211service.com
China heeft in 2018 meer raketten in een baan om de aarde gelanceerd dan enig ander land
Foto van raketlancering Xu Haihan | Getty Images
Afgelopen oktober, op een late namiddag, vloog de Future vanaf een afgelegen en desolaat lanceerplatform in de Gobi-woestijn de ruimte in.
The Future, een kleine satelliet gebouwd voor een wetenschappelijke show van China Central Television, was nauwelijks capabeler dan de allereerste Chinese satelliet, gelanceerd vanaf dezelfde plek, het Jiuquan-lanceercentrum, in 1970. En toch was de lancering van oktober historisch: het moest de eerste particulier ontwikkelde Chinese raket zijn die een baan om de aarde bereikt.
Dit verhaal maakte deel uit van ons nummer van januari 2019
- Zie de rest van het nummer
- Abonneren
Zhuque-1, de raket die de Future in een baan om de aarde brengt, heeft drie fasen. De eerste trap ging vlot. Dat deed zijn tweede ook. Een paar minuten later haperde de derde etappe. De toekomst was verloren.
Ruimtevluchten zijn moeilijk en het falen van nieuwe raketten komt vaak voor. De eerste drie lanceringen van SpaceX mislukten: zoals de oprichter en hoofd Elon Musk het vertelt, kwam de vierde, succesvolle lancering net voordat het geld op was. SpaceX heeft het gezicht van de Amerikaanse lucht- en ruimtevaartindustrie veranderd. Na decennia van dominantie door old-line bedrijven, is SpaceX de meest prominente van een nieuwe generatie bedrijven die, door de lanceringskosten drastisch te verlagen, een revolutie teweeg willen brengen in zowel de menselijke ruimtevaart als de markt voor het lanceren van satellieten.
Nu komt die revolutie ook naar China. Landspace, het bedrijf dat de Zhuque-1 heeft gebouwd, is niet het enige bedrijf dat het probeert. Op het moment van schrijven, in december 2018, plantte een ander bedrijf, OneSpace, ook een orbitale lancering voor later in het jaar, terwijl een derde, iSpace, ambities heeft voor 2019.
Ongeacht welk bedrijf de race wint, twee dingen zijn duidelijk. Particulier gefinancierde ruimtevaartstartups veranderen de Chinese ruimtevaartindustrie. En zelfs zonder hun hulp staat China op het punt een ruimtemacht te worden die vergelijkbaar is met de Verenigde Staten.
Terwijl Amerikaanse en Russische ruimteprogramma's worstelen met onzekere budgetten, breidt China zijn inspanningen op alle fronten uit: communicatie- en verkenningssatellieten; een navigatie- en positioneringsconstellatie die kan wedijveren met de GPS van Amerika; een programma voor bemande ruimtevluchten; en ambitieuze ruimtewetenschaps- en robotverkenningsprojecten. Al deze worden mogelijk gemaakt door een menagerie van nieuwe raketten met geavanceerde mogelijkheden.
2018 wordt het eerste jaar waarin meer raketten vanuit China in een baan om de aarde komen dan uit enig ander land. Vanaf half december , had China 35 succesvolle lanceringen gemaakt, tegen 30 voor de VS.
Op 7 december een lancering vanuit het Xichang Satellite Launch Center in Sichuan (bijna duizend mijl ten zuidoosten van het Jiuquan-lanceercentrum) stuurde een robotrover genaamd Chang'e 4 de ruimte in. In januari zal het proberen te landen aan de andere kant van de maan. Als het lukt, zal het het eerste ruimtevaartuig zijn dat dat doet: het ruimteprogramma van China wordt volwassen.
Orbitale lanceringen per land 2000-2018
Het ruimteprogramma van China is gestaag gegroeid. Eind 2018 lag China op schema voor bijna 40 orbitale lanceringen, meer dan enig ander land vorig jaar.
bron: Project Space Track/US Air Force/Data per november 2018
Bij het vroege licht van de dageraad
In 2014 heeft de Chinese overheid besloten om particuliere investeringen in ruimtegerelateerde industrie toe te staan. Landspace begon met enkele tientallen mensen. Het heeft nu meer dan 200 werknemers in een productiebasis in Huzhou in het oosten van China en bij assemblage- en testfaciliteiten in Xi'an, een centraal Chinese stad. Het bedrijf is van plan om stapsgewijs te werken, te beginnen met nanosatellieten - apparaten met een gewicht tussen 1 en 10 kilogram (2 tot 22 pond) - en vervolgens naar grotere ladingen en uiteindelijk naar menselijke ruimtevluchten.
