Shenzhou 14 () war eine Mission des Büros für bemannte Raumfahrt zur Chinesischen Raumstation. Der Start der dreiköpfigen Besatzung mit einer Trägerrakete vom Typ Langer Marsch 2F/G vom Kosmodrom Jiuquan erfolgte am 5. Juni 2022, die Rückkehr am 4. Dezember 2022.
Trägerrakete Die für den Start vorgesehene Trägerrakete mit der Seriennummer Y14 befand sich bereits seit Herbst 2021 auf dem Kosmodrom Jiuquan. Sie wurde dort weitgehend fertig montiert bereitgehalten, um für eventuelle Rettungseinsätze bei der Mission Shenzhou 13 zur Verfügung zu stehen. Einige Komponenten wie Batterien und Zündvorrichtungen für die Triebwerke wurden aus Sicherheitsgründen in einem getrennten Gebäude aufbewahrt, aber in einem Notfall hätte die Rakete innerhalb von 10 Tagen startbereit gemacht werden können. Auf dem zweiten Foto ist in dem Fenster links vom Schriftzug des Kosmodroms die Rakete Y14 zu sehen. Am 29. März 2022 brachen Techniker der Chinesischen Akademie für Trägerraketentechnologie von Peking zum Kosmodrom auf, um nach demselben Prinzip die nächste Rettungsrakete zu montieren und Y14 für den Start im Mai bereit zu machen. Am 29. Mai 2022 wurde die Rakete Y14 nach neun Monaten stehender Aufbewahrung aus dem Raumfahrzeugmontagegebäude an die Startrampe gefahren.
Störsender In der zweiten Maiwoche 2022 bemerkte die Arbeitsgruppe für elektromagnetische Verträglichkeit (电磁兼容组) unter Wang Lipeng (王李鹏) während routinemäßiger Kontrollen ein kurzzeitig auftauchendes Störsignal für Satellitennavigationssysteme. Am 12. Mai 2022 um 20:30 Uhr Ortszeit tauchte das Signal erneut auf, dann zweimal am Morgen des 13. Mai für jeweils drei Minuten. Durch Verfolgung des Signals kamen die Soldaten zu dem Schluss, dass das Störsignal wahrscheinlich aus einem fahrenden Auto kam. Richtung und Geschwindigkeit konnten bestimmt werden. Der Sicherheitsdienst des Kosmodroms wurde verständigt, und am 13. Mai 2022 tauchte das Störsignal erneut auf, diesmal für sechs Minuten. Nun wurden die in Frage kommenden Autos mit den Überwachungskameras des Kosmodroms auch optisch verfolgt. Um niemanden fälschlich zu verdächtigen, baute Wang Lipeng am Eingang des Startgeländes einen Signalscanner auf, mit dem alle vorbeifahrenden Autos überprüft wurden. Das entsprechende Auto wurde identifiziert und darin tatsächlich ein Störsender gefunden.
Derartige Störsender sind in China relativ weit verbreitet. Sie werden unter anderem von Menschen verwendet, die mittels Kameradrohnen ohne eine Eintrittskarte zu erwerben Aufnahmen von Sportereignissen machen, oder von Straftätern, die damit die Verfolgung ihrer Fahrzeuge durch die Polizei behindern wollen. Für die zivile Luftfahrt stellt das eine nicht zu unterschätzende Gefahr dar. Die Strategische Kampfunterstützungstruppe der Volksrepublik China, die das Kosmodrom Jiuquan betreibt, verwendet jedoch die besonders gesicherten militärischen Signale des Beidou-Satellitennavigationssystems, die gegen elektronisches Stören oder das Einspielen von falschen Positionsangaben resistent sind.
Besatzung Am 4. Juni 2022 wurden die Namen der Besatzungsmitglieder offiziell bekanntgegeben, die in dieser Zusammensetzung bereits als Ersatzmannschaft für Shenzhou 13 fungiert hatten: Chen Dong, Kommandant, zweiter Raumflug Liu Yang, zweiter Raumflug Cai Xuzhe, erster Raumflug
Damit entstammten nun erstmals alle drei Mitglieder einer Besatzung der jungen Auswahlgruppe 2010. Kommandant Chen Dong hatte jedoch bei der Mission Shenzhou 11 bereits einen Monat im Raumlabor Tiangong 2 verbracht und war ein sehr erfahrener Raumfahrer. Auch Liu Yang hatte 2010 bei der Mission Shenzhou 9 neun Tage im Raumlabor Tiangong 1 verbracht. Alle drei sind etwa gleich alt; Cai Xuzhe war beim Start 46 Jahre alt, Chen Dong und Liu Yang jeweils 43. Außerdem trainierten sie seit Dezember 2019 als immer gleichbleibende Gruppe und kennen einander und ihre jeweiligen Fähigkeiten sehr gut. Beim Chinesischen Raumfahrer-Ausbildungszentrum, wo unter der Leitung von Huang Weifen die Mannschaften zusammengestellt werden, ging man davon aus, dass sie bei dieser bislang anspruchsvollsten Mission des bemannten Raumfahrtprogramms in Krisensituationen ohne viel Diskussion zu denselben Schlussfolgerungen und Lösungswegen kommen würden.
