Aldebaran bulletin

Týdeník věnovaný aktualitám a novinkám z fyziky a astronomie.
Vydavatel: AGA (Aldebaran Group for Astrophysics)
Číslo 17 (vyšlo 24. dubna, ročník 18 (2020)
© Copyright Aldebaran Group for Astrophysics
Publikování nebo šíření obsahu je zakázáno.
ISSN: 1214-1674,
Email: bulletin@aldebaran.cz

Hledej

Rakety Dlouhý pochod první generace

Vilém Boušek

V posledním období jsme se v několika bulletinech zabývali raketovými motory (viz AB 3/2020, 5/2020, 6/202011/2020). Zatím jsme se ale nevěnovali raketové technice Čínské lidové republiky (dále jen ČLR), která ke kosmonautickým velmocem rozhodně patří. Již v roce 1970 byla vypuštěna první čínská družice. V říjnu 2003 se na oběžnou dráhu Země poprvé dostal čínský tajkonautTajkonaut – po vzoru dvou velmocí si i Čína zavádí vlastní označení pro člověka, který uskutečnil kosmický let. Tedy v USA astronaut, v Rusku kosmonaut a v Číně tajkonaut. Jang Li-wej. O pět let později, v září roku 2008, Čína vyslala na oběžnou dráhu trojici tajkonautů, kterým se podařil první čínský výstup do volného prostoru. V letech 2011 až 2012 vypustila Čínská národní vesmírná agentura (CNSACNSA – China National Space Administration, Čínská národní kosmická agentura, založená v roce 1993. Agentura vlastní tři kosmodromy (Jiuquan, Xichang, Taiyuan) a nosnou raketu Long March.) na oběžnou dráhu Země malou orbitální stanici Tchien-kung 1 (Nebeský palác 1), ke které se v létě roku 2012 připojila vesmírná loď Šen-čou 9 (Božská loď) se třemi tajkonauty na palubě. V roce 2013 se Číně podařilo dopravit na Měsíc sondu Čchang-e 3 s lunárním vozítkem Jü-tchu (Nefritový králík), viz AB 40/2013. Čína se stala třetí zemí, která dokázala zvládnout měkké přistání na Měsíci včetně vypuštění lunárního vozítka na jeho povrch. V roce 2016 ČLR vynesla družici MiciusMicius – čínská družice pro kvantové technologie, která byla na oběžnou dráhu vynesena dne 17. srpna 2016 na palubě nosné rakety Dlouhý pochod 2D. Oficiální název družice je QUESS (QUantum Science Experiment Satellite). V červenci 2017 se podařila kvantová teleportace fotonů na vzdálenost 1 400 kilometrů. Alternativní název Micius je odvozen ze jména čínského filosofa ze 4. století před naším letopočtem. testující kvantové technologie na oběžné dráze (viz AB 33/2017) a stala se první zemí na světě, která teleportovala fotony na vzdálenost 1 400 kilometrů. V dnešním bulletinu se podrobněji seznámíme s nejslavnější čínskou nosnou raketou Dlouhý pochod.

Nefritový králík

Jedním z nejvýznamějších úspěchů čínské kosmonautiky bylo měkké přistání na Měsíci. Autentický záběr ze sondy Čchang-e 3 zachycuje lunární vozítko na měsíč­ním povrchu na počátku práce. Zdroj CNSA.

CNSA – China National Space Administration, Čínská národní kosmická agentura, založená v roce 1993. Agentura vlastní tři kosmodromy (Jiuquan, Xichang, Taiyuan) a nosnou raketu Long March.

Dlouhý pochod – řada nosných raket vyvíjených Čínskou lidovou republikou. Anglický název je Long March, český přepis Čchang-čeng. Poprvé byla raketa využita k vynesení družice na oběžnou dráhu v roce 1970. Do dubna 2020 se uskutečnilo 330 startů této nosné rakety.

Tah motoru – nejjednodušší veličina popisující raketové motory. Udává sílu vyvinutou motorem v newtonech. K odvozeným veličinám patří tahový součinitel (tah/výkon) a specifický impulz (tah/spotřeba).

Tajkonaut – po vzoru dvou velmocí si i Čína zavádí vlastní označení pro člověka, který uskutečnil kosmický let. Tedy v USA astronaut, v Rusku kosmonaut a v Číně tajkonaut.