Ruimtetechnologie zal spanningen veroorzaken, ongeacht wie de macht heeft. Raketten en satellieten worden op dezelfde manier gelanceerd.
Landspace heeft al een contract met een Deens bedrijf om een reeks aardobservatie- en communicatiesatellieten van nanoformaat in een baan rond de evenaar te lanceren. Het hebben van buitenlandse contracten in de boeken is niet alleen belangrijk omdat het geld oplevert, maar ook als een teken van vertrouwen dat de Chinese ruimtevaartbedrijven echt zijn.
In september 2018 lanceerde iSpace drie nanosatellieten op een korte suborbitale vlucht, en werd daarmee de eerste Chinese startup in de ruimte die met succes voorbij de atmosfeer van de aarde kwam. Een ander bedrijf, LinkSpace, is van plan om in 2020 een verticale start-, verticale landingsraket te lanceren. Landspace, OneSpace, iSpace, LinkSpace en ExPace (dat zichzelf profileert als een startup hoewel het een dochteronderneming is van een staatsbedrijf) zijn de leiders van een schare van minder bekende Chinese startups.
Deze lanceerbedrijven werken hand in hand met een aantal nieuwe, privaat gefinancierde Chinese bedrijven die zich richten op dingen in de ruimte, in plaats van er te komen. Onder meer Spacety en Commsat plannen grote constellaties van kleine beelden en communicatiesatellieten.
Dergelijke sterrenbeelden - of ze nu Chinees of Amerikaans zijn - transformeren aspecten van de manier waarop de ruimte wordt gebruikt. Door satellietbeelden met een lage resolutie veel goedkoper te maken om te verzamelen (naast andere nieuwe toepassingen voor kleine satellieten), katalyseren ze een tijdperk van meer wendbare commerciële, wetenschappelijke en militaire experimenten.
Voor menselijke verkenning van de ruimte zijn echter zware raketten nodig om ruimtestationmodules te lanceren of om mensen terug naar de maan of naar Mars te sturen. Je hebt ook zware raketten nodig om grote communicatiesatellieten in een geostationaire baan om de aarde te brengen, waar ze boven een bepaald stukje grond kunnen blijven hangen. (Een geostationaire baan is ongeveer 100 keer verder weg dan een lage baan om de aarde, en het kost veel meer energie om daar te komen.) En je hebt ze nodig voor monsterretourmissies die erop gericht zijn stukjes van de maan of Mars terug naar de aarde te brengen.
Laadvermogen naar een lage baan om de aarde
illustraties door Kyle Thomas Hemingway
In tegenstelling tot SpaceX ontwikkelt geen van de nieuwe Chinese ruimtevaartstartups dergelijke raketten. Maar China wel.
China's gevestigde lucht- en ruimtevaartindustrie is een alfabetsoep van staatsbedrijven die de erfenis zijn van genummerde instellingen en bureaus in Russische stijl uit Mao's dagen. De grootste, Chinese Aerospace Science and Technology Corporation (CASC), is ongeveer net zo groot als Boeing - er werken meer dan 140.000 werknemers. Een dochteronderneming genaamd de China Academy of Launch Vehicle Technology (CALT) bouwde de Long March 5, China's eerste heavy-lift raket. CALT werkt ook aan een superzware raket die, als hij binnen een paar jaar klaar is, misschien wel de krachtigste ooit wordt.
De eerste vlucht van de Long March 5, in november 2016, was een succes. Maar raketwetenschap is, nou ja, raketwetenschap. Krachtigere raketten zijn niet alleen een kwestie van opschalen: de complexiteit groeit snel. Die eerste vlucht had jaren vertraging opgelopen omdat ingenieurs knikken in de cryogene motoren uitwerkten. Zes minuten na de tweede vlucht, in juli 2017, mislukte een turbopomp en stortte de raket neer in zee.
