China ha lanzado hoy día 16 de junio a las 10:37 UTC la nave tripulada Shenzhou 9 a bordo de un cohete Larga Marcha CZ-2F/G (Y9) desde la rampa LC-43 del Centro Espacial de Jiuquan. La tripulación está formada por Jing Haipeng, Liu Wang y Liu Yang. Liu Yang se ha convertido en la primera astronauta china de la historia. La Shenzhou 9 se acoplará el 18 de junio -el tercer día de vuelo- a las 09:00 – 09:30 UTC con la primera estación espacial china, la Tiangong 1, lanzada el 29 de septiembre de 2011. La misión Shenzhou 8, no tripulada, demostró la viabilidad de las técnicas de aproximación y acoplamiento con la Tiangong 1 en octubre del año pasado. La Shenzhou 9 es la cuarta misión tripulada china.

Para alcanzar la estación espacial, la Shenzhou 9 realizará cuatro encendidos de su motor como mínimo. Tras el primer acoplamiento automático, se espera que la nave realice un acoplamiento manual el 24 de junio a las 04:40 – 05:10 UTC con Liu Wang a los mandos. Está previsto que la Shenzhou 9 permanezca 13 días en el espacio, diez de ellos dentro de la Tiangong 1. Después de la separación de la Tiangong 1, Liu Wang será el encargado de realizar un segundo acoplamiento manual. Posteriormente, la nave aterrizará en la provincia china de Mongolia Interior.

Durante los diez días que la Shenzhou permanezca acoplada, dos de los astronautas dormirán en el interior de la Tiangong, mientras que el tercer tripulante usará el módulo orbital de la Shenzhou. La Shenzhou 9 lleva en su interior 300 kg de víveres y experimentos científicos.

Tripulación

Jing Haipeng / 景海鹏 (24 octubre 1966, 46 años): comandante de la misión (asiento central). Coronel y piloto de caza de la fuerza aérea china con 1200 horas de vuelo a sus espaldas, ingresó en en el cuerpo de astronautas de la Agencia Espacial China (CNSA) en 1998. En 2005 fue parte de la tripulación de reserva de la Sehnzhou 6 y en 2008 viajó al espacio en la Shenzhou 7. Éste es su segundo vuelo espacial.

Liu Wang / 刘旺 (marzo 1969, 43 años): operador de vuelo número 1 de la Shenzhou 9 y encargado del segundo acoplamiento manual con la Tiangong 1 (asiento a la derecha del comandante). Fue piloto de caza de la fuerza aérea china (posee más de mil horas de vuelo) y también pasó a formar parte del cuerpo de astronautas de la CNSA en 1998. Tiene el rango de coronel en el ejército chino. Éste es su primer vuelo espacial.

Liu Yang / 刘洋 (6 octubre 1978, 33 años): operador de vuelo número 2 de la Shenzhou 9 (asiento izquierdo) y encargada de los experimentos biomédicos de la misión. Desde 1997 es piloto militar y tiene una experiencia de 1680 horas de vuelo. Fue seleccionada como astronauta en mayo de 2010 y será el primer miembro de la segunda selección de astronautas chinos en viajar al espacio. Ostenta el rango de mayor. Está casada y tiene un hijo. Es la primera mujer astronauta china.

La tripulación de reserva estaba formada por Nie Haisheng (comandante), Zhang Xiaoguang (primer operador) y Wang Yaping (segundo operador y candidata a primera astronauta china). La tripulación fue anunciada oficialmente un día antes del despegue.

Shenzhou 9

La Shenzhou (神舟, shénzhōu, «navío divino» en mandarín) es una nave espacial tripulada china con capacidad para tres astronautas y ha sido diseñado tomando como base la Soyuz rusa. La Shenzhou 9 (神舟九号) tiene una masa total de unas 7,8 toneladas (más unos 300 kg de carga), una longitud de 9,25 metros, un diámetro de 2,80 metros y una envergadura de 17 metros con los paneles solares desplegados. El volumen interno es de 14 metros cúbicos y puede permanecer en el espacio hasta 20 días en vuelo libre sin acoplarse con una estación espacial.

