China inaugura nova era na sua longa marcha espacial



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Um novo primeiro passo na longa marcha da China para o futuro, foi hoje dado com o lançamento do seu novo foguetão CZ-7 Chang Zheng-7.

O lançamento do foguetão Chang Zheng-7/YZ-1A (Y1) teve lugar às 12:00:07,413UTC do dia 25 de Junho de 2016 inaugurando também o novo Centro de Lançamentos Espaciais de Wenchang, localizado na Ilha de Hainan.

O estágio superior YZ-1A separou-se após 603 segundos de voo e ficou colocado numa órbita com um perigeu a 200 km de altitude e apogeu a 394 km de altitude.

A carga principal para esta missão foi uma versão à escala de uma cápsula espacial tripulada da próxima geração que foi recuperada na Mongólia Interior após um curto voo orbital. A aterragem teve lugar às 0741UTC do dia 26 de Junho. Esta cápsula é um modelo à escala “1:0,6” da cápsula real, tendo uma altura de 2,3 metros, diâmetro máximo de 2,6 metros e uma massa de 2.600 kg. A cápsula estava equipada com um sistema de protecção térmica reutilizável e um pára-quedas adicional por questões de estabilização aerodinâmica.

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Um novo foguetão para o futuro

O desenvolvimento do CZ-7 Chang Zheng-7 (长征七号) teve início em Maio de 2010, sendo então designado CZ-2F/H Chang Zheng-2F/H. O novo lançador é um vector de capacidade média desenvolvido pela Academia Chinesa de Tecnologia de Veículos Lançadores. O projecto inicial apontava para uma versão modernizada do foguetão CZ-2F Chang Zheng-2F para ser utilizado em missão tripuladas e não tripuladas do programa espacial tripulado da China.

O CZ-7 será principalmente utilizado para colocar em órbita o veículo logístico TZ Tianzhou para o laboratório orbital TG-2 Tiangong-2 e para a estação espacial modular TG Tiangong, mas no futuro irá substituir os actuais lançadores que consomem propelentes hipergólicos CZ-2 Chang Zheng-2, CZ-3 Chang Zheng-3 e CZ-4 Chang Zheng-4.

CZ-7Y1 9Os voos iniciais do novo foguetão serão vistos como lançamentos de ensaio antes de se atingir uma capacidade operacional, altura em que será utilizado para lançamentos tripulados.

Os componentes do lançador são fabricados na cidade industrial de Tianjin e depois transportados para o local de lançamento utilizando dois navios de carga construídos para esse efeito, o Yuanwang-21 e o Yuanwang-22. Os componentes são depois descarregados no porto de Qinglan que serve o Centro de Lançamentos Espaciais de Wenchang.

O Chang Zheng-7 é propulsionado pelo novo motor YF-100, com o primeiro estágio a utilizar dois motores e os propulsores laterais a utilizarem um motor cada um, e pelo motor YF-115, com o segundo estágio a utilizar quatro motores. Estes dois motores consomem querosene e oxigénio líquido (LOX).

O desenvolvimento do YF-100 teve início em 2000 na Academia de Tecnologia de Propulsão Espacial Líquida. O motor foi certificado para Administração Estatal para a Ciência, Tecnologia e Industria para Defesa Nacional em Maio de 2012. É um motor de combustão de ciclo escalonado que desenvolve 1.199,48 kN ao nível do mar (1.339,48 kN no vácuo) com um impulso específico de 2.942,0 Ns/kg (3.286,2 Ns/kg no vácuo). O motor é também utilizado nos foguetões CZ-5 Chang Zheng-5 e CZ-6 Chang Zheng-6.

O motor YF-115 é também um motor de combustão de ciclo escalonado que desenvolve 176,5 kN no vácuo. O seu comprimento total é de 2,33 metros e o seu diâmetro é de 0,94 metros. O motor foi desenvolvido pela Academia de Tecnologia de Propulsão Espacial Líquida e é também utilizado nos foguetões CZ-5 Chang Zheng-5 e CZ-6 Chang Zheng-6.

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A configuração básica do CZ-7 é um lançador a dois estágios com quatro propulsores laterais a auxiliar o primeiro estágio. O comprimento total é de 53,00 metros, diâmetro de 3,35 metros e envergadura de 10,05 metros. A sua massa bruta é de 597.000 kg. No lançamento desenvolve uma força de 7.200 kN e o lançador é capaz de colocar 13.500 kg numa órbita terrestre baixa a 400 km de altitude ou 5.500 kg numa órbita sincronizada com o Sol a 700 km de altitude.