Slovo úvodem

Pokud se chceme hlouběji zabývat historií, současností i budoucností raketového průmyslu a raketami provozovanými Čínskou lidovou republikou, musíme si nejprve zavést několik pojmů a seznámit se s některými základními informacemi. Nejdůležitější součástí jakékoli rakety jsou její motory. Avšak motory používané ČLR jsou již značením velmi nepřehledné. Písmena YF u čínských raketových motorů jsou zkratkou pro slova Yè tǐ (tekutý) a Fā dòng (motor). Za touto zkratkou se nachází číslo a popřípadě i písmeno, jejichž význam si ihned vysvětlíme:

První skupinou jsou motory využívající jako palivo asymetrický dimetylhydrazin (UDMH, z anglického Unsymmetrical DiMethyl­Hydrazine) a jako okysličovadlo oxid dusičitý NO2. Tyto motory využívají otevřený cyklus (viz AB 6/2020) a používá se pro ně označení YF-2x; číslo na pozici x nám říká, o jaký typ motoru se jedná, rozdělení je následující:

  • Pokud se na pozici x objeví číslo 0, tak toto označení znamená, že jde o motor používaný prvními stupni anebo pomocnými boostery na kapalné palivo.
  • Číslo 1 značí, že se jedná o takzvaný „modul“ – vzájemné spojení několika motorů pro první stupeň, nejčastěji se jedná o spojení čtyř motorů.
  • Číslo 2 se používá pro motory druhých a vyšších stupňů uzpůsobených pro práci ve vakuu.
  • Číslo 3 se vztahuje na takzvané vernierové motory, které slouží k jemným korekcím v průběhu letu. Mají tahTah motoru – nejjednodušší veličina popisující raketové motory. Udává sílu vyvinutou motorem v newtonech. K odvozeným veličinám patří tahový součinitel (tah/výkon) a specifický impulz (tah/spotřeba). řádově desítky kilonewtonů. Klasické raketové motory mají tah ve stovkách až tisících kilonewtonů.
  • Číslo 4 opět označuje „modul motorů“, tentokrát spojení motoru pro vyšší stupně raket a vernierového motoru/motorů.
  • Číslo 5 se používá pro motory používané čistě na pomocných boosterech.

Dále existují motory YF-40 a YF-50D, oba využívají směs UDMH a NO2. První jmenovaný má vylepšené vektorování tahuVektorování tahu – schopnost motoru měnit směr tahu z výstupních trysek., druhý jmenovaný se vyznačuje schopností znovu se nastartovat. Pokud motory využívají jako palivo kerosin a tekutý kyslík LOX, mají označení YF-100 pro první stupeň a YF-115 pro vyšší stupně. Tyto motory využívají uzavřený cyklus bohatý na okysličovadlo (viz AB 6/2020). Motory jsou odvozeny ze sovětských motorů RD-120 – během devadesátých let ČLR nakoupila několik exemplářů těchto motorů a část dokumentace a pomocí reverzního inženýrství došlo k vývoji již zmíněných motorů YF-100 a YF-115.

Rakety ČLR využívají i směs tekutého vodíku LH2 a tekutého kyslíku LOX, motory využívající tuto kombinaci se označují, jako YF-7x:

  • Pokud se na pozici x nachází číslo 3, jedná se o první generaci raketových motorů ČLR využívající tekutý vodík. Tyto motory byly používány k pohonu třetích stupňů raket Dlouhý pochod 3.
  • Číslo 5 znamená, že jde o druhou generaci motorů pro stejný účel – pohon třetích stupňů, tentokrát se jedná o rakety Dlouhý pochod 3A/B/C, existuje i vylepšená verze D, jejíž nejznatelnější rozdíl spočívá ve schopnosti znovu se nastartovat v různých částech letu, což předchozí verze postrádala.
  • Číslo 7 značí motory využívané pro pohon prvních stupňů, popřípadě pomocných boosterů. Tyto motory jsou využívané raketami Dlouhý pochod 5.
Historie a současnost raket ČLR

Historie a současnost raket ČLR. Zdroj: Wikipedia.

Dalším problémem, se kterým se setkáme u čínských raket je jejich označení. Podvědomě bychom očekávali, že vyšší číslo indikuje silnější raketu, ale není tomu tak. Například v současné době nejsilnější raketa ČLR je Dlouhý pochod 5. Prozatím došlo ke třem startům této rakety, poslední proběhl 27. prosince 2019. S nosností (25 000 kg na LEOLEO – Low Earth Orbit, nízká oběžná dráha, na které krouží družice kolem Země ve výšce od cca 200 km do 2 000 km. Oběžná doba je od 84 do 127 minut. V této výšce již není takový odpor vzduchu, aby způsobil rychlý pokles výšky.) je tato raketa na úrovni ruské rakety Proton-M (23 000 kg na LEO) nebo americké Delta IV HeavyDelta IV Heavy – americká nosná raketa pro velké náklady. Vyvíjena byla společností McDonnell Douglas, později United Launch Alliance. Verze Heavy rakety Delta IV vznikla sdružením tří prvních stupňů raket Delta IV, označovaných jako CBS (Common Booster Stage), každý poháněný jedním motorem RS-68A s celkovým tahem 9,4 MN. Druhý stupeň označovaný jako DCSS (Delta Cryogenic Second Stage) pohání jeden raketový motor RL-10-B-2 s tahem 110 kN. Její rozměry jsou následující: výška 72 metrů, průměr 5 metrů (jeden CBS má průměr 5 metrů) a hmotnost 733 tun. Raketa je schopná vynést na nízkou oběžnou dráhu 28 tun nákladu a na geostacionární dráhu 14 tun nákladu. V roce 2014 vynesla kabinu Orion (test pro budoucí lety k Měsíci) a v roce 2018 sluneční sondu Parker Solar Probe. (28 790 kg na LEO). A takový Dlouhý pochod 11 je čtyřstupňová raketa na tuhé pohonné látky, která je schopna na nízkou oběžnou dráhu dopravit „pouze“ 700 kg nákladu. Rakety ČLR se dají rozdělit do několika kategorií dle použitého paliva:

