Tiangong: Expedition 4

Die Expedition 4 begann mit der Abkopplung von Shenzhou-14.

In diesem Jahr wird nur ein Tianzhou-Frachtraumschiff zur chinesischen Raumstation gestartet. Ab Tianzhou-6 haben Frachtschiffe das Layout von Ausrüstung und Laderäumen optimiert und verbessert. Die Frachttransportkapazität des verbesserten luftdichten Bereichs wird weiter verbessert. Jeder Start eines vollständig versiegelten Frachtschiffs kann für etwa 3 Monate mehr Nahrung für Astronauten liefern. Das Frachtraumschiff von Tianzhou hat eine maximale Startmasse von 13,5 t, eine maximale Frachtmasse beim Start von 7 Tonnen und eine Treibmittelnachfüllkapazität von 2,5 Tonnen.

Zu den ersten Arbeiten gehörte neben der Montage und Entriegelung von Geräten in den Laborschränken des Wissenschaftsmoduls Mengtian vor allem die Durchführung zellbiologischer und botanischer Experimente mit Organismen, die mit Shenzhou-15 zur Station gebracht worden waren und eine begrenzte Lebensdauer besaßen. Ebenso wurde neue Reis-Pflanzen, die neben ihrer Funktion als Nahrungsergänzung auch der Dekoration dient, gesät.

Am 07. Januar 2023 wurde an der Außenwand der Schleusensektion im hinteren Teil des Wissenschaftsmoduls Wentian ein vom Nationalen Zentrum für Weltraumwissenschaften entwickelter und gebauter Detektor für energetische Partikel installiert. Hierbei wurde erstmals die Frachtschleuse des Wissenschaftsmoduls Mengtian verwendet. Die Astronauten platzierten das Gerät in der Schleuse und ergriffen es von außen mit dem kleinen aber präzisen mechanischen Arm des Wissenschaftsmoduls Wentian, der mit dem großen Arm des Kernmoduls Tianhe zu einem langen Arm mit einer Reichweite von 14,5 m zusammengekoppelt war. Sie hoben den Detektor zum anderen Ende der Raumstation und schoben ihn in seinen Steckplatz. Alle vier Messmodule des Detektors (Protonen mittlerer Energie, Elektronen mittlerer Energie, Neutronen, Partikel aller Art) funktionierten einwandfrei.

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.

Der erste Außenbordeinsatz wurde von Fei Junlong und Zhang Lu am 09. Februar 2023 durchgeführt (7h 06m). Deng Qingming unterstützte das Paar aus dem Kernmodul von Tianhe. Installation des ersten zusätzlichen Pumpenblocks des Wärmekontrollsystems und Befestigung der ersten externen Plattform am Mengtian-Modul der Tiangong-Station.
Fei Junlong, der als erster die Personenschleuse im Wissenschaftsmodul Wentian verließ, ließ sich von den beiden zu einem langen Arm zusammengekoppelten mechanischen Armen der Station zum Einsatzort am Wissenschaftsmodul . tragen, wobei er eine dort zu montierende Pumpeneinheit mitnahm, während Zhang Lu an den Modulen entlang kletterte.
Nach der Installation mussten Fei Junlong und Zhang Lu zwei Plattformen zur Fußverankerung am Modul Tianhe abmontieren und am Modul Mengtian wieder befestigen.

Der zweite Außenbordeinsatz wurde ebenfalls von Fei Junlong und Zhang Lu am 09. Februar 2023 durchgeführt (7h 50m). Jedoch erfolgte keine Erwähnung der Startzeit und Endzeit. Später wurde bekannt, dass sie bei ihrem geheimen Außenbordeinsatz ein Instrument mit 20 Steckern installierten. Fei Junlong musste am Modul Tianhe fast 40 Datenleitungen anschließen. Dazu war es erforderlich, von jeder Buchse eine Schutzkappe abzuziehen und dann einen rechteckigen Stecker mit nahezu 50 Kontakten in die jeweilige Buchse einzuführen.

