¿Una misión tripulada china a la Luna en 2031? (un repaso de los planes chinos para explorar el sistema solar)
por Daniel Marín

Los lectores de este blog ya saben, porque lo hemos repetido por activa y por pasiva, que China carece de un plan para poner el pie en la superficie lunar a corto y medio plazo. Las ambiciones chinas en el espacio pasan, en cuanto a programas tripulados se refiere, por la construcción de la nueva estación espacial a partir de 2018 y mantener una presencia permanente en órbita baja a lo largo de la próxima década. Pero, ¿y después?

La sonda china Chang’e 3 vista por el rover Yutu el 13 de enero de 2014 durante el segundo día lunar de la misión (Chinese Academy of Sciences/China National Space Administration/The Science and Application Center for Moon and Deepspace Exploration/Emily Lakdawalla).

Pues aquí puede haber novedades, porque el teniente coronel Zhang Yulin, uno de los encargados del programa espacial tripulado, ha declarado que China contempla poner un hombre en la Luna en el periodo 2031-2036. Eso sí, al mismo tiempo ha recalcado que por el momento se trata de una simple propuesta. La intención de Zhang es crear un ambiente favorable al proyecto para que el gobierno de la nación lo apruebe en algún momento de los próximos diez años. 

La estación espacial china Tiangong y sus módulos tras finalizar su construcción, que tendrá lugar de 2018 a 2022.

El futuro de las ambiciones chinas está ligado al proyecto de cohete gigante Larga Marcha CZ-9, —aka el SLS chino—, un lanzador de 93 metros de alto y casi 8,8 metros de diámetro que promete ser clave para los proyectos espaciales del gigante asiático. El CZ-9 es un vector basado en el uso de motores de queroseno y oxígeno líquido (kerolox) de dos cámaras y 4800 kN de empuje (489 toneladas) para la primera etapa y los aceleradores laterales, además de dos tipos de motores criogénicos (hidrógeno y oxígeno líquidos) de 2200 kN y 250 kN para la segunda y tercera etapas.

Como vimos hace poco, el CZ-9 vendrá en tres variedades, denominadas CZ-9B, CZ-9A y CZ-9, capaces de poner en órbita baja 50, 100 y 140 toneladas respectivamente (o lo que es lo mismo, podrán mandar a la Luna 15, 35 y 50 toneladas) en función del número de aceleradores laterales (ninguno en el caso del CZ-9B, dos en el CZ-9A y cuatro en el CZ-9). Esta aproximación modular, muy común en los cohetes chinos y puesta en práctica en la familia de cohetes CZ-5, CZ-6 y CZ-7, permitirá simplificar el desarrollo del CZ-9 y que entre en servicio antes, suponiendo, claro está, que sea aprobado.

Distintas versiones del CZ-9 que se están estudiando (chinaspaceflight.com).

Al gobierno chino le puede resultar difícil dar luz verde a un cohete gigante con capacidad para lanzar 140 toneladas, pero no así a un vector capaz de colocar 50 toneladas en órbita baja (CZ-9B). Para el primero hoy en día prácticamente no existen aplicaciones aparte de viajes tripulados más allá de la órbita baja o estaciones espaciales gigantes. Para el segundo sí que podría haber un mercado importante de satélites geoestacionarios pesados a corto plazo (sí, te estoy mirando a ti, Falcon Heavy). Si logra salir adelante, el CZ-9 estaría listo alrededor de 2030 (es posible que el CZ-9B pueda entrar en servicio antes si el gobierno está por la labor).

