China wordt naar verwachting het meest invloedrijke land van de wereld, maar wat weten we eigenlijk van de Chinese ruimtevaartorganisatie CNSA?

Bij iedereen zijn de NASA, de ESA en waarschijnlijk ook Roscosmos bekend. Als je daarnaast ook ons recente artikel over de Indiase ISRO gelezen hebt, dan zag je al dat Aziatische ruimtevaartorganisaties ook niet stil gezeten hebben. In dit artikel gaan we kijken naar de Chinese CNSA (China National Space Administration) of in (traditionele) Chinese karakters: 國家航天局.

Oprichting en eerste satelliet
CNSA is officieel opgericht in 1993 en vertegenwoordigt het nationale ruimtevaartprogramma van China. Voor 1993 was de CNSA samen met CASC (China AeroSpace Corporation) het ministerie van de lucht-en ruimtevaartindustrie. De ruimtevaartgeschiedenis van China gaat eigenlijk al terug naar de jaren 50, toen Mao Zedong (geïnspireerd door de eerste satellietlancering, Sputnik 1) op het idee kwam om voor de tiende verjaardag van de Volksrepubliek China een satelliet in een baan rond de aarde te brengen. Dit idee is uiteindelijk letterlijk ‘niet van de grond gekomen’. De Chinezen moesten daarom wachten tot 1970 voordat de eerste satelliet in een baan rond de aarde werd gebracht. Dit was de Dong Fang Hong 1 (ook wel bekend onder de niet geheel verrassende naam ‘Mao 1’), die het patriottistische lied ‘The East is Red’ afspeelde.


Terwijl Rusland en de VS samen een ruimtewedloop voerden met als einddoel de maan, was China verwikkeld in een kleinere ruimtewedloop. Het land wilde namelijk Japan verslaan, door als eerste Aziatische land de ruimte in te gaan. Dit mislukte, want Japan was net iets eerder in 1970.

Een model van de Dong Fang Hong 1. Afbeelding: Brücke-Osteuropa (via Wikimedia Commons).

China heeft daarna nog enkele satellieten in een baan rond de aarde gebracht, maar de snelle ontwikkeling van het ruimteprogramma werd sterk afgeremd door politieke omstandigheden. Zo werd een ambitieus programma (van meer dan 50 jaar geleden) om de eerste Chinezen de ruimte in te brengen, afgeblazen.

Lange Mars 5. Afbeelding: 篁竹水声 (via Wikimedia Commons).

Lange Mars
China brengt al sinds Dong Fang Hong 1 zijn satellieten de ruimte in met de eigen Lange Mars-lanceerraketten. We zullen nu kijken hoe deze tot stand gekomen zijn en welke varianten er zoal verschenen zijn.

We weten allemaal dat het de Chinezen waren die het buskruit uitvonden en daarmee ergens aan het begin van de dertiende eeuw de eerste vuurpijlen de lucht in schoten. Dit kan misschien wel het ‘startschot’ worden genoemd van de ontwikkelingen van raketten in het algemeen, wat later de ruimtevaarttechniek geïnspireerd heeft.

We spoelen even de tijd weer vooruit. Nadat het communistische China van Mao samen met de Sovjet-Unie van Stalin het Sino-Sovjet-verdrag tekende in 1950, kreeg China hulp van de Sovjet-Unie om ballistische raketten te ontwikkelen. Deze raketten waren echter enkel bedoeld voor militaire doeleinden op aarde. Het was wel deze technologie die geleid heeft tot de geboorte van de eerste Chinese lanceerraketten, genaamd de Lange Mars (LM). Deze naam slaat op de Lange Mars van het Chinese communisme. De eerste LM-lanceerraketten werden rond 1965 ontwikkeld. Het was dan ook een LM-1 die de zojuist besproken eerste Chinese kunstmaan in 1970 in een baan rond de aarde bracht. Dit was tevens de eerste lancering van de LM-1. Daarna werd de LM verder doorontwikkeld. De LM-3 was de eerste die uit drie trappen bestond. Op dit moment is er de LM-5 die behoort tot de heavylift-klasse en die tot 25.000 kg in een lage baan rond de aarde kan brengen. In de toekomst zal er de LM-9 komen. Deze zal tot 140 ton de ruimte in kunnen brengen, waarbij zelfs 50 ton tot aan de maan en 44 ton tot aan Mars. De capaciteiten van dit gigantische ruimteschip, zijn vergelijkbaar met NASA’s Saturnus V, die de Amerikanen naar de maan heeft geholpen. De eerste lancering van dit model zal binnen 10 jaar moeten plaatsvinden.

