Chiny pracują nad ciężką rakietą nośną

Chiny są trzecią potęgą kosmiczną po Stanach Zjednoczonych i Rosji, ale przed Europą. Program kosmiczny tego kraju jest realizowany wprawdzie bez dużego tempa, ale systematycznie. W ubiegłym roku Chiny dogoniły już USA jeśli idzie o liczbę startów rakiet, organizowane są sporadycznie misje księżycowe (w planach także międzyplanetarne), i w szczególności realizowany jest - choć bardzo małymi krokami - program załogowy.

Loty załogowe są najbardziej spektakularnym przedsięwzięciem astronautycznym, ale zarazem najbardziej kosztownym, gdyż umieszczenie w kosmosie człowieka i zapewnienie mu możliwości przeżycia wymaga wyniesienia wraz z nim wiele sprzętu o masie rzędu kilku ton.

Dotychczasowe osiągnięcia chińskiego programu załogowego:

Statek (nazwa) Start Czas lotu (h) Załoga (liczba osób) Cel lotu
Shenzhou 5 15.10.2003 21 1 Pierwszy chiński lot załogowy
Shenzhou 6 12.10.2005 116 2 Testy pracy w kosmosie
Shenzhou 7 25.09.2008 68 3 Pierwsze wyjście w otwarty kosmos

Ograniczenie chińskiego programu załogowego wynika z braku silniejszej rakiety nośnej. Największa obecnie chińska rakieta Chang Zheng 3B (w skrócie CZ, Długi Marsz, w literaturze na ogół używa się angielskiej nazwy Long March), może wynieść ok. 12 t na niską orbitę wokółziemską (LEO). Przystosowana do wynoszenia statków załogowych rakieta CZ 2F umożliwia wyniesienie na niską orbitę statków Shenzhou o masie 8,4 t, które są wzorowane na rosyjskich Sojuzach, ale większych już nie. Dlatego z budową załogowej stacji orbitalnej, która stanowi jeden z priorytetów chińskiego programu kosmicznego, Chiny muszą poczekać aż zbudują i przetestują cięższą rakietę.

Wprawdzie w mediach dość dużo mówi się o stacji orbitalnej Tiangong, która ma znaleźć się na orbicie już w tym roku, a w przyszłym przycumuje do niej załoga, ale nie będzie to tak naprawdę stacja orbitalna, czyli obiekt umożliwiający załodze stały pobyt na orbicie i wymianę załóg. Tiangong jest na to zbyt mały, gdyż ma zaledwie wymiary i masę statków Shenzhou, a pojemność mieszkalną nieco tylko większą od Shenzhou - funkcjonalnością przypomina on bardziej Progressa niż np. Saluta. Od Shenzhou różni się przede wszystkim tym, że nie potrzebuje on kapsuły powrotnej, w związku z czym można było zaprojektować w nim jedno większe pomieszczenie hermetyczne. Jednak Tiangong 1 nie będzie nawet wyposażony w system podtrzymywania życia, dopiero następne statki Tiangong 2 i 3 będą miały takie systemy z tym, że tylko ostatni z nich umożliwi dłuższy pobyt astronautów w jego ciasnym wnętrzu. Rzeczywista chińska stacja orbitalna, docelowo niemal wielkości stacji Mir, znajdzie się na orbicie dopiero około 2020 roku, gdy będzie już do dyspozycji większa rakieta nośna.

Prace nad chińską ciężką rakietą nośną oczywiście już trwają. Będzie ona nosić nazwę Chang Zheng 5 (CZ 5). CZ 5 będą stanowić całą rodzinę rakiet o różnych możliwościach, której podstawowy model będzie miał udźwig ok. 25 ton na LEO i przewiduje się, że wystartuje już w 2014 roku. Wówczas dopiero stanie się możliwe budowanie przez Chiny stacji orbitalne o rozmiarach Mira. Ogólne plany tej stacji zostały już opublikowane przez chińskie media.

Chińskie rakiety nośne przeznaczone do programu załogowego:

Rakieta (nazwa) Masa (t) Udźwig (t) Pierwszy start Przeznaczenie
CZ 2F 464 8,4 1999 Loty statków Shenzhou
CZ 2F/G 464 8,4 2011? Wersja CZ 2F dla statków Tiangong
CZ 5 800 25 2014 Moduły przyszłej stacji orbitalnej

Porównanie z innymi rakietami:

Rakieta (nazwa) Udźwig (t) Pierwszy start Przeznaczenie
Atlas V 20,5 2006 Komercyjna (ULA)
Delta IV Heavy 22,5 2004 Komercyjna (ULA)
Falcon Heavy 53 2013? Komercyjna (SpaceX)
SLS 64 2016? Misje księżycowe i marsjańskie NASA

Rakieta Chang Zheng 5 w podstawowej, najcięższej wersji będzie miała następujące parametry:

masa startowa: 800 t,

maks. wysokość: 62 m,

średnica głównego stopnia: 5,2 m,

ciąg na powierzchni Ziemi: 10,64 MN,

udźwig na LEO (niska orbita wokółziemska: 200 km): 25 t,

udźwig na GTO (orbita transferowa do geostacjonarnej): 14 t,

liczba członów: 2,5:

- 1. człon: dwa silniki YF-50t na paliwo płynne (ciekły wodór LH2/ ciekły tlen LOX),

- silniki boczne (boostery): cztery silniki YF-120t (nafta/LOX),

- 2. człon: dwa silniki YF-75t (LH2/LOX).

Chiny planują już budowę jeszcze potężniejszej rakiety, którą hipotetycznie określa się jako Chang Zheng X. Główny człon tej rakiety ma mieć średnicę 9 m, a wysokość w całości wyniesie około 100 m. Rakieta będzie mogła wynieść na orbitę aż 130 t, czyli tyle co Ares V z odwołanego już przez NASA programu księżycowego Constellation. Są to jednak koncepcje bardzo wstępne i nie należy się spodziewać, by w ciągu najbliższych kilku lat podjęto bardziej konkretne prace nad tą rakietą.

Kosmonauta.net