| Organisation |  CMSA |
|---|---|
| Constructeur | CASC |
| Type de vaisseau | Véhicule spatialhabité Capsule spatiale |
| Lanceur | Longue Marche 5 (test) Longue Marche 10 |
| Base de lancement | Wenchang |
| Premier vol | |
| Nombre de vols | 1 (prototype) |
| Statut | en développement |
| Hauteur | 9 mètres |
|---|---|
| Diamètre | 5 mètres |
| Masse totale | 14 tonnes (orbite basse) 26 tonnes (orbite lunaire) |
| Source énergie | Panneaux solaires |
| Atterrissage | Parachutes etairbags |
| Destination | orbite basse, orbite lunaire |
|---|---|
| Équipage | 7 (orbite basse) 3 (orbite lunaire) |
| Fret total | 4 tonnes (orbite basse) |
| Retour de fret | 2,5 tonnes |
| Volume pressurisé | 13 m3 |
| Delta-V | environ2 000 m/s |
| Autonomie | 21 jours (vol libre) 2 ans (amarré à une station) |
| Rendez-vous | automatique |
Mengzhou (chinois : 梦舟 ;pinyin :Mèngzhōu ;litt. « vaisseau rêve ») est unvéhicule spatialhabitéchinois conçu pour emmener un équipage de 2 à 7 astronautes enorbite basse terrestre, ou 3 astronautes jusqu'enorbite basse lunaire, et les ramener sur Terre. Il est développé et construit par laSociété de sciences et technologies aérospatiales de Chine (CASC), en particulier par sa filiale l'Académie chinoise de technologie spatiale (CAST), pour le compte de l'Agence chinoise des vols spatiaux habités (CMSA). Il est lancé par une fusée super-lourdeLongue Marche 10 vers la Lune, ou sa variante légère Longue Marche 10A vers l'orbite basse terrestre, depuis labase de lancement de Wenchang sur l'île d'Hainan.
Le développement d'un nouveau véhicule spatial habité est approuvé en 2014 afin de remplacer leShenzhou, inadapté pour des missions habitées vers la Lune, limité à un équipage de trois astronautes, et non réutilisable. Le choix est fait de développer un véhicule modulaire capable d'assurer la relève de l'équipage d'unestation spatiale en orbite basse terrestre, autant que de réaliser des missions vers la Lune. Un premier prototype de taille réduite de la capsule vole en 2016, suivi d'un vol d'essai à taille réelle en 2020. Le premier vol d'un véhicule opérationnel est attendu pour 2026, suivi des premières missions lunaires d'ici 2027 ou 2028, conjointement avec le véhicule lunaire etatterrisseurLanyue chargé de déposer l'équipage à la surface de la Lune.
D'une longueur d'environ 9 mètres et d'une masse de 14 tonnes, ou 26 tonnes dans sa version dédiée à l'orbite lunaire, le véhiculeMengzhou reprend l'architecture dumodule de commande et de serviceApollo et duvéhiculeOrion, avec unecapsule conique abritant l'équipage, et un module de service regroupant la propulsion, le contrôle thermique et les panneaux solaires. La capsule revient sur Terre après larentrée atmosphérique puis l'atterrissage sousparachutes etairbags dans la steppe dudésert de Gobi, elle est réutilisable. En cas de danger pendant la phase delancement, unetour de sauvetage permet d'éjecter la capsule. D'une autonomie de 21 jours en vol libre,Mengzhou est conçu pour rester en orbite jusqu'à 2 ans amarré à une station spatiale.
Le développement de ce nouveau véhicule est annoncé lors du64eCongrès international d'astronautique qui se tient àPékin du 23 au[1]. D'abord simplement appelévaisseau spatial habité chinois de nouvelle génération (chinois : 新一代载人飞船 ;pinyin : XīnYīDài Zàirén Fēichuán), la CMSA annonce le 24 février 2024 que le véhicule est finalement baptisé Mengzhou (梦舟) soit « vaisseau rêve », nom choisi par un panel d'experts parmi près de 2000 propositions du public[2].
