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Articulo de referencia

Larga Marcha 5

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Larga Marcha 5 ( LM-5 ; chino :长征五号; pinyin : Chángzhēng wǔ hào ) o Changzheng 5 ( CZ-5 ), también conocido por su apodo " Pang-Wu " (胖五, " Fat-Five "), [ 8 ] es un vehículo de lanzamiento pesado chino desarrollado por la Academia China de Tecnología de Vehículos de Lanzamiento (CALT). El cohete chino y cohete Larga Marcha más potente jamás construido, [ 9 ] es también el vehículo de lanzamiento orbital más potente que opera fuera de los Estados Unidos. Lanzado por primera vez en 2016, el CZ-5 ha transportado piezas clave del programa espacial chino : los tres módulos de la estación espacial Tiangong , dos retornos de muestras lunares y una misión a Marte .

Hay dos variantes del CZ-5: CZ-5 y CZ-5B . Las capacidades máximas de carga útil son aproximadamente 25 000 kg (55 000 lb) a órbita terrestre baja [ 10 ] (para el CZ-5B) y aproximadamente 14 000 kg (31 000 lb) a órbita de transferencia geoestacionaria (para el CZ-5). [ 11 ] [ 12 ] Esto convierte al CZ-5B en el quinto vehículo de lanzamiento orbital más potente del mundo por carga útil a LEO y al CZ-5 en el segundo más potente por carga útil a GTO, [ 13 ] comparable al Vulcan Centaur de EE. UU. , el Ariane 6 de la ESA y el Angara A5 ruso . La etapa central de hidrolox utiliza dos motores YF-77 , mientras que sus cuatro propulsores de kerolox utilizan cada uno dos motores YF-100 , derivados en última instancia del RD-120 soviético . La segunda etapa de hidrógeno hidrolox utiliza dos motores YF-75D . La tercera etapa Yuanzheng -2 , utilizada únicamente en la variante CZ-5, está propulsada por dos motores hipergólicos YF-50D .    

A partir de abril de 2026 Las variantes de la Larga Marcha 5 se han lanzado 17 veces, con 16 éxitos, todos desde el Sitio de Lanzamiento Espacial de Wenchang, el más austral . Diez se han realizado con el CZ-5 y siete con el CZ-5B. El primer CZ-5 se lanzó en noviembre de 2016. Tras un fallo en la etapa central durante su segundo lanzamiento en junio de 2017, se produjo un paréntesis de lanzamiento de 28 meses, antes de reanudar los vuelos con éxito. El CZ-5B se lanzó por primera vez en 2020. [ 6 ]

El CZ-5 ha lanzado grandes sondas espaciales : el Tianwen -1 , el primer orbitador , módulo de aterrizaje y rover de China para Marte , así como Chang'e 5 y Chang'e 6 , las primeras misiones chinas de retorno de muestras lunares . El CZ-5 también ha lanzado satélites militares de los programas geoestacionarios Shijian y Tongxin Jishu Shiyan , y del programa Yaogan para órbita terrestre baja . La variante CZ-5B, que carece de la etapa superior Yuanzheng -2, ha lanzado cargas útiles más grandes en órbita terrestre baja : todos los módulos de Tiangong : Tianhe , Wentian y Mengtian , en 2021 y 2022, un prototipo no tripulado del módulo lunar de tripulación Mengzhou , en 2020, y grupos de 10 satélites en órbita polar de la constelación de internet satelital Guowang , desde 2024. [ 14 ] [ 3 ]

Está previsto que el CZ-5 lance las misiones lunares Chang'e 7 ( 2026) y Chang'e 8 (2029), que transportarán orbitadores, módulos de aterrizaje y vehículos exploradores; la misión Tianwen -3 (2028), de doble lanzamiento, para la recolección de muestras de Marte ; la misión Tianwen -4 (2029) , que incluirá un orbitador de Júpiter y un sobrevuelo de Urano ; y, potencialmente, las sondas heliosferas Shensuo . Se espera que el CZ-5B lance el telescopio espacial Xuntian para que orbite junto con Tiangong a finales de 2026.