Ohne Außenbordeinsatz wurde ein Plasmadetektor durch die Frachtschleuse nach außen gebracht und zu seinem Steckplatz am Wissenschaftsmodul Wentian gebracht. Das vom Nationalen Zentrum für Weltraumwissenschaften entwickelte Gerät besitzt eine ausklappbare Langmuir-Sonde zur Messung von Elektronendichte und Elektronentemperatur sowie der entsprechenden Parameter für Ionen. Mit dem Ionen-Bildgeber kann eine dreidimensionale Darstellung der Ionenverteilung im Orbit der Raumstation erzeugt werden. Es wird die Zusammensetzung und Geschwindigkeit des Plasmas sowie das elektrische Potential, also die elektrische Aufladung auf der Außenwand der Raumstation gemessen, die langfristig zur Erosion des Materials führt.
Außerdem sollen mit dem Gerät die Störungen und Veränderungen in der Ionosphäre bei mittleren und niedrigen Breitengraden dokumentiert werden, um so das Modell des Bereichs der Ionosphäre zu verbessern.

Auch den dritten Außenbordeinsatz absolvierten Fei Junlong und Zhang Lu am 30. März 2023 (~7h 30m). Von chinesischer Seite wurden erneut keine Angaben zum Beginn und dem Ende und der Dauer des Einsatzes gemacht. Später wurde jedoch bekannt, dass sie die Kabel zwischen den Modulen verbanden. Dazu mussten die Astronauten mehr als 40 Verbindungen zwischen den Modulen Wentian und Mengtian hergestellt werden.

Laut China 'N Asia Spaceflight (https://twitter.com/CNSpaceflight) ist die chinesische Raumstation Tiangong so beengt, dass die Hauptaufgabe von Shenzhou-15 darin bestand, während Außenbordeinsätzen Müllsäcke zu entsorgen. Obwohl es eine normale Operation auf der ISS ist, musste China es geheim halten, um seinen Ruf nicht zu verschlechtern, der durch Wiedereintritte von CZ5B und dem Absturz von Raketenstufen im Landesinneren erworben wurde.

Auch den vierten Außenbordeinsatz absolvierten Fei Junlong und Zhang Lu am 15. April 2023 (~7h 30m). Von chinesischer Seite wurden erneut keine Angaben zum Beginn und dem Ende gemacht. Installation des zweiten zusätzlichen Pumpenblocks des Wärmekontrollsystems und Befestigung der zweiten Außenplattform am Mengtian-Modul der Tiangong-Station. An den aufgeklappten Plattformen des Moduls Wentian waren Stützstreben und ein Pumpenblock zur Wärme- und Luftfeuchtigkeitsregelung zu montieren.

Das Frachtraumschiff Tianzhou-5 hat am 05. Mai 2023 um 07:25 UTC von Tiangong abgekoppelt. Es hat in den unabhängigen Flugmodus gewechselt.

Der unbemannte Frachter Tianzhou-6 startete am 10. Mai 2022 um 13:22:51.405 UTC vom Startplatz des Raumfahrzeugs Wenchang und dockte um 21:16 UTC an Tiangong an. Das Frachtraumschiff Tianzhou-6 transportierte mehrere Cube-Sats zur chinesischen Raumstation. Zu den wissenschaftlichen Nutzlasten gehörten der Druck und die Kultur von Wasserstoff-Brennstoffzellen und Tumor-3D-Modellen.
Tianzhou-6 hat ein unter Druck stehendes Volumen von 22,5 m³ gegenüber 18,1 m³ bei früheren Transportern. Dies wird erreicht, indem einige Geräte, die zuvor im Frachtmodul montiert waren, in das Servicemodul verschoben werden. Dies ermöglicht es Tianzhou-6, ungefähr 7,4 Tonnen Ausrüstungsgegenstände an die Tiangong Station zu liefern, darunter 70 kg Früchte.

Das nächste bemannte Raumschiff, Shenzhou-16, war am 30. Mai 2023 um 01:31:13,480 UTC gestartet und koppelte am gleichen Tag um 08:29 UTC an die chinesische Raumstation Tiangong an.

Am 03. Juni 2023 übergab die Besatzung von Shenzhou-15 die Kontrolle der chinesischen Raumstation an die Mannschaft von Shenzhou-16.

Die Tiangong Expedition 4 endete mit der Abkopplung von Shenzhou-15 am 02. Juni 2023.