Shenzhou (veicolo spaziale)

Astronave Shenzhou con equipaggio
Descrizione dell'immagine Post S-7 Shenzhou spacecraft-en.png.

Documento d'identità
Base di lancio Jiuquan
Primo volo 19 novembre 1999
Numero di voli 12
Stato operativo
Caratteristiche
Altezza 9,48 mt.
Diametro 2,8 metri.
Massa totale 7,84 tonnellate
Ergol 1,14 tonnellate
Fonte di energia pannelli solari
Approdo Per terra
spettacoli
Destinazione Orbita bassa (200  km )
Equipaggio 3
Appuntamento automatico

Shenzhou (dal cinese神舟: "vaso divino") è la prima navicella spaziale con equipaggio sviluppata dalla Cina . Il suo primo volo senza equipaggio ha avuto luogo il19 novembre 1999e il primo taikonaut è stato lanciato a bordo dello Shenzhou 5 su15 ottobre 2003. Shenzhou ha caratteristiche molto simili a quelle della navicella spaziale russa Soyuz  : pesa circa 7,84 tonnellate per una lunghezza di 9,1 metri, come quest'ultima comprende un modulo di servizio, un modulo di discesa e un modulo orbitale. Permette di imbarcare un equipaggio di tre persone e può compiere missioni della durata di 15 giorni in orbita bassa. Ha capacità di manovra orbitale e un portello che gli consente di attraccare con un'altra nave o stazione spaziale.

Caratteristiche tecniche

Shenzhou è stato sviluppato con l'assistenza significativa dell'industria astronautica russa e incorpora in gran parte soluzioni comprovate dalla navicella spaziale Soyuz . Comprende quindi, come questo, tre moduli:

La navicella Shenzhou ha una massa di circa 7,84 tonnellate per una lunghezza di 9,1 metri, vale a dire è leggermente più grande della navicella Soyuz. Permette di imbarcare un equipaggio di tre persone e può compiere missioni della durata di 15 giorni in orbita bassa. Ha capacità di manovra orbitale e un portello che gli consente di accoppiarsi con un'altra nave o con una stazione spaziale.

Il modulo di servizio

Il modulo di servizio con una massa di 3 tonnellate ha la forma approssimativa di un cilindro con una lunghezza di 2,94 metri e un diametro di 2,50 metri. Fornisce energia elettrica, propulsione e controllo dell'assetto. L'energia elettrica è prodotta da pannelli solari che si dispiegano in due ali attaccate a ciascun lato del modulo dando un'apertura alare di 17 metri alla nave. Ogni ala ha 4 sezioni e la superficie totale raggiunge i 24,48  m 2 . I pannelli possono fornire 2,4  kW e mediamente 1  kW . A differenza di quelli della Soyuz, i pannelli solari sono regolabili per massimizzare l'energia raccolta. Le batterie argento-zinco possono sostituire i pannelli solari per 6 ore se si guastano.

La propulsione principale è fornita da quattro motori a razzo ciascuno che fornisce 2.500 newton di spinta ( impulso specifico di 230 secondi) e corregge la traiettoria. Il controllo dell'assetto è supportato da otto propulsori e 150 Newton propulsori 16 5 Newton. Tutti i motori utilizzano la stessa miscela di liquido propellente ipergolico immagazzinabile  : l' UDMH che viene combinato con il biossido di azoto viene stoccato in quattro serbatoi sferici del modulo di servizio con un contenuto di 230  litri o 1000  kg di carburante in grado di erogare un delta totale -V di 380  m/s . I serbatoi del propellente sono pressurizzati da elio stoccato a 230 bar in 6 serbatoi in titanio con una capacità di 20  litri. Il modulo comprende anche un radiatore utilizzato dal sistema di controllo termico principale e dimensionato per smaltire in media 1  kWh di calore prodotto dai componenti elettronici e dall'equipaggio.

Il modulo di discesa

Il modulo di discesa riprende la forma aerodinamica, le proporzioni e la disposizione interna del modulo Soyuz ma le sue dimensioni sono più grandi del 13%. È costituito da una struttura in titanio rivestita da pannelli in alluminio . Il suo diametro è di 2,517  m per una lunghezza di 2,5 metri. L'equipaggio è entrato nel modulo attraverso un portello di 70  cm di diametro a un'estremità. Il modulo ha due piccole finestre di 30  cm di diametro e un sistema ottico simile al russo Vzor ma con un'apertura più grande che permette all'equipaggio di verificare che la nave sia allineata correttamente prima del lancio dei retro - razzi caricati con. alla terra. Ma a differenza del Vzor russo, non sporge come un periscopio e quindi non permette di controllare l'andamento di un rendez-vous spaziale . Questo controllo deve essere assicurato tramite un sistema di telecamere.