Al igual que la Soyuz, la nave se encuentra dividida en tres módulos distintos:

• Módulo Orbital (轨道舱, guǐdào cāng): tiene forma cilíndrica y unas dimensiones de 2,80 x 2,25 metros, con una masa de 1500 kg. Su volumen interior habitable es de 8 metros cúbicos. En las primeras misiones estaba dotado de dos paneles solares de 2,0 x 3,4 metros que complementaban el suministro eléctrico de los paneles del Módulo de Servicio, además de permitir que el módulo tuviese capacidad para vuelos autónomos como satélite independiente. En la misión Shenzhou 7 se utilizó como esclusa para realizar la primera actividad extravehicular (EVA) china. Puede incorporar 16 pequeños propulsores a base de hidrazina con un empuje de 5 N para ayudar en la orientación del vehículo, aunque el sistema de propulsión y maniobra principal se encuentra en el módulo de servicio. En la parte frontal incorpora un sistema de acoplamiento andrógino similar al APAS ruso empleado en las misiones de acoplamiento entre la ISS y el transbordador norteamericano. En las primeras misiones Shenzhou, el módulo orbital demostró su capacidad para permanecer hasta 200 días en el espacio de forma autónoma. Incluye una escotilla para el acceso de la tripulación en la rampa y que también se usa en actividades extravehiculares.

• Módulo de Retorno o cápsula (返回舱, fǎnhuí cāng): es la sección en la que viajan los astronautas durante el lanzamiento y la reentrada terrestre. Tiene una forma similar al Aparato de Descenso (SA) de la Soyuz, aunque ligeramente más grande. Hay evidencias de que China utilizó al menos una antigua cápsula Soyuz 7K-T para diseñar esta delicada parte de la Shenzhou. Tiene unas dimensiones de 2,50 x 2,52 metros y una masa de 3240 kg, con un volumen interno de 6 metros cúbicos. Está construida en titanio y posee un escudo térmico ablativo de 450 kg. Al igual que la Soyuz, tiene dos ventanillas de 30 centímetros de diámetro y un visor para la orientación de la tripulación en órbita. A diferencia de su hermana rusa, este visor no está dotado de un periscopio. Está unida al módulo orbital por una escotilla de 70 cm de diámetro. Incluye un paracaídas principal de 1200 metros cuadrados y 90 kg capaz de frenar la velocidad de descenso hasta los 8 m/s, así como un paracaídas de reserva. El escudo térmico se desprende a 6 kilómetros de altura, dejando al descubierto un sistema de aterrizaje suave formado por cuatro pequeños cohetes de combustible sólido (la Soyuz tiene seis cohetes) que se encienden a un metro de altura sobre el suelo para frenar la velocidad de descenso hasta los 3,5 m/s. Durante el ascenso y la reentrada, los astronautas llevan un traje de presión intravehicular similar al Sokol KV2 ruso. La cápsula puede mantener una presión de 81-101 kPa (20-24 kPa de presión parcial de oxígeno), una humedad de 30%-70% y una temperatura de 17º – 25º C, aunque la reentrada se alcanzan los 40º C en el interior. Durante la reentrada, el control de actitud de la cápsula se logra con ocho pequeños impulsores de 150 N de empuje alimentados por un depósito de 28 kg de hidrazina (la Soyuz usa peróxido de hidrógeno para este cometido). De esta forma, la nave puede realizar un descenso controlado no balístico, sometiendo a la tripulación a una menor deceleración. Posee capacidad para aterrizar en el agua. 