Taikonauten
We schreven eerder al dat er een ambitieus plan was om meer dan 50 jaar geleden de eerste taikonauten (zo worden Chinese ruimtereizigers genoemd, zie kader hieronder) de ruimte in te sturen. Dit werd vanwege politieke en financiële redenen afgeblazen. Daarom duurde het tot de testvluchten van Shenzhou 1 tot en met 4, voordat Yang Liwei de eerste taikonaut werd. Hij ging op 15 oktober 2003 aan boord van de Shenzhou 5 de ruimte in. Hierbij was China direct het derde land dat onafhankelijk van andere landen de ruimte in ging (de andere twee zijn natuurlijk de VS en de Sovjet-Unie). Daarbij moet wel worden gezegd dat de Shenzhou afgeleid is van de technologie van de Russische Soyuz. Na Yang ging twee jaar later Shenzhou 6 met twee taikonauten aan boord de ruimte in. Vervolgens had Shenzhou 7 Zhai Zhigang aan boord die op 27 september 2008 de eerste Chinese ruimtewandeling maakte. Shenzhou 9 nam de eerste vrouwelijke taikonaut mee de ruimte in. De laatste Shenzhou was Shenzhou 11 uit 2016.

Taikonauten
Chinese ruimtereizigers worden niet astronauten of kosmonauten genoemd. Zij heten namelijk taikonauten. Deze term komt van het Chinese Tai-Kong. Dit betekent ruimte. Dit is overigens niet de term die de Chinezen zelf gebruiken. Zij spreken namelijk over ‘Yu-Hang-Yuan’, als het over ruimtereizigers gaat. Verder is het belangrijk om te melden dat het niet de CNSA is die zich over de bemande ruimtevaart ontfermt, want dit wordt gedaan door de CMSA (China Manned Space Agency), wat weer onder het Volksbevrijdingsleger (het leger van de Volksrepubliek China) valt. Om het onderscheid tussen beide organisaties niet te hoeven maken, zullen we gewoon over China spreken, want de CNSA en CMSA vallen beiden onder het nationale ruimtevaartprogramma.

Tiangong-1. Afbeelding: Craigboy (via Wikimedia Commons).

Tiangong
CNSA is geen onderdeel van het internationale ISS. Daarom heeft het zijn eigen Tiangong-ruimtestationprogramma. Tiangong 1 werd in 2011 in een baan rond de aarde gebracht met als doel taikonauten gedurende een korte tijd van een verblijf in de ruimte te voorzien. Op 2 april 2018 kwam Tiangong terug naar de aarde door op te branden in de atmosfeer. Op 15 september 2016 was Tiangong 2 al de ruimte ingebracht. Deze had opnieuw het doel om kortdurend taikonauten te herbergen. Uiteindelijk is China van plan begin jaren 20 van deze eeuw een groter permanent ruimtestation de ruimte in te brengen. Dit zal na de MIR en het ISS het derde grote permanente ruimtestation zijn. Hier zullen taikonauten net als op het ISS wat langer kunnen blijven om onderzoek te doen.

BeiDou
China heeft zijn eigen satellietnavigatienetwerk om zo onafhankelijk te zijn van andere navigatiesystemen. Dit systeem heet BeiDou en is al bezig aan zijn derde generatie. BeiDou-1 waren 3 satellieten die van 2000 tot 2012 operationeel waren. In tegenstelling tot andere satellietnavigatiesystemen, maakt BeiDou gebruik van geostationaire banen (GEO), in plaats van een middelhoge omloopbaan (MEO). Hierdoor zijn er niet veel satellieten nodig, omdat het bereik groter is (ze staan namelijk verder weg). Aan de andere kant, betekent dit ook dat de satellieten op een vaste plek aan de hemel blijven en hun dekking beperkt blijft tot aan waar ze zichtbaar zijn.

Na BeiDou-1 werd BeiDou-2 operationeel in 2011. Dit nieuwe systeem kwam ter vervanging van BeiDou-1. Ditmaal waren het 15 satellieten. Uiteindelijk moet dit worden uitgebreid met een nieuwe generatie satellieten tot BeiDou-3, zodat er met 35 satellieten wereldwijde dekking zal zijn. Opvallend is de complexe constellatie: 5 satellieten in GEO (35.786 km), 27 satellieten in MEO (21.528 km) en dan nog 3 satellieten in een geosynchrone baan (35.786 km, maar met een 55 graden inclinatie ten opzichte van de evenaar).

Net als voor GPS, GLONASS en Galileo kan er tegen betaling voor een enorm nauwkeurige positiebepaling worden gezorgd. Er wordt gezegd dat dit nog preciezer kan zijn dan de grootste concurrent GPS kan worden. Voor de niet-betalers (de meesten van ons) zal de nauwkeurigheid tot op 5 meter in Azië en tot op 10 meter daarbuiten zijn. Dit is wel veel slechter dan bijvoorbeeld het Amerikaanse GPS, maar er zullen in de toekomst nog meer satellieten de ruimte in gestuurd worden om de accuraatheid te vergroten. BeiDou is al beschikbaar, maar zal in 2020 pas volledig inzetbaar zijn.

