Рветься в космос китай | Журнал Популярна Механіка

1. Через терни до зірок
2. Ракета-носій "Великий похід 2F» (CZ-2F)
3. За звітом Мао
4. безповітряний вампіризм
5. Бути чи не бути, ось в чому питання!
6. Конфуцій на орбіті
7. Теорія змови

Людство впритул підійшло до рубежу, за яким починаються пілотовані польоти на інші планети, причому значна частина їх забезпечення створюється прямо на наших очах - це орбітальні космічні станції, «перевалочні пункти» і бази для кораблів майбутнього. Ось і Китай недавно оголосив про те, що збирається будувати на орбіті багатомодульну станцію. І зробив до цього перший крок.

Китайці вміють зберігати таємниці. Якщо про МКС відомо практично все, то китайський орбітальний проект під кодовою назвою 921-2 поступово обростає різними чутками, позбавленими будь-якої конкретики. Втім, якщо китайці дійсно зможуть до 2020 року організувати роботу багатомодульною орбітальної станції, вона складе поступово старіючої МКС серйозну конкуренцію. Власне, перший крок уже зроблено: цільової модуль «Тяньгун-1» запущено 29 вересня 2011 року, до нього вироблено три успішних польоту. Що ж являє собою китайська орбітальна програма?

Через терни до зірок

Теоретична основа існування космічних орбітальних станцій була закладена Ціолковським ще на початку ХХ століття. «Вирішимо спочатку найлегшій завдання: влаштувати ефірне поселення поблизу від Землі в якості її супутника на відстані 1-2 тисяч кілометрів від її поверхні, - писав він. - Рух навколо Землі снарядів з усіма пристосуваннями для існування розумних істот може служити базою для подальшого поширення людства ». Трохи пізніше, в 1923 році, німецький піонер космонавтики і ракетобудування Герман Оберт представив концепт орбітальної станції зі штучною гравітацією, призначеної для геофізичних і астрономічних спостережень, а також для військової розвідки.

Ракета-носій "Великий похід 2F» (CZ-2F)

«Великий похід 2F» (CZ-2F) - основна сучасна ракета-носій КНР, створена спеціально для пілотованих кораблів серії «Шеньчжоу». На даний момент всі 10 запусків пройшли успішно (4 пілотованих, 5 безпілотних з «Шеньчжоу» і 1 безпілотний зі станцією «Тяньгун»). Кількість ступенів: 2 // Довжина: 62 м // Діаметр: 3,35 м // Стартова маса: 464 000 кг // Корисне навантаження: 8400 кг // Перший політ: 19 листопад 1999 р // Всього запусків: 10.

20 лютого 1986 року в космосі з'явилася нова радянська орбітальна станція - «Мир», сконструйована за модульним принципом, що дозволило «збирати» її поступово. Після довгих років експлуатації станція була виведена з орбіти і затоплена в Тихому океані. Нарешті, 20 листопада 1998 року була запущений функціонально-вантажний блок «Зоря», що став першим модулем Міжнародної космічної станції (МКС). Станом на 2012 рік станція включає 35 компонентів, зібраних за модульним принципом. В принципі, датою появи першої експериментальної орбітальної станції можна вважати 16 січня 1969, коли вперше в історії зістикувалися два пілотованих корабля - «Союз-4» і «Союз-5». Офіційно ж перша в світі орбітальна станція була виведена на орбіту 19 квітня 1971 року - це був радянський «Салют-1». Трохи пізніше, 6 червня, після стикування космічного корабля «Союз-11» з «Салютом» була утворена перша в світі жила станція.

