Kína növekvő jelenléte az űrben

 Az űrben végzett tevékenységek mindig is  technológia csúcsát testesítik meg. Míg az űrtechnológiák, mint például a kommunikációs műholdak és a navigációs rendszerek, a modern élet mindennapi részévé váltak, az őket pályára szállítani képes hordozó rakéta képesség, még mindig csak csak néhány ország kiváltsága. Kína az űrutazó nemzetek ezen elit csoportja közé tartozik. A fejlettebb űrhatalmakkal szembeni technológiai szakadék  megszüntetése végett pedig jelentős előrelépésre készül.

Kína felzárkózása az űr-nagyhatalmak közé

A Szovjet-unió 1957 októberében a Sputnik 1 sikeres elindításával új korszakot nyitott meg. Az Egyesült Államok 1958 januárjában indította az Explorer 1-et. Franciaország és Japán a következő években saját műholdakat juttatott pályára. A Dong Fang Hong 1 (A Kelet Vörös 1) 1970 áprilisában történő elindításával Kína lett az ötödik ország, amely saját műholdat állított pályára.

 A hidegháború során az űrben végzett tevékenységet az USA és a Szovjet-unió uralta. 1957 és 1991 között a szovjet rakéták lenyűgöző 2309 sikeres indítást hajtottak végre. Ez több mint kétszerese az Egyesült Államok 938 indításának. Kína a maga részéről ugyanebben az időszakban csak 28 rakétát indított útjára, míg az összes többi ország összesen 225 indítást hajtott végre.

A Szovjet-unió összeomlását követően ez a tendencia láthatóan elmozdulni kezdett. 1992 óta Oroszország átlagosan 30 indítást hajtott végre évente - ez jelentős csökkenést jelent a hidegháború alatti évi 66 indítás átlagához képest. Összehasonlításképpen: az Egyesült Államok indításai viszonylag következetesek maradtak: 1991-ig átlagosan 27-et, 1992 óta pedig évi 23-at.

A hidegháború utáni korszak talán legjelentősebb változása az volt, hogy Kína egyre növekvő jelentőségű űrszereplővé vállt . Kína 2010 és 2019 között 207 indítást hajtott végre, ami több mint másfélszerese az előző négy évtizedben végrehajtott indítások számának. Kína teljes indításának több mint egyötöde csak 2018-ban és 2019-ben történt.

Az indítások száma nem az egyetlen eszköz az űrtevékenység mérésére. A hasznos teher - amely tartalmazhat műholdakat, űrszondákat és űrhajókat - képezi a történet másik felét.
A hidegháború alatt összesen 2791 szovjet hasznos teher került az űrbe. Ez több mint kétszerese az Egyesült Államok 1193 hasznos terhének, és több mint tízszerese a világ összes többi részének kapacitásának összességével.

A technológia ugrásszerű fejlődésével, ami különösen az elektronikában volt jelentős, nagyban csökkentette a műholdak méretét, és a rakéták egyre gyakrabban egyszerre több műholdat is szállítanak. Az Egyesült Államok élen jár ezen újításokban, 1773 hasznos tehert vittek fel 1992 és 2019 között. Oroszország 840 és Kína 480-áll az első három helyen.

A Föld körül keringő műholdak képezik messze a leggyakoribb hasznos terhet, amelyet az űrbe indítottak. Ezek a műholdak számos olyan képességet biztosítanak, mint a kommunikáció, a navigáció és a Föld megfigyelése. 2020 márciusáig 2666 ismert műhold volt pályán. Ezek 13,6 százaléka (363 műhold) kínai szervezetek tulajdonában vagy üzemeltetésében. Ez több mint kétszerese a működő orosz műholdak számának (169). Az Egyesült Államok 1337 műholdat tart fenn, ami nagyjából a fele az összes pályán lévő műholdnak.

A Kína által üzemeltetett műholdak közül sok a BeiDou Navigációs Műholdrendszer része, amelyet az USA globális hely-meghatározó rendszere (GPS), az orosz GLONASS és az európai Galileo rendszerek alternatívájaként terveztek. 2020 júniusában Kína sikeresen bevezette utolsó harmadik generációs BeiDou műholdját is,  amivel összesen 35 műholdal a BeiDou konstelláció már meghaladja a 31 működő GPS műholdat 2020 májusában.

