Los cohetes chinos del futuro
por Daniel Marín

Si hay una potencia espacial que ha avanzado espectacularmente en los últimos años, esa es China. Puede que el progreso de su programa espacial sea muy lento para algunos analistas, pero lo cierto es que el país va cumpliendo paso a paso los planes perfilados a comienzos de siglo. No cabe duda de que el principal acontecimiento de cara al futuro para el programa espacial chino que ha tenido lugar en los últimos años ha sido la inauguración del nuevo centro espacial de Wenchang, en la isla de Hainán.

Futuros cohetes chinos. El CZ-5, CZ-6, CZ-11 y CZ-7 ya están en servicio. En los próximos años debutarán el CZ-8, la versión de tres etapas del CZ-7 y el gran CZ-9 (CALT).

En 2016 desde allí despegaron por primera vez los nuevos cohetes Larga Marcha CZ-5 y CZ-7. Ambos son los lanzadores chinos más potentes en servicio y además son, junto al pequeño CZ-6 que debutó en 2015, los primeros cohetes chinos que usan primeras etapas con motores a base de queroseno y oxígeno líquido y, en el caso del CZ-5, motores criogénicos (hidrógeno y oxígeno líquidos). Pero, más allá de los CZ-5 y CZ-7, ¿qué planes tiene China para los próximos años en materia de lanzadores orbitales?

Centro espacial de Wenchang. A la izquierda el edificio de integración del CZ-7 y a la derecha el del CZ-5. Al fondo las rampas de lanzamiento LP-101 (derecha, para el CZ-5) y LP-201 (para el CZ-7)(CCTV).

Cohete Larga Marcha CZ-5.

Primero, recordemos que China mantiene actualmente una flota de siete lanzadores de primera generación que usan combustibles hipergólicos —los Larga Marcha 2C, 2D, 2F, 3A, 3B, 3C y 4C— que despegan regularmente desde los centros espaciales de Jiuquan, Taiyuan y Xichang. Desde antes que se estrenaran los nuevos CZ-5 y CZ-7 la pregunta del millón es si China pretende sustituir estos viejos lanzadores por la nueva generación. La respuesta es afirmativa, pero no a corto plazo.

De entre los lanzadores de primera generación los más potentes son el Larga Marcha CZ-2F —un cohete capaz de colocar 8,6 toneladas en órbita baja (LEO) y que se usa para poner en órbita las naves tripuladas Shenzhou y las estaciones Tiangong— y el CZ-3B/E, que puede enviar 5,5 toneladas en una órbita de transferencia geoestacionaria (GTO). Como comparación, el CZ-7 es capaz de lanzar 13,5 toneladas a LEO, mientras que el CZ-5 puede enviar 25 toneladas. Como vemos, con la introducción de los nuevos lanzadores el salto en prestaciones de los cohetes chinos ha sido enorme. Quizás demasiado teniendo en cuenta las características de la mayoría de satélites chinos. Por eso China tiene la intención de mantener en servicio los lanzadores de primera generación durante los próximos años. Sin ir más lejos, hasta 2019 hay planificados unos treinta lanzamientos del CZ-2C.

Lanzadores Larga Marcha de primera generación (CALT).

El primer paso es sustituir el Larga Marcha CZ-3B, el principal caballo de carga para lanzamientos geoestacionarios, con la introducción de dos variantes del CZ-7 dotados de una tercera etapa criogénica. Estas variantes se han denominado de forma provisional CZ-3D y CZ-3E y tienen una capacidad en GTO de 7 y 5,2 toneladas respectivamente. Teniendo en cuenta que estos lanzadores básicamente serán un CZ-7 con una tercera etapa criogénica es de suponer que al final recibirán una designación distinta.

Pero no habrá que esperar mucho para ver nuevos cohetes. En 2018 entrará en servicio el nuevo lanzador de tamaño medio Larga Marcha CZ-8. Este cohete, que deberá sustituir al CZ-4 y al CZ-3A, podrá colocar 7,6 toneladas en LEO y 2,5 toneladas en GTO, unas prestaciones parecidas al actual Soyuz ruso. El CZ-8 usará una primera etapa similar a la del CZ-7 con dos motores YF-100 que quemarán queroseno y oxígeno líquido además de una segunda etapa criogénica con un motor YF-75 de dos cámaras de combustión. Se ayudará de dos aceleradores de combustible sólido de 120 toneladas de empuje dispuestos alrededor de la primera etapa. El CZ-8 será el primer lanzador chino de gran tamaño que use aceleradores de combustible sólido en el lanzamiento.

Un modelo del CZ-8 (derecha) al lado de un CZ-5 (chinaspaceflight.com).

