A China levou a cabo com sucesso o lançamento da missão lunar não tripulada Chang’e-6.
O lançamento teve lugar às 0927:29,132UTC do dia 3 de Maio de 2024 e foi levado a cabo pelo foguetão Chang Zheng-5 (Y8) a partir do Complexo de Lançamento LC101 do Sítio de Lançamentos Espaciais de Wenchang, província de Hainan.
A Chang’e-6 serviu como veículo suplente da Chang’e-5 e tem uma massa de cerca de 8.200 kg. É composta por quatro partes distintas: um módulo orbital (com uma massa de cerca de 4.300 kg), um módulo de descida (com uma massa de cerca de 3.780 kg abastecido), uma cápsula de regresso e um módulo de ascensão lunar (com uma massa de cerca de 120 kg). Separando-se do módulo orbital, o módulo de descida irá efectuar uma alunagem suave na superfície lunar.
A missão da Chang’e-6 deverá ter uma duração de 53 dias, entrando em órbita lunar a 7 de Maio. O veículo de alunagem deverá separar-se do orbitador a 1 de Junho. A alunagem deverá ter lugar a 2 de Junho na Cratera Apollo, localizada no hemisfério Sul no lado oculto da Lua (mais precisamente na Bacia do Polo Sul-Aitken). Após proceder á recolha de amostras da superfície lunar, o estágio de ascensão deverá deixar a superfície lunar a 4 de Junho e iniciar uma série de manobras de aproximação com o orbitador, acoplando com este a 6 de Junho. A manobra de regresso à Terra será iniciada a 20 de Junho e a chegada ao nosso planeta deverá ocorrer a 25 de Junho.
A Chang’e-6 irá alunar na Cratera Apollo localizada na bacia do Polo Sul – Aitken. Esta é uma enorme cratera de impacto localizada no lado oculto da Lua, tendo cerca de 2.500 km de diâmetro e 13 km de profundidade, sendo uma das maiores crateras de impacto conhecidas no Sistema Solar. Foi nomeado por seus dois pontos em lados opostos; a cratera Aitken no extremo norte e o polo sul lunar, no outro extremo. A borda externa da bacia pode ser vista da Terra como uma enorme cadeia de montanhas localizadas no sul lunar.
O módulo de descida transporta três instrumentos: o DORN (Detection of Outgassing Radon) – França, para estudar o transporte de poeiras lunares e outro voláteis entre o rególito lunar e a exosfera lunar; INRRI (INstrument for landing-Roving laser Retroreflector Investigations) – Itália, um retrorrefletor ‘laser’ passivo para ser utilizado na telemetria ‘laser’ do módulo de pouso; e o NILS (Negative Ions on Lunar Surface) – Suécia, um instrumento para detectar e medir os iões negativos refletidos pela superfície lunar.
Imagem: Junior Miranda
Imagem: Junior Miranda
Imagem: Junior Miranda
A Chang’e-6 está ainda equipada com a câmara de descida LCAM (Landing CAMera), uma câmara panorâmica PCAM (Panoramic CAMera), um radar para análise da superfície lunar LRPR (Lunar Regolith Penetrating Radar) e um espectómetro para análise da mineralogia do solo LMS (Lunar Mineralogical Spectometer).
Juntamente com a Chang’e-6, foi também lançado um pequeno veículo lunar denominado “Yidong Xiangji”. Este pequeno rover deverá apoiar nas investigações relacionadas com a composição da superfície lunar, detecção de gelo de água no solo lunar ao utilizar um espectómetro de infravermelhos e observar a Chang’e-6 na superfície lunar.
Com a Chang’e-6 foi também lançado o CubeSat paquistanês ICUBE-Q (ICUBE-QAMAR), também designado “Siyuan-2”, cuja missão será detectar vestígios de gelo na superfície lunar. A sua missão terá uma duração de três meses.
O projecto é composto por três partes principais: o satélite, o mecanismo de separação (incluindo o sistema de controlo de energia) e o suporte de montagem. O ICUBE-Q tem uma massa de cerca de 7 kg e transporta duas câmaras ópticas para observar a superfície lunar, estando também equopado com sistemas essenciais para controlo de atitude, gestão térmica e comunicações no espaço profundo.
