El gran salto adelante de China: primer lanzamiento del Larga Marcha CZ-5

Por Daniel Marín, el 3 noviembre, 2016. Categoría(s): Astronáutica • China • Lanzamientos ✎ 71

Hoy China ha dado un paso de gigante que resultará decisivo para el futuro de su programa espacial. Tras casi tres años de retraso ha despegado por primera vez el cohete chino más potente, el Larga Marcha CZ-5. El lanzamiento del CZ-5/YZ-2 (misión Y-1) tuvo lugar desde la rampa 101 del centro espacial de Wenchang el jueves 3 de noviembre de 2016 a las 12:43 UTC. A bordo viajaba el satélite Shijian 17. Este ha sido el 66º lanzamiento orbital de 2016 y el segundo que tiene lugar en el nuevo centro espacial de Wenchang desde su inauguración el pasado junio con el lanzamiento del primer CZ-7. La órbita de transferencia inicial fue de 225 x 35.836 kilómetros y 19,5º de inclinación.

Primer lanzamiento del CZ-5.
Primer lanzamiento del CZ-5 (Guo Kai).

Con capacidad para poner en órbita baja (LEO) hasta 23 toneladas y 14 toneladas en una órbita de transferencia geoestacionaria (GTO), el Larga Marcha CZ-5 es uno de los cohetes más potentes del mundo. Con este lanzador China entra en el selecto club de potencias espaciales que tienen vectores capaces de colocar más de veinte toneladas en órbita baja, un club que hasta el momento solo incluye a Estados Unidos, Europa y Rusia. Efectivamente, el CZ-5 juega en la misma liga que los cohetes Falcon 9 (EEUU), Delta IV Heavy (EEUU), Angará A5 (Rusia), Protón-M (Rusia) y Ariane 5 (Europa) y, de hecho, en capacidad de carga en GTO el CZ-5 solo es superado por el Delta IV Heavy estadounidense (al menos hasta que entre en servicio el Falcon Heavy). El CZ-5 es también el primer cohete chino que usa motores criogénicos —de hidrógeno y oxígeno líquidos— en una primera etapa.

El CZ-5 es el miembro más pesado de la nueva generación de lanzadores Larga Marcha chinos que emplean hidrógeno, queroseno y oxígeno en vez de los tóxicos combustibles hipergólicos. Los otros cohetes de esta familia son el pequeño CZ-6 y el CZ-7, este último también lanzado desde el nuevo centro de Wenchang. Los CZ-8 y CZ-9, este último un cohete gigante comparable al SLS de la NASA, también formarán parte de la familia en el futuro. China ha tardado más de diez años en desarrollar el CZ-5 y el resto de lanzadores relacionados.

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Cohete Larga Marcha CZ-5.

El Larga Marcha CZ-5 está destinado a jugar un papel clave en el programa espacial chino. A partir de 2018 será usado para lanzar los tres módulos de veinte toneladas de la estación espacial china permanente: los módulos Tianhe, Wentian y Mengtian. También será el encargado de lanzar la sonda Chang’e 5 de recogida de muestras lunares en 2017 y la sonda Chang’e 4 que se posará en 2018 sobre la cara oculta de nuestro satélite. En 2020 lanzará la primera sonda china a Marte, que también llevará un rover para explorar la superficie. Tampoco se descarta que este cohete pueda lanzar la futura nave tripulada de nueva generación a misiones más allá de la órbita baja.

El Shijian 17 (SJ-17) es un satélite geoestacionario del que se desconocen sus características más allá de que usa la plataforma DFH-3B. De acuerdo con las autoridades chinas se trata de un satélite destinado a estudiar la basura espacial en la órbita geoestacionaria y que está dotado de propulsión iónica. Ha sido situado directamente en la órbita geoestacionaria por la etapa superior YZ-2.

Emblema de la misión.
Emblema de la misión.