  • Rakety Dlouhý pochod 1 až 4 používají k pohonu UDMH a jako okysličo­vadlo oxid dusičitý NO2.
  • Raketa Dlouhý pochod 5 používá k pohonu tekutý vodík LH2 a jako okys­ličovadlo tekutý kyslík LOX.
  • Rakety Dlouhý pochod 6 a 7 používají k pohonu kerosin RP-1 a jako okys­ličovadlo tekutý kyslík LOX.
  • Raketa Dlouhý pochod 11 používá k pohonu motory na tuhé palivo.

Historie raket první generace Dlouhý pochod 1 až 4

Raketový program Čínské lidové republiky, stejně jako u ostatních zemí (USA, SSSR, Francie, Velká Británie, …) vycházel z využití upravených mezikontinentálních balistických raket. Jako nosič pro první čínský satelit byla použita raketa Čchang-čeng 1 (dále již Dlouhý pochod), která vycházela z balistické rakety středního dosahu Dong Feng 4 (Východní vítr), s přidaným třetím stupněm – raketovým motorem na tuhé palivo.

Dlouhý pochod 1

Jak již bylo zmíněno, tato raketa vychází z rakety Dong Feng – 4 (Východní vítr), což byla původně dvoustupňová raketa. Oba stupně využívaly ke svému pohonu motory YF-2A s palivem UDMH a okysličovadlem AK27I, což je směs 73 procent kyseliny dusičné HNO3 a 27 procent oxidu uhličitého NO2. Motorový modul YF-2A (sdružení čtyř motorů YF-1A) poháněl první stupeň a jeden motor YF-3A (motor YF-1A uzpůsobený pro fungování ve vysoké nadmořské výšce) poháněl stupeň druhý. Třetí stupeň byl poháněn motorem FG-02 na tuhé palivo.

Celkem došlo ke třem letům této rakety, první test v roce 1969 byl neúspěšný, druhé dva ve dnech 24. dubna 1970 a 3. března 1971 byly úspěšné. Během prvního úspěšného letu byl vynesen na oběžnou dráhu první čínský satelit – Dong Fang Hong I (Východ je rudý) o váze 173 kilogramů, který obíhá naši planetu dodnes.

Záložní raketa Dlouhý pochod 1

Raketa Dlouhý pochod 1. Jde o záložní raketu, která nikdy neletěla do vesmíru,
zachycenou při transportu na výstavu v Šen-čenu (2018). Zdroj: SZ News.

Motory pohánějící první, druhý a třetí stupeň rakety Dlouhý pochod 1

Motory pohánějící první, druhý a třetí stupeň rakety Dlouhý pochod 1.
Zdroj: Norbert Brügge.

Dlouhý pochod 1D

Během devadesátých let minulého století byla vyvíjena návratová část balistické rakety DF-31 obsahující samotnou hlavici. Z toho důvodu došlo k úpravám rakety Dong Feng 4 pro tento účel. Výsledná vylepšená raketa byla označena jako Dlouhý pochod 1D. Došlo celkem ke třem startům, první se odehrál v červnu 1995, druhý v listopadu 1997 a poslední a jediný neúspěšný v lednu 2002.

Vylepšení spočívala primárně ve výměně motorů, první stupeň byl nově poháněn motorem YD-2B, druhý stupeň používal motor YF-40 převzatý ze třetího stupně rakety Dlouhý pochod 4. První a druhý stupeň používaly jako pohonnou směs UDMH a NO2 Třetí stupeň byl poháněn, stejně jako u původní rakety, motorem na tuhé pohonné látky, tentokrát však typem FG-36. Vylepšení se také dočkala elektronika rakety, především pak komunikace a navádění.

