El primer Larga Marcha CZ-5B lanza la nave china de nueva generación

Por Daniel Marín, el 5 mayo, 2020. Categoría(s): Astronáutica • China • Cohetes ✎ 115

China ha lanzado el primer cohete Larga Marcha CZ-5B con el primer ejemplar de la nueva nave tripulada del país (sin astronautas en este primer vuelo inaugural). Junto a la nueva cápsula, el CZ-5B también lanzó un prototipo de nave con un escudo térmico inflable. El lanzamiento de la misión CZ-5B Y1 tuvo lugar el 5 de mayo de 2020 a las 10:00 UTC desde la rampa LP-101 del centro espacial de Wenchang, en la isla de Hainán. El CZ-5B (长征五号B o 长征五号乙) es la versión de dos etapas del Larga Marcha CZ-5 y, por tanto, es el lanzador chino con más capacidad de carga en órbita baja, capaz de situar entre 22 y 25 toneladas en LEO. Este ha sido el cuarto lanzamiento de un cohete Larga Marcha CZ-5, pero los tres anteriores han sido de la versión de tres etapas capaz de situar 15 toneladas en una órbita de transferencia geoestacionaria (GTO). El segundo lanzamiento del CZ-5 tuvo lugar el 2 de julio de 2017 y terminó con la pérdida del lanzador y la carga útil (el satélite Shijian 18) por culpa del fallo de las turbobombas de uno de los dos motores criogénicos YF-77 de la primera etapa. El 27 de diciembre de 2019 China volvió a lanzar el CZ-5 después de dos años y medio, esta vez con éxito.

Primer lanzamiento del CZ-5B con la nave de nueva generación (https://m.weibo.cn/p/2304133279752321).

El CZ-5B es un lanzador clave para el programa espacial chino. A partir del año que viene deberá poner en órbita los tres módulos de la futura estación espacial china, de unas veinte toneladas cada uno, empezando por el módulo central Tianhe (天和). También será el encargado de lanzar la nave tripulada de nueva generación en su configuración pesada para vuelos a la Luna, como ha sido el caso de esta misión. El CZ-5 en su versión de tres etapas se empleará el próximo julio para enviar la sonda Tianwen 1 (天问一号) a Marte y a finales de año la sonda de retorno de muestras Chang’e 5 (嫦娥五号) a la Luna. El pasado 16 de marzo  el primer Larga Marcha CZ-7A, un CZ-7 dotado de una tercera etapa, no pudo situar al satélite XJY-6 en su órbita prevista por un fallo en la segunda etapa. El CZ-7A y el CZ-7 usan la misma tecnología que el CZ-5 con excepción de los motores criogénicos de la primera etapa, pero, aparentemente, este fallo no estaba relacionado con la cadena de montaje del CZ-5.

El cohete camino de la rampa (Xinhua).

La carga principal de esta misión era la nave tripulada de nueva generación (新一代载人飞船). En concreto, un prototipo denominado nave de prueba de la nave tripulada de nueva generación o 新一代载人飞船试验船. La nueva nave ha sido desarrollada por CAST (China Academy of Space Technology) y tiene una masa máxima de 21,6 toneladas y una longitud de 8,8 metros. Está dividida en dos partes: una cápsula cónica y un módulo de servicio. La cápsula puede llevar una tripulación de tres astronautas —la cifra máxima no está clara, aunque algunas fuentes hablan de cuatro personas— y dispone en la parte frontal de un sistema de acoplamiento andrógino similar al de la Shenzhou, a su vez derivado del APAS soviético (un sistema que se sigue usando en la ISS hoy en día gracias a la variante NDS de la NASA).

La nave china de nueva generación antes del lanzamiento (CCTV).
Inserción de la nave en la cofia (Xinhua).
Esquema de la nave en órbita (Xinhua).
Detalle de los propulsores de la cápsula (CCTV).
Detalle del módulo de servicio (CCTV).

