Long March 5 CZ-5B

La famille Longue Marche 5 a été conçue avec deux configurations opérationnelles : le CZ-5, un lanceur à deux étages destiné au transfert géostationnaire et à l'espace lointain, et le CZ-5B, orienté vers les charges utiles lourdes en orbite basse terrestre. Le CZ-5B conserve l'étage principal de la fusée de base (désigné CZ-5-500, avec deux moteurs YF-77 brûlant de l'hydrogène et de l'oxygène liquides) ainsi que ses quatre propulseurs d'appoint CZ-5-300, longs de 27,6 m et de 3,35 m de diamètre, chacun doté de deux moteurs YF-100 au kérosène délivrant 2 400 kN au niveau de la mer. Ce qu'il abandonne, c'est le deuxième étage du CZ-5 avec ses deux moteurs YF-75D. Sans lui, le lanceur est plus court, 53,66 m contre 56,97 m, et plus léger au décollage, 837 500 kg contre 851 800 kg, tandis que la poussée totale au sol reste de 10,62 MN.

Le bénéfice est un gain de volume et de masse vers l'orbite basse. La charge utile repose directement sur l'étage principal, sous une coiffe de 20,5 m de long et de 5,2 m de diamètre extérieur, contre 12,3 m pour le CZ-5 standard, assez longue pour contenir un module de station spatiale. Wikipédia attribue au CZ-5B environ 25 000 kg vers une orbite basse terrestre de 200 km, ce qui le place au cinquième rang mondial des lanceurs orbitaux les plus puissants en charge utile vers l'orbite basse ; Gunter's Space Page indique 23 000 kg vers l'orbite basse et la Wikipédia en espagnol parle de plus de 22 tonnes : le chiffre dépend donc de l'orbite et de la source. Le prix de cette architecture est inhabituel : l'étage principal, normalement un premier étage qui retombe loin en aval de la trajectoire, atteint lui-même la vitesse orbitale et joue le rôle d'étage qui injecte la charge utile.

Le quatrième vol du programme Longue Marche 5, la mission Y1 du 5B, a décollé de Wenchang, sur l'île de Hainan, le 5 mai 2020 à 10 h 00 UTC. Il emportait un prototype inhabité du futur vaisseau habité chinois pour l'espace lointain, connu plus tard sous le nom de Mengzhou, ainsi qu'une charge utile secondaire, le véhicule de rentrée de fret gonflable et flexible (Flexible Inflatable Cargo Re-entry Vehicle). La charge utile a atteint l'orbite 488 secondes après le décollage. Le prototype a ensuite relevé sa propre orbite, jusqu'à environ 8 000 km, pour répéter une rentrée rapide comparable à un retour depuis l'orbite lunaire. Le véhicule expérimental de retour de fret a connu une défaillance durant son retour le 6 mai, mais la capsule habitable a atterri en Mongolie-Intérieure à 05 h 49 UTC le 8 mai 2020, après deux jours et 19 heures de vol.

Le CZ-5B est devenu le cheval de bataille de la station spatiale Tiangong. La mission Y2, le 29 avril 2021 à 03 h 23 min 15 s UTC, a placé en orbite le module central Tianhe : le premier élément de la station, long de 16,6 m, d'un diamètre maximal de 4,2 m et d'une masse en orbite de 22 500 kg. La mission Y3 a suivi le 24 juillet 2022 avec le module d'expériences Wentian, puis la mission Y4 le 31 octobre 2022 avec le module Mengtian. Les trois lancements ont eu lieu depuis le complexe de lancement 1 de Wenchang et ont atteint l'orbite basse terrestre sans incident.

Comme l'étage principal atteint l'orbite, les premiers vols du CZ-5B ont laissé un étage d'environ 20 à 21,6 tonnes (les sources divergent) sur une orbite en décroissance, sans aucun moyen de rentrée contrôlée. Après Y1, l'étage, long de 31,7 m et large de 5 m, se trouvait sur une orbite de 151 par 317 km inclinée à 41 degrés et est retombé le 11 mai 2020 à 15 h 33 UTC au-dessus de l'Atlantique, après être passé au-dessus de New York une quinzaine de minutes plus tôt. Ce pourrait avoir été l'objet le plus massif à effectuer une rentrée incontrôlée depuis Saliout 7 en 1991 et Skylab en 1979, si l'on met de côté la perte de Columbia en 2003 ; un débris long de jusqu'à 12 m, provenant peut-être de cet étage, a été retrouvé dans le village de Mahounou, en Côte d'Ivoire, vers le 11 ou le 12 mai 2020.

L'étage principal de Y2, qui a tourné sur lui-même en orbite pendant plus d'une semaine, a attiré l'attention des médias internationaux. Il est rentré au-dessus de la péninsule Arabique le 9 mai 2021 à 02 h 24 UTC et, selon l'Agence chinoise des vols spatiaux habités (China Manned Space Agency), est tombé dans l'océan Indien à l'ouest des Maldives, en grande partie consumé ; le Commandement spatial des États-Unis a confirmé le lieu. Les critiques ont souligné que la fusion du premier étage et de l'étage supérieur du 5B rend l'atténuation du risque plus difficile, et que la fusée n'avait démontré ni rallumage des moteurs ni gouvernes de guidage. La Chine a répondu que l'étage avait été passivé et construit avec des matériaux plus légers afin que sa majeure partie s'ablate. L'étage principal de Y3 est rentré le 30 juillet 2022 au-dessus des océans Indien et Pacifique, et les débris de Y4 sont tombés dans le Pacifique centre-sud le 4 novembre 2022.

À partir de sa sixième mission, la fusée a volé sous la forme CZ-5B/YZ-2, avec l'ajout d'un étage supérieur Yuanzheng-2 doté de deux moteurs YF-50D. Grâce à lui, l'étage principal n'entre plus en orbite, ce qui met fin aux rentrées incontrôlées. La mission 5B-Y6, le 16 décembre 2024, a déployé dix satellites de la constellation Internet Guowang (Hulianwang), groupe 01 ; 5B-Y7, le 28 avril 2025, a emporté le groupe 03 ; et 5B-Y8, le 13 août 2025, le groupe 08, chacun avec dix satellites. Ces sept vols, tous réussis, constituent le bilan du CZ-5B à ce jour.

Le vol 5B-Y5, en attente, pourrait ne pas emporter l'étage supérieur. Le CZ-5B devrait lancer le télescope spatial Xuntian, qui sera co-orbital avec Tiangong, fin 2026.