Dlouhý pochod 2/3/4

Rakety Dlouhý pochod 2, 3 a 4 mají společného předchůdce v mezikontinentální balistické raketě Dong Feng 5. Tato dvoustupňová balistická raketa využívá ke svému pohonu palivo UDMH a okysličovadlo NO2. Jednotlivé typy (2/3/4) se liší zejména využitím či nevyužitím třetího stupně:

  • Rakety Dlouhý pochod 2 jsou pouze dvoustupňové.
  • Rakety Dlouhý pochod 3 využívají pro pohon třetího stupně tekutý vodík LH2 a tekutý kyslík LOX jako okysličovadlo.
  • Rakety Dlouhý pochod 4 využívají k pohonu svých třetích stupňů UDMH a NO2 jako okysličovadlo.
Rakety Dlouhý pochod 2 až 4.

Rakety Dlouhý pochod 2 až 4. Zdroj: Wikipedia/GW Simulations.

Dlouhý pochod 2

Raketa Dlouhý pochod 2 vychází z rakety Dong Feng 5, byla více než dvakrát těžší oproti Dlouhému pochodu 1, 190 tun oproti 80 tunám, a měřila 32 metrů na výšku (průměr 3,35 metru). Pohon prvního stupně obstarávaly motory YF-20 a druhý stupeň používal jeden motor YF-22. První a zároveň poslední start proběhl 5. listopadu 1974, tento start byl neúspěšný. Následně došlo k upravení této rakety na verzi Dlouhý pochod 2A. Z politických důvodů byla souběžně vyvíjena i raketa Feng Bao 1, která byla téměř identická s Dlouhým pochodem 2. Mezi léty 1972 až 1981 došlo k celkem 11 startům, 7 bylo úspěšných.

Motory YF-20 a YF-22

Motory YF-20 a YF-22. Zdroj: Norbert Brügge.

Pro porovnání, rakety Dlouhý pochod 2 (vlevo) a Feng Bao 1 (vpravo)

Pro porovnání, raketa Dong Feng 5, ze které Dlouhý pochod 2 vycházel (vlevo)
a Feng Bao 1 (vpravo). Zdroj: Norbert Brügge.

Dlouhý pochod 2A

Tato upravená verze Dlouhého pochodu 2 měla shodné parametry s předchozí verzí, nejspíše byly jen použity lepší gyroskopy a kvalitnější kabeláž. K prvnímu úspěšnému startu došlo 16. prosince 1975, celkem proběhly tři úspěšné starty (ještě 7. prosince 1976 a 26. ledna 1978). Při každém z těchto startů byl vynesen špionážní satelit FSW-0 (Fanhui Shi Weixing – návratový satelit) na nízkou oběžnou dráhu. Nosnost této rakety na nízkou oběžnou dráhu byla okolo 2 000 kg.

Špionážní satelity FSW

Špionážní satelity FSW. Zdroj: Norbert Brügge.

Dlouhý pochod 2C

Dalším vývojem v rámci této rodiny raket vznikla verze 2C, u které došlo k nárůstu výšky na 42 metrů při zachování stejného průměru, což vyústilo v nárůst hmotnosti rakety na 230 tun. K pohonu prvního stupně sloužil motorový modul YF-21C (4 motory YF-20C) a k pohonu druhého stupně motorový modul YF-24E (což je složenina z motoru YF-22E a vernierového motoru YF-23, který umožňuje jemnější korekce dráhy).

Poprvé tato raketa vzlétla roku 1982 a do dnešních dnů došlo k celkem 51 startům, ze kterých 50 bylo úspěšných. Náklad prvních 11 startů tvořili špionážní satelity FSW-0 a FSW-1. Mezi roky 1997 až 1999 došlo k vynesení 12 satelitů (+2 testovací) společnosti Iridium, pro tyto starty byla využívaná lehce upravená verze 2C/SD, která umožňovala vynesení dvou satelitů současně.

V pozdějších letech tato raketa vynesla na oběžnou dráhu průzkumné satelity ze série Yaogang (Satelit pro dálkové snímání) nebo satelity ze série Shijian (Zkouška), které testovaly iontové motory. V letech 2003 a 2004 byly vyneseny vědecké satelity Double StarDouble Star – čínsko-evropská mise dvou družic zkoumající magnetosféru Země. Společný projekt Čínské národní kosmické agentury CNSA a Evropské kosmické agentury ESA. Družice startovaly v prosinci 2003 a červenci 2004. Jedna ze sond byla navedena na rovníkovou (570 × 78 970 km, sklon 28,5°) a druhá na polární (700 × 39 000 km, sklon 90°) dráhu. Jejich data doplňovala měření evropské čtveřice družic CLUSTER. Mise byla ukončena v říjnu 2007. 1 a 2 zkoumající pozemskou magnetosféru, jednalo se o společný projekt Evropské kosmické agentury ESAESA – European Space Agency, Evropská kosmická agentura. ESA spojuje úsilí 18 evropských zemí na poli kosmického výzkumu. Centrální sídlo je v Paříži, pobočky jsou v mnoha členských zemích. ESA byla založena v roce 1964 jako přímý následovník organizací ESRO a ELDO. Nejznámější nosnou raketou využívanou ESA je Ariane. Česká republika vstoupila do ESA v listopadu 2008. a Čínské národní kosmické agentury CNSACNSA – China National Space Administration, Čínská národní kosmická agentura, založená v roce 1993. Agentura vlastní tři kosmodromy (Jiuquan, Xichang, Taiyuan) a nosnou raketu Long March.

