Китайский «Небесный дворец» построен на две трети

На прошедших выходных Китайское агентство по пилотируемой космонавтике (China Manned Space Agency, CMSA) осуществило успешный запуск второго из трех запланированных модулей космической станции «Тяньгун» («Небесный дворец»)

Лабораторный модуль «Вэньтянь» («Вэньтянь», «Небесный поиск») был отправлен на орбиту при помощи тяжелой ракеты Long March 5B, которая стартовала 24 июля в 14:25 по пекинскому времени с космодрома Вэньчан на острове Хайнань. Через 495 секунд после старта «Вэньтянь» отделился от ракеты-носителя и вышел на запланированную орбиту. А примерно через 13 часов после запуска новый модуль пристыковался к базовому модулю китайской космической станции (ККС) «Тяньхэ» (Tianhe, «Гармония небес»).

Напомним, что первый базовый модуль станции «Тяньхэ» (был выведен на низкую околоземную орбиту с апогеем около 370 километров (в зоне земной термосферы) и орбитальным наклонением в 41 градус в конце апреля 2021 года (о начальном этапе большой космической эпопеи Поднебесной и ее краткой предыстории см. нашу прошлогоднюю публикацию.

Запуск модуля «Вэньтянь» стал восьмым полетом ракеты Long March 5 — самой мощной ракеты-носителя в космическом арсенале КНР. Кроме того, он стал третьим запуском ракет этой серии в новейшей конфигурации Long March 5B, осуществляемой без разгонного блока и предназначенной для доставки тяжелой полезной нагрузки на орбиту. Общая грузоподъемность ракеты-носителя Long March 5B на низкую околоземную орбиту составляет около 25 метрических тонн, ее длина — почти 54 метра.

Общая масса второго модуля ККС «Вэньтянь» составила 23 тонны (то есть была близкой к максимально заложенной для ракеты-носителя; масса базового «Тяньхэ» — 22 тонны), длина — 17,9 метра, диаметр — 4,2 метра.

А полностью достроенная ККС (с учетом еще не включенного в нее третьего модуля) по общей массе будет составлять около 20% от Международной космической станции (МКС), масса которой составляет около 460 тонн, и почти соответствовать массе ранее выведенной из эксплуатации российской космической станции «Мир».

Причем в случае, если МКС к 2030‒2031 году будет окончательно выведена из эксплуатации (а как проинформировал во вторник 26 июля президента России новый глава «Роскосмоса» Юрий Борисов, Россия планирует выйти из проекта МКС уже в 2024 году и «начать формирование собственной орбитальной станции»), ККС может на какое-то время стать единственной действующей пилотируемой космической станцией в мире.

МЕЧТЫ, КОТОРЫЕ СБЫВАЮТСЯ

Текущая пилотируемая миссия КНР на строящейся космической станции «Тяньгун» — «Шэньчжоу-14» (Shenzhou, «Священный чёлн»-14) — девятый пилотируемый космический корабль серии «Шэньчжоу», который был запущен и успешно состыковался с базовым модулем ККС 5 июня 2022 года (его экипаж по устоявшейся с 2008 года схеме состоит из трех человек, в числе которых первая женщина-тайконавт Китая Лю Ян, совершившая свой исторический 12-дневный полет в ближний космос еще в июне 2012 года в составе экипажа «Шэньчжоу-9»).

Предполагается, что тайконавты «Шэньчжоу-14», как и их предшественники в составе миссии «Шэньчжоу-13», отправленные в космос на полгода, будут задействованы в интеграции обоих лабораторных модулей ККС — уже состыковавшегося с ней «Вэньтяня» и финального блока «Мэнтянь» (Mengtian, «Мечтание небес»), запуск которого запланирован на октябрь этого года и должен завершить создание трехэлементной Т-образной конструкции ККС.

Их сменщики в составе новой миссии «Шэньчжоу-15» (ее запуск запланирован на декабрь 2022-го) должны появиться на ККС за десять дней до отбытия на Землю экипажа «Шэньчжоу-14» и тем самым продемонстрировать долгожданный переход ККС в режим «постоянного обитания» (две последние миссии, № 13 и № 14, прибывали на новую станцию с почти месячной паузой после отбытия с нее предыдущих экипажей).

Возможность одновременного нахождения на ККС двух экипажей, собственно, и была наконец обеспечена (по крайней мере, в теории) благодаря включению в нее второго модуля «Вэньтянь», оснащенного, помимо всего прочего, дополнительными тремя спальными зонами для тайконавтов (на базовом модуле «Тяньхэ» их тоже три).