A BeiDou nem csupán technológiai áttörést jelent Kína számára. A BeiDou-ról szóló 2016. évi kormányzati fehér könyv kiemeli a műholdas konstelláció fontosságát hiszen, hogy navigációs szolgáltatásokat nyújt a fejlődő országok számára. A BeiDou már több mint 30 BRI országot szolgál ki , köztük Pakisztánt, Laoszt és Indonéziát. Kína Belt and Road kezdeményezés (BRI), néha az új selyemútnak nevezik. Kína a BeiDou-t használja a BRI támogatására, ami jól mutatja, hogy Peking elkötelezett az űrképességének maximális kihasználása iránt.

Kína jelenlegi űrindítási képességei

A rakéták kifejlesztéséhez szükséges hatalmas műszaki szakértelem és jelentős pénzügyi forrás gyakorlatilag kizárja a legtöbb országot a saját indító képességének önálló fejlesztéséből. Így az országok döntő többsége külföldi hordozórakétákra támaszkodik az űrben végzett missziói során. Még az Egyesült Államok is  alkalmaz külföldi építésű rakéta elemeket, bár ezek száma az utóbbi időben csökkenő tendenciát mutat. Kína azonban szinte az összes jelenleg műholdját saját gyártású rakéták fedélzetén indították el.

A Long March 'hosszú menetelés' rakétacsalád több különböző képességű változatból áll. A Long March rakétákat az állami tulajdonú védelmi ipari óriás, a China Aerospace Science and Technology Corporation (CASC) tervezte és fejlesztette ki. A CASC leány vállalata, a China Academy of Launch Vehicle Technology gyártotta a sorozat szinte minden 15 változatát, beleértve a Long March 1-et (CZ-1) is, amely 1970-ben Kína első műholdját szállította pályára.

2019-ig a Long March sorozat 307 sikeres indítást hajtott végre, 7 részleges és 9 teljes meghibásodással. Ez 95% -os sikert jelent a sorozatnak, amely jól összehasonlítható más országok legfontosabb hordozórakétáival. A Delta sorozat, amely jelenleg az amerikai űrkutatási erőfeszítések szerves részeként működik, 95,5 százalékos siker aránnyal rendelkezik. Az orosz Szojuz rakéta család több indítást hajtott végre, mint bármely más rakéta sorozat a történelemben, és 97,2 százalékos siker mutatóval.

Az egyik legsikeresebb Long March változat, a CZ-2F, 14 sikeres indítást követően 100% mutatóval büszkélkedhet. A CZ-2F-et a Senzhou űrszonda indítására tervezték, amely Kína mind a hat emberes misszióját támogatta. Nagy technológiai eredménynek tekinthető az emberi űrrepülést, hiszen csak az Egyesült Államok és Oroszország rendelkezik hasonló képességgel. Az Egyesült Államok 2011-ben fejezte be űrsikló programját, és csaknem egy évtizeden át támaszkodott az orosz rakétákra a legénységi misszióiban. Az Egyesült Államok azonban a SpaceX Crew Dragon 2020 májusában történő sikeres indításával visszanyerte képességét saját területről, amerikai rakétával indított missziók elindítására.

A Long March sorozat néhány jelentős katasztrófát is megélt. A legszerencsétlenebb kínai rakétabaleset 1996 februárjában történt, amikor egy CZ-3B a felszállás után szinte azonnal felrobbant egy szecsuani Xichang kilövőállomás közelében lévő kis faluban, többen megsérültek, de halálos áldozatot nem jelentettek. Long March 5 (CZ-5) 2016 novemberében és 2017 júliusában szenvedett meghibásodást.

Különösen figyelemre méltó a CZ-5 meghibásodása, mivel ez Kína jelenleg legerősebb rakétája. Az alacsony földi pályára (LEO) 25 000 kg maximális hasznos teherbírásával. A CZ-5 maximális teherbírása összehasonlítható az USADelta IV Heavy-jével (28 370 kg LEO-ra), amely 2004 óta aktív. Hasonlóan az európai Ariane 5-höz(21 000 kg a LEO-ra) és az orosz Proton-M-hez ( 23 000 kg a LEO-ra), mindkettő a 2000-es évek eleje óta működik.

 A CZ-5 sikertelen második indítása késleltette a tervezett kínai űrállomás építését és más fontos küldetések leállításával fenyegetett. 2019 decemberében azonban a CZ-5 sikeresen állított hasznos terhet orbitális pályára, és jelezte, hogy Kína űrprogramja ismét jó úton halad.

