Udany start nowej chińskiej rakiety nośnej CZ-5

Nowa rakieta z grubsza przypomina nieco rozwiązania stosowane w przypadku rakiet nośnych CZ-2E, jednak jest to tylko podobieństwo zewnętrzne. Wariant CZ-5 użyty w locie wykorzystuje cztery silniki pomocnicze oraz dwa stopnie centralne nadając rakiecie wysokość około 57 metrów, a więc rozmiary tylko nieco mniejsze od ciężkiej amerykańskiej rakiety Delta IV Heavy. Jednakże jest od rakiety Delta nieco cięższa o różnicy wynoszącej około 130 ton – jej masa startowa wynosi bowiem 869 ton. Jej osiągi są natomiast porównywalne z amerykańskim odpowiednikiem.

Cztery wykorzystywane silniki pomocnicze o wysokości 26 metrów i szerokości 3,25 metra są napędzane nowymi silnikami rakietowymi YF-100, których opracowywanie rozpoczęto w roku 2000, a w maju 2012 roku przeszły wymaganą certyfikację i zostały zakwalifikowane do lotów. Pierwszy lot silnik tego typu odbył w 2015 roku, stanowiąc jednostkę napędową pierwszego stopnia rakiety LM-6. Co ciekawe, każdy ze stopni pomocniczych wykorzystuje po dwa takie silniki, przy czym pojedynczy silnik generuje prawie 1200 kN ciągu na poziomie morza i blisko 1340 kN w próżni. Silniki pracują przez 155 sekund, po czym są odrzucane. Są to konstrukcje stanowiące pewne odejście od wcześniej wykorzystywanych koncepcji hipergolicznych, popularnych w konstrukcjach chińskich i stosowanych na przykład w załogowej rakiecie CZ-2F. YT-100 wykorzystują w roli paliwa naftę, a utleniaczem jest ciekły tlen. Są to zatem konstrukcje bezpieczniejsze w użyciu i łatwiejsze w obsłudze.

Pierwszy stopień został wyposażony w dwa silniki YF-77 – pierwsze chińskie jednostki napędowe przystosowane do pracy z paliwami kriogenicznymi: ciekłym wodorem i ciekłym tlenem. Jest to zatem także odejście od typowego rozwiązania wykorzystywanego do tej pory (poza CZ-6) w pierwszych stopniach rakiet chińskich, opartego o UDMH (niesymetryczną dimetylohydrazynę) oraz tetratlenek diazotu (N2O4). Masa pierwszego stopnia po zatankowaniu wynosi około 176 ton, przy wysokości 31 metrów i średnicy 5 metrów, a czas pracy wynosi aż 520 sekund. Ciąg pojedynczego silnika YF-77 wynosi 510 kN na poziomie morza i 700 kN w próżni. Z tego względu krytyczny ciąg wymagany do startu zapewniają cztery silniki pomocnicze. Podobnie jak miało to miejsce w przypadku silników YF-100, początek prac nad jednostkami napędowymi YF-77 rozpoczęto na początku wieku w 2002 roku, specjalnie na potrzeby rakiet serii CZ-5. Dzisiejszy lot był zatem ich debiutem.

Drugi stopień posiada masę startową wynoszącą 26 ton i wysokość równą 12 metrów przy średnicy identycznej z pierwszym stopniem, a więc wynoszącym 5 metrów i wyposażony jest w dwa silniki rakietowe YF-75D, również wykorzystujące kriogeniczną kombinację ciekłego tlenu oraz ciekłego wodoru. YF-75D jest silnikiem trzeciej generacji będącym rozwinięciem jednostki napędowej YF-75, wykorzystywanej od 1994 roku na rakietach serii CZ-3A, CZ-3B oraz CZ-3C, nad którym prace rozpoczęto w 2006 roku. Podobnie jak w przypadku YF-77 był to pierwszy lot jednostek napędowych tego typu.

Nowa rakieta nośna, której program budowy rozpoczęto w 2004 roku ma za zadanie zwiększyć możliwości Chin w wynoszeniu ciężkich satelitów na orbity o profilu geostacjonarnym oraz bardzo dużych ładunków na niskie orbity okołoziemskie (LEO). Przypuszczalnie posłuży w budowie następnej generacji stacji orbitalnej, złożonej z wielu modułów, przypominającej nieco stację Mir oraz kompleks Międzynarodowej Stacji Kosmicznej. Jednocześnie lot ma wyraźny aspekt polityczny – tak ciężkimi rakietami nośnymi dysponują obecnie jedynie Stany Zjednoczone, Rosja oraz Europa. Wprowadzenie do służby rakiety CZ-5 oznacza zatem jeszcze silniejszą obecność Chin w elitarnym gronie największych potęg kosmicznych.

W swoim pierwszym locie CZ-5 wyniosła na orbitę geotransferową (GTO) eksperymentalnego satelitę Shijian 17 o którym niewiele wiadomo ponad to, że ma on przeprowadzić próby nowego napędu elektrycznego na orbicie, wykorzystywanego do stabilizowania położenia satelitów geostacjonarnych.

Do czego jeszcze może posłużyć tak ciężka rakieta nośna? Pomijając misje naukowe, analogiczna rakieta amerykańska – Delta IV Heavy – służy obecnie rządowi Stanów Zjednoczonych jako środek wynoszenia bardzo dużych i wyspecjalizowanych satelitów orbitalnych zwiadu elektronicznego (MENTOR) i optycznego (KH-11). Być może CZ-5 również będzie w stanie realizować misje tego typu.