El Observatorio Cuyano

El nuevo cohete chino para misiones lunares tripuladas toma forma

Por Daniel Marín

Cuando se habla de futuro programa lunar tripulado chino mucha gente piensa en el cohete gigante Larga Marcha CZ-9. Se trata de un proyecto que lleva en desarrollo muchos años, pero, en cualquier caso, este lanzador no estará listo hasta alrededor de 2030. Sin embargo, el año pasado supimos de los planes para desarrollar un nuevo cohete más pequeño —y, por tanto, más barato y fácil de desarrollar— que el CZ-9. Es curioso que, pese al enorme impacto mediático que suelen causar los planes lunares tripulados chinos, este lanzador haya pasado casi desapercibido en los medios occidentales, quizás por carecer todavía de un nombre oficial.

Maqueta del nuevo lanzador tripulado chino (izquierda) junto al Larga Marcha CZ-9 (derecha) (https://twitter.com/RickJoe_PLART/).

El nuevo lanzador, que por el momento solo se conoce como «lanzador tripulado de nueva generación» (新一代载人运载火箭). A principios del pasado octubre se presentó el diseño preliminar del cohete, que tendrá una longitud de 87 metros y una masa al lanzamiento de 2200 toneladas (el año pasado se habló de una longitud de 90 metros y una masa de 2000 toneladas). Por contra, el CZ-9 tendrá una masa al lanzamiento de cerca de 4000 toneladas y un diámetro de la etapa central de 10 metros. El nuevo cohete ha sido pensado para misiones más allá de la órbita baja terrestre, de ahí que la referencia de sus prestaciones es que será capaz de colocar un mínimo de 25 toneladas en una trayectoria de transferencia hacia la Luna. Teniendo en cuenta que despegará desde el nuevo centro espacial de Wenchang, en la isla de Hainan (en el sur del país), eso significa que podrá poner unas 80 toneladas en órbita baja (LEO) una cifra parecida a la versión Block 1 del SLS de la NASA y no demasiado alejada del Falcon Heavy de SpaceX, pero muy por encima de las 25 toneladas del CZ-5, actualmente el cohete chino más potente en servicio.

Configuración de los 7 motores YF-100K de los bloques del nuevo lanzador (https://twitter.com/RickJoe_PLART/).

Maqueta del nuevo lanzador con el prototipo de cápsula tripulada de nueva generación que voló en la primera misión del CZ-7 (Weibo: 知乎用户).

Este nuevo cohete usará una primera etapa formada por tres bloques similares de cinco metros de diámetro (el mismo diámetro de la etapa central del CZ-5), de forma similar a otros lanzadores como el Delta IV Heavy o el Angará A3, entre otros. Pero el hecho de que emplee queroseno y oxígeno líquido en estas etapas ha provocado que sea bautizado de manera informal por algunos como «el Falcon Heavy chino». El diseño preliminar confirma que cada bloque estará propulsado por siete motores YF-100K de kerolox, algo que ha llamado la atención de ciertos analistas, pero que, en realidad, también era un dato que se conocía desde el año pasado. Los 21 motores generaran un total de 2700 toneladas de empuje al lanzamiento. El YF-100K es una versión mejorada del YF-100 que se emplea en los nuevos cohetes Larga Marcha CZ-5 y CZ-7, un motor que posee un empuje de entre 1200 y 1340 kilonewton. La segunda etapa empleará dos YF-100K y la tercera dos o tres motores criogénicos YF-75. Más allá del parecido con el Falcon Heavy —un cohete que tiene una masa al lanzamiento mucho más pequeña, de 1420 toneladas—, el diseño del nuevo lanzador supone una ruptura con respecto al diseño del CZ-5.

Prototipos de la parte inferior de los bloques de la primera etapa del nuevo lanzador para instalar 7 motores YF-100K (https://twitter.com/RickJoe_PLART/).

Larga Marcha CZ-5, el cohete chino más potente en servicio (https://www.weibo.com/linxiaoyi2530).

Sin duda, el punto más llamativo es el abandono del uso de la tecnología de motores criogénicos, más eficientes que los de kerolox, pero también mucho más caros y complejos. El CZ-5 usa en la etapa central dos motores criogénicos YF-77 a base de hidrógeno y oxígeno líquidos, un hecho que ha colocado a China en el selecto club de potencias espaciales con lanzadores que emplean motores de hydrolox de primeras etapas, formado por EEUU, Europa y Japón (Rusia perdió esta tecnología tras abandonar el programa Energía-Burán a mediados de los 90). No obstante, el YF-77 ha resultado ser una bestia difícil de domar y un fallo con las turbobombas de estos motores fue el causante de la pérdida de la segunda misión del CZ-5 en abril de 2018. El nuevo lanzador usará propergoles enfriados a muy baja temperatura como SpaceX y también se deja la puerta abierta a la recuperación y posterior reutilización de los lanzadores, dos características que aumentan su parecido con el Falcon Heavy.

Maquetas a escala del nuevo lanzador tripulado, el CZ-9 y el CZ-2F (https://www.weibo.com/linxiaoyi2530).

Motor YF-100K (Wikipedia).

El objetivo fundamental del nuevo cohete es lanzar a la nueva nave tripulada china —que tampoco tiene nombre oficial por ahora— más allá de la órbita baja. Esta nueva nave vendrá en dos versiones, una de 14 toneladas para la órbita baja que usará el cohete CZ-7 y otra de 20 toneladas para misiones lunares que hará uso de este nuevo lanzador. La nueva nave tiene un diseño muy diferente al de la Shenzhou actual y dispone de una cápsula y un módulo de servicio. La cápsula tiene un sistema de paracaídas similar al de las cápsulas Dragon y Crew Dragon de SpaceX, pero también emplea un sistema de airbags para amortiguar el aterrizaje que recuerdan a la CST-100 Starliner de Boeing.

La nueva nave tripulada china (CMSA).

Nueva nave tripulada china de nueva generación (CNSA).

Detalle de los paracaídas y los propulsores de la nueva nave (CMSA).

El nuevo lanzador no tiene capacidad para llevar a cabo una misión tripulada a la superficie lunar mediante un único lanzamiento, pero el año pasado conocimos que China ha concebido una arquitectura con varios lanzamientos que recuerda al programa Artemisa de la NASA. Según estos planes, dos o tres lanzamientos del nuevo lanzador pondrían en órbita lunar una pequeña estación espacial y un módulo lunar. Posteriormente, un lanzamiento adicional mandaría a la tripulación a bordo de la nueva nave. Como vemos, este plan tiene la ventaja de no depender de un cohete gigante como el CZ-9, permitiendo a China disponer de un programa tripulado de forma más sencilla y flexible. Como bola extra, el nuevo cohete también podría servir para otras misiones no tripuladas más ambiciosas, como por ejemplo sondas pesadas a otros planetas. Además, cuando el CZ-9 esté listo, el nuevo cohete podría seguir empleándose para enviar la nave tripulada a la Luna y dejar al CZ-9 para misiones de carga, evitando así tener que certificarlo para vuelos tripulados.

Planes chinos para situar una estación en órbita lunar usando el nuevo cohete de 70 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).

Este plan suena muy atractivo, ¿pero cuándo estaría listo? Buena pregunta. China va a centrarse durante la primera mitad de la próxima década en su estación espacial de 60 toneladas, así que es previsible que las misiones lunares no se lleven a cabo antes de 2025, como muy pronto. En cualquier caso, no es ninguna casualidad que el anuncio de estos planes coincidiese con el renovado interés por parte de EEUU en volver a la Luna, un interés que ha cristalizado en el programa Artemisa.