Kína első indítása az új Long March 7A rakétával kudarcba fulladt 2020 márciusában (CZ-7A) és csak idén, egy évvel később próbálkoztak meg vele, ezúttal sikerrel.

 A CZ-7A a CZ-7 erősebb változata, amely 2016 óta két sikeres indítást hajtott végre. A CZ-7A úgy tervezték, hogy olcsóbb és biztonságosabb legyen, mint a régebbi Long March rakéták, és az elkövetkező években várhatóan a CZ-3B váltja majd Kína elsődleges hordozórakétájaként a kommunikációs műholdas küldetéseknél.

A közelmúltban kifejlesztett Long March változatok azonban nagyobb sikert arattak. A Long March 11 (CZ-11) például kilenc sikeres indítást hajtott végre 2015 óta. Ugyan csak 750 kg hasznos teherbírású rakétáról van szó, de a CZ-11-nél a mobilitást és a rövidebb felkészülési időket tekintették prioritásnak. Peking reméli, hogy a CZ-11 versenyelőnyt biztosít számára a kereskedelmi indításokban, és lehetővé teszi Kína számára, hogy több indítási szolgáltatást nyújtson a BRI partnereinek.

A CZ-11 nagy áttörést hajtott végre 2019 júniusában, amikor a Sárga-tenger uszályáról indult , és Kína lett az USA és Oroszország után harmadik ország, amely sikeres tengeri rakétát indított orbitális pályára.

 Kína szinte minden rakétája Xichang, Jiuquan és Taiyuan űrkikötőkből indítja. Minden indító létesítmény egyedi tulajdonságokkal rendelkezik, amelyek bizonyos funkcióknak megfelelnek. Például a Jiuquan létesítmény az elsődleges platform a LEO felé történő indításhoz, és támogatja a CZ-2F legénységi űrmisszióit is.

A kínai rakéták visszahulló fokozatainak problémájáról itt olvashatsz részletesebben

Kína jövőbeli űrrepülő képességei

Kína ambiciózus menetrendet tűzött ki maga elé, hogy 2045 -ig világvezető űrhatalommá váljon. Ennek a folyamatnak kulcsfontosságú része az önálló innováció elsajátítása az űriparban. E cél elérése érdekében Kína jelentős összegeket fektetett be a kutatásba és fejlesztésbe. A hivatalos kormányzati adatok szerint Kína „űr-iparra” fordított kutatás-fejlesztési kiadásai a 2000. évi 22,6 millió dollárról 2016-ra évi 386,6 millió dollárra nőttek. Az űrhajó-gyártó ipar szabadalmi bejelentései szintén emelkedtek a 2000-ben benyújtott 10 kérelemről 2016-ban 632 kérelemre. Az általános űrtevékenységre fordított kormányzati kiadások tekintetében Kína 2018-ban globálisan a második helyen végzett, 5,8 milliárd dollárral . Ez meghaladta Oroszország (4,2 milliárd dollár) és Franciaország (3,2 milliárd dollár) költségkeretét, de így is jelentősen lemaradt az Egyesült Államoktól ami 40,1 milliárd dolláros űrtevékenységekre szánt kormányzati finanszírozásával jóval több mint felét adja a világ összes űriparra fordított összegének.

Az állami finanszírozás persze csak egy része a teljes űrgazdaságnak, és várhatóan csökkenni is fog a részesedése, mivel a kereskedelmi űripar jelentősége megugrik. A Morgan Stanley becslése szerint a globális űripar 2016-ban megközelítőleg 350 milliárd dollárt tett ki, az összeg 24,8 százaléka származott kormányoktól. 2040-re az űripar várhatóan meghaladja az 1 billió dollárt, amiből kormányzati űrprogramok várhatóan 17,2 százalékot tesznek ki.

A kereskedelmi űripar és a magán űrtársaságok megjelenése jelentősen csökkenti az indítások költségeit. Az Egyesült Államok magán innovátorai, mint például a SpaceX és a Blue Origin hajták ezt a forradalmat. Ez jelentősen hozzájárult ahhoz, hogy a LEO metrikus tonnánkénti ára szignifikánsan csökkenjen.

Kína saját újrafelhasználható technológiáját is fejleszti. A tervezett Long March 8. (CZ-8) a VTVL számára készült. A rakéta várhatóan 2020-21-ban hajtja végre az első próba repülést. Amint működésbe lép, a CV-8 Kína számára költséghatékony és kereskedelmi szempontból versenyképes megoldást lehet a versenytársakkal szemben.

