Longue Marche 10 (en ; d'où les abréviations LM-10 et CZ-10) est un lanceur spatial super lourd chinois en développement capable de placer une charge utile de en orbite basse et de en orbite de transfert vers la Lune. En tant que lanceur le plus puissant jamais développé en Chine, elle doit permettre d'emmener des astronautes à la surface de la Lune d'ici à 2030 ; tandis que sa version plus légère Longue Marche 10A doit prendre la relève de l'acheminement d'équipages et de ravitaillement à la station spatiale chinoise en orbite basse. Construite par la Société de sciences et technologies aérospatiales de Chine (CASC), en particulier par sa filiale l'Académie chinoise de technologie des lanceurs (CALT), elle doit être lancée depuis le pas de tir LC-301 en construction à la base de lancement de Wenchang sur l'île d'Hainan, au sud de la Chine.
L'objectif d'emmener un jour des astronautes à la surface de la Lune remonte aux origines du programme robotique d'exploration lunaire Chang'e dans les années 2000, mais la priorité du programme habité est d'abord donnée à la construction d'une station spatiale en orbite basse. Plusieurs architectures sont imaginées, et l'accent est mis au cours des années 2010 sur la conception de la fusée super lourde Longue Marche 9 aux capacités similaires à la du programme Apollo. Le choix est finalement fait au début des années 2020 de développer un lanceur modulaire moitié-moins puissant et utilisant les moteurs éprouvés des fusées Longue Marche 5, 7 et 8. Lors d'une missions lunaire, deux fusées lancent séparément vers la Lune l'atterrisseur lunaire Lanyue et le véhicule spatial Mengzhou avec son équipage, suivi d'un rendez-vous en orbite lunaire.
D'une hauteur de près de pour une masse au décollage de plus de , la fusée adopte une architecture avec un étage central flanquée de deux propulseurs d'appoint de taille similaire, tous trois équipés de sept moteurs YF-100K utilisant le couple semi-cryogénique kérosène/oxygène. Le deuxième étage combine deux moteurs YF-100M brûlant les mêmes ergols, tandis que le troisième et dernier étage est doté de trois moteurs YF-75E consommant le couple cryogénique hydrogène/oxygène. La version légère Longue Marche 10A utilise le même deuxième étage et un premier étage légèrement plus court, ce dernier est conçu pour revenir se poser avec ses moteurs sur une barge en mer et être réutilisé.
Historique
Long processus de définition des lanceurs lunaires chinois Première version des lanceurs chinois super lourds
L'étude d'un lanceur super lourd, conçu pour déposer un équipage sur le sol de la Lune est annoncé par la Chine en 2011, alors qu'aucun projet de ce type n'est encore à l'époque planifié. L'Académie chinoise de technologie des lanceurs (CALT), filiale de la Société de sciences et technologies aérospatiales de Chine (CASC) chargée de la conception des lanceurs Longue Marche retient deux configurations, toutes deux capables de placer environ en orbite basse, soit une capacité équivalente à celle de la fusée du programme Apollo.
Des travaux préliminaires sont engagés pour développer les moteurs-fusées qui doivent propulser le lanceur. Deux moteurs sont à l'étude à l'Institut de la propulsion aérospatiale de Pékin rattaché à CALT : l'YF-650, un moteur à ergols liquides brûlant un mélange de kérosène-oxygène liquide de la classe du F-1 américain ( de poussée) et l'YF-220, un moteur brûlant un mélange hydrogène liquide-oxygène liquide d'une poussée de .
Fin 2014, le premier vol est prévu en 2028 puis est repoussé à 2030 dans une annonce de la Société de sciences et technologies aérospatiales de Chine faite en 2019..
Les ingénieurs étudient également une version plus légère capable de placer en orbite basse, similaire au du lanceur américain en cours de développement..
