Mengzhou (chinois : 梦舟 ; pinyin : Mèngzhōu ; « vaisseau rêve ») est un véhicule spatial habité chinois conçu pour emmener un équipage de 2 à 7 astronautes en orbite basse terrestre, ou 3 astronautes jusqu'en orbite basse lunaire, et les ramener sur Terre. Il est développé et construit par la Société 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-lourde Longue Marche 10 vers la Lune, ou sa variante légère Longue Marche 10A vers l'orbite basse terrestre, depuis la base de lancement de Wenchang sur l'île d'Hainan.

Le développement d'un nouveau véhicule spatial habité est approuvé en 2014 afin de remplacer le Shenzhou, 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'une station 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 et atterrisseur Lanyue 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 véhicule Mengzhou reprend l'architecture du module de commande et de service Apollo et du véhicule Orion, avec une capsule 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 la rentrée atmosphérique puis l'atterrissage sous parachutes et airbags dans la steppe du désert de Gobi, elle est réutilisable. En cas de danger pendant la phase de lancement, une tour 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.

Historique Le développement de ce nouveau véhicule est annoncé lors du Congrès international d'astronautique qui se tient à Pékin du 23 au . D'abord simplement appelé vaisseau spatial habité chinois de nouvelle génération (chinois : 新一代载人飞船 ; pinyin : XīnYīDài Zàirén Fēichuán), la CMSA annonce le 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.

Premier test (du 25 au 26 juin 2016)

Un prototype inhabité à l'échelle 3/5 de la capsule de retour est lancé lors du premier vol de la Longue Marche 7 le à 12h00 UTC. L'engin mesure de diamètre et de hauteur pour une masse d'environ . La mission se concentre sur le profil de la rentrée atmosphérique ainsi que sur les performances du bouclier 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 , 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 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 la rentrée 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 parachute supersonique de stabilisation, puis un parachute de freinage qui la ralentit pour permettre le déploiement du parachute principal. Le prototype se pose dans le désert de Badain Jaran le à 7h41 UTC après un vol de et . De forts vents traînent la capsule sur une certaine distance mais la CMSA déclare que l'atterrissage est un succès complet.

Second test (du 5 au 8 mai 2020) vignette|Vidéo du décollage du vaisseau lors du vol inaugural de la Longue Marche 5B

Un prototype à taille réelle du vaisseau et dépourvu d'équipage constitue la charge utile principale du premier vol de la Longue 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 vol EFT-1 du véhicule Orion de la NASA : tester une rentrée atmosphérique à grande vitesse et l'atterrissage de la capsule. Le prototype du vaisseau chinois de nouvelle génération mesure de long et de diamètre pour une masse de . Il est chargé d'environ 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 de diamètre une fois déployé. Le prototype est censé atterrir après le décollage en Mongolie 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 la station spatiale chinoise. gauche|vignette|La capsule spatiale du prototype de Mengzhou lors de la cérémonie après son retour sur Terre. 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 d'apogée et de 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 de 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 en Mongolie Intérieure dans le désert du Dongfeng.

Le prototype emporte plus de 10 expériences scientifiques et techniques, dont plusieurs variétés de graines afin de tester leur exposition aux radiations des ceintures de Van Allen. À bord a lieu également la démonstration d'une imprimante 3D à matériaux composites renforcés de fibres qui imprime le logo de la CASC et une structure en nid d'abeilles, similaire à celle du vaisseau. Un système Ethernet est également à bord, transmettant des images en haute définition et testant la synchronisation d'horloge interne avec le sol. 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 du Pakistan et un autre de l'Argentine qui sont restitués à leur ambassadeur respectif lors de l'évènement.

Qualification de la tour de sauvetage Le fonctionnement de la tour de sauvetage du véhicule Mengzhou est testé d'abord au sol le 17 juin 2025 sur la base de Jiuquan. La capsule décolle du sol sous l'action du moteur à propergol solide doté de quatre tuyère de la tour de sauvetage, puis ayant atteint l'altitude prévue 20 secondes plus tard et entame la séquence de retournement du vaisseau, de séparation avec la tour de sauvetage puis de déploiement successivement des parachutes pilotes puis des parachutes principaux avant de se poser deux minutes après le décollage sur ses six airbags..

Le test en vol de la tour de sauvetage est effectué le 11 février 2026. Pour ce test la capsule Mengzhou, sans son module de service, est fixée au sommet d'un prototype du premier étage du lanceur Longue Marche 10A, dont c'est également le premier vol de test. Cet ensemble décolle du pas de tir LC-301 de la base de lancement de Wenchang. A une altitude de 11 kilomètres et 65 secondes après le décollage, alors que le véhicule atteint la pression dynamique maximale (Max-Q), c'est à dire dans les conditions les plus défavorables, le moteur à propergol solide doté de quatre tuyères de la tour de sauvetage est allumé et sépare la capsule de son lanceur. Les huit moteurs de manœuvre font pivoter le vaisseau de manière à orienter la face inférieure de la capsule vers l'avant puis la tour de sauvetage est éjectée grâce à un second moteur à propergol solide doté de quatre tuyères. La capsule Mengzhou déploie alors deux petits parachutes pilotes puis les trois parachutes principaux. La capsule amerrit en douceur au large de l'île de Hainan, sans séparation du bouclier thermique ni gonflement des airbags, puis est récupérée par un navire. Ce test valide le dispositif qui serait actionné pour sauver l'équipage en cas de défaillance du lanceur..

Caractéristiques techniques Architecture

Mengzhou abandonne l'héritage du vaisseau Shenzhou, lui même tiré du Soyouz, pour une architecture similaire au module de commande Apollo ou au vaisseau Orion de la NASA. 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 de Guidage, 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 au NASA Docking System protégés par un cône amovible, tandis que l'énergie est fournie par deux panneaux 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. Son Delta-V est évalué à en version lunaire. +Comparaison des caractéristiques de Mengzhou avec d'autres véhicules spatiauxCaractéristiquesMengzhouOrionShenzhou

Module de retour Généralités Le module de retour a une forme conique différente de celle en cloche de Shenzhou. D'une masse d'environ et d'un diamètre de pour une hauteur de , la capsule est dotée d'un bouclier thermique ablatif qui lui permet d'endurer une rentrée atmosphérique à la seconde vitesse cosmique, c'est-à-dire en revenant de l'orbite lunaire. La capsule peut accommoder de 2 à 6 astronautes pour une mission en orbite basse, ou bien 3 astronautes et de cargo vers la station spatiale chinoise. On trouve à son extrémité un mécanisme d'amarrage et une écoutille semblable au NASA Docking System, autour duquel se situent des capteurs et des petits propulseurs. L'ensemble est protégé par un bouclier amovible, similaire à celui du Crew Dragon de SpaceX. 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.

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