Il volume interno è di 6  m 3 . I passeggeri sono distesi in cuccette sagomate come sulla Soyuz e affrontano una fila di moderni pannelli di controllo che utilizzano la tecnologia a schermo piatto. I due schermi LCD principali , a colori e ad alta definizione, consentono la visualizzazione di grafiche complesse e possono fornire su richiesta la mappa del pianeta con la posizione della nave o quella del punto di atterraggio target. Un sintetizzatore vocale genera allarmi, in particolare quando l'imbarcazione devia dalla sua traiettoria programmata. L'illuminazione è fornita da singole lampade fluorescenti. La maggior parte delle apparecchiature elettroniche è montata sotto le cuccette dell'equipaggio.

Sullo scafo esterno sono presenti 6 antenne, le uscite degli ugelli propulsori utilizzati per controllare l'orientamento della nave durante il rientro atmosferico e una serie di connettori che, come sul modulo Soyuz, permettono di collegare il modulo di discesa al volo modulo servizio responsabile della fornitura di energia elettrica, gas ( azoto e ossigeno ) e acqua. Attraverso questi connettori passano anche i collegamenti elettronici tra i due moduli. La tecnica di atterraggio utilizzata è la stessa di quella della Soyuz: viene dispiegato un unico paracadute principale e lo scudo termico viene rilasciato poco prima dell'atterraggio a terra per consentire l'innesco di piccoli retrorazzi destinati a ridurre la velocità residua.

Il modulo orbitale

Il modulo orbitale si trova nella parte anteriore della nave. Utilizzato dall'equipaggio come luogo di lavoro e sosta una volta che la nave è in orbita, viene sganciata al ritorno prima del rientro atmosferico e viene distrutta. Serve anche come camera di equilibrio durante le uscite extra-veicolari. I primi modelli sono dotati, a differenza della navicella Soyuz, di diversi equipaggiamenti che non esistono su Soyuz:

Tuttavia, sul modello destinato a servire la stazione spaziale, questa attrezzatura è sostituita da un sistema di ormeggio androgino e il modulo ha una configurazione vicina a quella della Soyuz. Il modulo ha un alluminio struttura , il cui diametro è 2,25  m e 2,8  m lungo; la sua massa è di 1,5 tonnellate. Un portello di 80  cm di diametro, posto nella parte inferiore, è utilizzato per le uscite extra-veicolari. Il modulo include anche una finestra di 48  cm di diametro situata di fronte a questa camera di equilibrio.

Il lanciatore lungo marzo 2F

La navicella spaziale Shenzhou è lanciata da un razzo Long March 2F (chiamato anche Shenjian che significa freccia celeste ) derivato dal Long March 2E. La versione 2F si differenzia dalla 2E per procedure di controllo qualità e vari dispositivi volti a ridurre il rischio di perdita dell'equipaggio. Il dispositivo principale è la torre di salvataggio destinata a strappare dal lanciatore l'assieme costituito dal modulo di discesa e dal modulo orbitale in caso di guasto del razzo. La torre è un cilindro di piccolo diametro, alto 8,35 metri, con sei propulsori solidi e sormontante la carenatura del lanciatore. La torre di salvataggio viene accesa dai sistemi interni del lanciatore se rilevano una grave anomalia. Ma la separazione della nave e del razzo può essere innescata anche da controllori di terra e taikonauti. La torre di salvataggio è stata rilasciata a un'altitudine di 39  km , 120 secondi dopo il decollo.

Confronto Soyuz-Shenzhou

Confronto delle caratteristiche delle navi Shenzhou e Soyuz
Modulo Caratteristica Shenzhou Sojuz
Vaso completo Massa 7,8 tonnellate 7,21 tonnellate
Lunghezza 9,15 mt. 6,98 metri.
Diametro massimo 2,8 metri. 2,6 metri.
Modulo di servizio Massa 3 tonnellate 2,95 tonnellate
di cui propellenti 1100 kg 900 kg
Lunghezza 2,94 mt. 2,3 metri.
Diametro massimo 2,8 metri. 2,2 metri.
Pannelli solari 2 di 24 m² 2
Modulo di discesa Massa 3,2 tonnellate 3 tonnellate
Lunghezza 2,5 mt. 1,9 metri
Diametro massimo 2,5 mt. 1,17 mt.
Modulo orbitale Massa 2 tonnellate 1,3 tonnellate
Lunghezza 2,8 metri. 2,2 metri.
Diametro massimo 2,8 metri. 2,25 mt.
Pannelli solari 2 di 12 m² qualunque

Conduzione di una missione di Shenzhou

La navicella spaziale Shenzhou è stata lanciata da un razzo Long March 2F dalla base di lancio di Jiuquan nel deserto del Gobi, nel nord-est della Cina.