• Módulo de servicio o de Propulsión (推进舱, tuījìn cāng): es una sección cilíndrica donde se alojan los tanques de combustible y los motores de la nave. Tiene una masa de 3000 kg y unas dimensiones de 3,05 x 2,50 metros, con un diámetro máximo de 2,80 metros. Aloja una tonelada de combustibles hipergólicos (MMH y tetróxido de nitrógeno) en cuatro tanques de 230 litros. El motor se alimenta mediante un sistema de presurización consistente en seis tanques de gas a alta presión de 20 litros cada uno. El motor principal tiene cuatro cámaras de combustión con un empuje de 2500 N cada una. El empuje total es por tanto de 5 kN, con un impulso específico (Isp) de 290 segundos. El encendido para la reentrada del vehículo suele durar unos 75 segundos. Para las maniobras de cabeceo y guiñada, la nave está dotada de ocho impulsores de hidrazina de 150 N de empuje situados en grupos de dos en la base del módulo cerca de las toberas del motor principal. Otros ocho motores de 5 N situados también en grupos de dos en otras partes del módulo ayudan en esta tarea. Por último, el giro y la traslación se logran con ocho impulsores de 5 N de empuje situados cerca de la unión con la cápsula. Además de los tanques de combustible, en este módulo se alojan los tanques de oxígeno y nitrógeno para la presurización de la nave. El módulo está dotado de dos paneles solares de 2,0 x 7,0 metros (con una superficie útil de 24,48 metros cuadrados) capaces de rotar sobre su eje (a diferencia de los paneles de la Soyuz, que son fijos) y generar 1 kW de potencia. En la parte central del módulo de servicio se encuentra el radiador principal de la nave. Este módulo se encuentra conectado con la cápsula a través de umbilicales que se desconectan antes de la reentrada.

La nave está dotada de un ordenador central redundante denominado CTU (Central Terminal Unit) que controla todos los sistemas. En el módulo orbital se encuentra otro CTU de reserva. El sistema de orientación incluye una unidad inercial primaria y un receptor GPS (en el futuro Beidou) como apoyo. Para facilitar las tareas del equipo de rescate, la cápsula comienza a emitir una señal VHF de 243 MHz a 40 kilómetros de altura, al mismo tiempo que transmite en HF las coordenadas del receptor de GPS. Además, una vez en tierra emite una señal de 406 MHz EPIRB (International Emergency Position Indicating Radio Beacon).

Tiangong 1

El TIangong 1 (天宫一号) es un pequeño laboratorio orbital de 8,5 toneladas con una longitud de 9 metros (10,4 metros con el sistema de acoplamiento), un diámetro máximo de 3,35 metros y una envergadura de 23 metros con los paneles solares desplegados. Está formado por un módulo de servicio  (资源舱, zīyuáncāng) con los sistemas de propulsión y dos paneles solares, así como una sección presurizada (实验舱, shíyàncāng) de 15 metros cúbicos donde podrán vivir hasta tres astronautas. Los paneles pueden generar hasta 6 kW. Tiene un puerto de atraque frontal dotado de un sistema de acoplamiento andrógino derivado del APAS-89 ruso con una escotilla de 0,8 metros de diámetro. El Tiangong 1 tiene una vida útil de dos años y será visitado por las tripulaciones de la Shenzhou 9 y Shenzhou 10.

El módulo de servicio incluye dos motores principales basados en los de la Shenzhou para maniobras orbitales, así como ocho motores vernier en la base del módulo. En el exterior del módulo presurizado se encuentran cuatro conjuntos de motores para maniobras de cabeceo y guiñada, esenciales para el acoplamiento. Almacena hasta una tonelada de combustibles hipergólicos en cuatro tanques de 230 litros cada uno. El sistema de presurización de los motores incluye dos tanques de 20 litros. El Tiangong 1 dispone de dos camarotes, sistemas de soporte vital, una bicicleta estática y un retrete. Para el acoplamiento se emplea un sistema de guiado mediante láser que emplea varios espejos situados en el exterior de la estación. Se cree que el Tiangong 2 será similar al Tiangong 1, mientras que el Tiangong 3 tendrá una masa más elevada y dos puertos de atraque. La serie Tiangong servirá de base para los futuros cargueros de la estación china de veinte toneladas que será lanzada a finales de esta década.

