Los cohetes con los que China irá a la Luna y más allá: CZ-5G y CZ-9

Por Daniel Marín, el 24 septiembre, 2022. Categoría(s): Astronáutica • China • Cohetes • Luna ✎ 157

China planea llevar a cabo un alunizaje tripulado alrededor de 2030. ¿Cómo lo va a hacer? Para ello necesita lanzadores de gran potencia y eso es precisamente lo que lleva desarrollando desde hace un tiempo. Los planes de alunizaje chinos son públicos desde 2018 —aunque cada pocos meses son «redescubiertos» por algún medio occidental— y, a pesar de que se hallan en continua evolución, pasan por poner un ser humano en nuestro satélite alrededor de 2030. A diferencia de lo que mucha gente cree, el lanzador elegido para el programa lunar tripulado en una primera fase no será el Larga Marcha CZ-9, sino un cohete más pequeño hasta ahora denominado CZ-5DY. Sin embargo, el CZ-5DY —las siglas ‘DY’ vienen de dengyue (登月), ‘alunizaje’ en mandarín—, también conocido como ‘cohete 921’ o ‘el Falcon Heavy chino’, parece que ha sido rebautizado y ahora se llama CZ-5G (长征五号改, la ‘G’ viene aparentemente de gai, ‘evolución’, ‘cambio’).

Último diseño del CZ-5G (antes CZ-5DY) llevará a los astronautas chinos a la Luna (Weibo).

A pesar del nombre, el CZ-5G/CZ-5DY poco tiene que ver con el CZ-5 actual, más allá de que ambos llevan motores de queroseno y oxígeno líquido (el CZ-5 también tiene una etapa central de hidrógeno y oxígeno líquidos). El CZ-5G es un lanzador capaz de colocar 70 toneladas en órbita baja (LEO) y 27 toneladas en una trayectoria hacia la Luna (LTO). Tiene una altura de 90 metros y tres etapas, todas ellas con un diámetro de 5 metros, siendo la primera un conjunto de tres bloques similares como el Falcon Heavy de SpaceX. En cada bloque de la primera etapa emplea 7 motores YF-100K, una variante mejorada de los YF-100 usados en los CZ-5/6/7/8 con un empuje de 125 toneladas, aunque en la última versión hemos podido ver que es posible que use una versión aún más nueva denominada YF-100L. Los tres motores centrales tendrán capacidad de maniobra en dos ejes para controlar el lanzador y permitir la recuperación de las etapa en una fase posterior. La segunda etapa tiene dos YF-100M —la versión del YF-100 para el vacío— con un empuje de 146 toneladas, mientras que la tercera etapa es criogénica y utilizará dos motores YF-75E, una mejora de los actuales YF-75D del CZ-5. El CZ-5G tiene una masa al lanzamiento de 2200 toneladas (2187 a 2189 toneladas según la última presentación del proyecto).

Diseño anterior del CZ-5G/CZ-5DY en un vídeo promocional de CASC (CASC).
Long Lehao presenta las novedades del CZ-5G/CZ-5DY/CZ-5ZRL. Esto fue antes de la aparición de la denominación CZ-5G (Weibo).
Los futuros lanzadores tripulados CZ-5ZRL y CZ-5G/CZ-5DY (Weibo:@later不是我的名字).

En la última versión que hemos visto del CZ-5DY/CZ-5G ha aumentado todavía más si cabe el parecido con el Falcon Heavy. Los bloques laterales ya no llevan carenados aerodinámicos simétricos en la parte superior, sino una cubierta común como el vector de SpaceX. Por otro lado, el mecanismo de reutilización —que se introducirá alrededor de 2032— parece que finalmente será un tren de aterrizaje desplegable como el del Falcon Heavy después de descartar el método de cables colgantes. El sistema de escape de la tripulación es una torre de escape tradicional de combustible sólido, aunque en versiones anteriores se había podido ver un sistema de escape con motores en la base de la nave, como la Starliner de Boeing. Naturalmente, es posible que todavía haya más cambios antes de que veamos la versión final. El CZ-5G será el encargado de enviar a la nave tripulada de nueva generación alrededor de la Luna con tres astronautas. Mediante otro lanzamiento se enviará un módulo lunar con el que se posarán en la superficie dos de ellos (aunque este punto no está del todo claro). Está previsto que el primer vuelo de este lanzador tenga lugar alrededor de 2026. Curiosamente, no será hasta 2030 cuando se introduzca la versión CZ-5ZRL —las siglas de zaiyuan launcher (载人火箭, ‘lanzador tripulado’, combinando inglés y mandarín)—, una versión del CZ-5G con un solo bloque en la primera etapa que lanzará la nave de nueva generación (新一代载人飞船) en misiones a órbita baja, sustituyendo así al CZ-2F y a las naves Shenzhou (no sería de extrañar que esta sustitución tenga lugar antes, teniendo en cuenta que es un lanzador más sencillo de construir que el CZ-5G). El CZ-5ZRL podrá colocar hasta unas 18 toneladas en LEO.