Dlouhý pochod 2E

Oproti předchozí verzi 2C došlo k přidání čtyř radiálně umístěných pomocných motorů na kapalné palivo, každý byl poháněn jedním motorem YF-20B. Hmotnost rakety vzrostla na 460 tun a došlo ke značnému nárůstu nosnosti:

Dlouhý pochod 2C 2E
nosnost na LEOLEO – Low Earth Orbit, nízká oběžná dráha, na které krouží družice kolem Země ve výšce od cca 200 km do 2 000 km. Oběžná doba je od 84 do 127 minut. V této výšce již není takový odpor vzduchu, aby způsobil rychlý pokles výšky. (kg) 3 850  9 500
nosnost na GTOGTO – Geostationary/Geosynchronous Transfer Orbit, eliptická oběžná dráha, umožňující v nejvzdálenějším bodě drobnou úpravou dosáhnout tzv. geostacionární dráhy, kdy družice „visí“ nad stejným bodem na Zemi. Příkladem je družice Astra sloužící pro přenos televizního signálu. (kg) 1 250 3 500

Raketa odstartovala pouze sedmkrát, poprvé to bylo 16. července 1990. Během třetího letu rakety, 21. prosince 1992, došlo 45 sekund po startu k implozi aerodynamického krytu, která zničila satelit Optus B2. K další nehodě došlo 25. ledna 1995 během pátého startu, raketa explodovala 50 sekund po startu a došlo ke zničení satelitu Apstar 2. Při v pořadí šestém startu 28. listopadu 1995 došlo k poškození jedné z antén satelitu AsiaSat 2.

Neúspěšné starty a nehody této rakety měly ještě politickou dohru, neboť se ukázalo, že technologie poskytnuté americkými firmami mohou být použity k vylepšení čínských vojenských raket (prodloužení doletu atd.), což vedlo v roce 1998 k označení satelitů jako vojenských zbraňových systémů, čímž se na ně začaly vztahovat předpisy pro mezinárodní obchod se zbraněmi.

Vizualizace satelitů Optus B a AsiaSat 2

Vizualizace satelitů Optus B a AsiaSat 2. Zdroj: Gunter Dirk Krebs.

Raketa Dlouhý pochod 2E

Raketa Dlouhý pochod 2E. Zdroj: Norbert Brügge.

Dlouhý pochod 2F

S raketou Dlouhý pochod 2F se konečně dostáváme k pilotovaným letům, neboť tato raketa je jako jediná schopna dopravit čínské tajkonautyTajkonaut – po vzoru dvou velmocí si i Čína zavádí vlastní označení pro člověka, který uskutečnil kosmický let. Tedy v USA astronaut, v Rusku kosmonaut a v Číně tajkonaut. do vesmíru. Co do rozměrů se jedná o derivát typu 2E, ale dle oficiálních vyjádření „s přidanými bezpečnostními prvky“.

K prvnímu startu došlo 19. listopadu 1999, první čtyři lety sloužily k otestování vesmírné lodi Šen-čou (Božské plavidlo/Božská loď). Pátý let a zároveň první pilotovaný let se uskutečnil 15. října 2003. Prvním čínským tajkonautem se stal Yang Liwei, jeho let trval 21 hodin 22 minut a 45 sekund, naši planetu obletěl čtrnáctkrát.

První čínský tajkonaut Yang Liwei

První čínský tajkonaut Yang Liwei. Zdroj: Chinese University of Hong Kong.

