Segundo Chang Zheng-7A lançado com sucesso desde Wenchang

A China levou a cabo com sucesso o lançamento do segundo foguetão CZ-7A Chang Zheng-7A a partir do Centro de Lançamentos Espaciais de Wenchang, Hainan. O lançamento do Chang Zheng-7A (Y2) teve lugar às 1751:28,409UTC do dia 11 de Março de 2021.

O lançamento foi levado a cabo a partir do Complexo de Lançamento LC201, transportando o satélite Shiyan-9. que se terá separado numa órbita de transferência para a órbita geossíncrona com um perigeu a 270 km, apogeu a 35.991 km e inclinação orbital de 19,5.°.

Este é então mais um passo da indústria espacial da China na futura substituição dos lançadores hipergólicos por lançadores menos poluentes. A utilização do Centro de Lançamentos Espaciais de Wenchang permite também a realização de lançamentos orbitais sem haver a necessidade de se proceder à evacuação de milhares de pessoas que habitam na trajectória de ascensão dos foguetões, tal como acontece no Centro de Lançamento de Satélites de Xichang, província de Sichuan.

O primeiro lançamento do Chang Zheng-7A ocorreu a 16 de Março de 2020, mas não foi bem sucedido. Após o sucesso do segundo CZ-7A foi revelado o resultado oficial da investigação ao acidente do primeiro Chang Zheng-7A, confirmando o rumor que circulava há já algum tempo e que referia uma perda de pressurização. Porém e o acontrário do que se indicava, esta perda de pressurização ocorreu num dos quatro propulsores laterais e não no segundo estágio. Esta falha ocorreui a T+2m 46s, isto é, a cinco segundos do fim da queima do primeiro estágio.

Segundo as palavras do principal responsável pelo desenvolvimento do CZ-7, “claramente vimos nas câmaras a bordo do lançador que este se desintegrava durante a separação do primeiro estágio.” O final da queima de um dos propulsores mais cedo do que o previsto, alterou por completo a atitude do veículo na separação combinado do primeiro estágio e dos propulsores laterais.

Isto explicaria a explosão alguns segundos após o final da queima do primeiro estágio que foi vista desde o solo. Aparentemente, um “defeito de fabrico” não foi mencionado num dos relatórios e a teoria da falha de um dos componente, que havia sido avançada, parece ser a correcta. A equipa terá encontrado um fenómeno de cavitação num dos tanques de oxigénio líquido de um dos propulsores.

A bordo do CZ-7A (Y2) seguiu o satélite Shiyan-9. Não existe qualquer informação sobre este satélite e anteriormente havia sido referido que o segundo CZ-7A iria tranmsportar o satélite XJY-6-02 Xinjishu Yanzheng-6-02 (新技术验证卫星六号02星).

A verdadeira natureza deste satélite não é conhecida, porém alguns comentários a circular em foruns espaciais Chineses indicam que este satélite pode ser um protótipo de um veículo de detecção remota de alta resolução a operar em órbitas elevadas (neste caso geossíncronas) ou um veículo de aplicação militar equipado com lentes de membranas ópticas utilizando ópticas difractivas. Assim, é possível que a designação Shiyan-9 seja um engodo para a verdadeira designação do satélite. O novo satélite terá sido desenvolvido pela Academia Chinesa de Tecnologia Espacial.

Um novo foguetão para o futuro

O foguetão CZ-7A Chang Zheng-7A (长征七号甲) é uma versão melhorada do lançador CZ-7 Chang Zheng-7 (长征七号), sendo equipado com um terceiro estágio criogénico.

O desenvolvimento do Chang Zheng-7 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.

A principal utilização do CZ-7 será a colocação em órbita do veículo logístico Tianzhou para a estação espacial modular Tiangong, mas no futuro irá substituir os actuais lançadores que consomem propelentes hipergólicos, tais como o CZ-2 Chang Zheng-2, CZ-3 Chang Zheng-3 e CZ-4 Chang Zheng-4.

Os voos iniciais do novo foguetão são 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.

Imagem: Junior Miranda

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.

A configuração básica do CZ-7A é um lançador a três estágios com quatro propulsores laterais a auxiliar o primeiro estágio. O comprimento total é de 60,1 metros, diâmetro de 3,35 metros e envergadura de 10,05 metros. A sua massa bruta é de 570.300 kg.

A principal característica que diferencia o CZ-7A do CZ-7 é o facto de o seu segundo estágio ser muito mais curto e transportar menos propelente do que o CZ-7. O terceiro estágio criogénico do CZ-7A é adaptado do foguetão CZ-3B/G Chang Zheng-3B/G.

No primeiro estágio, o CZ-7A utiliza dois motores YF-100. O diâmetro do primeiro estágio é de 3,35 m, tendo um comprimento de 24,7 m e uma massa bruta de 143.100 kg.

Cada propulsor lateral está equipado com um motor YF-100. O diâmetro de cada propulsor é de 2,25 m, tendo um comprimento de 26,9 m e uma massa bruta de 72.200 kg.

O segundo estágio é equipado com quatro motores YF-115, tendo um diâmetro de 3,35 m, comprimento de 12,1 m e uma massa bruta de 62.200 kg.

O CZ-7A utiliza um terceiro estágio criogénico version derivado do estágio utilizado no foguetão CZ-3B/G3. O terceiro estágio está equipado com um motor YF-75 que desenvolve uma força de 167,17 kN e tem um impulso específico de 4,295 Ns/kg. O seu diâmetrio é de 3,0 m, tendo um comprimento de 12,6 m e uma massa bruta de 18.200 kg.

