Hosszú Menetelés-5: újrakezdés
(Rovat: Kínai rakéták, Kínai műholdak , Lássuk és halljuk egymást - 2019.12.28 06:15.)

Több mint két éves szünet után sikeresen startolt a legnagyobb kínai rakéta.

A kínai űrprogram jövője szempontjából kritikus indításra került sor tegnap a Hajnan (Hainan) szigetén fekvő Vencsang (Wenchang) űrközpontból. A legerősebb kínai rakéta indult a világűrbe. A pontos időpont december 27-én magyar idő szerint 13:45 volt.

A rakéta

Mint arra az Űrvilág olvasói talán emlékeznek, 2016 novemberében sikerrel, majd 2017 júliusában kudarccal végződött a Hosszú Menetelés-5 (Long March-5 / Chang Zheng-5 / LM-5 / CZ-5) rakéta repülése. A mostani, harmadik példány repülése tehát igen kritikus volt, figyelembe véve, hogy

• majd ennek a típusnak kéne indítani az első kínai Mars-szondát a vörös bolygóhoz, valamint
• az ország első holdi talajmintát vevő és visszahozó automatikus űreszközét égi kísérőnkhöz.
• Ráadásul a CZ-5 „kikönnyített” változata (CZ-5B) fogja indítani a három modulból álló kínai űrállomás blokkjait alacsony Föld körüli (LEO) pályára (lásd később).

Az új CZ-5-ös rakéta az amerikai Delta-4 Heavyvel vethető össze. A rakéta 5 m átmérőjű és 56,97 m magas központi egysége tartalmazza a 31,02 m magas és 5 m átmérőjű első, és az annak a tetején ülő második fokozatot. A teljes rakéta starttömege 870 tonna, és az első fokozat, valamint a 4 gyorsítófokozat (lásd később) összesen 10 hajtóműve az induláskor 1080 tonna tolóerőt biztosít.

Az első fokozatban új kriogén hajtóműveket találunk, méghozzá két YF-77-est. Ez a Kínában valaha épített legerősebb hidrogén üzemanyagú rakétahajtómű. A második repülésen ezen hajtómű turbószivattyújával adódtak gondok. Az esemény kivizsgálása, a módosítások megtervezése, kivitelezése és tesztelése két évet vett igénybe. Az induláskor a két YF-77 együttesen 104 tonna tolóerőt biztosít és égési idejük közel 8 perc.

A központi első fokozat oldalára szerelt, 26,28 m magas, és 3,25 m átmérőjű, négy darab gyorsítórakéta (booster) mindegyike 2-2 darab YF-100-as hajtóművel rendelkezik. Az YF-100 az orosz RD-120 javított változata, mely kerozinnal és folyékony oxigénnel működik. Ezeket korábban már kipróbálták, hisz mind a CZ-6 (LM-6), mind pedig a CZ-7 (LM-7) típusok korábbi repülésein ilyenek üzemeltek. (A CZ-5 tulajdonképpen a CZ-6 és CZ-7 elemeiből épített nehézrakéta.) Egy-egy booster az induláskor mintegy 165 tonnát nyom, és 242 tonna tolóerőt biztosít, leválasztásukra a repülés harmadik percének végén kerül sor.

A harmadik Hosszú Menetelés-5 rakéta a vertikális szerelőállvány mellett a Vencsang űrközpontban. (Kép: CASC)

A CZ-5 második fokozata 12 m magas, 5 m átmérőjű, és két YF-75D LH2/LOX hajtóművet rejt. A két YF-75D 32,6 tonna tolóerőt biztosít 438 másodpercen át. (Hasonló rakétahajtóművek már évek óta üzemelnek a CZ-3A és CZ-3B rakéták végfokozataiban.) A 26 tonnás második fokozat 22,9 tonna üzemanyagot és oxidálóanyagot szállít. A rakétahajtóművek kétszeres gyújtásával (az első: 355 másodperc a LEO pálya eléréshez; a második 592 másodperccel később, 345 másodpercen keresztül) már közel a geostacionárius átmeneti pálya (GTO) eléréshez szükséges sebességre gyorsít a fokozat. (A repülési profil megfelel annak, amit a 2017-es, balul sikerült indításkor terveztek.)

Az YZ-2 jelű végfokozat első gyújtásával az, ami a rakétarendszerből még megmaradt, eléri a GTO pályához szükséges sebességet, majd második gyújtásával (több órával később) kialakítják a geostacionárius (GEO) körpályát.

A műhold

A Hosszú Menetelés-5 most a 7,5 tonnás Sicsien-20 (Shijian-20, a név jelentése gyakorlat(i)) távközlési holdat állította geostacionárius átmeneti pályára. A műhold a DFH-5 (Dong Fang Hong) műholdbusz alapjain épült. Ez ma a legmodernebb kínai nehéz GEO „műholdváz”, melyet a jelen és a közeljövő nagy kapacitású távközlési és geostacionárius földmegfigyelő holdjai fognak használni. Jellegzetességei:

• az elektromos hajtómű,
• a kihajtható hűtőradiátor-rendszer,
• a félmerev napelemszárny,
• az új generációs tápegység és annak vezérlése,
• az 1800–2750 kg között változtatható üres, és
• a 6500–9000 kg közötti induló (ezen belül 1200–2200 kg hasznos) teher.
• A tervezett élettartam: 12–15 év,
• az élettartam kezdetén rendelkezésre álló teljesítmény 10– 30 kilowatt.

Korábban ezen a buszon valósultak meg az APStar-6D távközlési és a – második CZ-5 indításkor elvesztett – Sicsien-18 technológiai műholdak. A Sicsien-20 tulajdonképpen a 18-as pótlására épült, azzal megegyező űreszköz. A jelenleg használatos (DFH-4 buszon megvalósult) távközlési műholdak 20 gigabit/másodperces átviteli sebességével szemben 300 Gb/s sebességre képes. A Sicsien-20 optikai (lézeres) távközlési, valamint kvantumkommunikációs kísérleti berendezést is visz magával.

A CZ-5 jövője

Amennyiben a mostani CZ-5-tel minden rendben volt, akkor 2020 elején indulhat a Holdhoz a Csang'e-5 (Chang'e-5), mely sima leszállást és mintavételt követően 1976 óta az első űreszköz lehet, mely a holdport és holdkőzetet szállít vissza a Földre. Ha pedig tényleg „minden összejön”, akkor a 2020. július–augusztusi Mars-indítási ablakban, az ötödik CZ-5 starttal kerülhetne pályára az ország első bolygóközi űreszköze, a vörös bolygó körüli pályára álló orbiter, valamint a sima leszállást megkísérlő lander és az azon utazó rover.

Ahogy az Both Előd december 26-ai cikkében olvasható: „A Hosszú Menetelés-5 rakéta 5B változatát alacsony Föld körüli pályára indítandó küldetések számára tervezték. Első hasznos terhe egy új generációs, embereket szállító űrhajó legénység nélküli tesztrepülése lesz. Az új űrhajót Kína a Föld körüli pályánál távolabbra indítandó küldetések számára fejleszti, Az 5B változat sikeres repülése esetén Kína 2021-ben elkezdheti (moduláris) űrállomásának kiépítését.”