Para el descenso la cápsula emplea tres paracaídas y el contacto con el suelo es amortiguado mediante un sistema de airbags. El diseño incorpora soluciones técnicas que recuerdan a las empleadas en la Dragon de SpaceX (los paracaídas están situados en la parte inferior de la cápsula, lo que permite liberar la parte frontal para el sistema de acoplamiento) y a la Starliner de Boeing (el uso de airbags y de tres paracaídas). Como comparación, la cápsula Shenzhou, al igual que la Soyuz rusa, usa un único paracaídas principal y un sistema de retrocohetes para amortiguar el descenso. Cada cápsula puede ser reutilizada hasta diez veces. Por otro lado, el módulo de servicio dispone cuatro motores y dos paneles solares rectangulares. En las misiones tripuladas la nave será lanzada con una torre de escape que no se ha usado en el lanzamiento de hoy.

La nave antes del lanzamiento. Se aprecia el compartimento de los paracaídas en la parte inferior de la cápsula y la guía de los paracaídas en un diseño que recuerda al de la Dragon de SpaceX (CCTV).
Detalle de los paracaídas y los propulsores de la nueva nave (CMSA).
Aterrizaje de la cápsula con airbags (CCTV).
La nueva nave china aterrizará con la ayuda de airbags como la Starliner de Boeing (9ifly.cn).

Se han concebido dos versiones de la nave, una de 14 toneladas para misiones a la órbita baja que será lanzada mediante cohetes Larga Marcha CZ-7 y otra de 20 toneladas para misiones lunares o más allá de la órbita baja que usará el CZ-5B y el futuro CZ-X. En el vuelo inaugural del CZ-7 del 25 de junio de 2016 se lanzó un prototipo de la cápsula a escala reducida y sin módulo de servicio. Se desconoce el estado de desarrollo de la versión para la órbita baja, aunque según ciertas fuentes podría sustituir a las naves Shenzhou y a los cargueros Tianzhou que se usarán para mantener la estación espacial de sesenta toneladas. De esta forma, China podría disponer de un solo vehículo —con una versión tripulada y otra no tripulada— para el programa espacial tripulado en vez de dos.

Nueva nave tripulada china de nueva generación (CNSA).
Las dos versiones de la futura nave tripulada china. Arriba, la de 14 toneladas para vuelos a LEO y abajo la de 20 toneladas para misiones lunares (Wanyzhh/https://newsflash.one).

En esta misión la nueva nave tripulada usará sus motores para colocarse en una órbita elíptica y probar así su sistema de propulsión. De paso, esta órbita le permitirá realizar una reentrada a alta velocidad para poner a prueba su escudo atmosférico, diseñado para misiones lunares. La nave lleva a bordo varios experimentos, incluyendo uno de impresión 3D. El aterrizaje está previsto para dentro de tres días. China es en estos momentos, junto a Rusia, uno de los dos únicos países que puede poner seres humanos por sus propios medios gracias a su nave Shenzhou (神舟), una situación que está a punto de cambiar gracias a la primera misión de la Crew Dragon, prevista para el 27 de este mes. Entre 2005 y 2016 China lanzó seis naves Shenzhou tripuladas (Shenzhou 5 a Shenzhou 11, sin contar la Shenzhou 8, que fue lanzada sin astronautas a bordo). Las Shenzhou 9 y 10 se acoplaron con la estación espacial Tiangong 1, mientras que la Shenzhou 11 hizo lo propio con la Tiangong 2.

La nave durante las pruebas antes del lanzamiento (Xinhua).
Detalle del sistema de acoplamiento andrógino empleado en las Shenzhou y en la nueva nave (CCTV).
Otra vista del vehículo (Xinhua).

La Shenzhou sigue siendo la nave elegida para las primeras misiones tripuladas a la futura estación espacial que deben comenzar el año que viene, aunque la nave de nueva generación podría tomar el relevo en vuelos futuros. La nave Shenzhou se desarrolló en los años 90 tomando como base el diseño y la tecnología de las Soyuz rusas —aunque incorpora elementos novedosos—, pero esta nave de nueva generación es un diseño completamente nuevo. El hecho de que haya sido lanzada antes que la Oriol (PTK-NP) rusa —antes Federatsia—, a pesar de que su diseño comenzó más tarde, pone de manifiesto el rápido avance tecnológico del país asiático en material espacial.