Maan en Mars
China heeft zijn ogen nu ook gericht op ruimtereisjes naar andere delen van ons zonnestelsel. Zo is daar het Chang’e project. Dit project is vernoemd naar de Chinese godin van de maan, Chang’e (嫦娥工程). Het doel van dit project is dan ook vanzelfsprekend: het verkennen van de maan. Het project is opgedeeld in verschillende fases. Fase 1 bestond uit Chang’e 1 en Chang’e 2 die in een baan rond de maan moesten komen. De eerste is gelanceerd in oktober 2007 en de tweede bijna exact drie jaar later. Deze ruimtesondes bestudeerden de maan vanuit hun baan. Op dit moment is fase 2 aan de gang. Hierbij is het de bedoeling om te landen op de maan. Zo was daar Chang’e 3 die in 2013 een rover, genaamd Yutu, op de Maan neerzette. De ruimtesonde bestudeerde vanaf de maan ook andere sterrenstelsels, variabele sterren, quasars en andere zaken. Zeer recent was er Chang’e 4 die op 3 januari met een rover landde op de achterkant van de maan. Een volgende stap is fase 3. Hierbij is het de bedoeling om naar de maan en terug te gaan om zo materiaal mee terug te nemen. In het kader hiervan is bij wijze van test in 2014 al een Chang’e 5-T1 gelanceerd. Chang’e 5 zal in december van dit jaar daadwerkelijk naar de maan gaan. Nadat deze fase er op zit, krijgen we de laatste fase. Hierbij is het de bedoeling om een robotisch onderzoekstation bij de Zuidpool van de maan te bouwen. Chang’e 6, 7 en 8 zijn gepland om in 2023, 2024 en 2027 naar de maan te gaan om dit gebied helemaal in kaart te brengen. Er is daarna nog een plan om in 2030 een bemande missie naar de maan te sturen om daadwerkelijk het station te bouwen.

Panaroma van de achterkant van de maan, gemaakt tijdens de Chang’e 4 missie. Afbeelding: CNSA (via Wikimedia Commons).

Naast de maan, heeft China ook zijn ogen op Mars gericht. In 2009 startte China nog een samenwerking
met Rusland, maar nadat Fobos-Grunt met een Chinese orbiter Yinghuo-1 aan boord crashte, trok China
zijn eigen plan met een project om naar Mars te gaan. Het plan is nu om in 2020 een ruimtesonde naar Mars te sturen, zodat er in 2021 een Chinese satelliet rond Mars vliegt. Dit zal dan een voorloper zijn van een Chinese missie naar Mars die materiaal zal verzamelen en terug naar de aarde zal brengen.

Internationale relatie
De CNSA staat nog niet echt bekend om zijn samenwerking met andere ruimtevaartorganisaties. Zo mag de CNSA niet meedoen met het ISS, omdat NASA bang is dat haar kennis door Chinezen wordt overgenomen. Desondanks zijn er wel steeds meer samenwerkingen tot stand gekomen en nog op komst. Zo deden China, Rusland en Europa halverwege het eerste decennium van deze eeuw samen onderzoek naar toekomstig leven op Mars met het Mars-500 experiment. Hierbij werd op aarde gesimuleerd wat voor effecten astronauten tijdens een achttien maanden durende ruimtereis psychisch en fysiek zouden ondervinden.

Afgelopen januari gaf China aan open te staan voor meer internationale samenwerkingen in toekomstige ruimtemissies. Op dit moment is Rusland de beste partner van China. Zo tekenden beiden in november 2017 een verdrag om samen te werken met het onderzoek naar de maan en verder in het zonnestelsel. In het kader daarvan willen ze onder meer ook kennis delen over teledectie, ruimteafval en menselijke ruimtevlucht.

Toekomst
Als China zijn ontwikkelingen voortzet en meer zal gaan samenwerken, zullen we hier in Europa ook steeds meer gaan horen over de Chinese ruimtevaart. Houd ze daarom goed in de gaten!

Jurjen de Jong (1993) heeft een bachelor wiskunde en bachelor natuurkunde behaald in Utrecht en een master wiskundige natuur-en sterrenkunde in Gent afgerond. Onlangs rondde hij de master-na-master in Space Studies in Leuven af met een stage bij de ESA en momenteel werkt hij als data scientist. Jurjen leest graag over de verschillende ontdekkingen en ontwikkelingen op wetenschapsgebied en door er over te schrijven hoopt hij zijn kennis te delen met een groter publiek. Zijn artikelen verschijnen niet alleen op Scientias.nl, maar ook op een blog die hij recent lanceerde: Asbronomers.com. Eerder verscheen van Jurjens hand al dit interessante artikel waarin hij uitzoekt of het nodig is dat ook de ruimtevaart groener wordt. Ook zocht hij voor Scientias.nl uit of de ruimtelift werkelijk toekomst heeft. Recent publiceerde hij ook een artikel over de Parker Solar Probe: een ruimtesonde die binnenkort de zon gaat ‘aantikken’ en de veelbesproken Riemann-hypothese.