Storia dello sviluppo

Nel 1978, la Cina annunciò che stava pianificando di inviare un uomo nello spazio. Il Paese possiede la tecnica del rientro atmosferico dal 1976 grazie al programma FSW, che gli consente di lanciare satelliti da ricognizione con capsule recuperabili. Tuttavia, nel 1980, il lancio del programma spaziale con equipaggio è stato rinviato per ragioni sia economiche che politiche. Nel 1992, in un contesto economico tornato a essere favorevole, il programma spaziale con equipaggio è stato riattivato con il nome di progetto 863-204. Il Consiglio di Stato annuncia che entro la fine del decennio sarà varata un'astronave con equipaggio per dimostrare che la Cina è ormai una delle grandi potenze. Il programma spaziale cinese lanciato in questa occasione e denominato Progetto 921 prevede la costruzione di un'astronave con equipaggio (progetto 921-1), il cui primo volo avverrà nel 1999, e di un laboratorio orbitale (1999-2). Per lanciare queste navi , deve essere sviluppato il razzo Long March 2F , una versione adattata del Long March 2E . Inizialmente, i funzionari cinesi hanno in programma di realizzare una macchina completamente nuova. Tuttavia, nel 1994, è stato stipulato un accordo di cooperazione con la Russia  : quest'ultima, in difficoltà economica, ha cercato di promuovere le proprie competenze nel campo dell'astronautica . I modelli della navicella Soyuz vengono venduti alla Cina e i futuri astronauti cinesi (conosciuti dalla stampa come Taikonauts) iniziano il loro addestramento in Russia. La nave cinese è modellata sulla nave Soyuz. Il primo volo, senza equipaggio, avviene su20 novembre 1999.

Le missioni della navicella spaziale Shenzhou

Data di rilascio Missione Equipaggio Durata Obiettivo Carico utile / osservazioni
19 novembre 1999 Shenzhou 1 Senza 21 h 22 min Qualificazione della nave Raccolta di informazioni su un manichino che rappresenta un passeggero
9 gennaio 2001 Shenzhou 2 Animali 6 giorni 18 h 22 min Qualificazione della nave Studio del comportamento animale a gravità zero
25 maggio 2002 Shenzhou 3 Senza 6 giorni 18 h 51 min Qualificazione della nave Indagini sul metabolismo umano da manichino
29 dicembre 2002 Shenzhou 4 Senza 6 giorni 18 h 36 min Qualificazione della nave Intraprendi alcuni esperimenti scientifici
15 ottobre 2003 Shenzhou 5 Yang liwei 21 h 25 min Primo volo spaziale cinese con equipaggio
12 ottobre 2005 Shenzhou 6 Fei Junlong
Nie Haisheng 		4 giorni 19 h 33 min Primo equipaggio di due
25 settembre 2008 Shenzhou 7 Zhai Zhigang
Liu Boming
Jing Haipeng 		2 giorni 20 ore 28 minuti Primo equipaggio di tre persone;
Prima passeggiata spaziale di un cinese. 		Zhai Zhigang esegue uno spazio di output (15 min).
31 ottobre 2011 Shenzhou 8 Senza 16 giorni 13 ore 33 minuti Incontro e ormeggio con Tiangong 1 Vari esperimenti scientifici inseriti per conto dell'Europa .
16 giugno 2012 Shenzhou 9 Jing Haipeng (2)
Liu Wang
Liu Yang 		12 gg 15 h 25 min Prima occupazione di Tiangong 1 Liu Yang è la prima donna cinese ad andare nello spazio.
11 giugno 2013 Shenzhou 10 Niè Hǎishèng (2)
Zhang Xiaoguang
Wang Yaping 		14 giorni 14 ore 29 minuti Seconda occupazione di Tiangong 1
17 ottobre 2016 Shenzhou 11 Jing Haipeng (3)
Chen Dong 		32 giorni 6 ore 25 minuti Prima occupazione di Tiangong 2 Durata record nello spazio per i cinesi.
17 giugno 2021 Shenzhou 12 Nie Haisheng (3)
Liu Boming (2)
Tang Hongbo 		Prima occupazione della stazione spaziale cinese

Omaggio

Nel marzo 2005, un asteroide scoperto dall'Osservatorio della Montagna Viola è stato chiamato (8256) Shenzhou in onore del veicolo spaziale.

Note e riferimenti

  1. Cina nello spazio: il grande balzo in avanti , p.  267-271
  2. (en) Patrick Blau, “  Shenzhou Spacecraft Overview  ” , su Spaceflight101 (consultato il 17 giugno 2020 )
  3. (in) Patrick Blau, "  Long March 2F - Launch Vehicle  " su Spaceflight101 (consultato il 17 giugno 2020 )
  4. Cina nello spazio: il grande balzo in avanti , p.  270
  5. I. Sourbès-Verger e D. Borel , p. 21-35 op. cit.
  6. (in) "  Caratteristiche innovative della navicella spaziale Shenzhou-11  " ,17 ottobre 2016

Bibliografia

Vedi anche

Articoli Correlati

link esterno