Deuxième version (juin 2021)
En , Long Lehao, ingénieur en chef des lanceurs Longue Marche, présente une nouvelle architecture de la fusée très différente de la conception antérieure. Le lanceur est désormais dépourvu de propulseurs d'appoint. Sa charge utile est accrue car il est capable de placer en orbite basse. Il est haut de pour un diamètre de . Ses trois étages sont propulsés par des moteurs-fusées YF-135 de 3,6 mégaNewtons de poussée brûlant un mélange de kérosène et d'oxygène. Ce nouveau moteur est une version à chambre de combustion unique du YF-130 proposée dans les versions antérieures (l'équivalent du RD-191 russe). Le premier étage dispose de de ce type ( de poussée au décollage), le deuxième étage de quatre moteurs et le troisième étage d'un moteur. La coiffe a un diamètre de ..
En parallèle il est prévu de développer une deuxième fusée super lourde moins puissante ( en orbite basse, sur une orbite lunaire) dérivée de la . Baptisée initialement « fusée 921 » elle reçoit le nom officiel de CZ-5DY. Une fusée ayant une configuration proche avait déjà été présentée en 2011. Utilisant du kérosène et de l'oxygène, ce lanceur de comprend un premier étage constitué de trois ensembles similaires propulsés chacun par sept YF-100K. Il s'agit d'une version améliorée du YF-100 qui propulse les , 7 et 8. Le deuxième étage est propulsé par deux YF-100M et le troisième étage par trois YF-75D. Ce lanceur sera utilisé pour les premières missions avec équipage sur le sol lunaire. Deux lanceurs seront nécessaires pour permettre à un petit atterrisseur lunaire de déposer deux hommes à la surface.
La nouvelle conception de la permet d'éviter le chevauchement entre ses capacités et celles de la CZ-5DY. D'autre part la dispose désormais d'une marge de croissance par l'ajout de propulseurs d'appoint.
Troisième version de la Longue Marche 9 (novembre 2022)
L'architecture de ce lanceur présentée au salon de l'aéronautique de Zhuhai qui se déroule début est complètement remanié. Les principales modifications portent sur le caractère réutilisable du premier étage, l'abandon des propulseurs d'appoint et le choix d'un grand nombre moteurs-fusées à faible poussée () brûlant du kérosène et de l'oxygène pour la propulsion du premier étage. Le constructeur chinois ne reprend donc pas les moteurs-fusées kerolox à cycle fermé YF-135 de de poussée et le moteur-fusée hydrolox YF-90 de de poussée de la version de 2021. CALT envisage à plus long terme d'utiliser pour propulser son premier étage des moteurs brûlant du méthane. Cette nouvelle version s'éloigne du modèle du SLS pour se rapprocher de celui du Starship. Le premier vol est prévu vers 2030..
Officialisation de la Longue Marche 10 ex CZ-5DY
Dans le cadre d'une exposition consacrée aux du programme habité chinois et qui a lieu au musée national de Pékin, le développement de la CZ-5DY, également désigné sous l'appellation Fusée habitée de nouvelle génération () ou fusée 921 et par le passé CZ-5DY ou CZ-5G, est rebaptisée et rendue officiel.
Le premier vol est prévu en 2027. Deux exemplaires doivent être utilisés pour lancer d'une part le vaisseau spatial habité chinois de nouvelle génération et d'autre part le deuxième exemplaire du module lunaire chargé de déposer à la surface de la Lune les astronautes chinois. Cette première mission interviendra vers 2030. La devrait être utilisée pour lancer par la suite une version du module lunaire plus lourde et permettre la création d'une base lunaire permanente. Le développement d'une version plus légère, baptisée CZ-5ZRL, comprenant deux étages avec un premier étage réutilisable (capacité vers l'orbite terrestre basse dans sa version réutilisable et dans sa version non réutilisable) est également prévu..
Développement
Le premier test de fonctionnement d'un élément du lanceur spatial a lieu le . Un des trois modules de de diamètre du premier étage, équipé de trois moteurs-fusées YF-100K (au lieu de 7 dans la version opérationnelle), a été testé sur un banc d'essai de l'Institut 101 de Pékin alors qu'habituellement les moteurs des fusées Longue Marche sont testés sur les bancs d'essai de l'Institut 165 situé à Xi'an dans le Shaanxi..