Un prototype inhabité à l'échelle 3/5 de la capsule de retour est lancé lors du premier vol de laLongue Marche 7 le à 12h00 UTC. L'engin mesure 2,6 m de diamètre et 2,3 m de hauteur pour une masse d'environ 2,800 kg. La mission se concentre sur le profil de la rentrée atmosphérique ainsi que sur les performances dubouclier thermique. Le prototype est équipé de batteries, de moteurs d'orientation, d'un système de navigation, d'un bouclier thermique, d'un parachute ainsi que d'un système de communication et d'antennes capables de transmettre à travers le plasma lors de la rentrée atmosphérique afin d'éviter un blackout.
C'est également le premier vol de l'étage supérieur Yuanzheng-1A (YZ-1A) dont il s'agit d'une mission de démonstration. Capable d'opérer durant 48 h, le YZ-1A est une version améliorée du YZ-1 disposant d'une meilleure capacité de navigation et de manœuvre, d'un système de contrôle thermique et de planification d'orbite. Le prototype de capsule y reste attaché durant toute la mission en orbite, le YZ-1A se chargeant des manœuvres. Après environ 20 h de vol et une douzaine d'orbites autour de la Terre, le YZ-1A allume son moteur pour placer le prototype de capsule dans une trajectoire suborbitale de rentrée, après quoi il manœuvre de nouveau pour rester en orbite et poursuivre son vol de démonstration.
Durant larentrée atmosphérique, le prototype collecte une grande quantité de données via des capteurs de température, de pression et de flux de chaleur afin d'analyser la performance du bouclier thermique. La capsule déploie ensuite un parachutesupersonique de stabilisation, puis unparachute de freinage qui la ralentit pour permettre le déploiement du parachute principal. Le prototype se pose dans ledésert de Badain Jaran le à 7h41 UTC après un vol de 19 h et41 min. De forts vents traînent la capsule sur une certaine distance mais laCMSA déclare que l'atterrissage est un succès complet[3],[4].
Un prototype inhabité à taille réelle du vaisseau constitue la charge utile principale du premier vol de laLongue Marche 5B, version optimisée pour l'orbite basse et les modules de grande dimension, lancée le à 10h00 UTC. Les objectifs de la mission sont assez similaires au volEFT-1 du véhiculeOrion de laNASA : tester une rentrée atmosphérique à grande vitesse et l'atterrissage de la capsule. Le prototype du vaisseau chinois de nouvelle génération mesure 8,8 m de long et 3,3 m de diamètre pour une masse de 21,6 t. Il est chargé d'environ 10 t d'ergol pour permettre des manœuvres orbitales d'importance ainsi que le test des pleines capacités du lanceur. Une fois en orbite, le vaisseau déploie ses panneaux solaires et une antenne de télécommunication afin de recevoir et transmettre des données avec les contrôleurs au sol.
Peu après sa mise en orbite, le vaisseau déploie un second véhicule accroché à l'arrière du module de service nommé "capsule d'essai de capsule de rentrée de cargaison gonflable flexible" (en chinois: 柔性充气式货物返回舱试验舱) et doté d'un bouclier thermique gonflable de 3 m de diamètre une fois déployé. Le prototype est censé atterrir 19 h après le décollage enMongolie Intérieure mais sa rentrée atmosphérique se passe anormalement et il est perdu. Il est étudié dans le but de permettre du retour de cargo depuis lastation spatiale chinoise[5].
Le prototype de vaisseau habité réalise 7 manœuvres à l'aide de sa propre propulsion afin de se placer progressivement dans une orbite elliptique d'environ 8 000 km d'apogée et de41 degrés d'inclinaison. Durant son vol de 2 jours et 19 heures, le véhicule effectue 31 orbites autour de la Terre. Il amorce son retour sur Terre le à 4h22 UTC en se plaçant sur une trajectoire suborbitale, puis largue son module de service à 5h33 UTC. La capsule atteint une vitesse de plus de9 km/s durant la rentrée atmosphérique, simulant une trajectoire de retour de l'orbite lunaire. Elle ralentit ensuite sa descente à l'aide de deux parachutes de freinage puis de trois parachutes principaux. La capsule largue son bouclier thermique puis amortit le choc final avec le sol à l'aide de six airbags. L'atterrissage a lieu à 5h49 UTC enMongolie Intérieure dans le désert du Dongfeng[6],[7],[8].