Pruebas del tren de aterrizaje del CZ-8R (CASC).
Pruebas en el túnel de viento de la entrada de los bloques del CZ-8R (CASC).
El plan de alunizaje chino usando el CZ-5G/CZ-5DY, la nave de nueva generación y el módulo lunar de pequeño tamaño (CASC).
Detalle del módulo lunar de pequeño tamaño y de dos personas para las primeras misiones lunares (es posible que este diseño haya sido sustituido por uno de mayor tamaño) (CASC).

Pero estos cambios son menores comparados con los que ha sufrido el proyecto estrella del programa espacial chino: el cohete gigante CZ-9. En 2021 se desveló una versión radicalmente del CZ-9 con un diseño monobloque y múltiples motores en la primera etapa, una variante mucho más parecida al sistema Starship-Super Heavy de SpaceX que al SLS de la NASA. Ese CZ-9 de 2021 empleaba 16 motores YF-135 de kerolox en la primera etapa, la versión china del RD-191 ruso, con 370 toneladas de empuje, mientras que la segunda y la tercera etapas serían criogénicas y usarían 4 y 1 motor de hydrolox de 120 toneladas de empuje cada uno. A principios de este año el diseño dio un nuevo giro inesperado al sustituir los 16 motores de queroseno por 26 motores de metano de 200 toneladas de empuje cada uno, incrementando su parecido con el sistema Starship. Unos meses después apareció una modificación de esta versión en la que todas las etapas tenían el mismo diámetro de 10,6 metros y con una capacidad en LEO era de 150 toneladas y 50 toneladas en LTO. Como prueba de que este nuevo CZ-9 está madurando muy rápido para converger a un diseño final definitivo, hace poco conocimos la tercera versión en este año.

Última versión del CZ-9, con 24 motores de kerolox en la primera etapa y capaz de colocar 160 toneladas en LEO y 53 en LTO (Weibo).
Diseño del CZ-9 de 2020 y las versiones de 2016. Todavía no está claro si China construirá las dos versiones del CZ-9 (CASC).
Versión del CZ-9 de comienzos de 2022 con 26 motores de metano en la primera etapa (CASC/Weibo:@later不是我的名字).
Penúltima versión del CZ-9 con todas las etapas de diámetro similar en la versión a LEO y la versión de más allá de la órbita baja (Weibo).

Este último CZ-9 ha vuelto a la primera etapa de queroseno —de 10,0 metros de diámetro—, pero en vez de 16 motores YF-135 ahora empleará 24 motores de kerolox menos potentes, de 240 toneladas de empuje cada uno. Se deja para más adelante la primera etapa con los motores de metano. Está claro que esta decisión está orientada a acelerar los plazos para poner en servicio este lanzador cuanto antes. El resto de etapas siguen siendo criogénicas y de 10,0 metros de diámetro. La última variante del CZ-9 será capaz de colocar 160 toneladas en LEO y 53 toneladas en LTO. Su altura será de 114 metros y la masa al lanzamiento es la misma que la de 2021: 4122 toneladas. El sistema será diseñado para ser reutilizado en la próxima década. Casi más interesante que el cambio de diseño es la utilidad que China quiere darle a este lanzador. Curiosamente, no se mencionan misiones lunares específicamente, pero sí sondas de espacio profundo, megaconstelaciones de satélites y, atención, misiones tripuladas a Marte. Esta referencia marciana confirma que CASC está llevando a cabo estudios de viabilidad de misiones tripuladas al planeta rojo de forma oficial (otra cosa es que esos planes sean aprobados por el gobierno).

El motor criogénico YF-90 de ciclo cerrado NO se usará en el CZ-9 monobloque (Weibo).
Otra vista del YF-90 (CASC).
El YF-130 tampoco se usará en el CZ-9 monobloque (Weibo).
Otra vista del YF-130 de ciclo cerrado (CASC).
Motor criogénico YF-79 (CASC).