Celkem došlo ke třinácti letům typu 2F: pět letů bylo testovacích (bez osádky), šest pilotovaných a při dvou byly vyneseny na nízkou oběžnou dráhu dvě čínské vesmírné stanice. Během testovacích letů byla zkoušena vesmírná loď Šen-čou (čtyři lety) a její automatické přiblížení a připojení k čínské vesmírné stanici Tchien-kung 1 (Nebeský palác). Při osmém letu byla dne 29. září 2011 vynesena vesmírná stanice Tchien-kung 1. Tato stanice sloužila jako obří vesmírná laboratoř o hmotnosti 8,5 tuny. Obytný prostor byl veliký 15 m3. Mise byla oproti plánu prodloužena o dva roky. Nakonec selhaly rozvody elektrické energie mezi slunečními panely a baterií. Stanice Tchien-kung 1 shořela v atmosféře dne 2. dubna 2018. Byla obydlená po dobu 20 dní a 18,5 hodin. Další vesmírná stanice, Tchien-kung 2 byla na nízkou oběžnou dráhu vynesena při dvanáctém letu nosné rakety 2F dne 15. září 2016. Obydlená byla celkem 26 dní a 11,3 hodin. Její činnost byla ukončena řízeným pádem do atmosféry dne 19. července 2019 nad jižní částí Tichého oceánu. Pro vynesení obou čínských vesmírných stanic byla požita varianta 2F/G.

Porovnání lodí Sojuz (vlevo) a Šen-čou (vpravo)

Porovnání lodí Sojuz (vlevo) a Šen-čou (vpravo). Zdroj: NASA,CNSA.

Porovnání raket Dlouhý pochod 2F a 2G

Porovnání raket Dlouhý pochod 2F a 2G. Zdroj: Norbert Brügge.

Vesmírná stanice a laboratoř Tchien-kung 2

Vesmírná stanice a laboratoř Tchien-kung 2. Nahoře: Vývoj v laboratoři; stanice spojená s Šen-Čou 11; interiér. Dole: Maketa stanice 1:1 na Dvanácté mezinárodní výstavě čínského letectví a kosmonautiky v Ču-chaj v roce 2018. Zdroj: CAS/Xinhua Live News/CCTV News/ Xinhua Headlines/Liang Xu.

Dlouhý pochod 3

Ideově vychází z rakety Dlouhý pochod 2C, jedná se o třístupňovou raketu, první dva stupně pohánějí motory YF-21C a YF-24C využívající UDMH a NO2. Třetí stupeň je poháněn motorem YF-73(75) na LOX a LH2. Rakety této rodiny primárně slouží k vynášení komunikačních satelitů na geosynchronní přechodovou dráhu. Samotná raketa Dlouhý pochod 3 je v dnešní době již vyřazená, poprvé vzlétla 29. ledna 1984 a naposledy 25. června 2000. Celkem odstartovala třináctkrát, z toho desetkrát úspěšně, dvakrát došlo k selhání a jednou k částečnému selhání. Raketa měřila na výšku 43,25 metru a hmotnost měla 204 tun. Nosnost na LEOLEO – Low Earth Orbit, nízká oběžná dráha, na které krouží družice kolem Země ve výšce od cca 200 km do 2 000 km. Oběžná doba je od 84 do 127 minut. V této výšce již není takový odpor vzduchu, aby způsobil rychlý pokles výšky. byla 5 000 kg, na GTOGTO – Geostationary/Geosynchronous Transfer Orbit, eliptická oběžná dráha, umožňující v nejvzdálenějším bodě drobnou úpravou dosáhnout tzv. geostacionární dráhy, kdy družice „visí“ nad stejným bodem na Zemi. Příkladem je družice Astra sloužící pro přenos televizního signálu. 1 500 kg. Jejím nástupcem se stala verze 3A.

Porovnání motorů YF 73 (vlevo) a YF 75 (vpravo)

Porovnání motorů YF 73 (vlevo) a YF 75 (vpravo). Zdroj: Norbert Brügge.

Dlouhý pochod 3A

Oproti verzi 3 došlo k prodloužení všech tří stupňů na celkovou výšku 52,5 metru, čímž narostla hmotnost na 241 tun. Pro pohon třetího stupně byly použity výkonnější motory YF-75. S těmito úpravami nosnost vzrostla na 8 500 kg pro LEOLEO – Low Earth Orbit, nízká oběžná dráha, na které krouží družice kolem Země ve výšce od cca 200 km do 2 000 km. Oběžná doba je od 84 do 127 minut. V této výšce již není takový odpor vzduchu, aby způsobil rychlý pokles výšky. a 2 600 kg pro GTOGTO – Geostationary/Geosynchronous Transfer Orbit, eliptická oběžná dráha, umožňující v nejvzdálenějším bodě drobnou úpravou dosáhnout tzv. geostacionární dráhy, kdy družice „visí“ nad stejným bodem na Zemi. Příkladem je družice Astra sloužící pro přenos televizního signálu.. Zatím došlo ke 27 startům, všechny byly úspěšné. První start se udál 8. února 1994. Primárním účelem této rakety je vynášení komunikačních satelitů, ale 24. října 2007 tato raketa vynesla sondu Čchang-e 1 (Čchang-e je čínský bůh Měsíce) určenou k průzkumu Měsíce.