Le prototype emporte plus de 10 expériences scientifiques et techniques, dont plusieurs variétés de graines afin de tester leur exposition aux radiations desceintures de Van Allen. À bord a lieu également la démonstration d'uneimprimante 3D à matériaux composites renforcés de fibres qui imprime le logo de laCASC et une structure en nid d'abeilles, similaire à celle du vaisseau. Un systèmeEthernet est également à bord, transmettant des images en haute définition et testant la synchronisation d'horloge interne avec le sol[9]. Les charges utiles et expériences sont extraites de la capsule le lors d'une cérémonie tenue à Pékin et remises aux scientifiques, de même qu'un drapeau duPakistan et un autre de l'Argentine qui sont restitués à leur ambassadeur respectif lors de l'évènement[10].
Mengzhou abandonne l'héritage du vaisseauShenzhou, lui même tiré duSoyouz, pour une architecture similaire aumodule de commande Apollo ou auvaisseau Orion de laNASA. Il est composé d'un module de retour (en chinois: 返回舱) de forme conique où séjournent les astronautes, et d'un module de service (en chinois: 服务舱) cylindrique contenant toutes les fonctions non nécessaires au retour sur Terre, dont la propulsion principale. Le système deGuidage, Navigation et Contrôle est conçu pour être grandement automatisé et capable de manœuvrer le vaisseau indépendamment du contrôle au sol. Le vaisseau est doté d'un port d'amarrage et d'un écoutille similaire auNASA Docking System protégés par un cône amovible, tandis que l'énergie est fournie par deuxpanneaux solaires. Il est capable de voler librement durant 21 jours avec un équipage, et 2 ans amarré à une station spatiale ou à un véhicule interplanétaire[1]. SonDelta-V est évalué à2 000 m/s en version lunaire[11].
| Caractéristiques | Mengzhou | Orion | Shenzhou |
|---|---|---|---|
Longueur | 9 m | 7 m | 8,65 m |
Diamètre | 5 m | 5,02 m | 2,8 m |
Masse totale (ergols) | 14 t (orbite basse) ~26 t (~12 t) (orbite lunaire) | 26,5 t (8,6 t) | 7,8 t (1,1 t) |
~2000 m/s | 1350 m/s | 380 m/s | |
Source d'énergie | Panneaux solaires | Panneaux solaires | Panneaux solaires |
Durée mission | 21 jours | 21 jours | 15 jours |
Taille équipage | 7 (orbite basse) 3 (orbite lunaire) | 4 | 3 |
Mode d'atterrissage | parachutes et airbags | parachutes | parachutes et moteurs fusées pour vitesse résiduelle |
Zone d'atterrissage | terre | mer | terre |
Le module de retour a une forme conique différente de celle en cloche deShenzhou. D'une masse d'environ 5,6 t et d'un diamètre de 3,3 m pour une hauteur de 3 m[11],[12], la capsule est dotée d'un bouclier thermique ablatif qui lui permet d'endurer une rentrée atmosphérique à laseconde vitesse cosmique, c'est-à-dire en revenant de l'orbite lunaire. La capsule peut accommoder de 2 à 6 astronautes pour une mission enorbite basse, ou bien 3 astronautes et 500 kg de cargo vers lastation spatiale chinoise. On trouve à son extrémité un mécanisme d'amarrage et une écoutille semblable auNASA Docking System, autour duquel se situent des capteurs et des petits propulseurs. L'ensemble est protégé par un bouclier amovible, similaire à celui duCrew Dragon deSpaceX. La capsule possède un volume intérieur double de celui de Shenzhou, qui peut être divisé en une zone de travail, une salle à manger, une zone de divertissement et des sanitaires. La capsule de retour est conçue pour être réutilisée jusqu'à 10 fois afin de réduire les coûts[13],[14].
