Shenzhou vs Soyuz

Por Daniel Marín, el 19 junio, 2009. Categoría(s): Astronáutica • China • Rusia • Soyuz ✎ 5

Cuando el transbordador espacial se retire el año que viene, la Soyuz (Союз) rusa y la Shenzhou (神舟) china serán las únicas naves tripuladas en servicio. Es de sobra conocida la influencia rusa en el diseño de la Shenzhou, pero los análisis a este respecto suelen ser muy dispares. Mientras que algunos expertos opinan que la nave china es una copia de las Soyuz, otros sostienen que se trata de un vehículo completamente original. Aunque ya hemos reiterado en numerosas ocasiones que el concepto de “copia” carece de sentido cuando hablamos de aparatos tan complejos como una nave espacial, está claro que se pueden tomar “atajos tecnológicos” adoptando soluciones que otros han verificado previamente. Si fuese tan sencillo copiar un vehículo tan avanzado, los gobiernos del mundo no tendrían más que “copiar” los F-22 para sus fuerzas aéreas sin mayor problema. En el caso de la Shenzhou, el debate gira en torno al grado de implicación de la tecnología rusa en su concepción y construcción.


Shenzhou (izquierda) y Soyuz.

El proyecto Shenzhou nació a finales de los ochenta cuando China buscaba desarrollar una nueva nave tripulada. En un principio se optó por un pequeño transbordador espacial (Proyecto 863-204), pero pronto se vio que la tecnología espacial china no estaba preparada para un programa de este calibre y se decidió crear una cápsula tripulada. Entre las varias propuestas recibidas, la favorecida fue la del Departamento 508 de la Academia China de Tecnología Espacial (CAST), que proponía una cápsula tripulada similar a la Soyuz. Esta nave era una continuación del Proyecto 863 de cápsula recuperable. En 1989 se dio luz verde al concepto y sería aprobado oficialmente en 1992, bajo el nombre de Proyecto 921-1. La construcción de la nave tripulada china estaría dirigida por Qi Faren. Sin embargo, para reducir el tiempo y el coste de desarrollo, se decidió colaborar con Rusia con la finalidad de resolver determinadas dificultades técnicas.

China y Rusia iniciaron a partir de 1991 una intensa colaboración en temas espaciales sobre la que todavía hoy persisten muchas dudas. Dentro del marco de esta cooperación, los técnicos chinos tuvieron acceso de primera mano a los procedimientos para el entrenamiento de cosmonautas y diversos sistemas espaciales. En marzo de 1995, aprovechando una visita del presidente Jiang Zemin a Moscú, se firmó un acuerdo entre ambos gobiernos para profundizar el nivel de cooperación e incluir la venta de naves Soyuz, sistemas de soporte vital y trajes espaciales. Gracias a este acuerdo, los chinos compraron varios motores criogénicos RD-0120 del cohete Energía (aunque no pudieron hacerse con el competitivo RD-170), un sistema de acoplamiento automático Kurs y trajes espaciales Sokol y Orlán. Uno de los puntos oscuros de dicha cooperación es el nivel de información técnica cedida por Rusia con respecto a las naves Soyuz. Al tratarse de tecnología sensible desde el punto de vista de la seguridad nacional, las autoridades rusas siempre han afirmado que determinados detalles técnicos cruciales nunca se ofrecieron a China. Sin embargo, según multitud de fuentes, la compañía RKK Energía (fabricante de las Soyuz) vendió a los chinos en plena crisis económica una nave Soyuz completa como parte de un acuerdo que todavía hoy permanece en secreto. Informes posteriores del gobierno ruso y la propia compañía Energía insisten actualmente en que lo que se vendió fue solamente una nave Soyuz 7K-OK antigua sin sistemas electrónicos o de soporte vital. Aunque no podemos asegurar a ciencia cierta si esto es verdad, el desarrollo posterior de la Shenzhou parece avalar la tesis defendida por el gobierno ruso. Sea como fuere, lo cierto es que los chinos tuvieron también acceso a los planos de la nave Zaryá y parece que lograron comprar por separado los sistemas de soporte vital de la Soyuz.

No obstante, China no se limitó a copiar la Soyuz y decidió sacar ventaja de la mayor capacidad del cohete Larga Marcha CZ-2F para diseñar una nave más grande, una apuesta arriesgada desde el punto de vista técnico. En un primer momento Rusia ayudó en el desarrollo del módulo de descenso agrandado de la Shenzhou y desde 1995 se llevaron a cabo en las instalaciones del TsNIIMASh repetidas pruebas del escudo térmico en las zonas que divergían significativamente del diseño de la Soyuz (fundamentalmente, el área junto a las ventanillas). Igualmente, el desarrollo de la torre de escape (SAS) se benefició de la estrecha colaboración entre ambas naciones. Posteriormente, la cooperación en materia espacial se fue enfriando a finales de los noventa, cuando Rusia no recibió ninguna contraprestación por parte del gobierno chino en materia espacial, más allá del pago inicial por los equipos y el entrenamiento. En la actualidad, la relación entre ambas naciones en temas espaciales, así como en tantos otros, es más bien fría y distante.