Vizualizace lunární sondy Čchang-e 1

Vizualizace lunární sondy Čchang-e 1. Zdroj: Gunter Dirk Krebs..

Dlouhý pochod 3 (vlevo) a 3A (vpravo)

Dlouhý pochod 3 (vlevo) a 3A (vpravo). Zdroj: Norbert Brügge.

Dlouhý pochod 3B

Tato varianta vznikla z varianty 3A přidáním čtyř radiálně umístěných boosterů na kapalné palivo, každý je poháněný jedním motorem YF-25. Existují dvě verze této varianty, standardní 3B a 3BE. U poslední jmenované došlo k prodloužení každého boosteru o 0,8 metru a k prodloužení prvního stupně o přibližně 1,5 metru. Verze 3BE se používá k vynášení hmotnějších nákladů na GTOGTO – Geostationary/Geosynchronous Transfer Orbit, eliptická oběžná dráha, umožňující v nejvzdálenějším bodě drobnou úpravou dosáhnout tzv. geostacionární dráhy, kdy družice „visí“ nad stejným bodem na Zemi. Příkladem je družice Astra sloužící pro přenos televizního signálu., nosnost na tuto oběžnou dráhu je 5 100 kg u verze 3B a 5 500 kg u verze 3BE. Nosnost verze 3B na LEOLEO – Low Earth Orbit, nízká oběžná dráha, na které krouží družice kolem Země ve výšce od cca 200 km do 2 000 km. Oběžná doba je od 84 do 127 minut. V této výšce již není takový odpor vzduchu, aby způsobil rychlý pokles výšky. je 11 500 kg.

Celkem došlo prozatím k 67 startům, z nichž 63 bylo úspěšných, dva částečně neúspěšné, jeden neúspěšný a jeden skončil katastrofou – první let se satelitem Intelsat 708. První start se udál 14. února 1996, jako náklad sloužil již uvedený satelit, raketa selhala ihned po startu, po 37 sekundách letu narazila do země, následný výbuch zničil přilehlou vesnici, celkový počet obětí je neznámý, oficiální čínskou tiskovou agenturou Sin-chua byla přiznána smrt šesti lidí a 57 zraněných, ale realita může být diametrálně odlišná.

Přilehlá vesnice po výbuchu rakety Dlouhý pochod 3B

Přilehlá vesnice po výbuchu rakety Dlouhý pochod 3B. Zdroj: Astronautika.it.

Selhání rakety Dlouhý pochod 3B dne 14. února 1996
a její dopad na blízkou vesnici. Zdroj: CNSA.

Raketa Dlouhý pochod 3B (vlevo) a varianta 3BE (vpravo)

Raketa Dlouhý pochod 3B (vlevo) a varianta 3BE (vpravo). Zdroj: Norbert Brügge.

Prozatím poslední 67. start se uskutečnil 9. dubna 2020.

Dlouhý pochod 3C

Varianta Dlouhého pochodu 3C byla vyvinuta, aby zaplnila mezeru v mezi 3A a 3B, oproti verzi 3B má pouze dva boostery na kapalné palivo. Jinak je totožná s verzí 3B. Existuje i varianta 3CE. Nosnost na GTO je 3 800 kg pro 3C a 3 900 kg pro 3CE.

Raketa Dlouhý pochod 3C (vlevo) a varianta 3CE (vpravo)

Raketa Dlouhý pochod 3C (vlevo) a varianta 3CE (vpravo). Zdroj: Norbert Brügge.

Dlouhý pochod 4

Jak již bylo zmíněno, hlavní rozdíl mezi raketami Dlouhý pochod 2/3/4 je v použití či nepoužití třetího stupně. Dlouhý pochod 4 využívá ve svém třetím stupni motory YF-40 spalující směs UDMH a NO2. První raketa z této rodiny je Dlouhý pochod 4A. Jedná se o třístupňovou raketu. Všechny stupně využívají motory spalující výše uvedenou směs.

Raketa Dlouhý pochod 4A letěla pouze dvakrát: poprvé 6. září 1988 a podruhé 3. září 1990. Poté byla vyřazena a nahrazena verzí 4B a 4C. Při obou startech sloužily jako náklad meteorologické družice Fēngyún (Větrný oblak) FY-1A a 1B.

Dlouhý pochod 4B

Tato vylepšená varianta je prodlouženou verzí 4A, došlo k prodloužení rakety ze 41,9 na 44,1 metru. Poprvé odstartovala 10. května 1999 a při tomto startu vynesla na heliosynchronní dráhu meteorologickou družici FY-1C, o které ještě bude řeč v závěru bulletinu. Raketa je stále aktivní a prozatím se uskutečnilo 35 startů, jeden však byl neúspěšný.