No seu voo inaugural, o CZ-7 estava equipado com um estágio superior YZ-1A. Este estágio apresenta algumas melhorias em relação à versão original YZ-1. O seu tempo de missão foi alargado para 48 horas em comparação com as 6,5 horas para o YZ-1, e é capaz de realizar nove reignições do seu motor (possivelmente poderá realizar até 20 queimas). O estágio é capaz de executar pelo menos sete manobras de separação de satélites (o YZ-1 só tem capacidade para um satélite). O YZ-1A possui um sistema de controlo térmico melhorado, além de melhores algoritmos de orientação e planeamento orbital para missões de lançamentos múltiplos. O YZ-1A será assim a base para futuros estágios a ser utilizados em missões no espaço profundo, rebocadores espaciais e veículos de manutenção e de remoção orbital.

Wenchang – um centro espacial para o futuro

O Centro de Lançamentos Espaciais de Wenchang está localizado no canto Nordeste da Ilha de Hainan na costa Sul da China.

O novo complexo de lançamento traz uma maior versatilidade que não proporcionada pelos restantes três locais de lançamento (Jiuquan, Xichang e Taiyuan). Wenchang fornece um aumento de performance para os lançadores que é ganho devido ao facto de se localizar a somente 19º de latitude do equador terrestre. Isto reduz a quantidade de propelente que é necessário para o satélite manobrar a partir da sua órbita inicial para a órbita geossíncrona.

Os foguetões podem ser lançados numa direcção a Sudeste para o Pacífico Sul, evitando assim a possibilidade de destroços ou dos estágios caírem sobre zonas populacionais.

Wenchang está equipado com dois complexos de lançamento. O Complexo de Lançamento LC101 é utilizado para a família de foguetões CZ-5 Chang Zheng-5, enquanto que o Complexo de Lançamento LC201 é utilizado para o foguetão CZ-7 Chang Zheng-7. Ambas as plataforma de lançamento são similares e estão equipadas com uma torre umbilical fixa, fossos e condutas deflectoras de chamas. Tal como acontece nos outros coentros espaciais da China, as torres umbilicais possuem braços amovíveis que permitem o acesso dos técnicos aos diferentes estágios do lançador e à sua carga.

As plataformas de lançamento utilizam um sistema de supressão de ondas de choque, inundando a base da plataforma de lançamento e o fosso deflector das chamas com um grande volume de água para assim diminuir as ondas sonoras geradas pelos motores do veículo.

As plataformas são servidas por dois edifícios de integração e montagem. O Complexo de Lançamento LC101 é servido pelo Edifício 501, enquanto que o Complexo de Lançamento LC201 é servido pelo Edifício 502. Cada edifício tem uma altura de 99,4 metros permitindo a montagem e teste do veículo lançador na sua posição vertical já totalmente integrado. Esta é uma nova aproximação à maneira como os lançadores são preparados para as suas missões já que nos restantes centros de lançamento, os foguetões são montados no complexo de lançamento.

Após serem montados no edifício de integração e montagem sobre uma plataforma de lançamento móvel, o conjunto é transportado para o complexo de lançamento. A viagem demora vários minutos a percorrer os 2.800 metros que separação os dois edifícios. Após chegar à plataforma de lançamento, a estrutura móvel é colocada sobre o fosso das chamas e procede-se à ligação das conexões umbilicais entre a estrutura fixa e a plataforma móvel que contém o lançador.

Carga inaugural

Tal como acontece na maioria dos lançamentos da China, a informação sobre a carga inaugural do primeiro CZ-7 é muito escassa. No entanto, sabe-se que a bordo segue um protótipo de um futuro veículo espacial tripulado, o picosat Aoxiang Zhixing, e os satélites AL-1 Aolong-1, Tiang-1 e Tiange-2, além de uma carga de balastro e uma experiência de reabastecimento.

Tendo por base a venerável Soyuz, a cápsula espacial Shenzhou irá ser vir as próximas gerações de estações espaciais da China: o laboratório orbital TG-2 Tiangong-2 e a estação espacial modular TG Tiangong, cuja construção orbital está prevista para ter início em 2018. 

Porém, no futuro a China aponta para projectos e destinos mais ambiciosos. A cápsula Shenzhou não pode cumprir estes objectivos devido às suas capacidades limitadas, e assim os engenheiros Chineses iniciaram o desenvolvimento de um novo veículo que poderá transportar as esperanças e sonhos das futuras explorações espaciais da China para a Lua e mais além.