Futura estación espacial china (en la imagen aparecen dos naves Shenzhou acopladas en la parte frontal y un carguero Tianzhou en la parte trasera) (CMSA).
Los tres módulos de la estación espacial china (Tianhe, Wentian y Mengtian), además de una nave Shenzhou y un carguero Tianzhou se lanzarán con el CZ-5B.
La nueva nave también podrá acoplarse con la estación espacial china (Wanyzhh).

En 2018 China hizo públicos varios planes de misiones tripuladas a nuestro satélite que usarían esta nueva nave. Estos planes tripulados lunares, que todavía no son oficiales, usarían un nuevo lanzador capaz de colocar 80 toneladas en órbita baja. Este cohete, apodado CZ-X o el «Falcon Heavy chino», tendrá una longitud de 87 metros y una masa al lanzamiento de 2200 toneladas. Tendrá tres bloques propulsivos en la primera etapa, cada uno con siete motores YF-100K. El CZ-X supone un paso intermedio entre el CZ-5 y el lanzador pesado CZ-9, un cohete gigante que debe entrar en servicio alrededor de 2030 y que tendrá una capacidad máxima de 140 toneladas en LEO. Con el CZ-X China podría llevar a cabo misiones tripuladas a la Luna con la nave tripulada de nueva generación mediante varios lanzamientos.

Planes chinos para situar una estación en órbita lunar usando el nuevo cohete de 80 toneladas de capacidad y la nueva nave tripulada (CNSA).
Proyecto de estación espacial lunar china. Vemos acoplado al módulo de la estación una nave tripulada de nueva generación y un módulo lunar de pequeño tamaño (CNSA via nasaspaceflight.com).
Astronautas chinos en la Luna. ¿Es el módulo lunar un diseño real? (CMSA).
Maquetas a escala del nuevo lanzador tripulado, el CZ-9 y el CZ-2F (https://www.weibo.com/linxiaoyi2530).
Cohetes chinos: el CZ-2F de las naves Shenzhou, el futuro CZ-X con la nave de nueva generación, el Larga Marcha CZ-9 y el CZ-5B (https://m.weibo.cn/p/2304133279752321).

En cuanto al prototipo de escudo térmico hinchable, parece ser equivalente a los proyectos LDSD de la NASA, el IRDT de Rusia u otros proyectos parecidos puestos en marcha por otras agencias espaciales, entre ellas la japonesa JAXA. La principal utilidad de este tipo de escudos es facilitar la entrada atmosférica en Marte, aunque, obviamente, pueden ser usados en cualquier cuerpo con atmósfera, incluida la Tierra.

Imagen por ordenador del escudo térmico inflable (https://m.weibo.cn/p/2304133279752321).

Características del Larga Marcha CZ-5B

El Larga Marcha CZ-5B o Chang Zheng 5B (LM-5B, 长征五号B o 长征五号乙) es la versión de dos etapas del Larga Marcha CZ-5 y es capaz de situar hasta 25 toneladas en órbita baja (LEO). Tiene una longitud de 53,7 metros (frente a 56,97 metros del CZ-5) y usa una nueva cofia de gran tamaño de 20,5 metros de largo y 5,2 metros de ancho. 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. 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 174 segundos.

Primer lanzamiento del CZ-5B con la nave de nueva generación (Xinhua).
Comparativa entre el CZ-5B (izquierda) y el CZ-5 (https://m.weibo.cn/p/2304133279752321).
CZ-5B (CMSA).
Lanzador Larga Marcha CZ-5 (www.spacechina.com).
Primer lanzamiento del CZ-5B con la nave de nueva generación (https://m.weibo.cn/p/2304133279752321).


115 Comentarios

  1. Vaya, se me ha chafado el calendario, creí que ya se lanzaba este mismo año el módulo Tianhe. Habrá que esperar un pelín más.
    A cambio tendremos la sonda de recogida de muestras lunares, antes de que acabe el año. Genial.