Os principais objectivos da missão são: separação bem sucedida do ICUBE-Q em órbita lunar, utilização da câmara da Chang’e-6 para registar o processo de separação do ICUBE-Q, recepção do sinal proveniente do ICUBE-Q que confirma a operação do satélite, obtenção de imagens da Chang’e-6 (da Terra e da Lua) e tentar obter imagens dos três corpos celestes em conjunto. O satélite irá também tentar obter dados sobre o campo magnético, estabelecer um modelo do campo magnético e estabelecer as fundações para uma cooperação internacional subsequente.
O ICUBE-Q separar-se-ia da Chang’e-6 às 0814:36UTC do dia 8 de Maio.
Lançamento da Chang’e-6
Todas as fases do lançamento decorreram como previsto e a Chang’e-6 foi colocada na trajectória ideal para a sua missão.
A T+17s o lançador iniciava a sua manobra de arfagem. O final da queima dos propulsores laterais ocorria a T+2m 55s, com a separação a ocorrer a T+2m 56s. A T+5m 26s ocorria a separação das duas metades da carenagem de protecção.
O final da queima do estágio central tinha lugar a T+8m 1s, separando-se a T+8m 5s. O segundo estágio entrava em ignição a T+8m 8s. O final da primeira queima do segundo estágio ocorre a T+12m 15s, com o conjunto a entrar numa fase não propulsionada até T+28m 45s onde se inicia a segunda queima do segundo estágio que termina a T+35m 33s. As manobras de correcção são finalizadas a T+35m 48s. A separação da Chang’e-6 ocorre a T+36m 58s.
A missão da Chang’e-6
A Chang’e-5 deverá entrar em órbita lunar a 7 de Maio após uma viagem de cerca de 3 dias. A sonda irá entrar numa órbita com uma altitude média de cerca de 200 km sobre a superfície lunar.
Após entrar em órbita lunar, a sonda irá separar-se em duas partes com o veículo orbitador e a cápsula de reentrada a permanecer em órbita em torno da Lua, enquanto que o veículo de descida e a cápsula de regresso descem em direcção à superfície lunar
O veículo de descida e o veículo de ascensão irão então levar a cabo uma alunagem suave na Cratera Apollo, e pouco depois iniciar as tarefas de recolha de amostrar do rególito lunar: uma broca irá obter rochas abaixo da superfície (a uma profundidade de 2 metros) e um braço mecânico irá recolher amostrar do solo à superfície.
Estas amostras serão depois colocadas no interior da cápsula de regresso que será lançada desde a superfície da Lua pelo módulo de ascensão lunar. Estas manobras deverão ocorrer a 4 de Junho. Este módulo irá então acoplar com o módulo orbital (6 de Junho) que se encontra em órbita lunar. As amostras são então transferidas para a cápsula de reentrada que as irá transportar para a Terra numa viagem de cerca de 112 horas. Quando o conjunto se encontrar perto do nosso planeta, a cápsula separa-se e realiza uma reentrada a alta velocidade.
A cápsula irá realizar uma manobra de aerotravagem atmosférica e posteriormente irá aterrar na região de Siziwang, Mongólia Interior, com os cerca de 2 kg de amostras do solo lunar. O regresso à Terra terá lugar a 25 de Junho.
Entretanto, o módulo de descida permanece activo na superfície lunar, transportando câmaras ópticas e uma câmara panorâmica, um espectrómetro minerológico, um instrumento para analisar os gases no solo e outro para analisar os seus componentes, além de um termodetector seccional de amostras, um radar de penetração do rególito e um dispositivo de perfuração.
O foguetão Chang Zheng-5
Tendo como objectivo a capacidade de possuir um lançador espacial capaz de orbitar cargas pesadas para a órbita de transferência geossíncrona (GTO) e para a órbita terrestre baixa (LEO), a China aprovou o desenvolvimento da família de lançadores Chang Zheng-5 em Junho de 2004. A nova família de lançadores deveria ser capaz de garantir as necessidades do futuro mercado de serviços de lançamentos orbitais, seria utilizada para colocar em órbita os módulos de uma grande estação espacial, iria ajudar a manter o desenvolvimento da tecnologia de lançadores espaciais da China, e impulsionar o desenvolvimento de tecnologias e da economia relacionada com o desenvolvimento de novos motores espaciais, novas tecnologias de soldagem, sistemas de controlo melhorados, etc.
