druckbeaufschlagte als auch der drucklose Abschnitt sind mit RCS-Triebwerken (Reaction Control System) ausgestattet, um das Modul während des Freiflugs und der Station nach dem Andocken zu steuern.
Am anderen Ende von Mengtian befindet sich das Steuermodul. Diese verfügt über Steckplätze zur Aufbewahrung externer Experimente, eine Kommunikationsantenne und zwei Solaranlagen zur Stromversorgung der Station. Die Solarmodule waren zunächst verstaut, um das Modul in die Verkleidung der CZ-5B einzupassen, und kurz nach dem Start eingesetzt.
Mengtian, Tiangongs zweites Labormodul, dockte am 31. Oktober 2022 um 20:27 UTC an den vorderen Ankopplungsknoten von Tianhe, dem Kernmodul der Raumstation, an, nachdem es in die geplante Umlaufbahn eingetreten war, teilte die CMSA mit. Der gesamte Vorgang des Rendezvous und Andockens dauerte ungefähr 13 Stunden.
Auch die Solarzellenflügel von Mengtian waren zum Start gefaltet und nach Erreichen des Orbits auf zunächst 6,5 Meter ausgefahren. Nach der erfolgreichen Kopplung wurden die Solarmodule auf ihre vollständige Länge ausgefahren.
Später wird Mengtian laut CMSA die Umsetzung wie geplant durchführen. Das Mengtian-Modul wird dann zusammen mit dem Tianhe-Kernmodul und dem Wentian-Labormodul die Grundkonfiguration der Raumstation in T-Form bilden.

Die Umsetzung von Mengtian erfolgte am 03. November 2022. Etwa um 00:30 UTC packte der kleine Greifarm von Mengtian einen Stutzen an der Kugelschleuse des Kernmoduls. Die Verriegelung zwischen Kernmodul und Mengtian wurde gelöst und das Wissenschaftsmodul in einem etwa eine Stunde dauernden Vorgang an den Backbordstutzen der Schleuse geschwenkt. Der große mechanische Arm der Station war in Bereitschaft, um notfalls eingreifen zu können. Dies war jedoch nicht nötig. Am 03. November 2022 um 01:32 UTC war das Wissenschaftsmodul Mengtian mit der Backbordschleuse fest verbunden und die T-Form der Station fertiggestellt.
Anschließend wurde die Station, wie nach der Montage von Wentian, um 90° um die Längsachse des zur Erde zeigenden Kernmoduls gedreht, sodass das Shenzhou-Raumschiff in Flugrichtung nach vorne zeigte. Schließlich wurde das Kernmodul um die Längsachse der Wissenschaftsmodule gedreht und um 90° nach oben/hinten gekippt, sodass es wieder die reguläre Fluglage hatte: Kugelschleuse vorne, Frachter am Heck, Shenzhou-Raumschiff unten. Im Inneren des Wissenschaftsmoduls Mengtian hatte man zahlreiche Pakete mit Nahrung, Geräten und für die Versuche benötigten Substanzen verstaut. Die Astronauten mussten warten, bis die Kühl- und Heizflüssigkeit durch die Wände des Moduls zirkuliert war. Ebenso musste der Innendruck des Moduls an denjenigen der Station angeglichen werden. Zum anderen wurde überprüft, ob die Ladung während des Anflugs oder beim Umsetzmanöver nicht beschädigt worden war und sich giftige Gase gebildet hatten. Am 03. November 2022 um 07:12 UTC öffnete Chen Chen nach Freigabe durch das Raumfahrt-Kontrollzentrum Peking schließlich die Luke und schwebte als erster in das Modul, Liu Yang und Cai Xuzhe folgten gleich darauf.

Der unbemannte Frachter Tianzhou-4 legte am 09. November 2022 um 06:55 UTC wieder von der chinesischen Raumstation Tiangong ab.

Der unbemannte Frachter Tianzhou-5 startete am 12. November 2022 um 02:03:12.374 UTC vom Wenchang Startzentrum und koppelte um 04:10:57 UTC an Tiangong an. Das Frachtraumschiff Tianzhou-5 transportierte 5 kleine Satelliten (Cubesats) zur chinesischen Raumstation. Zu den wissenschaftlichen Nutzlasten gehörten Wasserstoff-Brennstoffzellen und eine Kultur von 3D-Modellen für die Erforschung von Tumore.

Chen Dong und Cai Xuzhe nutzten am 17. November 2022 die Luftschleuse im Modul Wentian für die Durchführung des dritten Einsatzes im freien Weltraum (5h 34m). Sie installierten eine 3,2 Meter lange Verbindungsstrebe zwischen dem Modul Wentian und der Schleuse am Modul Tianhe. Diese Strebe ist mit einem beweglichen Ring eingehängt, damit sie sich bei wechselnden Temperaturen ausdehnen und zusammenziehen kann.
Sie versetzten danach die Wentian-Panoramakamera A nach oben. Außerdem installierten sie Handgriffe am kleineren Greifarm.

Das nächste bemannte Raumschiff, Shenzhou-15, war am 29. November 2022 um 15:08:17,457 UTC gestartet und koppelte am gleichen Tag um 21:42 UTC an die chinesische Raumstation Tiangong an.

Am 03. Dezember 2022 übergab die Besatzung von Shenzhou-14 die Kontrolle der chinesischen Raumstation an die Mannschaft von Shenzhou-15.

Die Tiangong Expedition 3 endete mit der Abkopplung von Shenzhou-14 am 04. Dezember 2022.