Lo cierto es que la Shenzhou es, en efecto, una nave espacial de fabricación china, pero la cápsula o módulo de retorno (返回舱) presenta unas similitudes con el módulo de descenso (SA) de la Soyuz que sugieren un grado de «inspiración» decisivo en la tecnología rusa. El hecho de que sólo un 33% de la Shenzhou tenga una ascendencia rusa directa ha sido esgrimido por muchos analistas como la razón fundamental para considerar a esta nave un vehículo totalmente original. Sin embargo, estos expertos olvidan que la parte de la nave más compleja y crítica es precisamente el módulo de descenso. La oficina de Korolyov OKB-1 destinó ingentes recursos y llevó a cabo innumerables pruebas para concretar el diseño básico de la Soyuz. Y sin embargo todas esas pruebas se revelaron insuficientes tras los accidentes de la Soyuz 1 y la Soyuz 11. En el caso de la Shenzhou, la cápsula es prácticamente idéntica al SA de la Soyuz, hasta el punto de incorporar los mismos motores de control a reacción durante la reentrada o tener las antenas situadas de forma similar. Eso sí, el mayor tamaño del módulo permite una separación más amplia entre los tripulantes y un mayor volumen interno.

Veamos unas cuantas imágenes para entender mejor las diferencias y semejanzas entre ambos vehículos:


Cápsulas de la Shenzhou y la Soyuz. Aunque el diseño es muy similar, destaca el mayor tamaño de la Shenzhou y la posición más elevada de las ventanillas en la Soyuz. El material ablativo empleado es distinto.


Las ventanillas de la cápsula en la Shenzhou están situadas más cerca de la altura de los ojos de los astronautas. El bastón para apretar los controles es también más largo que el empleado en las Soyuz.


Comparativa entre un módulo de descenso (SA) de una Soyuz antigua (7K-OK) y una cápsula Shenzhou. En ambas naves el periscopio se encuentra situado a la izquierda del eje de simetría de la nave, hecho que refuerza la idea de una «copia» a partir del SA de una 7K-OK y no una versión más moderna. Por otro lado, la interfaz de conexiones entre los módulos es distinta: rectangular en el caso de la Soyuz y circular para la Shenzhou.


Vista del SA de una Soyuz TMA actual. El periscopio está situado en el eje de simetría de la nave.


Diferencia de tamaño aproximada entre las cápsulas de la Shenzhou y la Soyuz.


El compartimento del paracaídas principal en la Soyuz (izqda.) y la Shenzhou.


Aterrizaje de una Soyuz (izqda.) y Shenzhou (dcha.).


Shenzhou tras el aterrizaje. Destaca la ligera diferencia en el diseño de los motores de cabeceo (izquierda) con respecto a la Soyuz (derecha).



El mayor tamaño de la Shenzhou (centro y abajo) permite una mayor separación entre los tres tripulantes comparada con la Soyuz (arriba).


Panel de mandos de una Soyuz antigua 7K-OK (izquierda) y una Shenzhou. Pese a la aviónica avanzada de la Shenzhou, el visor del periscopio se encuentra en la misma posición que en la Soyuz.


Controles de una Soyuz TMA. El visor del periscopio está en el centro.



Soyuz (arriba) y Shenzhou tras el aterrizaje.



Diferencias en la antena del radiofaro.



Comparativa entre la escotilla de una Soyuz (arriba) y Shenzhou (abajo).



Al igual que la Soyuz (arriba), la Shenzhou utiliza un sensor de rayos gamma para sentir la proximidad del suelo y encender cuatro retrocohetes de combustible sólido. Las antiguas Soyuz también tenían sólo cuatro cohetes, pero las actuales Soyuz TMA tienen hasta seis (aunque sólo usan cuatro en aterrizajes nominales).


Paracaídas de la Soyuz (dcha.), Shenzhou 5 y Shenzhou 7 (izqda.). Aparentemente, además del cambio en el esquema de color, el paracaídas de la Shenzhou 7 tenía un diseño distinto. Hasta la entrada en servicio de la Orión de la NASA, el paracaídas de la Shenzhou es el más grande empleado en un vehículo tripulado.