  2. Una gran noticia para el programa espacial chino y para todos los espacio trastornados esperemos que tanto EEUU como europa despavilen y duplicen sus esfuerzos para que la humanidad vuelva ala luna en esta década 🤩

  3. Venga China! Me encanta su ritmo, trabajo constante, duro y en silencio. ¿Alguien podría explicarme como este CZ-5 puede poner 25 ton en orb baja y 15 en GEO, y el Delta IV heavy pone casi lo mismo en GEO pero con mayor capacidad en órbita baja? Gracias!

    Espero que China pueda poner un hombre en la luna en esta década, estoy seguro que si se proponen ir a la luna será para quedarse, con una base en el cráter Shackleton. Su programa d exploración no tripulada se ve sólido y esperanzador. Aunque eso sí, me mojo y digo que China no irá a Marte. Al menos antes de 2045, pues creo tienen objetivos más importantes. Aunque eso si, tiempo al tiempo. Saludos a todos

    1. Si no me equivoco: Los motores de hidrógeno son más eficientes en el vacío que los de metano. Pero sólo me suena el tema. En este foro hay mucha gente que entenderá mejor el por qué.

      1. Así es, tienen un impulso especifico más lto, debido a la mayor ligereza de los atomos, por eso el RP-1+LOX (Kerolox es el mas ineficiente (menor ISP) pero el más potente (pesan mas los atomos)), el LH2+LOX (Hidrolox es el mas eficiente (mayor ISP) pero el menos potente (núcleos más ligeros)). El CH4+LOX es una solución intermedia que combina lo mejor de ambos combustibles (El metano(CH4) contiene nucleos pesados de carbono y ligeros de hidrogeno).

        Espero no haberme equivocado en nada si es así ruego corrección inmediata.

        1. Creo que es correcto. Por eso los cohetes de hidrógeno suelen contar con boosters de keroseno o propelente sólido para obtener empuje adicional durante el despegue.

          Una excepción sería el Deytron, un cohete con motores hidrolox en las dos etapas, sin boosters ni ayudas, y con un rendimiento fuera de serie:

          https://danielmarin.naukas.com/2012/03/07/deytron-el-cohete-criogenico-sovietico/

          ¿El secreto? Motores hidrolox de ciclo cerrado y alto rendimiento.

          1. El Delta no es muy eficiente en cargas a LEO sin la ayuda de SRBs.
            Es algo habitual en los boosters de hidrógeno. Los Ariane llevan SRBs para compensar el empuje moderado del core central hidrolox.

            El Deytron, en cambio, consigue cifras espectaculares a LEO sin ninguna ayuda (~40 t a LEO con la masa aproximada de un Falcon 9. Alucinante)

            La diferencia está en que ni el Delta (RS-68A) ni los Ariane (Vulcain 2) cuentan con motores hidrolox de ciclo cerrado de alto rendimiento.

  4. Como siempre, un 20 sobre 10 en cuanto a la información y calidad de las entradas. Desde el mas absoluto respeto por el trabajo divulgativo que realizas, solo indicarte corrijas un punto en la entrada, donde se debería detallar al menos uno de los experimentos que llevara la misión:
    En esta misión la nave lleva a bordo varios experimentos, incluyendo un El aterrizaje está previsto para dentro de tres días.
    Corrección realizada sin el mas mínimo animo de restar ni un ápice de valor a tu trabajo, Daniel.

  5. Se te ha colado una pequeña errata:

    «En esta misión la nave lleva a bordo varios experimentos, incluyendo un El aterrizaje está previsto para dentro de tres días.»

    Cosas del directo. Gran entrada, como de costumbre. Gracias.

  6. A ver si terminan soltando alguna foto del interior de la cápsula. Estos chinos y su exceso de secretismo.
    ¿Será reutilizable, como las nuevas americanas?

    1. Buenas noticias para China. Sólo tres misiones para la estación espacial, o sea que este lanzador está principalmente pensado para lanzar la nueva nave y sondas pesadas.

  7. Me llama la atención que en la infografía donde se lanza la nueva nave hacia la estación, aparece un CZ-X y no un CZ-5.
    ¿puede que no llegue nunca a ser un cohete de naves tripuladas, este Larga Marcha 5?