Historia

Representación de Larga Marcha 5 y 5B
Representación de Larga Marcha 5 y 5B

Propuesta y desarrollo

Desde 2010, los lanzamientos del cohete Larga Marcha (en todas sus versiones) han representado entre el 15 % y el 25 % del total mundial de lanzamientos. La creciente demanda interna de servicios de lanzamiento también ha permitido al proveedor estatal de lanzamientos de China mantener un calendario de lanzamientos sólido. Además, China ha logrado obtener algunos contratos internacionales de lanzamiento ofreciendo paquetes que combinan vehículos de lanzamiento con satélites chinos, eludiendo así los efectos del embargo estadounidense. [ 15 ]

El principal objetivo de China al iniciar el nuevo programa CZ-5 en 2007 era anticipar su futura necesidad de mayores capacidades de carga útil LEO y GTO durante los próximos 20 a 30 años. La aprobación formal del programa Larga Marcha 5 se produjo en 2007 tras dos décadas de estudios de viabilidad, cuando finalmente el gobierno chino otorgó la financiación. En ese momento, se esperaba que el nuevo cohete se fabricara en una instalación en Tianjin , una ciudad costera cerca de Pekín , [ 10 ] mientras que el lanzamiento se esperaba que tuviera lugar en el nuevo Sitio de Lanzamiento Espacial de Wenchang en la provincia insular más meridional de Hainan . [ 10 ]

En julio de 2012, China probó un nuevo motor de LOX / queroseno de 1200 kN de empuje que se utilizaría en los propulsores de la Larga Marcha 5. [ 11 ] [ 16 ]

Las primeras fotos de una CZ-5, sometida a pruebas, se publicaron en marzo de 2015. [ 17 ]

El primer CZ-5 de producción fue enviado desde el puerto de Tianjin en el norte de China al Sitio de Lanzamiento Espacial de Wenchang en la isla de Hainan el 20 de septiembre de 2015 para ensayos de lanzamiento. [ 18 ]

El primer vuelo del CZ-5 estaba programado inicialmente para 2014, pero posteriormente se pospuso a 2016. [ 19 ]

La producción final y las pruebas del primer cohete CZ-5 que se lanzaría a órbita se completaron en su planta de fabricación de Tianjin alrededor del 16 de agosto de 2016, y los diversos segmentos del cohete se enviaron al centro de lanzamiento en la isla de Hainan poco después. [ 20 ]

Vuelos tempranos

El lanzamiento estaba previsto para las 10:00 UTC del 3 de noviembre de 2016, pero durante la preparación se detectaron varios problemas, relacionados con una válvula de oxígeno y el enfriamiento de los motores, lo que provocó un retraso de casi tres horas. La cuenta atrás final se interrumpió tres veces debido a problemas con el ordenador de control de vuelo y el software de seguimiento. [ 21 ] El cohete finalmente despegó a las 12:43 UTC . [ 22 ]

El segundo lanzamiento, el 2 de julio de 2017, experimentó una anomalía poco después del despegue y se cambió a una trayectoria alternativa más suave. Sin embargo, se declaró un fallo a los 45 minutos de vuelo. [ 23 ] [ 24 ] Las investigaciones revelaron que la causa del fallo del segundo vuelo se encontraba en uno de los motores YF-77 de la etapa central (específicamente, en la turbobomba del oxidante). [ 6 ]

La misión Y3 del programa Larga Marcha 5 fue lanzada el 27 de diciembre de 2019, aproximadamente a las 12:45 UTC, desde el Centro Espacial Wenchang en Hainan , China . El Centro Espacial Kennedy declaró la misión un éxito una hora después del lanzamiento, tras la colocación del satélite de comunicaciones Shijian-20 en órbita de transferencia geoestacionaria , lo que marcó el regreso del programa Larga Marcha 5 a los vuelos espaciales. [ 6 ]

Introducción de La Larga Marcha 5B

El cuarto vuelo del programa Larga Marcha 5 también marcó el debut de la variante CZ-5B. Esta variante conserva la etapa central de la Larga Marcha 5 base y sus cuatro propulsores auxiliares; sin embargo, la segunda etapa del CZ-5 (con dos motores YF-75D) se ha eliminado de la CZ-5B. Esta variante se utiliza para lanzar cargas útiles pesadas en órbita terrestre baja , como componentes de la estación espacial Tiangong . La variante 5B también podría considerarse para el lanzamiento futuro de constelaciones de satélites utilizando la etapa superior Yuanzheng . [ 25 ]

El primer vuelo de la variante 5B ("misión Y1", zh:长征五号B首飞) transportó un prototipo no tripulado de la futura nave espacial tripulada china para el espacio profundo y, como carga útil secundaria , el Vehículo de Reentrada de Carga Inflable Flexible . La misión Y1 se lanzó el 5 de mayo de 2020 a las 10:00 UTC desde el Sitio de Lanzamiento Espacial de Wenchang en la isla de Hainan . CASC declaró el lanzamiento un éxito después de que las cargas útiles se colocaran en órbita terrestre baja. [ 26 ] [ 27 ]