En 2019 volará por primera vez el CZ-5B, la versión del CZ-5 de dos etapas para misiones a la órbita baja. Eso quiere decir que el lanzamiento del Tianhe, el primer módulo de la futura estación espacial china de 60 toneladas, no tendrá lugar hasta este año. Pero, sin duda, el lanzador estrella es el Larga Marcha CZ-9. Este cohete gigante podrá poner hasta 140 toneladas en órbita baja en su versión más potente, aunque tendrá otras dos versiones más pequeñas de 50 y 100 toneladas. El cohete, que actualmente se encuentra en la fase de planificación, comenzará a desarrollarse a partir de 2021 de cara a un primer lanzamiento alrededor de 2028. Recordemos que este lanzador es una pieza fundamental para posibles sondas a los planetas exteriores o para retorno de muestras de Marte, además del rumoreado plan para poner un ciudadano chino sobre la superficie de la Luna a partir de 2030. Como primer paso China espera poder tener listo en 2018 un prototipo del motor de kerolox de 500 toneladas de empuje que usará este lanzador, aunque para el motor criogénico de 220 toneladas habrá que esperar más tiempo.

Cohete gigante chino CZ-9 (CALT).

En cuanto a lanzadores pequeños, en los últimos años —mejor dicho, en los últimos meses— China ha puesto en servicio una verdadera flotilla de cohetes de reducidas dimensiones. En el extremo inferior tenemos los Kaituo 2, Kauizhou 1A y Larga Marcha CZ-11, todos ellos basados en misiles de combustible sólido. El CZ-11 y el Kaituo 2 derivan del misil intercontinental DF-31 y pueden colocar 700 kg y 350 kg en LEO, respectivamente, mientras que el Kuaizhou 1A ha sido construido a partir del misil de alcance medio DF-21 y es capaz de situar 400 kg en LEO. El Kuaizhou 1A se comercializará en el mercado internacional bajo el nombre Feitian 1, mientras que el CZ-11 también se ofertará mediante una variante denominada LandSpace 1 capaz de colocar 1000 kg en LEO. En el extremo superior de los pequeños lanzadores chinos está el Larga Marcha CZ-6, que usa la tecnología del CZ-7. El CZ-6 es el cohete chino de combustible líquido más pequeño en servicio y puede situar hasta 1500 kg en LEO.

Lanzador CZ-11 (chinaspaceflight.com).

En los próximos años China está estudiando introducir el CZ-6A, una variante del CZ-6 con cuatro aceleradores en la primera etapa que le permitirán colocar hasta 4 toneladas en una órbita heliosíncrona, comparadas con las 1,08 toneladas del CZ-6 normales. CALT (China Academy of Launch Vehicle Technology) también está desarrollando un sistema de lanzamiento aéreo que usaría un avión de carga Xian Y-20. Un pequeño cohete de combustible sólido se dejaría caer en vuelo por la puerta de carga trasera y se estabilizaría mediante paracaídas antes de encender sus motores, una técnica propuesta para varios proyectos, como Air Launch en EE UU o Vozdushni Start en Rusia. Este pequeño vector sería capaz de colocar 200 kg en una órbita heliosíncrona con un tiempo de preparación inferior a doce horas. Al igual que el resto de la plétora de lanzadores de pequeño tamaño que se están desarrollando en China su objetivo es, por un lado, el mercado internacional de pequeños satélites y, por otro, disponer de una capacidad de respuesta rápida para situar satélites en caso de conflicto militar.

El CZ-6A al lado del CZ-6 (chinaspaceflight.com).

Sistema de lanzamiento aéreo de combustible sólido estudiado por CALT (CALT).

China dispone de una demanda interna de satélites lo suficientemente grande para no tener que preocuparse del mercado internacional, pero evidentemente tampoco quiere quedarse atrás en este terreno. Y eso significa investigar en sistemas reutilizables como los desarrollados por SpaceX y Blue Origin en EE UU. Por ahora poco se sabe de estos intentos, salvo que están sopesando varios conceptos, incluyendo pequeños lanzadores de dos etapas a base de metano y oxígeno líquido capaces de situar menos de una tonelada en una órbita baja heliosíncrona. Las etapas no se recuperarían aterrizando verticalmente, sino mediante un método más tradicional y menos espectacular: paracaídas.

Prototipos de lanzadores reutilizables mediante paracaídas de metano y oxígeno líquido (chinaspaceflight.com).

Como vemos, si algo no le va a faltar a China en los próximos años son lanzadores. Con semejante infraestructura a su disposición ahora toca ver cómo la va a gestionar el gigante asiático. 



Fuente:  danielmarin.naukas.com