Como bien sabe SpaceX gracias a sus Raptor, la clave de un lanzador pesado son los motores. Y en ese sentido, la corporación estatal CASC va más que sobrada. Como hemos visto, el CZ-5G usará motores YF-100K/L/M, todas ellas versiones basadas en el YF-100 que ya está en servicio. Precisamente, hace poco se han realizado varios encendidos de desarrollo del YF-100K. Otro tanto ocurre con el motor criogénico YF-75E, que no requiere la introducción de tecnologías novedosas. En cuanto al CZ-9, el motor criogénico YF-79 de 120 toneladas de empuje de las etapas superiores ha sido probado recientemente, pero parece que este no se empleará en la nueva versión. Pero es que China ya estaba desarrollando el motor criogénico de ciclo cerrado YF-90, de 220 toneladas de empuje —comparable al RS-25 del shuttle/SLS—, por lo que, a su lado, el YF-79 será mucho más sencillo de construir. Lo mismo ocurre con los motores de kerolox de la primera etapa. La última versión del CZ-9 llevará 24 motores de 240 toneladas de empuje, pero el caso es que, como hemos mencionado, CASC está desarrollando el YF-135, de 370 toneladas, así como el poderoso YF-130, de 500 toneladas y ciclo cerrado, una especie de versión china del RD-180 ruso. La única asignatura pendiente es el motor de metano de 200 toneladas de empuje, aunque CASC ya ha desarrollado el motor de metano YF-209, de 75 toneladas. Nadie duda que más pronto que tarde ese motor será una realidad. El YF-130 y el YF-90 debían usarse en la versión del CZ-9 de 2016, pero todavía no está claro si China ha decidido olvidarse de esta versión para ir directamente al diseño monobloque. Ciertamente, no tendría mucho sentido introducir antes una versión con motores más potentes y, por tanto, más caros y complejos de desarrollar. Sea como sea, tiempos interesantes se avecinan.

Estudio preliminar de viaje tripulado a Marte (CASC).


157 Comentarios


  1. Encélado. ¡Buenas noticias!

    Descubren en Encélado la existencia de fósforo. El último de los seis elementos esenciales para toda forma de vida en la Tierra, que faltaba averiguar.
    Los otros 5 ya confirmados son: carbono, hidrógeno, nitrógeno, oxígeno y azufre.
    🐬🐙🐋🦐🐟🐠🦑🐧🧜‍♂️🎣🌊❄☃️

    1. Claro Pochi. Para aclarar. No se identificó directamente en Encélado la presencia de fósforo, pero se descubrió evidencia concreta de su disponibilidad en el océano, que como decís vos, luego habrá que confirmar.

      Otra buena noticia en relación con posibilidades biológicas es que hace pocos días en Marte el Perceverance encontró y tomó muestras de la mayor concentración de materia orgánica hallada hasta el momento.

  2. Por favor @DanielMarin ¿un moderador que elimine los comentarios políticos?

    Por si fuera poco tanto los pro-rusos como pro-ucranianos hablan de oídas de cosas de las que no tienen ni la más mínima idea.

    Me parece un poco vergonzoso, la verdad.

    1. Si nos pusiéramos a discutir sobre Ucrania en el segundo comentario del artículo, entendería tu enfado. Por un offtopic con comentarios respetuosos al final de la primera página, pues si no te apetece pasas de largo y listos.
      Para la história quedarán ciertos comentarios en el blog donde entre las disucusiones espacitrastornada se aprecian los problemas y dilemas del mundo en el que vivimos. Rusia es y hereda históiria de la astronáutica, Ukrania tiene un historial importante entre personal, ingeniería y producción.
      Saludos

    2. Como pro ucraniano le pido que no sienta tanta verguenza, por favor. Si no la siento yo…
      Y si dice que no tenemos ni idea es porque seguramente usted la tiene mejor. Si quisiera compartir su valiosa informacion yo sere todo ojos.

    3. Un foro de internet consiste en un grupo de personas pontificando acerca de cosas de las que no tienen ni la más mínima idea.

      Suscribo la petición de Julio de que nos ilumines con tu superior conocimiento: ya sería hora de que alguien que sabe lo que dice escriba en un foro de internet. Sería una novedad.

    4. JM, ¿cómo lo veo yo?. ¿Qué es este blog?. Un grupo de buenos conocidos que se reúnen, se van conociendo y sin querer se van haciendo amigos. Que comparten y hablan sobre una pasión. A algunos les gustan más los fierros, a otros, la historia detrás de esos fierros, y a otros, todo ese Universo extraordinario que los fierros nos permiten conocer. Y es lógico, y sería muy aburrido (y hasta expulsivo diría) que así no fuera, en toda reunión de amigos siempre se habla un poco de otras cosas, además del tema central que nos interesa.

      Muchos de los que participan están hace más de 10 años…
      A estas alturas no es «sólo exclusivamente» un blog de astronáutica/astronomía. Desde mi punto de vista, es un poco más, un grupo de amigos y de buenos conocidos que se reúnen cada tanto y comparten una pasión. Y es lógico y nos hace bien, mientras sea un porcentaje razonable, que hablemos cada tanto de otras cosas.

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Por Daniel Marín, publicado el 24 septiembre, 2022
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