Cofia protectora con los estabilizadores aerodinámicos de la Shenzhou (izqda.) y Soyuz. Ambos sistemas emplean cuatro cohetes de combustible sólido para ayudar a la separación, pero en la cofia china estos propulsores están situados en el exterior.



Torre de escape de la Soyuz (arriba) y la Shenzhou. Las cuatro toberas principales son muy similares, pero las superiores (empleadas para la separación de la torre) presentan varias diferencias.


Detalle de las toberas de la torre de escape de la Shenzhou.


El traje Sokol KV-2 (izquierda) y el traje usado en la Shenzhou-5.


El traje de EVA chino (izqda.) y el Orlán ruso empleados en la última misión Shenzhou 7.


Dimensiones de las primeras Shenzhou.


Partes de la Soyuz.


Tabla de comparación entre ambos vehículos.

Por supuesto, no todo son semejanzas: el módulo orbital (轨道舱) es significativamente distinto, así como el módulo de propulsión (推进舱). Otra diferencia llamativa es la ausencia de material aislante cubriendo toda la nave, aunque es posible que en futuras misiones de larga duración veamos algún tipo de protección térmica de este tipo. Y hay más. Por ejemplo, la Shenzhou se integra directamente en el centro espacial de Jiuquan, a diferencia de las Soyuz, que son fabricadas en Moscú por RKK Energía y enviadas por ferrocarril hasta Baikonur, donde se someten a las últimas pruebas, se cargan de combustible y se integran con su lanzador. Esta diferencia hunde sus raíces en los orígenes del programa espacial soviético, cuando las oficinas de diseño estaban en su mayoría situadas cerca de Moscú y el cosmódromo de Baikonur todavía no se había construido. Por contra, el programa espacial tripulado chino utilizó desde un primer momento las infraestructuras ya existentes del centro espacial de Jiuquan.

Por otro lado, el Larga Marcha CZ-2F es un cohete de combustibles hipergólicos, lo que convierte a la Shenzhou en la segunda nave tripulada tras la Gémini norteamericana en emplear un lanzador de este tipo, bastante más peligroso desde el punto de vista operativo.


Módulo de propulsión de la Shenzhou. Aún no está claro el grado de originalidad en el diseño de esta parte de la nave.


El módulo orbital de la Shenzhou es muy distinto al de la Soyuz.

Cuando en 1981 despegó el Columbia por primera vez, las naves Soyuz parecían un sistema obsoleto. Incluso en la URSS se veía al sistema Energía-Burán como el futuro de la exploración espacial. Paradójicamente, en 2011 el transbordador será el vehículo obsoleto y las Soyuz estarán más vivas que nunca, con versiones en activo, no sólo en Rusia, sino también en China y, quizás pronto, en India. Y para colmo de ironías, los astronautas de la NASA sólo podrán acceder al espacio durante los próximos años utilizando una de estas naves.



5 Comentarios

  1. Hola Daniel.
    Blanco y en botella, más claro que el agua. El refranero español es evidente.
    Se parece más el burán al shuttle que la shenzou a la soyuz, sin embargo el burán se copió de una fotografía y la shenzhou se valió de compra de tecnología, colaboracion técnica, venta de material etc…

    Es encomiable la labor china en la construcción de la nave, pero, por supuesto yo me quedo con el desarrollo soviético de la soyuz.

    Carlos Ruiz.

  2. Excelente artículo, gracias! La Shenzhou, aunque tenga tanta influencia rusa, fue un gran avance tecnológico a China, al permitir que este país sea el tercero en poder lanzar seres humanos al espacio. Pero aguardo ansiosamente sus próximos desarrollos, que seguramente serán basados exclusivamente en tecnología propia.
    Pena que nunca hubo una verdadera cooperación espacial entre Rusia y China, de la cual podríamos esperar grandes logros. Los chinos se limitaron a pagar lo que pedían los rusos por tecnología, y nada más. No es de extrañarse que, mejorada su situación económica, los rusos abandonaron esta «colaboración».

  3. La Shenzhou parece más cómoda que la Soyuz, bastante más espaciosa. Pero lo que más me sorprendió fue su módulo orbital: es prácticamente una pequeña estación, parece tener más o menos el mismo tamaño que el Kvant-1!

  4. Va a parecer que les tengo un poco de mania a los Chinos, y nada más lejos de la realidad. Sé apreciar su propio desarrollo en materia espacial, y reconozco que los diseños no son iguales, como muestra un botón: En el soporte del traje usado para EVAs el Chino tiene unas ruedas diferentes a las del Orlán.

    Carlos Ruiz 😉

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Por Daniel Marín, publicado el 19 junio, 2009
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