Historia del programa Shenzhou

China intentó desarrollar en una fecha tan temprana como los años 60 y 70 un programa tripulado basado en las cápsulas de los satélites espía del Proyecto 911 (FSW). Este proyecto llegó a recibir el nombre en código de Proyecto Amanecer (Shuguang, 曙光) y el mismísimo Qian Xuesen se haría cargo de su desarrollo hasta su cancelación en 1972. Tendrían que pasar dos décadas hasta que en 1992 fuese aprobado el programa Shenzhou, conocido inicialmente como Proyecto 921, que estaría dirigido por Qi Faren.

Entre 1993 y 1996, China adquirió elementos claves de tecnología espacial rusa que le permitieron acelerar el desarrollo de la cápsula Shenzhou. Entre estos elementos se encontraban una vieja cápsula Soyuz 7K-T -junto con sus sistemas de soporte vital-, partes del sistema de acoplamiento por radar Kurs, un sistema de acoplamiento andrógino APAS, trajes de presión Sokol y Orlán, planos de nave Zaryá y un motor criogénico RD-0120 usado en el cohete Energía. Además, varios pilotos y científicos chinos se sometieron a un intenso programa de entrenamiento en la Ciudad de las Estrellas. A partir de la Shenzhou se desarrolló el programa Tiangong, también conocido como Proyecto 921-2 (la Shenzhou es ahora 921-1).

Hasta la fecha se han llevado a cabo nueve misiones Shenzhou, cuatro de ellas tripuladas. Todas las naves se han lanzado desde el Centro Espacial de Jiuquan, situado en la región de Mongolia Interior, y se han colocado en una órbita con una inclinación de 42,4º:

• Shenzhou 1 (20 de noviembre de 1999): primera prueba de la nave Shenzhou. La nave realizó con éxito un vuelo de 21 horas. El módulo orbital permaneció en órbita transmitiendo datos.

• Shenzhou 2 (10 de enero de 2001): primer vuelo de una versión completa de la Shenzhou. Permaneció siete días en el espacio. En su interior transportó varios experimentos de microgravedad.

• Shenzhou 3 (25 de marzo de 2002): prueba del sistema de navegación y control de la nave.

• Shenzhou 4 (29 de diciembre de 2002): ensayo final antes de la primera misión tripulada.

• Shenzhou 5 (15 de octubre de 2003): primer vuelo tripulado chino con el astronauta Yang Liwei a bordo. China se convirtió con esta misión en la tercera nación del planeta en mandar un hombre al espacio por sus propios medios. Los objetivos de la misión eran modestos y la Shenzhou 5 se limitó a dar 14 vueltas a la Tierra y Liwei no salió de la cápsula. La duración del vuelo fue de 21 horas y 20 minutos.

• Shenzhou 6 (12 de cotubre de 2005): primer vuelo tripulado chino con más de un tripulante. Fei Junlong (费俊龙, comandante) y Nie haisheng (聂海胜, ingeniero de vuelo u operador nº 1) permanecieron cinco días en el espacio (115 horas y 32 minutos). La tripulación de reserva estaba formada por Liu Boming y Jing Haipeng. El módulo orbital también permaneció en órbita. La duración del vuelo fue de 4 días y 19 horas.

• Shenzhou 7 (25-27 de septiembre de 2008): primera actividad extravehicular (EVA) china y primera misión con tres astronautas: Zhai Zhigang (翟志刚), Liu Boming (刘伯明) y Jing Haipeng (景海鹏). Boming y Zhigang realizaron una EVA de 25 minutos y 23 segundos desde el módulo orbital mientras Haipeng esperaba en el interior de la cápsula. Boming permaneció dentro del módulo orbital con un traje Orlán-M ruso mientras Zhigang se aventuraba al exterior llevando un traje Feitian chino (basado en el Orlán). La tripulación de reserva estaba formada por Chen Quan (陈全), Fei Junlong (费俊龙) y Nie Haisheng (聂海胜). La tripulación puso además en órbita un pequeño minisatélite de 40 kg alojado en el módulo orbital.

