El exitoso despegue de los cohetes portadores chinos
Por ZHOU LIN
El cohete portador orbital chino Gran Marcha 3A (CZ-3A) aguarda a que concluya la cuenta regresiva en el Centro de Lanzamiento de Satélites de Xichang, ubicado en las profundidades de la cadena montañosa Daliangshan, en la provincia de Sichuan (suroeste de China). Tras llegar a “cero”, Jiang Jie, diseñadora jefa de la misión, da la orden para que el CZ-3A encienda motores y despegue.
Jiang Jie es miembro de la Academia China de Ciencias y diseñadora jefa de la serie de cohetes CZ-3A de la Academia China de Tecnología de Vehículos de Lanzamiento. “Hace ya treinta años que descubrí mi sueño aeroespacial, que hoy ha devenido mi pasión”, asegura.
Una carrera de relevos
Jiang Jie comenzó su carrera en la Academia China de Tecnología de Vehículos de Lanzamiento en 1983, después de graduarse de la Universidad de Tecnología de Defensa Nacional. Tras asumir cargos como diseñadora e investigadora sénior, Jiang es ahora diseñadora principal de cohetes portadores. A lo largo de estas tres décadas se ha dedicado con entusiasmo a la investigación de los cohetes de la serie CZ-3A.
Un vehículo de lanzamiento es el cohete que transporta la carga útil en un vuelo espacial de la superficie de la Tierra al espacio exterior.
Los cohetes portadores de la serie CZ-3A comprenden los proyectiles CZ-3A, CZ-3B y CZ-3C. Tras haber emprendido todo tipo de misiones espaciales orbitales, la serie CZ-3A representa un tercio de todas las misiones de lanzamiento de cohetes de China. La capacidad del cohete es un factor determinante en el éxito potencial de los vuelos espaciales del país. “El lanzacohetes es algo así como el primer testigo en una carrera de relevos: debemos asegurar su buen desempeño para poder aprovechar plenamente los satélites que lleva”, dice Jiang Jie.
Cuando fue lanzada como parte del Programa de Exploración Lunar Chino, la Sonda Lunar Chang’e-3 entró directamente en la órbita de transferencia de la Tierra a la Luna, a 200 km de perigeo y 380.000 km de apogeo, antes de separarse del cohete portador. El viaje podría compararse con tomar un ascensor directo hasta la meta, lo que exigiría una exactitud infalible.
“Si comparamos el lanzamiento de cohetes con el tiro con arco, podríamos decir que las misiones anteriores solo necesitaban golpear el tercer anillo del blanco; sin embargo, esta vez debemos impactar en el centro de la diana”, explica Jiang Jie.
Los desafíos exigen innovación y trascendencia. Jiang Jie y su equipo recurrieron a la tecnología de vanguardia llamada “plataforma de inercia láser doble más navegación por satélite”. “Esta tecnología equivale a colocarle dos ojos al cohete de transporte: uno que asegura que el cohete siga la órbita bien diseñada, y el otro que calcula con precisión la mejor ruta y modifica automáticamente su trayectoria”, detalla Jiang Jie.
El 2 de diciembre de 2013, el portador CZ-3B llevó con éxito la sonda lunar Chang’e-3 a la Luna.
Desde el comienzo de su carrera, Jiang Jie ha participado en la investigación de casi 30 cohetes de la serie CZ-3A. Hoy cuenta con una rica exprecencia gracias a importantes avances tecnológicos, como el diseño del control estable de un cohete asimétrico a través de dos impulsores, la ejecución exitosa de la misión de control de vuelo del cohete y la entrega exacta del primer satélite lunar de exploración en la órbita programada. Jiang Jie ha madurado hasta convertirse en una experta aeroespacial.
Nueve triunfos sucesivos en 143 días
Su bajo costo, gran capacidad de adaptabilidad y alta confiabilidad le han granjeado a los cohetes de la serie CZ-3A la reputación de “cohetes de oro”. En los últimos años, esta serie de lanzadores entró en una nueva normalidad de lanzamiento de alta densidad, tras anotarse nueve triunfos sucesivos en 143 días.
En 2016, los cohetes de la serie CZ-3A completaron con éxito siete misiones, ganando de esa forma el derecho a un uso más frecuente. En 2017 realizarán unos 10 lanzamientos, y durante el período más intenso completarán un lanzamiento cada 15 días.
El lanzamiento de cohetes es una tarea de alto riesgo. China lo ha asumido con sus propias innovaciones tecnológicas. Puesto que cualquier problema menor pondría en grave peligro la misión de lanzamiento, siempre se da prioridad a la investigación y producción de calidad. Por lo tanto, los investigadores aeroespaciales chinos han adoptado un proceso de producción por lotes y un sistema de control de calidad.