La carga útil secundaria del vuelo, la nave experimental de retorno de carga, falló durante su regreso a la Tierra el 6 de mayo de 2020. [ 28 ] Sin embargo, la cápsula de retorno del prototipo de nave espacial tripulada de próxima generación, la carga útil principal del vuelo, aterrizó con éxito en la Región Autónoma de Mongolia Interior, en el norte de China , a las 05:49 UTC, el 8 de mayo de 2020. La nave espacial prototipo voló en órbita durante dos días y 19 horas y llevó a cabo una serie de experimentos y verificaciones tecnológicas exitosas. [ 29 ] La etapa central de la misión Y1 puede haber sido el objeto más masivo en realizar una reentrada no controlada desde la estación espacial Salyut 7 de la Unión Soviética en 1991 y el Skylab de los Estados Unidos en 1979, excluyendo la reentrada controlada fallida del transbordador espacial Columbia sobre áreas pobladas de los Estados Unidos continentales en 2003. [ 30 ] [ a ] ​​[ b ]

Construcción de la estación espacial

El cohete Larga Marcha 5B fue el caballo de batalla durante la construcción de la estación espacial Tiangong . La segunda misión del Larga Marcha 5B fue el lanzamiento del módulo central Tianhe , el primer componente de la estación espacial china. [ 33 ]

Diseño y especificaciones

Los motores YF-100 y YF-77 utilizados por el Long March 5.

El diseñador jefe del CZ-5 es Li Dong (李东) de la Academia China de Tecnología de Vehículos de Lanzamiento (CALT). La familia CZ-5 incluye tres etapas centrales modulares primarias de 5,2 m de diámetro (máximo). La longitud total del vehículo es de 60,5 metros y su peso en el lanzamiento es de 643 toneladas, con un empuje de 833,8 toneladas. Los propulsores de diversas capacidades y diámetros que van desde 2,25 metros hasta 3,35 metros se ensamblarían a partir de las tres etapas centrales modulares y etapas auxiliares. La primera etapa y los propulsores tendrían una selección de motores que utilizan diferentes propelentes líquidos para cohetes : motores de LOX / queroseno de 1200 kN de empuje o motores de LOX/ LH2 de 1550 kN de empuje . La etapa superior utilizaría versiones mejoradas del motor YF-75 .  

El desarrollo del motor comenzó entre 2000 y 2001, y las pruebas, dirigidas por la Administración Espacial Nacional de China (CNSA), se iniciaron en 2005. A mediados de 2007, se habían probado con éxito versiones de ambos motores nuevos, el YF-100 y el YF-77 .

La serie CZ-5 puede entregar aproximadamente 23 toneladas de carga útil a LEO o aproximadamente 14 toneladas de carga útil a GTO (órbita de transferencia geosíncrona). [ 34 ] El vehículo de lanzamiento CZ-5 constaría de una etapa central de 5,0 m de diámetro y cuatro propulsores auxiliares de 3,35 m de diámetro, que podrían enviar una carga útil de aproximadamente 22 toneladas a la órbita terrestre baja (LEO).

Originalmente se planificaron seis variantes del CZ-5, [ 35 ] [ 36 ] pero las variantes ligeras fueron canceladas en favor de los vehículos de lanzamiento de la familia CZ-6 y CZ-7.

Preocupaciones por los desechos espaciales

El cohete Larga Marcha 5 Y2 está siendo transportado desde el edificio de ensamblaje hasta la plataforma de lanzamiento 101 en el Centro Espacial de Lanzamiento de Wenchang .