O novo programa de desenvolvimento iria projectar uma nova série de veículos em vez de um lançador destinado a uma missão específica, para assim melhorar a capacidade da China para a ceder ao espaço. O novo programa iria aplicar tecnologias avançadas, tais como o desenvolvimento de um estágio de grande diâmetro e de motores mais potentes para aumentar a capacidade de lançamento de forma dramática, com o objectivo de lançar cargas de 25.000 kg para a LEO e de 14.000 kg para a GTO. O novo programa iria também projectar uma série de veículos tendo por base o princípio da generalização, serialização e modularização, com o propósito de suprimir as necessidades de lançar diferentes cargas. Os novos veículos lançadores deveriam utilizar propelentes não tóxicos e não poluentes, devendo ter um baixo custo, alta fiabilidade, e serem convenientes para ensaios e operacionalidade.
O novo sistema de lançamento da China tinha por base um conceito de modular utilizando dois novos motores e três módulos ‘standard’. Originalmente, o plano incluía três classes principais com variantes tendo um diâmetro de 5 metros, variantes com um diâmetro de 3,35 metros e uma configuração com um diâmetro de 2,25 metros.
Os três módulos ‘standard’ eram o módulo H5-1 (5 metros de diâmetro com um comprimento de 31,0 metros e equipado com dois motores de LH/LOX de 50.000 kg, tendo uma massa de 175.000 kg), o módulo K3-1 (3,35 metros de diâmetro com um comprimento de 26,3 metros e equipado com dois motores de querosene/LOX de 120.000 kg, tendo uma massa de 147.000 kg) e o módulo K2-1 (2,25 metros de diâmetro com um comprimento de 25,0 metros e equipado com um motor de querosene/LOX de 120.000 kg, tendo uma massa de 69.000 kg).
Destes conceitos iniciais, derivaram os foguetões Chang Zheng-6 e Chang Zheng-7. Foi proposta uma série de variantes para o lançador de maior capacidade. Utilizando o estágio de 5 metros de diâmetro e diferentes configurações dos propulsores laterais e um estágio superior, foram propostas seis variantes para atingir diferentes capacidades de carga: Configuração A seria capaz de lançar 18.000 kg para a LEO, enquanto a Configuração B e C seriam capazes de lançar 25.000 kg e 10.000 kg para a LEO, respectivamente. Para a órbita GTO, a Configuração D seria capaz de lançar 10.000 kg, enquanto a configuração E e F seriam capazes de lançar 14.000 kg e 6.000 kg, respectivamente.
Eventualmente, somente duas variantes foram desenvolvidas: a variante básica do Chang Zheng-5 de dois estágios projectada para missões para a órbita GTO, e a variante de um único estágio (Chang Zheng-5B) para missões para a órbita terrestre baixa. Ambas as variantes estão equipadas com propulsores laterais de combustível líquido com um diâmetro de 3,25 metros. A variante básica do novo lançador é um veículo de dois estágios (5 metros de diâmetro) com quatro propulsores laterais (3,35 metros de diâmetro), sendo capaz de lançar 14.000 kg para GTO. O seu comprimento total é de 56,97 metros, massa de 869.000 kg e desenvolvendo 10.573 kN no lançamento.
O foguetão Chang Zheng-5B é um veículo de um estágio central (5 metros de diâmetro) com quatro propulsores laterais (3,35 metros de diâmetro), sendo capaz de lançar 22.000 kg para uma órbita terrestre baixa. O seu comprimento total é de 53,7 metros, massa de 837.500 kg e desenvolvendo 10.573 kN no lançamento.
O voo inaugural do CZ-5 estava inicialmente previsto para 2013, mas a Academia Chinesa de Tecnologia de Veículos Lançadores (CALT) e a Academia de Tecnologia de Voo Espacial de Xangai (SAST) tiveram de percorrer um duro caminho para a primeira missão. Enfrentando desafios tecnológicos enormes, o desenvolvimento dos motores YF-77 e YF-100 iria atrasar o desenvolvimento da nova família de lançadores.
O voo inaugural do CZ-5B teve lugar às 10:00:27.092UTC do dia 5 de Maio de 2020 com o veículo Y1 a colocar em órbita o protótipo da futura cápsula espacial tripulada da China (Xinyidai Zairen Feichuan Shiyan Chuan).
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 primeiro estágio tem um comprimento de 31,02 metros e um diâmetro de 5,00 metros. Está equipado com dois motores YF-77 que consomem LOX/LH. O primeiro estágio tem uma massa de 175.800 kg, tendo uma massa de 17.800 kg sem propelentes.