“El período de lanzamiento de alta densidad deriva de las grandes demandas generadas por el rápido desarrollo de la comunicación, navegación, teleobservación, sistemas de satélites meteorológicos y sus múltiples misiones de lanzamiento comercial internacional”, sostiene Jiang Jie.
La diseñadora jefa cita el ejemplo del sistema de navegación por satélite Beidou. La red mundial de 30 satélites que serán lanzados antes de 2020 se convertirá en una de las mayores constelaciones de la historia aeroespacial de China y del mundo. La nueva red global tiene tres órbitas optimizadas que pueden desplegar de mejor manera las funciones de navegación del sistema Beidou.
Jiang Jie asevera que, a diferencia del sistema de navegación distrital por satélite Beidou, que cubre solo la región de Asia-Pacífico, la red mundial de sistemas exige una mayor cantidad de satélites para cubrir más áreas. El lanzamiento de alta densidad, por lo tanto, es necesario para garantizar la vida útil general de la constelación. Por su parte, los cohetes portadores envían satélites directamente a la órbita de trabajo, en lugar de a la órbita de transferencia. Al hacerlo no solo se ahorran los días necesarios para que cada satélite cambie de órbita, sino que también se evita la necesidad de disponer de motores para maniobrar en órbita.
Se ha informado que los lanzadores de cohetes serie CZ-3A, como cohete principal para el lanzamiento de satélites de alta órbita, han experimentado varios periodos de lanzamiento de alta densidad. Estos incluyen las 26 misiones de 2010 a 2012, que aportaron una alta tasa de éxito de acuerdo con los principales estándares mundiales. En los últimos años, la red de sistemas de navegación por satélites distritales de Beidou ha cumplido su misión de lanzar una constelación de 14 satélites de órbita múltiple. Chang’e-2 y Chang’e-3 fueron transportados con éxito al espacio exterior, llevando a cabo envíos directos exitosos de las sondas lunares a la órbita de transferencia entre la Tierra y la Luna. Esto sentó las bases para las redes de constelación de gran escala de China y futuras exploraciones espaciales profundas.
De un país grande a uno fuerte
Jiang Jie recuerda que “la historia de la serie CZ-3A de lanzadores de cohetes de I+D ha pasado por tres etapas: formación de capacidades, actualización y expansión”.
En la primera fase, llamada la Era 1.0, la CZ-3A era capaz de lanzar satélites de alta órbita a la órbita de transferencia geoestacionaria (GTO), pero los satélites necesitaban transferirse varias veces a la órbita final.
En la Era 2.0, los cohetes portadores tuvieron la capacidad de lanzar satélites de órbita sincrónica y transportarlos en diferentes órbitas medias y altas. El programa de la sonda lunar hizo realidad el lanzamiento directo en la órbita de transferencia de la Tierra a la Luna. Además, la construcción del Sistema de Navegación por Satélite Beidou posibilitó el lanzamiento de los satélites de órbita terrestre media y órbita geosincrónica inclinada.
En la actual Era 3.0, los cohetes de la serie CZ-3A han pasado de ser un dispositivo de tres etapas a uno de cuatro etapas: la CZ-3D, en su etapa superior, supone colocar satélites orbitales medianos y altos directamente en su trayectoria, además de actualizar los cohetes para que puedan adaptarse a diversas misiones.
El año 2016 marcó el 60° aniversario de las empresas aeroespaciales de China. En dicho período, los vehículos de lanzamiento de la serie Gran Marcha cumplieron 22 misiones y se enviaron 40 naves al espacio ultraterrestre.
Cabe añadir que China construyó su primera base costera este año, en el Centro de Lanzamiento de Satélites de Wenchang, provincia de Hainan, que ya cumplió su misión inaugural de lanzamiento espacial. El primer vuelo del CZ-5 fue un hito en la historia de los lanzacohetes de China. La capacidad de carga de China se equiparó entonces a la de Estados Unidos y Rusia. La nación asiática ya está haciendo la transición de un país avanzado en materia aeroespacial a una potencia de dicha industria.
Durante el período del XIII Plan Quinquenal, se espera que los lanzacohetes de la serie Gran Marcha completen más de 100 misiones. Hasta 2020, la serie CZ-3A ejecutará de ocho a diez lanzamientos anuales.
“El lanzamiento de cohetes es un proyecto sistemático que necesita de cooperación en varios aspectos, por lo que mi habilidad para resolver problemas enfrentará enormes desafíos y tendré que concentrarme en el sistema como un todo”, concluye Jiang Jie. “A pesar de todo, cuando lleguen las misiones de alta densidad, las asumiremos con plena confianza”.