  8. Impresionante como viene China…el año que viene con su propia estación, no nos faltarán misiones…y este año no es menos ajetreado…

    La carrera Lunar, está en plena ebullición…que ganas de ver más imágenes del LM-X de 70 toneladas en LEO…woww…y su futura mini estación Lunar…

    Señores estamos entrando en una era maravillosa de exploración tripulada, está década promete sacarnos de LEO por fin en 50 años…

    Y para la década del 30, China parece que nos llevará a explorar los planetas exteriores, en su cada vez más ambicioso programa de sondas…

    1. Yo casi preferiría que China se centrase un poco más en lo que está haciendo aquí abajo en la Tierra, aún a costa de centrarse un poco menos en lo que hacen ahí arriba. La han liado parda y todavía dicen que no.

  9. ¿Que tendrán en mente con este escudo térmico inflable para Marte?

    Rovers más grandes que Cury, bases para experimentos teledirigidas desde Fobos, etc…

    Las posibilidades son enormes…en la década del 40 China se nos posa en Marte…sino antes…

    1. A pesar de que me gusta mucho el programa chino y me hace mucha ilusión. El programa, adolece de abrir una puerta a convertir Marte en algo estable.De momento muestran lo que podría ser pisar Marte, poner banderas, mandar rovers, explorar y realizar estudios del planeta. No obstante tienen planeado para 2035 tener sus cohetes reutilizables. Hay que verlo. Quizás eso signifique un plan como el de Musk. Pero viendo lo rápido que va el programa chino, no sé si llegaremos a verlo. Que no está mal, me encanta, en serio : críticas 0. Para mi tanto EEUU, como China, como Rusia, Europa o India, aportan su granito para hacer ilusiones al espaciotrastornado.

  10. Gracias por la entrada Daniel!

    Los CZ-X y CZ-9 son enormes…

    El programa espacial chino es cada día más completo y ambicioso!

    Vamos a tener que acostumbrarnos más al mandarín porque llegó para imponerse!!!

      1. Eso me recuerda a un debate con Stewie, que decía que todo lo Chino se escribiría en Chino, y que los demás nos tendríamos que poner las pilas…yo creo que el Inglés seguirá siendo el idioma universal, incluso para ellos…pero bueno el tiempo dirá…

        1. Con el paso del tiempo el inglés puede correr la misma suerte del latín… La globalización americana está en declive y el ascenso de otros poderes en ascenso!

          1. El inglés es la lengua materna de mucha gente repartida a lo largo y ancho del planeta.
            Y es la lengua franca europea.
            Además, es la única que me sé, aparte de la mía propia. Así que naranjas de la china.

      2. Es simplemente inviable que el resto del mundo hable chino. Aunque sean primera potencia mundial durante 100 años. No es comparable el nivel de dificultad del inglés y el chino. Por supuesto es posible hablarlo si lo trabajas mucho (lo de los 5 tonos es un infierno), pero poder leer y escribir con fluidez esta al alcance solo de gente con mucha facilidad o que trabaja en ello una cantidad de horas alucinante. Y eso que China usa el simplificado, de ‘solo’ unos 3500 caracteres. En Taiwan se manejan con escritura tradicional y un estudiante que llega a la universidad debe poder leer más de 6500 caracteres. Eso solo se consigue con una disciplina brutal desde pequeños, machacando listas de caracteres diarias durante más de una decada. En comparación el japonés es fácil, un japones que llega a la universidad solo maneja 2300 kanjis.

        Resumiendo, no va a pasar. Antes será lengua franca el euskera que el chino. 😂😂

        1. Un apunte con el mandarín. Con respecto a los hanzis simplificados, no es tanto una cuestión de cantidad como de facilidad (en teoría) para la escritura. Aunque es cierto que hay distintos hanzis tradicionales que se simplificaron para dar un único hanzi simplificado (y, por tanto, hay menos hanzis simplificados que tradicionales), la diferencia no es tan grande y, además, un chino de la RPC culto conoce la mayor parte de hanzis tradicionales más comunes. Resumiendo, que no es una gran ventaja a la hora de estudiar el idioma. Por ejemplo, para sacarse el HSK 6 necesitas saber unos 2700 hanzis, mientras que para el Nooken N1 tienes que saber unos 2000 (para el que no lo sepa, son los niveles más altos de chino mandarín y japonés).

