Shenzhou (nave espacial)

Shenzhou (chino: 神舟; pinyin: Shénzhōu,; ver § Etimología) es una nave espacial desarrollada y operada por China para apoyar su programa de vuelos espaciales tripulados, el Programa Espacial Tripulado de China. Su diseño se asemeja a la nave espacial rusa Soyuz, pero es de mayor tamaño. El primer lanzamiento fue el 19 de noviembre de 1999 y el primer lanzamiento tripulado fue el 15 de octubre de 2003. En marzo de 2005, un asteroide fue nombrado 8256 Shenzhou en honor a la nave espacial.

Etimología

El significado literal del nombre nativo 神舟 (p: Shénzhōu;) es "el Vasija divina [en el Río Celestial]", a la cual Río Celestial (天河) significa el Lechoso Camino en chino clásico. 神舟 es un juego de palabras y un neologismo que juega con la palabra poética que se refiere a China, 神州, que significa Reino divino, que tiene la misma pronunciación. Para obtener más información, consulte la teología china, la astronomía china y los nombres de China.

Historia

Los primeros esfuerzos de China en vuelos espaciales tripulados comenzaron en 1968 con una fecha de lanzamiento prevista para 1973. Aunque China lanzó con éxito un satélite no tripulado en 1970, su programa de naves espaciales tripuladas se canceló en 1980 debido a la falta de fondos.

El programa de naves espaciales tripuladas chinas se relanzó en 1992 con el Proyecto 921. La nave espacial Phase One siguió el diseño general de la nave espacial rusa Soyuz, con tres módulos que podían separarse para el reingreso. China firmó un acuerdo con Rusia en 1995 para la transferencia de tecnología Soyuz, incluidos los sistemas de soporte vital y de acoplamiento. La nave espacial Phase One se modificó luego con la nueva tecnología rusa. El diseñador general de Shenzhou-1 a Shenzhou-5 fue Qi Faren (戚发轫, 26 de abril de 1933), y a partir de Shenzhou-6, el diseño general se entregó a Zhang Bainan (张柏楠, 23 de junio de 1962).

El primer vuelo sin tripulación de la nave espacial se lanzó el 19 de noviembre de 1999, después de lo cual el Proyecto 921/1 pasó a llamarse Shenzhou, nombre que supuestamente eligió Jiang Zemin. Se llevaron a cabo una serie de tres vuelos adicionales sin tripulación. El primer lanzamiento tripulado tuvo lugar el 15 de octubre de 2003 con la misión Shenzhou 5. Desde entonces, la nave espacial se ha convertido en el pilar del programa espacial tripulado chino, y se utiliza tanto para misiones tripuladas como no tripuladas.

Diseño

Diagrama de la nave espacial post-Shenzhou 7

Shenzhou consta de tres módulos: un módulo orbital delantero (轨道舱), un módulo de reentrada (返回舱) en el medio y un módulo de servicio trasero (推进舱). Esta división se basa en el principio de minimizar la cantidad de material a devolver a la Tierra. Cualquier cosa que se coloque en los módulos orbitales o de servicio no requiere protección térmica, lo que aumenta el espacio disponible en la nave espacial sin aumentar el peso tanto como lo haría si esos módulos también pudieran resistir el reingreso.

Datos completos de las naves espaciales

Masa total: 7.840 kilogramos (17.280 lb)

Duración: 9,25 metros (30,3 pies)

Diámetro: 2,80 metros (9,2 pies)

Span: 17 metros (56 pies)

Módulo orbital

Módulo de reingreso de Shenzhou 5

El módulo orbital (轨道舱) contiene espacio para experimentos, equipos operados o atendidos por la tripulación y habitaciones en órbita. Sin sistemas de acoplamiento, Shenzhou 1–6 transportaba diferentes tipos de carga útil en la parte superior de sus módulos orbitales para experimentos científicos.

El mecanismo de acoplamiento de la nave espacial china (que comenzó con Shenzhou 8) se basa en el Sistema de conexión de periféricos andróginos (APAS).

Hasta el Shenzhou 8, el módulo orbital del Shenzhou estaba equipado con sus propios sistemas de propulsión, energía solar y control, lo que permitía el vuelo autónomo. Es posible que Shenzhou deje un módulo orbital en órbita para volver a acoplarlo con una nave espacial posterior, una capacidad que Soyuz no posee, ya que la única escotilla entre los módulos orbital y de reentrada es parte del módulo de reentrada, y el módulo orbital está despresurizado. después de la separación. Para futuras misiones, los módulos orbitales también podrían dejarse atrás en la estación espacial 921/2 del proyecto chino planificado como módulos de estación adicionales.