En cuanto al programa lunar chino no tripulado, es sorprendente lo que el país ha logrado en poco tiempo, sobre todo teniendo en cuenta el paso de caracol que ha caracterizado el progreso de muchos proyectos espaciales chinos. Recordemos que hace diez años China carecía de un programa de exploración lunar. En 2007 y 2010 se lanzaron las sondas Chang’e 1 y Chang’e 2 a la órbita lunar. La Chang’e 2 se convirtió además en la primera sonda interplanetaria china al sobrevolar el asteroide Tutatis en 2012. En 2013 la Chang’e 3 aterrizó impecablemente en el Mare Imbrium con el rover Yutu a bordo. No solo fue el primer alunizaje en 37 años (tras la misión soviética Luna 24) y la tercera vez que un vehículo automático recorría la Luna, sino que también demostró que China domina la tecnología relacionada con los aterrizajes suaves en mundos sin atmósfera (ningún país había conseguido alunizar con éxito al primer intento).

El rover Yutu visto desde la Chang’e 3 el 22 de diciembre de 2013 (Chinese Academy of Sciences/China National Space Administration/The Science and Application Center for Moon and Deepspace Exploration/Emily Lakdawalla).

Un dato muy importante que suele pasar desapercibido es que la Chang’e 3 incorpora un calefactor con plutonio-238 (RHU) para sobrevivir a la dura noche lunar (aunque la sonda y el rover ya no realizan tareas científicas, ambas siguen vivas, lo que dice mucho a favor de la tecnología espacial china). Se desconocen los detalles del estado y reservas de la producción de Pu-238 en China —un isótopo que únicamente tiene aplicaciones civiles—, pero a nadie se le escapa que un RHU de gran tamaño como el de la Chang’e 3 puede transformarse fácilmente en un RTG (generador de radioisótopos) para misiones interplanetarias.

En octubre de 2014 China lanzó la sonda Chang’e 5-T1, un demostrador de tecnologías para futuras misiones lunares. La pequeña cápsula que llevaba esta misión aterrizó en la Tierra tras rodear la Luna en una misión que duró ocho días, convirtiendo así a China en la tercera nación tras los EEUU y la Unión Soviética en lograr recuperar un vehículo lanzado más allá de la órbita baja. La sonda que llevaba la cápsula seguiría en el espacio cislunar hasta que entró en órbita lunar en enero de 2015. La cápsula, una versión de pequeño tamaño de la nave tripulada Shenzhou, realizó una maniobra de reentrada doble similar a las ejecutadas por las misiones Apolo y las naves soviéticas 7K-L1/Zond. Esta maniobra es crucial para controlar la trayectoria de descenso, pero también para reducir la aceleración que sufren los astronautas al reentrar a velocidades cercanas a los 11 km/s.

La sonda Chang’e 5-T1 tras aterrizar después de viajar alrededor de la Luna.

La Tierra y la Luna vistas por la Chang’e 5-T1 en 2014.

En 2017 China quiere lanzar la sonda de retorno de muestras Chang’e 5 mediante un cohete CZ-5. Esta misión usará una compleja y novedosa técnica para traer muestras de la superficie lunar. La nave estará divida en dos etapas: una alunizará y, tras extraer las muestras, despegará con las mismas hasta la órbita lunar. Allí se acoplará con la otra etapa, dotada de una minicápsula similar a la de la Chang’e 5-T1. Esta etapa regresará a la Tierra y la cápsula con las preciadas rocas lunares reentrará en la atmósfera terrestre. Este esquema tan retorcido tiene la ventaja de permitir acceder a prácticamente toda la superficie lunar, a diferencia de las misiones soviéticas Ye-8-5, que solo eran capaces de traer muestras de una parte de la superficie de la cara visible. Y no solo eso. Con las modificaciones necesarias esta técnica serviría para traer muestras de casi cualquier cuerpo del sistema solar, incluido Marte.

Sonda de retorno de muestras lunares Chang’e 5.

Misión Chang’e 5: etapa superior de la sonda de descenso con las muestras se acopla en órbita lunar con la sonda de retorno con la cápsula.