La primera etapa de la variante Larga Marcha 5B, que puede alcanzar la velocidad orbital y pesa 21,6 toneladas, actualmente carece de la capacidad de reentrada atmosférica controlada, lo que significa que los escombros podrían causar daños en tierra al reingresar. [ 39 ] Sin modificaciones, se espera que todos los lanzamientos a órbita terrestre baja de la Larga Marcha 5B resulten en reentradas incontroladas. [ 40 ] [ 41 ]

La variante 5B es la que genera preocupación debido a su configuración LEO única. La etapa central del cohete (primera etapa) se lanza directamente a la órbita, [ 42 ] que también funciona inusualmente como etapa superior para realizar la inserción de la carga útil. [ 43 ] Normalmente, la primera etapa del cohete nunca alcanza la velocidad orbital, mientras que la etapa superior, más pequeña, suele desintegrarse en la atmósfera durante la reentrada. Sin embargo, la primera y la etapa superior del Larga Marcha 5B están combinadas en una sola, lo que dificulta los esfuerzos de mitigación. [ 43 ]

Entre las posibles soluciones se incluye el reinicio de los motores durante la reentrada para reducir la velocidad y la probabilidad de colisión, como en el caso del Long March 2D . China también ha desarrollado aletas de rejilla en otras variantes del Long March para dirigir las etapas durante la reentrada. [ 44 ] Sin embargo, el Long March 5B aún no ha demostrado estas capacidades. [ 43 ]

Según se informó, los restos encontrados en Costa de Marfil en mayo de 2022 eran los restos del primer lanzamiento del cohete Larga Marcha 5B (5B-Y1). [ 45 ] [ 46 ] Aunque la probabilidad de que los restos de un cohete impacten en zonas pobladas es matemáticamente minúscula, algunos científicos temen que la actitud negligente de muchos países pueda provocar víctimas. [ 47 ]

En respuesta a las críticas, la CNSA afirmó haber tomado medidas para garantizar reingresos seguros. Xu Yansong, exdirector de cooperación internacional de la Administración Espacial Nacional de China (CNSA), declaró a la audiencia en la transmisión en vivo de la CNSA para el 5B-Y3 que el proceso de reingreso se mejoró con el " proceso de pasivación " ( chino :钝化处理[ 48 ] ), y que la etapa central se diseñó especialmente con materiales más ligeros para que la gran mayoría de los componentes se ablacionaran durante el reingreso. [ 49 ] [ 50 ] Antes del lanzamiento del 5B-Y4, Liu Bing, subdirector de diseño del Long March 5B, declaró a los periodistas que se realizó una "evaluación exhaustiva" del 5B para permitir un reingreso seguro, aunque no se revelaron detalles sobre el procedimiento de reingreso mejorado. [ 51 ]

La etapa central de la Larga Marcha 5B-Y3 reingresó a la atmósfera terrestre el 30 de julio de 2022 sobre los océanos Índico y Pacífico. [ 46 ] Los restos de 5B-Y4 cayeron en el Pacífico centro-sur el 4 de noviembre de 2022. [ 52 ]

El 16 de diciembre de 2024, se lanzó el Long March 5B Y6 con la etapa superior Yuanzheng-2 , lo que significa que la etapa central no entraría en órbita y regresaría sin control. [ 53 ] Los siguientes dos lanzamientos del 5B (5B-Y7 y Y8) también incluyeron una etapa superior Yuanzheng-2. Pero el 5B-Y5 previsto podría no incluirla.

Estadísticas de lanzamiento

Los cohetes de la familia Larga Marcha 5 han acumulado un total de 18 lanzamientos hasta el 11 de junio de 2026.  De estos, 17 fueron exitosos con un solo lanzamiento fallido. La tasa de éxito acumulada es94,4% .

Resultados del lanzamiento

1
2
3
4
2016
2020
2022
2024
2026
2028
  •  Falla
  •  Fallo parcial
  •  Éxito
  •  Planificado

Configuraciones de cohetes

1
2
3
4
2016
2018
2020
'22
'23
'24
'25
'26
  •  CZ-5
  •  CZ-5B

Lista de lanzamientos

Las siglas “TBD” al final de la lista significan “Por determinar”.

Véase también

Notas

  1. ↑ Un fragmento de escombros de hasta 12 metros de longitud, posiblemente procedente de la reentrada de la etapa central CZ-5B de este lanzamiento, fue encontrado en la aldea de Mahounou, en Costa de Marfil, alrededor del 11 o 12 de mayo de 2020. [ 31 ]
  2. ↑ La etapa central de la misión CZ-5B Y2 también alcanzó la velocidad suficiente para permanecer en una órbita terrestre baja pero descendente durante más de una semana, al igual que la etapa central de la misión CZ-5B Y1; la etapa central de la misión CZ-5B Y2 finalmente reingresó a la atmósfera terrestre a muchos kilómetros sobre la Península Arábiga durante las primeras horas de la mañana del 9 de mayo de 2021 (UTC) con una posible ubicación de impacto de escombros frente a las Maldivas en el Océano Índico. [ 32 ]

Referencias

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