A sequência de voo típica do CZ-7A vê o lançador a executar uma manobra de arfagem a 15 segundos após abandonar a plataforma de lançamento. Os propulsores laterais terminam a sua queima a 2 minutos e 53 segundos após a ignição e a separação do primeiro estágio ocorre logo de imediato juntamente com os propulsores laterais. O final da queima do primeiro estágio tem lugar a 2 minutos e 57,5 segundos de voo. A separação entre o primeiro e o segundo estágio ocorre 1,3 segundos mais tarde. A ignição do segundo estágio ocorre a T+3m 0s.

A separação das duas metades da carenagem de protecção ocorre a T+4m 40,7s e o final da queima do segundo estágio ocorre a 462,4 segundos de voo, seguindo-se a separação entre o segundo e o terceiro estágio, três segundos mais tarde.

A ignição do terceiro estágio ocorre de imediato e irá durar 3 minutos e 35 segundos. Após o final da primeira queima do terceiro estágio, segue-se uma fase não propulsionada que termina a T+24m 42s, com o terceiro estágio a iniciar a sua segunda queima. Esta tem uma duração aproximada de 216 segundos. A separação da carga para a órbita de transferência geossíncrona ocorre a T+30m 23s após o lançamento.

Centro de Lançamentos Espaciais de Wenchang

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 desempenho para os lançadores que é ganho por se localizar a somente 19.º 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 o Complexo de Lançamento LC201 é utilizado para o foguetão CZ-7 Chang Zheng-7. Ambas as plataformas 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 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.

Lançamento Veículo Missão

Plataforma

Data Hora (UTC) Carga
2017-021 Chang Zheng-7

(Y2)

07-W2

LC201

20/Abr/17 11:41:35,361 Tianzhou-1

Silu-1

2017-F03 Chang Zheng-5

(Y2)

07-W3

LC101

02/Jul/17 11:23:23,425 Shijian-18
2019-097 Chang Zheng-5

(Y3)

07-W4

LC101

27/Dez/19 12:45:10,526 Shijian-20
2020-F02 Chang Zheng-7A

(Y1)

07-W5

LC202

16/Mar/20 13:34:47,361  Xinjishu Yanzheng-6
2020-027 Chang Zheng-5B

(Y1)

921-CZ5B/Y1

LC101

05/Mai/20 10:00:27,092 Xinyidai Zairen Feichuan Shiyan Chuan

Rouxing Chongqi Shi Huowu Fanhui Cang Shiyan Cang

2020-049 Chang Zheng-5

(Y4)

07-W6

LC101

23/Jul/20 04:41:15,167 Tianwen-1
2020-092 Chang Zheng-5

(Y5)

07-W7

LC101

23/Nov/20 20:30:21,806 Chang’e-5
2020-102 Chang Zheng-8

(Y1)

07-W8

LC201

20/Dez/20 04:37:37,198 Xinjishu Yanzheng-7

Haisi-1

Tianqi-8 (Ping’an-1)

Yuanguang

ET-SMART-RSS (Zhixing-1A)

2021-019 Chang Zheng-7A

(Y2)

07-W9 (?)

LC201

11/Mar/21 17:51 Shiyan-9

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.

Dados estatísticos e próximos lançamentos

– Lançamento orbital: 6041

– Lançamento orbital China: 394 (6,52%)

– Lançamento orbital desde Wenchang: 11 (0,18% – 2,79%)

Os próximos lançamentos orbitais previstos são (hora UTC):

6042 – 13 Mar (0220:??) – Chang Zheng-4C – Jiuquan, LC43/94 – Yaogan Weixing-31 Grupo-4 (x3 sats)

6043 – 13 Mar (1006:??) – Falcon 9-111 – CE Kennedy, LC-39A – Starlink F22 (x60) [v1.0 L21]

6044 – 20 Mar (2300:??) – Electron/Photon Pathstone (F19 “They Go Up So Fast”) – Onenui (Máhia), LC-1A – BlackSky Global-9, Centauri-3, Myriota-7, RAAF-M2 A, RAAF-M2 B, Gunsmoke-J (Jacob’s Ladder), Veery Hatchling, Pathstone

6045 – 20 Mar (0607:??) – 14A14-1A Soyuz-2.1a/Fregat (x/122-05) . Baikonur, LC31 PU-6 – CAS500-1, Vigoride-x, DMSat-1, ELSA-d (Chaser), ELSA-d (Target), ASTRU MicroSat, GRUS-1B, GRUS-1C, GRUS-1D (FSTRA Fukui Prefectural Satellite), GRUS-1E, UniSat-7, BBCSAT-1, DIY-1, FEES, Regulus, SMOG-1, STECCO, WormSail, Steamjet, Lemur-2 (vários), Pixxel Sat, CubeSX-Sirius-HSE (SiriusSat 3U, Sirius-DZZ), CubeSX-HSE (MIEM 3U, NRU HSE-DZZ), Zorky, ATURK, BSTU Sat, BeeSat-5, BeeSat-6, BeeSat-7, BeeSat-8

6046 – 25 Mar (????:??) – 14A14-1B Soyuz-2.1b/Fregat-M (V15000-005/123-0x (ST30)) – Vostochniy, LC-1S – OneWeb (x36)



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