Dlouhý pochod 4C

Tato raketa je pouze raketa 4B s větším aerodynamickým krytem a se schopností opětovně nastartovat motory třetího stupně, jinak je zcela identická. Z počátku byla označována jako Dlouhý pochod 4B-II. Celkem odstartovalo 28 raket, z toho byly dva starty neúspěšné. Primárním nákladem jsou meteorologické družice Fēngyún a průzkumné satelity Yaogan. První start se uskutečnil 26. dubna 2006 a prozatím poslední 27. listopadu 2019.

Dlouhý pochod 2D

Ač tomu název rakety neodpovídá, řadí se do rodiny Dlouhý pochod 4. Jedná se o dvoustupňovou verzi rakety Dlouhý pochod 4B, která je určena k vynášení družic na nízkou oběžnou dráhu (nosnost 3 500 kg) a na dráhu heliosynchronní (nosnost 1 500 kg). Primárně je určena pro vynášení průzkumných satelitů Yaogan a špionážních satelitů FSW. O mnoha nákladech, které vynesla, není nic známo. Celkem odstartovala 46krát, jeden start byl částečně neúspěšný, jinak všechny ostatní byly úspěšné. Vyjma čínských vojenských satelitů vynesla tato raketa satelity Saudské Arábie, Argentiny, Venezuely a Turecka. Z vědeckých misí dopravila na oběžnou dráhu například družici DAMPE (Drak Mater Patricie Explorer).

Sestřelení meteorologického satelitu FY-1C

Čína vynáší meteorologické satelity Fēngyún (Větrný oblak) od roku 1988. Umísťuje je na geosynchronní či heliosynchronní dráhy. Série FY-1 a FY-3 jsou na geosynchronní dráze, série FY-2 a FY-4 jsou na heliosynchronní dráze. Celkem byly vypuštěny přibližně dvě desítky satelitů, jeden z nich byl sestřelen. Nové meteorologické satelity jsou schopné pořizovat v reálném čase mapy vodních oblaků, srážek, vzdušných proudů, a to jak ve viditelném, tak v infračerveném oboru. Satelity sledují i kosmické počasí – monitorují tok kosmického záření a slunečního větru, zejména protony a elektrony s velkou energií, sledují rentgenové záření Slunce a interakci slunečního větru s magnetosférou Země. Díky širokému záběru pozorovací techniky jsou schopné včas varovat před různými přírodními katastrofami – tajfuny, povodněmi a dalšími živelnými pohromami.

Příprava a start meteorologického satelitu FY-2 H.

Příprava a start meteorologického satelitu FY-2 H. Start (Dlouhý pochod 3A) se konal v dubnu 2018. Satelit připravila Šanghajská akademie kosmických technologií.

Nyní se vraťme k meteorologickému satelitu FY-1C. Dne 11. ledna 2007 byl tento satelit zničen ve výšce 865 kilometrů nad zemí, při testu protisatelitní zbraně Čínské lidové republiky. Jednalo se teprve o druhé použití protisatelitní zbraně v historii (k prvnímu použití došlo 13. září 1985, kdy raketa ASM-135 ASAT vypuštěná z upravené stíhačky F-15A Eagle zasáhla a zničila americký satelit Solid P78-1). Pozůstatkem tohoto testu, i každého dalšího, jsou tisíce úlomků, které ohrožují umělé objekty na oběžné dráze. Úlomky z tohoto testu v roce 2011 ohrozily i Mezinárodní kosmickou staniciISS – International Space Station, mezinárodní vesmírná stanice. Od roku 1993 je společným projektem americké NASA, Ruska, Kanady, evropských států sdružených v kosmické agentuře ESA a Japonska. První modul byl vynesen v roce 1998, první posádka na stanici byla v roce 2000. ISS je neustále ve stavbě a potýká se s finančními problémy na ruské i americké straně. V roce 2008 byl k ISS připojen Evropský výzkumný modul Columbus. V roce 2011 letěl k ISS poslední raketoplán.. Test vzbudil obavy o militarizaci blízkého vesmíru a dalšího používání zbraní této kategorie. Od ledna 2007 provedly obdobné testy ještě USA, Rusko a Indie.

Nalevo: Stíhačka F 15 Eagle. Napravo: Balistická raketa DF-21.

Nalevo: Stíhačka F 15A Eagle při odpalu protisatelitní zbraně ASM-135 ASAT dne 13. 9. 1985. Zdroj: USAF. Napravo: Balistická raketa DF-21, ze které byla s největší pravděpodobností odvozena střela, která dne 11. ledna 2007 zničila FY-1C.

Pokračování příště.

Odkazy

Valid HTML 5 Valid CSS!

Aldebaran Homepage