LeReaction Control System (RCS) du module de retour utilise des propulseurs de 400 Newtonsalimentés par pression et utilisant dunitrate d'hydroxylammonium (en) (HAN) commemonergol, maintenu sous pression par de l'hélium. Ces propulseurs sont les plus puissants jamais développés utilisant du HAN, et il s'agit de son premier usage sur un véhicule habité. Il offre des avantages considérables par rapport à l'hydrazine traditionnellement utilisée, dont le fait d'être non-toxique et non-polluant, plus dense et plus performant[15]. Ces propulseurs fonctionnent uniquement pendant larentrée atmosphérique pour piloter l'attitude et par conséquent la trajectoire de la capsule.
La rentrée atmosphérique utilise la technique durebond atmosphérique, c'est-à-dire que la capsule rebondit sur l'atmosphère lors de sa rentrée, afin de perdre de la vitesse de façon plus graduelle, technique également utilisée avec lemodule de commande Apollo et la missionChang'e 5 T1. Lors de l'atterrissage la capsule est ralentie par deux parachutes de freinage puis 3 parachutes principaux. Le bouclier thermique est ensuite largué, permettant aux 6airbags se situant dessous de se gonfler afin d'amortir l'impact final avec le sol. En cas de nécessité la capsule peut également atterrir en mer. Sa coque externe est conçue pour être démontée et remplacée entre les vols et n'est pas incorporée à la structure comme sur Shenzhou. Le site d'atterrissage se trouve enMongolie-Intérieure, non loin du centre spatial deJiuquan[16].
Le module de service de forme cylindrique mesure 5,8 m de long (en configuration lunaire) pour 3 m de diamètre, et possède deuxpanneaux solaires fournissant l'énergie électrique stockée dans des batteries, ainsi qu'une antenne grand gain déployée une fois en orbite. Il contient des réservoirs d'oxygène et d'hydrogène pour la production d'énergie via despiles à combustible, permettant également de produire de l'oxygène et de l'eau pour les besoins de l'équipage. Le module de service contient de plus des systèmes de guidage et des capteurs, un système de contrôle thermique, ainsi que des réservoirs de carburant pour lesRCS. La propulsion principale est assurée par 4 tuyères. Il est largué avant la rentrée et se consume dans l'atmosphère[1],[17].
| Mission | Base | Lanceur | Lancement | Atterrissage | Durée | Objectifs et notes | Résultat |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Capsule de retour réduite pour vaisseau spatial polyvalent | Wenchang | Longue Marche 7 | 1 j 19 h 41 min | Test de la rentrée atmosphérique et de l'atterrissage d'une capsule miniature | Succès | ||
| Véhicule d'essai de vaisseau spatial habité de nouvelle génération | Wenchang | Longue Marche 5B | 2 j 19 h 49 min | Test de la rentrée atmosphérique à grande vitesse et de la séquence d'atterrissage de la capsule | Succès | ||
| Test d'abandon au sol | Jiuquan | N/A | ~2 min | Test de latour de sauvetage pour simuler un abandon sur le pas de tir | Succès | ||
| Test d'abandon àmax Q | Wenchang | Longue Marche 10 (prototype) | ~10 min | Test de latour de sauvetage à max Q | Succès |
| Mission | Lancement | Atterrissage | Durée | Équipage | Objectifs et notes | Résultat |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Mengzhou 1 | Sans équipage | Qualification du véhicule Mengzhou, amarrage à lastation spatiale chinoise | Prévu |
| Lanceurs | |||||||||||||||
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| Missions habitées |
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| Satellites scientifiques |
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| Satellites d'application |
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| Satellites militaires |
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| Bases de lancement | |||||||||||||||
| Établissements | |||||||||||||||
| Histoire et programmes | |||||||||||||||
| Projets abandonnés | |||||||||||||||
| Articles liés | Corps des astronautes de l'Armée populaire de libération,Classe Yuan Wang, catégoriesCatégorie:Astronaute chinois etProgramme spatial chinois | ||||||||||||||
| Les dates sont celles du lancement ¹ Programme ou plusieurs satellites ou sondes ²Satellite ou programme international ³Satellites conçus en Chine | |||||||||||||||
| Vols sans équipage |
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| Vols avec équipage |
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| Véhicules spatiaux | ||
| Stations spatiales |
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