Cohete Larga Marcha CZ-5

El Larga Marcha CZ-5 o Chang Zheng 5 (LM-5 o 长征五号) es un cohete de tres etapas capaz de situar 23 toneladas en órbita baja (LEO) o 14 toneladas en órbita de transferencia geoestacionaria (GTO). Tiene una masa de 800 toneladas al lanzamiento y 56,97 metros de longitud. La versión de dos etapas para vuelos a la órbita baja, de solo dos etapas, se denomina CZ-5B. El CZ-5 puede llevar la etapa superior YZ-2 (Yuan Zheng 2/远征二号) de propulsión hipergólica capaz de situar directamente hasta 4,5 toneladas en órbita geoestacionaria (GEO). Se trata del cohete chino más potente en servicio.

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Larga Marcha CZ-5 camino de la rampa en Wenchang.

La etapa central (H5-1) tiene una masa de 175,8 toneladas (con 158 toneladas de combustible), un diámetro de 5 metros y una longitud de 31,02 metros. Usa dos motores criogénicos (oxígeno e hidrógeno líquidos) YF-77 que generan 104 toneladas de empuje al lanzamiento. Cada motor desarrolla un empuje de entre 510 y 700 kN, así como un impulso específico (Isp) de entre 310,1 y 430 segundos. Esta etapa funciona durante 483 segundos.

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Primera etapa del CZ-5 (chinaspaceflight.com).
Motores criogénicos YF-77 de la primera etapa.
Motores criogénicos YF-77 de la primera etapa.
Esquema del YF-77.
Esquema del YF-77.

Rodeando a la etapa central hay cuatro cohetes aceleradores K3-1 de 147 toneladas (135 toneladas), 3,25 metros de diámetro y 26,28 metros de longitud. Cada uno dispone de dos motores YF-100 de queroseno (RP-1) y oxígeno líquido que generan de 1199,2 kN a 1339,5 kN de empuje cada uno, con un Isp de 300 a 335 segundos. Los aceleradores funcionan durante 180 segundos.

La segunda etapa (H5-2) tiene una masa de 26 toneladas (22,9 toneladas de combustible), 5 metros de diámetro máximo y 12 metros de longitud. Tiene un motor criogénico YF-75D capaz de generar 88,26 kN de empuje, y con un empuje específico de 442 segundos. El YF-75D es una versión del YF-75 usado en los cohetes Larga Marcha CZ-3B. Es capaz de realizar varios encendidos (dos en una misión normal a GTO). La cofia tiene 5,2 metros de diámetro.

Segunda etapa del CZ-5 (chinaspaceflight.com).
Segunda etapa del CZ-5 (chinaspaceflight.com).
Los motores criogénicos chinos: el YF-77 (izquierda) y el YF-75.
Los motores criogénicos chinos: el YF-77 (izquierda) y el YF-75.
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Larga Marcha CZ-5.
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Sección del CZ-5.
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La nueva familia de lanzadores basada en el CZ-5 (CALT).

Wenchang

El centro espacial de Wenchang o WSC (Wenchang Space Center o文昌卫星发射中心) está situado en el noreste de la isla de Hainán (19º 38′ norte, 110º 57′ este). Es el cuarto centro espacial chino tras Xichang, Jiuquan y Taiyuan, pero es el primero situado en la costa y que ha sido construido para un uso exclusivamente civil. También es el que está situado más al sur y, por tanto, es el más favorable para lanzamientos a la órbita baja y geoestacionaria. Su construcción comenzó en 2009 en un polígono dedicado inicialmente a lanzamientos de pequeños vectores suborbitales y fue finalizada en 2014. Dispone de dos edificios de ensamblaje vertical (VAB por sus siglas en inglés) de 99,4 metros de altura para el montaje de los cohetes CZ-5 (edificio 101, “VAB oeste”) y CZ-7 (edificio 201, “VAB este”). A 2,7 kilómetros de distancia hacia el sur se encuentra la rampa LP-101 (Launch Pad 101), también LC-101 (Launch Complex 101), destinada al cohete CZ-5. A 650 metros de distancia de la LP-101 está la rampa LP-201, situada más al este, construida para el CZ-7. Las rampas disponen de un sistema de supresión de ondas de choque sonoras a base de agua, una característica común en otras instalaciones similares en otros lugares del mundo, pero que es la primera vez que se emplea en un centro espacial chino.

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Los dos edificios de ensamblaje vertical (VAB) de Wenchang (a la derecha el VAB del CZ-7 y a la izquierda el del CZ-5)(Google Earth).
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Las dos rampas de lanzamiento. La LP-101 es para el CZ-5 y la LP-201 para el CZ-7 (Google Earth).