Een aantal ambitieuze plannen van China worden opgeschort totdat de Lange 5 maart weer begint te vliegen. Als alles volgens plan verloopt, zal de volgende lancering in januari 2019 een grote communicatiesatelliet met hoge capaciteit naar een geostationaire baan brengen. De volgende lancering, gepland voor later in 2019, zal Chang'e 5 naar de maan sturen - en terug. Als het lukt, zal het de eerste missie zijn om een dergelijk monster terug te brengen sinds de Luna 24 van de Sovjet-Unie in 1976 170 gram maangrond terug naar de aarde bracht.
China's volgende stap in bemande ruimtevluchten zal een groot, permanent bemand ruimtestation zijn. De lancering van de kernmodule van het station door een Long March 5 is gepland voor 2020, de eerste stap naar een compleet station in 2022. Zelfs als het voltooid is, zal het Chinese ruimtestation slechts ongeveer een vijfde zo groot zijn als het International Space Station (ISS) . Maar het zal volledig van China zijn, terwijl de toekomst van het ISS als een Amerikaans-Russische samenwerking (met enige hulp van andere landen) twijfelachtig is.
China ontwikkelt ook een ruimtetelescoop die dezelfde resolutie zal hebben als de Hubble - met een gezichtsveld dat 300 keer groter is. De telescoop wordt in een baan om de aarde geplaatst dicht bij het ruimtestation, zodat Chinese astronauten het instrument snel kunnen onderhouden als er zich problemen voordoen. CALT heeft geleerd van NASA's fouten: het duurde meer dan drie jaar voordat NASA de defecte spiegel van Hubble repareerde.
Ervan uitgaande dat CALT de knikken oplost, zal de Long March 5 de ruimtemogelijkheden van China transformeren. De opvolger die CALT aan het ontwikkelen is, de Long March 9, waarvan de eerste vlucht gepland staat voor 2028, zal 140 ton in een baan om de aarde kunnen brengen, meer dan vijf keer zoveel als de Long March 5. Qua capaciteit zal hij vergelijkbaar zijn met de Saturn V - nog steeds de krachtigste raket ooit gebouwd - en overtreft ver de meest ambitieuze versie van NASA's Space Launch System (SLS), dat ook gepland is voor 2028 (op zijn vroegst). De Long March 9 zou in staat zijn om een man op de maan te landen en een Mars-sample-retourmissie te lanceren.
De SLS en Long March 9 kunnen beide vertraging oplopen door technische tegenslagen. Bovendien is SpaceX's Falcon Heavy momenteel met een comfortabele marge 's werelds krachtigste raket; het kan meer dan twee en een half keer zo zwaar laadvermogen in een baan om de aarde lanceren als de Long March 5. En de eerste versie van SLS, nu gepland voor 2020, zal nog krachtiger zijn. De Amerikaanse heavy-lift-capaciteiten blijven de Chinese ver voor. Waar de plannen van NASA echter met elke nieuwe regering zijn verschoven en moeite hadden om steun in het Congres te vinden, had CALT een vast mandaat van de Chinese regering.
De relatie tussen de VS en China is verslechterd onder de regering-Trump. Maar het dual-use karakter van ruimtetechnologie zal internationale spanningen veroorzaken, ongeacht wie de macht heeft in welk land dan ook. Raketten en vreedzame satellieten worden op dezelfde manier gelanceerd. Milieubewakingssatellieten en militaire verkenningssatellieten zijn vergelijkbaar; communicatiesatellieten kunnen uiterst geheime bestellingen verzenden of Wi-Fi bieden aan vliegtuigpassagiers. Wendbare satellieten voor het bijtanken en repareren van andere satellieten kunnen ook worden gebruikt als wapens tegen de orbitale platforms van een tegenstander.
De VS hebben veel tijd besteed aan het uitzoeken hoe ze Chinese ruimtevaartplannen kunnen dwarsbomen. Het blokkeerde China vanuit het ISS; een veel bekritiseerde wet uit 2011 verbiedt bilateraal contact tussen NASA en Chinese wetenschappers. Dergelijke inspanningen zijn contraproductief. Ze isoleren de VS zonder een betekenisvolle controle uit te oefenen op de Chinese ambities. Om voorop te blijven lopen, zullen de VS hun eigen huis op orde moeten krijgen, in plaats van te proberen de concurrentie te strompelen.
Joan Johnson-Freese is hoogleraar nationale veiligheidszaken aan het Naval War College.