Массивный модуль «Вэньтянь» состоит из трех основных частей: рабочей кабины, шлюзовой кабины и ресурсной кабины (помимо вышеупомянутых спальных зон он оснащен отдельным туалетом и кухней). По сравнению с базовым модулем «Тяньхэ», «Вэньтянь» больше и тяжелее, причем он превосходит основной модуль как в плане обеспечения энергией (для выработки автономной электроэнергии он должен развернуть свои солнечные панели на расстоянии около 55 метров друг от друга), так и объемов передаваемой информации.

Причем, по словам заместителя главного конструктора ККС в China Academy of Space Technology (CAST) Ли Вэя, новый модуль «Вэньтянь» может работать и в качестве автономного резервного модуля станции. Он обладает всеми ключевыми функциями управления ККС (в том числе управление энергией, информацией, контроль среды обитания и общий контроль высоты и орбиты станции), обеспечивая дополнительную страховку в случае возникновения аварийных ситуаций.

Кроме того, на борту нового модуля «Вэньтянь» установлен малый роботизированный манипулятор вдвое меньшего веса и длины, чем большой робоманипулятор, имеющийся на основном модуле космической станции. Грузоподъемность малого манипулятора составляет примерно одну восьмую от его «большого брата» (до трех тонн полезной нагрузки), но, как отмечают разработчики этого устройства, точность конечного позиционирования у него в пять раз выше, чем у «предшественника», что должно позволить выполнять с его помощью более сложные операции.

В частности, согласно заявлениям руководства CAST, тайконавты впервые совершат выход в открытый космос через шлюзовую кабину нового модуля «Вэньтянь» и проверят на практике технические возможности высокоточного малого робоманипулятора.

И в целом, по словам заместителя руководителя программы пилотируемой космонавтики Китая Гао Сюя, текущая миссия «будет самой насыщенной в истории космических полетов КНР»: при помощи нового лабораторного модуля планируется провести около 100 различных научных экспериментов, а в качестве полезного образовательного довеска предусматривается трансляция в онлайн-режиме серии видеоуроков для китайских школьников.

Как отмечают китайские разработчики, «Вэньтянь» предназначен прежде всего для исследований в области «космических наук о жизни» (Space life sciences). Он оснащен научными кабинетами, в которых можно проводить эксперименты по изучению биоэволюции и экологии, а также сравнительные исследования механизмов биологического роста в различных условиях гравитации.

Экспериментальные кабинеты «Вэньтянь» могут быть использованы для изучения процессов роста, развития, механизмов наследственности и старения растений, животных и микроорганизмов в космосе, а также для исследования замкнутых экосистем.

Согласно Белой книге China's Space Program: A 2021 Perspective, опубликованной в КНР в январе 2022 года, главной заявленной целью космической программы Китая является «исследование космического пространства для расширения понимания человечеством Земли и космоса».

И, как следует из данного документа, именно для достижения этой цели китайские разработчики создали вспомогательные экспериментальные модули ККС «Вэньтянь» и пока еще не выведенный на орбиту «Мэнтянь». Оба модуля будут содержать более двадцати различных экспериментальных стоек, «создавая идеальную среду для проведения дальнейших космических исследований».

В частности, третий лабораторный модуль «Мэнтянь» главным образом сфокусирован на различных областях физики, в том числе на научных исследованиях в области микрогравитации, и оснащен многопрофильными лабораторными блоками для проведения экспериментов по физической гидродинамике, материаловедению, изучению процессов горения, фундаментальной физике и аэрокосмическим технологиям.

Начиная с 2024 года дальнейшей реализации поставленной задачи должен также активно способствовать новый Китайский телескоп космической станции (Chinese Space Station Telescope, CSST; ранее он фигурировал в различных СМИ как China Sky Survey Telescope). Его разработчики из Китайской академии наук рассчитывают на то, что после его установки на ККС поле зрения CSST будет примерно в 350 раз больше, чем у американского космического телескопа «Хаббл».

Следует напомнить и о долгосрочном совместном китайско-российском проекте по созданию Международной научной лунной станции (МНЛС), меморандум о взаимопонимании по сотрудничеству в области создания которой был подписан еще в марте 2021 года тогдашним гендиректором «Роскосмоса» Дмитрием Рогозиным и руководителем Китайского национального космического управления (CNSA) Чжан Кэцзянем.

В июне прошлого года в рамках Глобальной конференции по исследованию космического пространства (GLEX-2021) «Роскосмос» и CNSA впервые представили совместную дорожную карту по реализации проекта МНЛС.