Um artigo publicado recentemente define o papel para o futuro Veículo Tripulado da Nova Geração (VTNG): transporte de tripulação de e para uma estação espacial na órbita terrestre baixa, missões de exploração aos Pontos de Lagrange no sistema Terra-Lua, missões lunares tripuladas, missões aos asteróides localizados perto da Terra e missões tripuladas a Marte.

O mesmo artigo definia que o VTNG deveria ser capaz de transportar entre dois a seis tripulantes e definia também duas versões da nova cápsula: uma versão de 14.000 kg para missões na órbita terrestre baixa, missões aos asteróides localizados perto da Terra e missões tripuladas a Marte, e uma versão de 20.000 kg para missões lunares. Tendo por base estes requerimentos, o VTNG deverá ser capaz de permanecer em órbita durante pelo menos 21 dias ou dois anos caso esteja acoplado a uma estação espacial.

O módulo da tripulação terá uma forma cónica, adoptando um arranjo em dois módulos, sendo o módulo frontal o módulo habitável e o módulo posterior um módulo cilíndrico de serviço. Um porto de acoplagem e sensores associados serão colocados na parte frontal do módulo cónico. O veículo pode ser adaptado com dois módulos cilíndricos distintos, com diferentes sistemas de propulsão e capacidade de carga de propelente. O escudo térmico será fabricado em material ablativo super leve. O novo veículo deverá ser recuperado no mar perto do equador junto da costa chinesa, mantendo-se no entanto a capacidade de recuperação em terra.

O picosat Aoxiang Zhixing (翱翔之星) é um CubeSat-12U com as dimensões 196×190×315 mm e uma massa de 18 kg (incluindo o adaptador de carga a massa é de 33 kg). Desenvolvido pela Universidade Politécnica do Noroeste, o satélite irá validar novas tecnologias de navegação utilizando luz polarizada, dispositivos comerciais de hardware reconfigurável com protecção anti-radiação, verificar a precisão dos componentes utilizados na construção de micro-satélites e verificar o desempenho de um sistema de estabilização nos três eixos espaciais.

AL-1 Aolong-1 (遨龙一号) é uma experiência de remoção activa de detritos espaciais utilizando um braço robótico e literalmente atirando-os para a atmosfera.

Os satélites Tiange-1 (天鸽飞行器) e Tiange-2 são pequenos satélites que irão levar a cabo experiências de comunicação entre si e com a Terra.

Montado no estágio YZ-1A encontrava-se a experiência de reabastecimento em órbita Zai Guijia Zhu Shiyan Zhuangzhi (在轨加注实验装置).

No conjunto de cargas encontrava-se uma carga de balastro denominada Pei Zhong Zhijia com uma massa de cerca de 12.000 kg e a forma semelhante ao veículo logístico Tianzhou.

Dados estatísticos e próximos lançamentos

– Lançamento orbital: 5555

– Lançamento orbital com sucesso: 5203

– Lançamento orbital China: 243

– Lançamento orbital China com sucesso: 231

– Lançamento orbital desde Wenchang: 1

– Lançamento orbital desde Wenchang com sucesso: 1

Ao se referir a ‘lançamentos com sucesso’ significa um lançamento no qual algo atingiu a órbita terrestre, o que por si só pode não implicar o sucesso do lançamento ou da missão em causa (como foi o caso do lançamento do Progress M-27M).

A seguinte tabela mostra os totais de lançamentos executados este ano em relação aos previstos para cada polígono à data deste lançamento.

2016-042 1

2016-042 2

Dos lançamentos bem sucedidos levados a cabo: 28,6% foram realizados pela Rússia; 26,2% pelos Estados Unidos (incluindo ULA (45,5%), SpaceX (54,5%) e Orbital SC); 19,0% pela China; 11,9% pela Arianespace; 9,5% pela Índia, 2,4% pelo Japão e 2,4% pela Coreia do Norte.

Os próximos lançamentos orbitais previstos são (hora UTC):

07 Jul (01:36:00) – 11A511U-FG Soyuz-FG – Baikonur, LC1 PU-5 – Soyuz MS-01

16 Jul (21:41:00) – 11A511U Soyuz-U – Baikonur, LC1 PU-5 – Progress MS-03

18 Jul (04:45:00) – Falcon-9 (027) – Cabo Canaveral AFS, SLC-41 – Dragon SpX-9 (CRS9)

26 Jul (20:45:07) – Ariane-5ECA (L583 (?)/VA231) – CSG Kourou, ELA3 – NBN CO 1B (Sky Muster II); GSAT-18

28 Jul (12:00:00) – Atlas-V/421 (AV-065) – Cabo Canaveral AFS, SLC-41 – NROL-61 (Quasar)

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