• Shenzhou 8 (31 octubre-17 diciembre 2012): misión no tripulada que se acopló con el Tiangong 1 por primera vez.

Larga Marcha CZ-2F/G

El Larga Marcha CZ-2F/G (长征二号F o LM-2F/G) es un cohete de dos etapas y cuatro aceleradores con una capacidad en órbita baja de 8400 kg en la versión tripulada y 8600 en la no tripulada. Es una variante mejorada del CZ-2F (a su vez basado en el CZ-2E) desarrollada para las misiones tripuladas Shenzhou y Tiangong. Tiene una masa de 479,8 toneladas, una longitud de 58,34 metros (con la torre de escape) y un diámetro de 3,35 metros en la etapa central. El diámetro total es de 8,45 metros. El CZ-2F emplea combustibles hipergólicos en todas sus etapas (dimetilhidrazina asimétrica y tetróxido de nitrógeno).

La primera etapa (L-180) tiene unas dimensiones de 28,465 x 3,35 metros y una masa al lanzamiento de 198,830 kg (12550 kg al vacío). Emplea un motor YF-21B (DaFY 6-2) formado por cuatro motores YF-20B con 2961,6 kN de empuje en total (740,4 kN cada cámara al nivel del mar y 814 kN en el vacío) y unos 255,6 segundos de impulso específico (Isp). El control de vuelo de la primera etapa se consigue mediante el giro de los motores.

La primera etapa se complementa con cuatro propulsores de combustible líquido LB-40 de 15,326 m x 2,25 m equipados cada uno con un motor YF-20B de 740,4 kN de empuje y un tiempo de encendido de 127,26 segundos.

La segunda etapa, L-90, tiene un tamaño de 15,5 m x 3,35 m, una masa de 91,500 kg (5500 kg en vacío) y emplea un motor YF-25 con un Isp de unos 289 s y 742 kN junto con un motor vernier con cuatro cámaras YF-23B (DaFY21-1) de 10,2 kN cada una y 282 s. Funciona durante 300 segundos. La segunda etapa se enciende antes de la separación de la primera etapa.

El CZ-2F incluye una torre de escape para salvar a la tripulación en caso de emergencia. El sistema, muy parecido al SAS del cohete Soyuz ruso, tiene una masa de 11260 kg y unas dimensiones de 15,1 x 3,8 metros. Está dorado de varios cohetes de combustible sólido, incluyendo un sistema de cuatro toberas para abortos a baja altitud, otro con ocho toberas para emergencias a media altitud y cuatro cohetes de gran altitud. Si el aborto tiene lugar en los primeros dos minutos del despegue se activan los cohetes de baja y media altitud. En caso de que la emergencia se produzca entre T+120 segundos y los T+160 segundos se emplearían los motores de gran altitud. A los T+160 segundos la torre es eyectada. Si la torre se activa, arrastra consigo a la parte superior de la cofia, así como al módulo orbital y a la cápsula de la Shenzhou.

Fases del lanzamiento:

T+ 0 s: despegue.
T+ 120 s: separación de la torre de escape.
T+ 154 s: separación de los aceleradores.
T+ 155 s: apagado de la primera etapa.
T+ 156 s: separación de la primera etapa.
T+ 209 s: separación de la cofia.
T+ 456 s: apagado del motor principal de la segunda etapa.
T+ 571 s: apagado de los motores vernier de la segunda etapa.
T+ 574 s: separación de la Shenzhou 9.

El Centro de Lanzamiento de Jiuquan (酒泉卫星发射中心) se encuentra situado en pleno desierto de Gobi. Hasta que se inaugure el nuevo centro de Wenchang (文昌卫星发射中心) en la isla de Hainan, Jiuquan sigue siendo el centro de lanzamiento más moderno del país. Las instalaciones están divididas en dos zonas: una dedicada a la integración de vehículos -en la que destaca el Edificio de Ensamblaje Vertical o VPB (Vertical Processing Building), muy similar al VAB estadounidense (pero mucho más pequeño)-, y otra con dos rampas de lanzamiento.