Die Mitglieder der Ersatzmannschaft waren: Fei Junlong, Kommandant, zweiter Raumflug Deng Qingming, erster Raumflug Zhang Lu, erster Raumflug
Missionsverlauf Knapp sieben Stunden nach dem Start vom Kosmodrom Jiuquan koppelte das Raumschiff am 5. Juni 2022 um 09:42 Uhr UTC an der Nadirschleuse des Kernmoduls Tianhe an. Nach Druckausgleich und Überprüfung aller Systeme zogen sich die Raumfahrer im Orbitalmodul des Raumschiffs um, sie wechselten von den Druckanzügen für den Flug in die blauen Bordanzüge. Drei Stunden nach der Ankoppelung, am 5. Juni 2022 um 12:50 Uhr UTC, wechselten sie in die Station. Am 6. Juni 2022 um 03:09 Uhr UTC öffneten die Raumfahrer die Luke zu dem seit dem 10. Mai 2022 am Heck des Kernmoduls angedockten Frachtraumschiff Tianzhou 4. Nach Überprüfung der Luft auf eventuellen Schadstoffgehalt betraten sie gut eine Stunde später um 04:19 Uhr UTC den Laderaum des Frachters.
Wissenschaftsmodul Wentian Die Hauptaufgabe bei der Mission Shenzhou 14 war die Montage der Wissenschaftsmodule. Die Raumfahrer wurden dafür ausgebildet, die hierfür nötigen Koppelmanöver, die an sich automatisch ablaufen sollten, notfalls auch von Hand zu steuern. In der Schwerelosigkeit, wo sich der Raumfahrer auf einer Sitzstange festschnallen muss, um sich nicht durch die Betätigung der Steuerelemente hochzuheben, ist das schwieriger als auf der Erde. Daher fanden am 23. Juli 2022, einen Tag vor dem Start des Wissenschaftsmoduls Wentian, auch entsprechende Übungen auf der Raumstation statt.
Das Wissenschaftsmodul Wentian besaß ein Startgewicht von 23 t. Wenn eine derart große Masse bei einer Ankoppelung von der Seite auch nur eine geringe Restgeschwindigkeit besessen hätte, hätte sie die Raumstation ernsthaft aus der Bahn gedrückt und destabilisiert. Daher entschied man sich für eine Ankoppelung in Längsrichtung, und zwar von hinten, sodass die Kraftvektoren nicht gegeneinander wirkten und das Wissenschaftsmodul das Kernmodul schlimmstenfalls etwas beschleunigt hätte. Die Stoßdämpfer an den Koppeladaptern sind bei allen Komponenten der Raumstation auf Massen bis zu 180 t ausgelegt, also den finalen Ausbauzustand der Station zu einer 干-Form.
Für das Koppelmanöver wurde die Raumstation zunächst in der horizontalen Ebene um 180° gedreht, so dass sie mit dem am Heck angekoppelten Frachtraumschiff Tianzhou 4 voraus flog und die Bugschleuse nach hinten zeigte. Das am 24. Juli 2022 um 06:22 Uhr UTC vom Kosmodrom Wenchang gestartete Wissenschaftsmodul näherte sich dem Kernmodul von hinten bis auf 200 m und hielt dann inne. Nun hatten die Techniker im Raumfahrtkontrollzentrum Peking unter der Führung von Chefingenieurin Zou Xuemei (邹雪梅), die seit Shenzhou 8 alle Koppelmanöver geleitet hatte, zu entscheiden, ob man mit dem automatischen Anflug fortfahren oder die Raumfahrer die Steuerung manuell durchführen sollten.
Schließlich entschied man sich für ein halbautomatisches Verfahren. Nach einem weiteren Halt in 19 m Entfernung koppelte das Wissenschaftsmodul am 24. Juli 2022 um 19:13 Uhr UTC an der vorderen Bugschleuse der Station an. Nachdem sie die Klimaanlage des Moduls in Gang gesetzt hatten, betraten es die Raumfahrer am 25. Juli 2022 um 02:03 Uhr UTC und begann mit der Überprüfung. Außerdem wurde die Manövrierfähigkeit des inklusive der angekoppelten Raumschiffe 67 t schweren Komplexes erprobt. Die Station wurde in der horizontalen Ebene um 180° gedreht, so dass sie mit dem Wissenschaftsmodul voraus flog. Um Beschädigungen durch einen möglicherweise heftigen Stoß bei der Ankoppelung zu vermeiden, hatte man die Solarzellenflügel des Wissenschaftsmoduls nach dem Start zunächst nur auf eine Länge von 6,5 m ausgefahren. Nach der Einnahme der regulären Ausrichtung der Station wurden sie nun am 27. Juli 2022 auf ihre ganze Länge von 23 m ausgefahren. Die englische Bezeichnung „roll out“ ist falsch. Es handelt sich um die Entfaltung eines Leporellos. Einen Tag später, am 28. Juli 2022, wurde die Drehung der Solarmodule um die Längsachse erprobt, um sie, wie diejenigen des Kernmoduls, exakt auf die Sonne auszurichten, im weiteren Verlauf dann auch die „Windmühlenrotation“ um die Hauptachse.