          1. Me siento como si me hablarais en chino, jaja.
            OJO, está claro que saber chino en el futuro supondrá una ventaja personal importante, puesto que te permite hacer negocios por allí con más facilidad.
            Aparte, está el enriquecimiento personal.

        2. Decía un profesor mío, muy inteligente, exigente y buen comunicador, que nos animásemos a estudiar inglés en serio, porque no era difícil: no conocía ningún niño inglés que no lo hubiese aprendido. Creo que se puede aplicar lo mismo al chino… 🙂 Aunque maldita la gracia que me hace estudiar idiomas. ¿Por qué no habría triunfado el Esperanto?

      3. Exactamente yo no creo que al Chino corriente le guste demasiado tener que aprender a manejar miles de caracteres para expresar una idea usando alguno de ellos. Es muy probable que esto cambie en el futuro.

  11. El panorama espacial chino es enormemente lento, constante y machacon como una apisonadora, si no fuera por el secretismo y por la diferencia en los costes la familia de cohetes CZ-5,6,7 y 8 seria solo un diseño de los noventa copiado del EELV totalmente obsoleto 30 años después. claro que hay que sustituir una familia de cohetes que arranca en los setenta y usa combustibles toxicos
    El CZ-X parece ser la única respuesta a los nuevos tiempos que vienen de EE.UU. una tímida respuesta (no tan tímida por el tamaño, eso si) a la revolución Musk, el Falcon 9, el único cohete ideado, diseñado y puesto en producción en el siglo XXI.
    China todavía esta dudando en lanzarse los nuevos tiempos con algo parecido al Falcon 9 vs Starship u optar por un diseño ultraconservador del CZ-9, copia del SLS o de los Energia/Zenit. creo que el nuevo plan quinquenal empieza en el 2021 con lo que ya deberían anunciar algo.
    Tengo muchas ganas que se definan finalmente por un CZ-X recuperable estilo SpaceX y abandonen pronto esta familia de cohetes modulares que se ha equivocado de siglo.
    Gran Trabajo Daniel, como siempre, espero que te vaya bien a ti y a los tuyos en estos tiempos que corren

    1. A mí también me molaría ver volar al CZ-X y que se decanten por él.
      Pero tú mismo lo has definido. Apisonadora. ¿de qué le sirve a los USA (NASA) tener los Falcon, si los usan poco?
      Tengo curiosidad por saber cuál va a ser la tasa de vuelo de este cohete. Como se lance 10 al año en un par de años, ni te cuento lo que se puede hacer con todo eso ahí arriba.

  12. ¿Puede ser que entre la versión de la nave para para órbita baja y la órbita lunar la cápsula fuera la misma y sustituyan el módulo de servicio?. Si es así me parece muy buena idea este sistema modular.

    1. Bueno,… pero los requisitos necesarios para una nave lunar son muy superiores de los que se necesitan en la órbita baja. Puede que la carcasa sea la misma, pero lo que es la chicha, no será lo mismo. Salvo que vayan los chinos de sobrados, pero eso a mí me parece un derroche.

      1. Cierto, pero a juzgar por el tamaño y el diseño de la cápsula, los requisitos parecen haberlos personalizado en el módulo de servicio, de mayor tamaño y motores mas grandes.

    1. muy bueno. La verdad es que la próxima cosa espacial que los chinos empiecen denominando tian me van a entrar ganas de pegarle a alguien. jaja.

  13. Pues yo he visto el directo del lanzamiento del CZ 5B y de la SN4 de spacex. Al final me quedé con el lanzamiento del CZ 5B que va a durar, como misión, 3 días. Y por descontado, fue más espectacular el cohete chino, sin acritud. Además, hubo una imágen del lanzamiento desde la playa donde se ve a lo lejos la rampa de lanzamiento del CZ 5B y me recordó muchísimo a los años sesenta y setenta con el saturno V. Y me salió un suspiro de añoranza.

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