Согласно этой карте, строительство лунной станции планировалось завершить уже к 2035 году (в том числе в 2031‒2035 годах развернуть инфраструктуру на орбите и поверхности Луны), хотя, разумеется, приходится констатировать, что обозначенные сроки с учетом быстро меняющихся геополитических реалий, скорее всего, придется еще не раз корректировать (не говоря уже о появившихся сомнениях по части самой практической реализации этого проекта).

Тем не менее уже в конце мая этого года Дмитрий Рогозин в эфире «России-24» заявил, что «межправительственное соглашение по созданию Россией и Китаем Международной научной лунной станции почти готово к подписанию» (именно такая формулировка теперь уже экс-главы «Роскосмоса» была процитирована в новостной ленте ТАСС от 28 мая).

ТРИНАДЦАТЬ НОВЫХ КОСМИЧЕСКИХ ПРИОРИТЕТОВ КНР

В начале июля 2022 года был представлен официальный доклад China’s Space Science Program (2025‒2030): Strategic Priority Program on Space Science (III) («Программа развития космической науки Китая (2025‒2030): Стратегическая приоритетная программа по космической науке (III)»). Полный текст доклада опубликован в Chinese Journal of Space Science.

Согласно этому документу, экспертная группа при Китайской академии наук должна в скором будущем отобрать из представленных 13 приоритетных проектов пять-семь кандидатов для дальнейшего продвижения. К середине 2023 года космическая госпрограмма «Новые горизонты», также известная как «Программа стратегических приоритетов III» (SPP III), может перейти в следующую проектную фазу: усеченный список будет представлен китайскому правительству, которое рассмотрит возможное финансирование этих проектов из госбюджета (в идеале этот бюджетный план может быть утвержден уже в 2024 году).

Кратко перечислим далее научно-исследовательские проекты-кандидаты, о которых было упомянуто в докладе.

Проекты сгруппированы по четырем тематическим блокам.

1. «Астрофизические миссии». В этом блоке представлены три проекта:

— «Усовершенствованная миссия рентгеновской хронометрии и поляриметрии» (Enhanced X-ray Timing and Polarimetry Mission, eXTP) — «мощная рентгеновская обсерватория, вращающаяся вокруг Земли на высоте 550 км»;

— DArk Matter Particle Explorer-2 (DAMPE-2) — специализированный космический аппарат, предназначенный для обнаружения «возможных характерных особенностей гамма-лучей и электронов/позитронов, возникающих в результате аннигиляции или распада темной материи»;

— Discovering the Sky at the Longest Wavelength (DSL) («Исследование небесной сферы на самых больших длинах волн») — создание «линейного массива микроспутников, выведенных на лунную орбиту» для «получения новых знаний о различных астрофизических процессах».

Второй тематический блок — проекты-кандидаты в сфере экзопланетных исследований. В этом блоке пока представлены два родственных проекта:

— Closeby Habitable Exoplanet Survey (CHES, «Поиск близких обитаемых экзопланет»), которая «посвящена открытию землеподобных планет у ближайших звезд солнечного типа»;

— «Земля 2.0» (Earth 2.0, ET) — поиск «неуловимых приборами пригодных для жизни планет, подобных Земле, вращающихся вокруг звезд, таких же как Солнце».

Третий блок — проекты в области гелиофизики (исследования различных физико-химических процессов на Солнце и внутри него). Всего их обозначено четыре, перечислять их мы не будем, ограничившись упоминанием о том, что они по большей части акцентируются на возможном создании специализированных земных или орбитальных обсерваторий, предназначенных для различных исследований в данной научной сфере.

И четвертая группа проектов — миссии для изучения Солнечной системы и физических процессов и природных явлений, происходящих на нашей планете. Два из них предлагают отправку космических миссий:

— E-type Asteroid Sample Return (ASR) Mission — миссия по сбору образцов грунта «астероида E-типа». Уточним, что в планах китайского космического агентства уже значится миссия «Тяньвэнь-2», запланированная на 2025 год, которая предусматривает сбор и доставку на Землю образцов с околоземного астероида 2016HO3, также известного как Камоалев, размер которого, оценочно, составляет от 45 до 60 метров;

— Программа визуализации (съемки) вулканов и изучения климата Венеры (Venus Volcano Imaging and Climate Explorer, VOICE) — отправка исследовательского зонда для изучения геологической эволюции Венеры, ее атмосферных термохимических процессов, взаимодействия поверхности и атмосферы и т. д.

Наконец, два проекта «земной направленности» — это «Исследование компонентов климата и атмосферы при помощи спутников» (CACES) и «Миссия по многоуровневому наблюдению за поверхностными течениями в океане (OSCOM), «посвященная изучению многомерной динамики и энергетики Мирового океана на основе спутниковой доплеровской океанографии».

Печать