O motor YF-77, desenvolvido pela Academia de Tecnologia de Propulsão de Lançamentos Aeroespaciais, é um motor de alto desempenho e altamente fiável projectado para os foguetões Chang Zheng-5. É o primeiro motor criogénico de alta-força desenvolvido pela China, dando um grande passo tecnológico tendo em conta os anteriores motores deste tipo, tais como o YF-75 utilizado nos estágios superiores dos foguetões Chang Zheng-3A e Chang Zheng-3B. Cada YF-77 proporciona 700 kN de força no vácuo e 510 kN de força ao nível do mar, tendo um impulso específico de 430 segundos (vácuo) e 310,2 segundos (nível do mar). O tempo de queima é de 520 segundos.
Os propulsores laterais têm um comprimento de 26,28 metros e um diâmetro de 3,25 metros. Cada propulsor está equipado com dois motores YF-100. Cada propulsor tem uma massa de 147.000 kg, tendo uma massa de 12.000 kg sem propelentes. O YF-100 consome querosene e 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 300 segundos (335 segundos no vácuo). O motor é também utilizado no foguetão CZ-6 Chang Zheng-6.
O segundo estágio tem um comprimento de 12,00 metros e um diâmetro de 5,00 metros. Está equipado com dois motores YF-75D que consomem LOX e LH. O segundo estágio tem uma massa de 26.000 kg, tendo uma massa de 3.100 kg sem propelentes a bordo.
O motor YF-75D desenvolve 88,26 kN no vácuo e tem um impulso específico de 442 segundos, tendo um tempo de queima de 780 segundos.
O estágio superior YZ-2 Yuanzheng-2 é um novo estágio superior desenvolvido especificamente para o CZ-5 pelo CALT. A sua função é a de transportar a carga da missão para a sua órbita sem que esta tenha de gastar o seu próprio propelente para atingir a órbita operacional. O seu diâmetro é de 5,2 metros e tem uma massa de 1.800 kg.
As cargas transportadas pelo Chang Zheng-5 são inicialmente protegidas por uma carenagem de protecção com um diâmetro de 5,2 metros e um comprimento de 12,5 metros.
Sítio de Lançamentos Espaciais de Wenchang
O Sítio de Lançamentos Espaciais de Wenchang está localizado no canto Nordeste da Ilha de Hainan, na costa Sul da China, e é administrativamente dependente do Centro de Lançamento de Satélites de Xichang.
O complexo de lançamento fornece uma maior versatilidade que não é proporcionada pelos restantes três locais de lançamento (Jiuquan, Xichang e Taiyuan). Wenchang permite um aumento de desempenho para os lançadores em que é ganho por se localizar a somente 19.º de latitude do equador terrestre. Isto reduz a quantidade de propelente 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 Chang Zheng-5, enquanto o Complexo de Lançamento LC201 é utilizado para os foguetões Chang Zheng-7 e Chang Zheng-8. 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.
| Lançamento | Veículo | Missão Plataforma | Data | Hora (UTC) | Carga |
| 2022-112 | Chang Zheng-7A (Y5) | LC201 | 13/Set/22 | 13:18:47 | Zhongxing-1E |
| 2022-143 | Chang Zheng-5B (Y4) | LC101 | 31/Out/22 | 07:37:23,191 | Mengtian |
| 2022-152 | Chang Zheng-7 (Y6) | LC201 | 12/Nov/22 | 02:03:12,374 | Tianzhou-5
CAS-10 (Xiwang-4) |
| 2023-002 | Chang Zheng-7A (Y4) | LC201 | 08/Jan/23 | 22:00 | Shijian-23 |
| 2023-063 | Chang Zheng-7 (Y7) | LC201 | 10/Mai/23 | 13:20 | Tianzhou-6 |
| 2023-169 | Chang Zheng-7A (Y6) | LC201 | 03/Nov/23 | 14:54 | Tongxin Jishu Shiyan Weixing 10 |
| 2023-197 | Chang Zheng-5 (Y6) | LC101 | 15/Dez/23 | 13:41:57 | Yaogan-41 |
| 2024-013 | Chang Zheng-7 (Y8) | LC201 | 17/Jan/24 | 14:27:30,728 | Tianzhou-7
Nanjing “Bayi-08” |
| 2024-037 | Chang Zheng-5 (Y7) | LC101 | 23/Fev/24 | 11:30 | Tongxin Jishu Shiyan Weixing 11 |
| 2024-051 | Chang Zheng-8 (Y3) | LC201 | 20/Mar/24 | 00:31:28,152 | Queqiao-2
Tiandu-1 Tiandu-2 |
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.
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 separam 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.
Imagens: Internet chinesa