Caractéristiques techniques
Le lanceur a une masse totale au lancement de . Il est haut de dans sa version cargo et de dans la version utilisée pour lancer le vaisseau contenant l'équipage. Il permet de placer une charge utile de en orbite terrestre basse et de sur une orbite de transfert lunaire. L'architecture est proche de celle de la fusée de SpaceX : Le premier étage comprend trois modules identiques chacun propulsé par sept moteurs-fusées YF-100K brulant du kérosène et de l'oxygène. Ce moteur est une version améliorée du YF-100 qui propulse les , 7 et 8. La poussée totale au décollage est de . Le deuxième étage d'un diamètre de est propulsé par deux YF-100M, version du YF-100K optimisée pour le fonctionnement dans le vide. Le troisième étage est propulsé par trois YF-75E brulant un mélange d'oxygène liquide et d'hydrogène liquide.
Versions dérivées
Plusieurs lanceurs reprenant une partie des caractéristiques du lanceur superlourd ont été développés et ont effectué leur premier vol avant celui-ci.
Longue Marche 10A
La version (CZ-5ZRL) développée pour desservir l'orbite terrestre basse et qui devrait voler fin 2026 ou début 2027 se différencie de la manière suivante : Premier étage identique non réutilisable . Capacité en orbite basse terrestre de . Premier étage ne comprenant qu'un seul module ( YF-100K au lieu de 21). Un seul moteur-fusée YF-100M pour le deuxième étage Pas de troisième étage.
Longue Marche 10B
La Longue Marche 10B, variante de la Longue-Marche 10A, est un lanceur semi-réutilisable à deux étages, capable de placer 16 tonnes en orbite basse. Son premier étage est comme la Longue Marche 10A propulsé par ( YF-100K brulant un mélange de kérosène et d'oxygène liquide, tandis que son second étage utilise un unique moteur-fusée YF-219 brulant un mélange de méthane et d'oxygène liquide. Troisième lanceur de la série Longue Marche 10 , elle est dérivée des technologies mises au point pour la Longue Marche 10A. Elle utilise un système de récupération original : le premier étage se pose sur une barge équipée de câbles croisés qui se déplacent de manière à attraper l'étage. Après un premier vol suborbital le lanceur a effectué un vol réussi le 10 juillet 2026 au cours duquel elle a placé en orbite un satellite expérimental. La récupération du premier étage a été un succès complet.
Longue Marche 10C
+Principales caractéristiques des lanceurs de la famille Longue Marche 10. Satellite Longue Marche 10A Longue Marche 10B Longue Marche 10C Longue Marche 10 Type mission Lancement Mengzhou en orbite basse Ravitaillement station spatiale chinoise Déploiement constellation de satellites Lancement équipage vers la Lune Partiellement réutilisable ? Non Oui Capacité orbite basse 20 tonnes Réutilisable : 16 t.Non réutilisable : 20 t. Réutilisable : 22 t.Non réutilisable : 27 t. 70 tonnes Hauteur 67,4 m. 63,6 93 m. 88,5 m. Diamètre 5 m. 3 x 5 m. Masse au décollage ~750 t. ~750 t. ~940 t. ~2187 t.Premier étage 7 × YF-100K 9 x YF-219 21 × YF-100KDeuxième étage 1 x YF-100M 1 x YF-219 1 x YF-219E 2 x YF-100MTroisième étage néant 3 x YF-75EErgols Kérosène / LOX Kérosène / LOX Méthane liquide/LOX ( étage) Méthane liquide/LOX Kérosène / LOX Hydrogène liquide/LOX ( étage)Premier vol fin 2026 ou début 2027 10 juillet 2026 vers 2027 vers 2027Complexe de lancement
Comparaison des différents lanceurs super lourds chinois
+Comparaison des différents lanceurs super lourds chinois (actualisé en février 2023).. Longue Marche 10 CZ-5ZRL (Longue Marche 10A) Longue Marche 9Premier vol 2027 2025 2030Type de mission Spatial habité lunaire Orbite terrestre basse Spatial habité lunaireCharge utile orbite basse (17 tonnes non réutilisable) Charge utile transfert lunaire hauteur version cargo Masse au décollage