En 2018 se lanzará la Chang’e 4, que se convertirá en la primera sonda en aterrizar en la cara oculta de la Luna. La Chang’e 4 ha sido construida a partir del ejemplar de reserva de la misión Chang’e 3 (al ser lanzada después de la Chang’e 5, es probable que se cambie la designación de estas misiones) y, aunque estuvo a punto de ser cancelada, China ha decidido seguir adelante con la misión. La sonda incluirá un rover —el primero en rodar por la cara oculta— y se comunicará con la Tierra usando el satélite independiente LRS (Lunar Relay Satellite), situado en una órbita de halo alrededor del punto de Lagrange L2 del sistema Tierra-Luna.

La sonda Chang’e 4 será similar a la Chang’e 3 y llevará un rover, pero llevará nuevos instrumentos.

Por el momento estas son las misiones lunares que han sido aprobadas por el gobierno, pero los encargados del programa lunar quieren lanzar en 2023 la Chang’e 6 para traer muestras de la cara oculta (esta misión también usaría el satélite LRS), y dos misiones al polo sur y al polo norte para investigar la presencia de agua en 2025 y 2027 respectivamente (la misión de 2025 incluirá probablemente un rover).

Pero la Luna no es el único objetivo de China. En 2020 el país lanzará una ambiciosa misión con el objetivo de situar un rover en la superficie de Marte. Y digo ambiciosa porque China carece de experiencia en sondas marcianas, más allá de la malograda Yinghuo 1 que se perdió en órbita terrestre junto con la sonda rusa Fobos-Grunt. Será la primera vez que un país intenta aterrizar en el planeta rojo sin haber mandado previamente ninguna otra sonda. De salir todo bien, en 2028 se lanzaría una compleja misión de retorno de muestras. No se sabe prácticamente nada de esta propuesta, pero seguramente requerirá varios lanzamientos de naves independientes. Obviamente, la experiencia del programa Chang’e (RHUs y RTGs, rovers, retorno de muestras, etc.) será fundamental para el éxito del programa chino de exploración de Marte.

Modelo a escala 1:3 de la sonda china a Marte de 2020 (www.news.cn).

Además de la Luna y Marte, China ha anunciado que en 2022 (o 2024) despegará una misión para el estudio de los asteroides cercanos a la Tierra (NEAs). Esta sonda llegará al asteroide Apofis en 2022 y lo estudiará hasta 2024, momento en el cual partirá hacia 2002EX11 (un asteroide que sobrevolará en 2025) y 1996FG3 (2027). Por último, en 2030 debería despegar la primera sonda china al sistema solar exterior. Esta misión, de la que todavía no se sabe prácticamente nada, estudiará Júpiter y sus satélites.

Planes de sondas chinas a Marte, asteroides y Júpiter.

En total China planea lanzar durante los próximos 14 años un mínimo de ocho sondas a la Luna, Marte, los asteroides y Júpiter. Suponiendo que las cosas se desarrollen según lo previsto, para 2030 China habrá adquirido un nivel de experiencia tanto tanto en el programa de exploración lunar como el programa tripulado solo equiparable al de la NASA. Justo ese año deberá debutar el cohete gigante CZ-9 y entonces China podría plantearse acometer una misión tripulada a nuestro satélite (para esa época también es posible que haya entrado en servicio la nueva nave tripulada que sustituya a las Shenzhou). Como vemos, no es nada descabellado que China dé ese gran paso. Las únicas dificultades son políticas y, en menor grado económicas.

En 2030, siendo muy optimistas, la NASA habrá llevado a cabo varias misiones tripuladas alrededor de la Luna usando la nave Orión y el cohete SLS y debería estar ultimando los planes para realizar misiones tripuladas a Marte pasando primero por Fobos y Deimos. Por otro lado, quién sabe qué sorpresas nos depararán los planes marcianos de SpaceX con el misterioso supercohete BFR.

Las superpotencias espaciales del siglo XX comenzaron con la carrera lunar para terminar trabajando a bordo de estaciones espaciales en órbita baja terrestre. Curiosamente, si al final China pone un astronauta en la Luna lo habrá hecho recorriendo el camino inverso al de Estados Unidos o la Unión Soviética.

La Chang’e 3 en la Luna (http://moon.bao.ac.cn).

Fuente: danielmarin.naukas.com