 

 Kínában a privát startupok is igyekeznek rést faragni a piacon. Kína első saját rakétagyártója, a LinkSpace 2019 augusztusában fejezte be az újrafelhasználható RLV-T5 rakéta harmadik sikeres tesztjét. A vállalat VTVL képességeinek fejlesztése reményeik szerint lehetővé teszi, hogy jelentősen csökkentsék az indítási költségeket, és ezáltal versenyezhessenek a kereskedelmi indítású ügyfelekért.

 Eddig egy kínai magánvállalat, az i-Space trljesített sikeres műholdindítást. 2019 júliusában az i-Space Hyperbola-1 rakétája (300 kg hasznos teherbírással a LEO-ra) két műholdat vitt pályára. A következő generációs Hyperbola-2 részben újrafelhasználható lesz, és VTVL képességekkel rendelkezik.

Kína még csak kibontakozóban lévő magán űr-ipara még jelentősen elmarad az Egyesült Államokban virágzótól, de az ország dinamikáját, ismerve számíthatunk a felzárkózásukra.

Az űripar fejlődésének előmozdítása érdekében Peking támogatja a polgári-katonai fúziót (CMF), hogy megkönnyítse a védelmi technológia hadseregből a kereskedelmi szektorba történő továbbítását. Kína magán űrkutatási vállalkozásai már részesültek a CMF előnyeiből , aktív támogatást kaptak a katonai és az állami tulajdonú védelmi ipar részéről.

A CMF programok lehetővé teszik Kína kereskedelmi űriparának jelentős fejlődését, miközben katonai és állami tulajdonú vállalkozásai olyan ambiciózusabb projektekre összpontosítanak, mint a Long March 9 (CZ-9), egy super-heavy rakéta, amely várhatóan 2030-ban áll majd rendszerbe. A kb. 93m, magas és kb. 10m átmérőjű szupernehéz hordozórakéta legnagyobb teherbírású verziója a CZ-9 (4 booster) 140t (50t a holdra)amivel Kína emberes missziót indíthat a Hold felszínére.

Kína űrkutatási tervei

Kína ezen a területen sem szeretne lemaradni az Egyesült Államoktól, ezért már az ezredfordulón megszületett a saját hold-programjuk. Első lépésként 2007-ben Chang'e 1 űrszondával indult, amiket további egyre bonyolultabb küldetések követtek. Chang’e 2-vel 2010-ben már a Hold felszín részletes feltérképezése volt a cél, és a mélyűri kommunikáció tesztelése.
A Chang’e 3 (2014) és Chang’e 4 (2018) küldetések alkalmával már landoltak a felszínen, és  kis méretű rovereket indítottak útjukra Yutu 1-2.

A Chang'e 5 küldetéssel már az ambiciózusabb holdkőzetminta-visszahozatalt is sikeresen teljesítették 2020 novemberében. A misszióra induló űrhajó négy modulból épült fel, az orbitális modul, visszatérő kapszula, leszálló egység, aminek része a felszálló egység. A Chang'e 6-al pedig megismétlik a küldetést a Hold déli sarkán. A Chang'e 7 , várhatóan 2023-24-ben indul, és célja a nyersanyagok, első sorban a vízjég kutatása lesz. A Chang’e 8 feladata az emberes holdraszállás infrastruktúrájának kiépítéséhez szükséges technológiák, többek között egy 3D nyomtatás tesztelése lessz.

Emellett készül az új kínai személyszállító űrhajó, és egy új űrállomás is, Tienkung  'Mennyei Palota', amit két év alatt, 11 misszió során építenk fel. A Tianhe 'Mennyei Harmónia' nevű főmodult már idén indíthatják a Long March 5B nehéz hordozórakétán. Az akár hat modulosra bővíthető, 66 tonnás űrállomás a tervek szerint egyszerre három űrhajós fogadására lenne képes.

Tervben van egy Hubble-hoz hasonló űrteleszkóp 'Hszüntien' is, amely képes lenne dokkolni az űrállomáshoz, így a karbantartása is megoldott lenne.

A 2030-as években pedig személyzettel ellátott űrhajóval való holdra-szállás és hold-bázis kiépítése a cél, amihez nemrégiben kormányközi memorandumot írtak alá Oroszországgal.