Die Inbetriebnahme von Küche und Bad sowie die Entriegelung und Überprüfung der Laboreinrichtungen dauerte etwa zwei Wochen. Während dieser Zeit bauten die Raumfahrer auf der Zenitseite des Wissenschaftsmoduls Wentian auch einen zusätzlichen, gut 100 kg schweren Momentenkreisel mit einem Drehimpuls von 1500 Nms für die Lageregelung der Station ein. Parallel dazu wurde Anfang August 2022 der 5 m lange mechanische Arm des Moduls mit Unterstützung des Raumfahrtkontrollzentrums Peking wie eine Spannerraupe von Befestigungspunkt zu Befestigungspunkt über die Station geführt.
Am 30. September 2022 wurde das Wissenschaftsmodul Wentian an die Steuerbordschleuse gehoben. Anders als bei der sowjetischen Raumstation Mir, wo dies ein dreidimensionaler Vorgang war, entschlossen sich die Ingenieure um Yang Hong, dem Technischen Direktor des Raumstationsystems, die Umpositionierung weltweit erstmals in einer Ebene durchzuführen. Dadurch wurde der Massenmittelpunkt der Station weniger verschoben und die Fluglage weniger gestört. Das erforderte jedoch relativ komplizierte Vorbereitungen. Zuerst wurden alle Solarzellenflügel parallel zur Erdoberfläche gestellt und ihre Rotation gestoppt. Dann wurde die Station mit ihren Momentenkreiseln und Lageregelungstriebwerken um die Kugelschleuse als Achse um 90° gekippt und senkrecht gestellt. Der Raumfrachter am Heck zeigte zur Erde und diente als von deren Anziehungskraft festgehaltener „Anker“ zur Stabilisierung. Das an der Nadirschleuse angekoppelte Shenzhou-Raumschiff zeigte in Flugrichtung. Nun wurde die Station um 90° um ihre Längsachse gedreht, sodass das Shenzhou-Raumschiff in Flugrichtung rechts lag. Die Solarmodule von Frachter, Kernmodul und Wissenschaftsmodul zeigten nun mit der kurzen Querseite in Flugrichtung, die Bremswirkung durch die oberen Schichten der Atmosphäre war minimiert.
Dann wurden, um Vibrationen zu vermeiden, die sich aufschaukeln konnten, alle Lageregelungssysteme abgeschaltet. Die Raumstation trieb steuerlos um die Erde, wie ein Pendel nur durch die Erdanziehungskraft in ihrer Position gehalten, während der fixierte „Windmühlenflügel“ am oberen Ende des Wissenschaftsmoduls als durch die oberen Atmosphärenschichten schneidender Kiel fungierte, der eine Drehung um die vertikale Achse verhinderte.
mini|Greifarm am Wissenschaftsmodul mini|Graphische Darstellung des Umsetzvorgangs Nun kam ein kleiner Greifarm zum Einsatz, der mit seinem „Schultergelenk“ fest am Wissenschaftsmodul Wentian montiert war und an seinem vorderen Ende eine „Hand“ mit drei Fingern und einem Handgelenk besaß, jedoch kein Ellbogengelenk. Nachdem der Koppelmechanismus das Wissenschaftsmodul etwas von der Schleuse weggeschoben hatte – es war über diesen noch mit der Schleuse verbunden – koppelte der kurze Arm mit der Greifhand an einen an der Kugelschleuse montierten, drehbaren „Handgriff“ an, während der große mechanische Arm des Kernmoduls den Vorgang mit der Kamera an seiner Hand aus der Nähe überwachte und notfalls eingreifen konnte (die Besatzung von Shenzhou 13 hatte das am 5. Januar 2022 mit einem Tianzhou-Frachter geprobt). Die Bildergalerie zeigt einen Test des Umsetzvorgangs am Boden; der kleine mechanische Arm befindet sich unten. Die Raumfahrer überprüften die Fluglage der Station und die korrekte Verankerung der Greifhand, dann gab das Raumfahrtkontrollzentrum Peking mit einem Knopfdruck das Signal zum eigentlichen, vollautomatisch ablaufenden Umsetzvorgang.