Los cohetes se envían en fragmentos a bordo de barcos desde la ciudad costera de Tianjin, cerca de Pekín. Tras llegar al puerto de Qinglan, en la isla de Hainán, los elementos de los lanzadores se transportan por camión hasta el edificio de comprobación horizontal del centro espacial. Los vectores se ensamblan verticalmente en el VAB y se transportan a la rampa sobre raíles en una de las dos plataformas MLP (Mobile Launcher Platform) disponibles.

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Wenchang durante la construcción. Al fondo los dos VAB y en primer plano la rampa LP-201 (Xinhua).
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Centros espaciales chinos.
Azimuts de lanzamiento desde Wenchang.
Azimuts de lanzamiento preferidos desde Wenchang.

Fases del lanzamiento:

  • T+0 s: lanzamiento.
  • T+172,96 s: separación de los cuatro aceleradores.
  • T+285,46 s: separación de la cofia.
  • T+417,31 s: apagado de la primera etapa.
  • T+475,11 s: separación de la primera etapa y encendido de la segunda etapa.
  • T+830,51 s: primer apagado de la segunda etapa.
  • T+1422,51 s: segundo encendido de la segunda etapa.
  • T+1767,73 s: segundo apagado de la segunda etapa.
  • T+22438,186 s: separación de la carga útil.

Preparación del lanzador y la carga útil:

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https://youtu.be/eDU8jsC7P0Q

El cohete en la rampa:

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Lanzamiento:

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Primer lanzamiento del CZ-5.

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71 Comentarios

  1. dios ,la capacidad de carga de ester cohete es bestial pude llevar a GTO dos satélites de 6 toneladas sin despeinace supongo que si los chinos lo venden a un precio competitivo
    podría ser un duro rival para empresas europeas o rusas . 😉

  2. Me alegra ver el incremento de las capacidades chinas, del mismo modo que me alegraría ver las de cualquier otra potencia espacial. No es sólo que es el cohete más potente de China, con la misma capacidad que el Ariane 5, el Proton o Atlas V, sino también porque es un salto adelante en lo tecnológico. Además, el nuevo lanzador es de combustibles limpios (queroseno e hidrógeno). Me pregunto cuánto tardaremos en ver un cohete reutilizable chino y cuánto tardaremos en ver el CZ-9…

  3. Acabo de construir un generador, con la plata de la venta de mi auto, capaz de producir una carrada bestial de energia (223,6 TWh) por la fusion en frio de atomos de hidrogeno. A alguien le interesa esa maquina?

  4. Rover en el planeta Marte -> Europa vs China.
    marcador: 0 – 0
    vamos a ver de aquí al 2030 como va el marcador, ..
    ..que Rover’s logran aterrizar en el planeta Marte con éxito,
    y con éxito no me refiero a dejar un crater en su superficie…

  5. Noticia: La NASA ha pedido a Orbital que lance la próxima Cygnus en un Atlas V

    No lo entiendo muy bien. Es cierto que usando un Atlas V pueden llevar más carga. Pero el nuevo Antares 230 funcionó muy bien en su estreno.

    Si no se utiliza el Antares para lanzar la Cygnus no se para que se va a utilizar.

        1. Claro, tiene un 100% de fiabilidad, pero con una muestra ridícula. Veámoslo así: ¿Quién preferirías que te operara a vida o muerte? ¿Un cirujano joven que sólo ha operado una única vez y tuvo éxito? ¿O uno con gran experiencia con un 95% de exítos y un 5% de fracasos?

  6. Me encanta lo cucos y sutiles que son los chinos y cómo la meten doblada cuando menos te lo esperas. Fijáos en el emblema de la misión: se ve –todo en rojo– la costa de la China meridional, la isla de Hainan… y toda la constelación de las islas Paracelso y Spratly, bien marcadito hasta el último peñasco. Que se note que son chinas-chinas, y no vietnamitas, filipinas o taiwanesas, como reivindican estos otros países. Aunque vayamos a la Luna, marcamos bien el territorio en la Tierra.

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Por Daniel Marín, publicado el 3 noviembre, 2016
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