En los vuelos de prueba sin tripulación lanzados, el módulo orbital de cada Shenzhou se dejó funcionando en órbita durante varios días después de que regresaran los módulos de reentrada, y el módulo orbital Shenzhou 5 siguió funcionando durante seis meses después del lanzamiento.

Datos del módulo orbital

Vida de diseño: 200 días

Duración: 2,80 metros (9,2 pies)

Diámetro básico: 2,25 metros (7,4 pies)

Diámetro máximo: 2,25 metros (7,4 pies)

Span: 10,4 metros (34 pies)

Volumen habitable: 8 metros cúbicos (280 pies)

Masa: 1.500 kilogramos (3.300 libras)

RCS No x Thrust: 16 x 5 N

RCS Propellants: Hydrazine

Sistema eléctrico: Paneles solares, 12.24 metros cuadrados (131.8 pies cuadrados)

Sistema eléctrico: 0,50 kW promedio

Sistema eléctrico: 1,20 kW

Shenzhou 14 naves espaciales sometidas a pruebas antes del lanzamiento

Módulo de reingreso

El módulo de reingreso (返回舱) está ubicado en la sección central de la nave espacial y contiene asientos para la tripulación. Es la única porción de Shenzhou que regresa a la superficie de la Tierra. Su forma es un compromiso entre maximizar el espacio habitable y permitir cierto control aerodinámico al volver a entrar.

Datos del módulo de reingreso

Tamaño de la tripulación: 3

Vida de diseño: 20 días (original)

Duración: 2,5 metros (8,2 pies)

Diámetro básico: 2,52 metros (8,3 pies)

Diámetro máximo: 2,52 metros (8,3 pies)

Volumen habitable: 6 metros cúbicos (210 pies)

Masa: 3.240 kilogramos (7.140 libras)

Masa de escudo de calor: 450 kilogramos (990 lb)

Lift-to-drag-ratio (hypersonic): 0.30

RCS Ruso No x Thrust: 8 x 150 N

RCS Propellants: Hydrazine

Lanzamiento de Shenzhou 13 en un cohete de larga marcha 2F

Módulo de servicio

El módulo de servicio de popa (推进舱) contiene soporte vital y otros equipos necesarios para el funcionamiento de Shenzhou. Dos pares de paneles solares, un par en el módulo de servicio y el otro par en el módulo orbital, tienen un área total de más de 40 metros cuadrados (430 pies cuadrados), lo que indica una potencia eléctrica promedio de más de 1,5 kW (Soyuz tener 1,0 kW).

Datos del módulo de servicio

Vida de diseño: 20 días

Duración: 2,94 metros (9,6 pies)

Diámetro básico: 2,5 metros (8,2 pies)

Diámetro máximo: 2,8 metros (9,2 pies)

Span: 17 metros (56 pies)

Masa: 3.000 kilogramos (6.600 libras)

RCS Ruso No x Thrust: 8 x 150 N

RCS Fine No x Thrust: 16 x 5 N

RCS Propellants: N2O4 / MMH, sistema unificado con motor principal

Motor principal: 4 x 2500 N

Propulsión principal del motor: 10.000 kN (2,248 lbf)

Propulsores principales del motor: N2O4 / MMH

Propulsores principales: 1.000 kilogramos (2.200 lb)

Motor principal Isp: 290 segundos

Sistema eléctrico: Paneles solares, 24.48 + 12.24 m² (263,5 + 131,8 pies cuadrados), 36,72 m² total (395,3 pies cuadrados)

Sistema eléctrico: 1,50 kW promedio

Sistema eléctrico: 2.40 kW

Comparación con Soyuz

Aunque la nave espacial Shenzhou sigue el mismo diseño que la nave espacial rusa Soyuz, es aproximadamente un 10 % más grande y más pesada que Soyuz. También tiene un módulo orbital cilíndrico más grande y 4 motores de propulsión. Hay espacio suficiente para transportar una balsa inflable en caso de amerizaje, mientras que los astronautas de Soyuz deben saltar al agua y nadar. El comandante se sienta en el asiento central de ambas naves espaciales. Sin embargo, el copiloto se sienta en el asiento izquierdo en Shenzhou y en el derecho en Soyuz.

Registros de lanzamiento

La información de los registros es toda de la página espacial de Gunter. Todos los tiempos están en Tiempo Universal Coordinado.

En la cultura popular

• El Shenzhou fue destacado en la película Gravedad y fue utilizado por el personaje principal, STS-157 Especialista de Misión Dr. Ryan Stone, para regresar a casa con seguridad después de la destrucción de su nave espacial.
• In Star Trek: Discovery, la clase Walker Starship USS Shenzhou es nombrado después de esta nave espacial.