За звітом Мао

Останнім часом рветься в космос Китай стрімко наздоганяє США, Росію і Європу. З 2001 року китайці вивели на орбіту 105 власних штучних супутників Землі, розгорнули навігаційні, метеорологічні, оптичні, телекомунікаційні мережі. Ще більш важливо, що з 1996 року власна ракета-носій серії CZ (Ch? Ngzh? Ng, «Великий похід») підвела тільки один раз (18 серпня 2011-го, запуск супутника «Шіцзянь-11-04») - з 125 запусків на середину поточного року! Ведуться роботи по створенню двигунів з тягою 50 т (на воднево-кисневому паливі) і 120 т (на воднево-керосиновом). Модернізуються космодроми Цзюцюань, Січан і Тайюань, поліпшується система стеження і управління польотами. Нарешті, Китай виробив успішні запуски і повернення на Землю безпілотних і пілотованих космічних апаратів.

Ракети-носії «Великий похід 2F» збираються безпосередньо в монтажно-випробувальному корпусі космодрому Цзюцюань - це перше в історії китайської космонавтики застосування технології вертикальної збірки. До місця старту 460-тонний носій переміщається за допомогою спеціального транспортера - так само, вертикально. Подібна методика істотно знижує витрати на логістику.

Не дивно, що восени минулого року Китай успішно вивів на орбіту експериментальну космічну станцію «Тяньгун-1», що стала прототипом своєї багатомодульною сестри «Тяньгун-3». Перший модуль третьої «Тяньгун» буде запущений в 2015 році, а ще через п'ять років станцію зберуть цілком. І якщо, з одного боку, вона буде досить компактною для багатомодульною системи (всього 60 т проти 173 т «Миру» і 419 т МКС), то з іншого - буде класифікуватися саме як повноцінна станція зі значно більш складною структурою, ніж у сольного орбітального модуля.

Власне, завдання побудови і запуску «космічного палацу» в Китаї була визначена стратегією космічних польотів ( «Проект 921-2»), сформованої в далекому 1992 році. Минуло майже двадцять років - і програма показала себе в дії, в першу чергу завдяки зростанню фінансування. За словами головного конструктора китайських пілотованих космічних апаратів Чжоу Цзяньпін, на будівництво і запуск цільового модуля «Тяньгун-1» і політ до станції трьох космічних кораблів ( «Шеньчжоу-8», «Шеньчжоу-9» та «Шеньчжоу-10») урядом було виділено 15 млрд юанів, тобто приблизно $ 2,35 млрд. тобто в три рази менше, ніж на легендарну російську дорогу Адлер - Сочі довжиною 48 км. І грошей чомусь вистачило.

Офіційна назва «Тяньгун», тобто «Небесний палац» (як по-китайськи це звучить!), Станція отримала в 2006 році, на стадії конструювання і побудови прототипу. У вересні 2008 року в пресу потрапила інформація про заплановане запуску модуля, а вперше модель «Палацу» була показана по китайському телебаченню в день святкування китайського Нового року - 26 січня 2009-го. Був, правда, ще макет на виставці World Expo 2000 на Ганновері, але там станція мала дизайн, далекий від підсумкового.

Темпи будівництва станції виявилися воістину стахановськими: вже до літа 2010 року складання модуля була майже завершена, а в березні 2011-го оголосили про його прийдешнє запуску на орбіту. 29 вересня пуск пройшов в штатному режимі, і на день пізніше о 1 годині 58 хвилин за Гринвічем «Тяньгун-1» зайняла орбіту з висотою апогею від 346 до 355 км і висотою перигею від 200 до 362 км - все без проблем, все за графіком. На сьогоднішній день станція здійснює один оберт навколо Землі за 90 хвилин і, оскільки «Тяньгун-1» має нахил орбіти в 42 градуси, може спостерігатися неозброєним оком на низьких широтах.

18 червня 2012 року відбулася наступне значуща подія китайської космічної індустрії: корабель «Шеньчжоу-9» на висоті 370 км зробив стиковку з модулем. Власне, основна мета побудови «Тяньгун-1» - це відпрацювання стикувань, зближень, систем енергопостачання і т. Д., Необхідних для роботи багатомодульною станції. Крім того, вперше в історії тайконавтікі в складі екіпажу була жінка - майор Лю Ян, заступник командира транспортного авіаполку (і звичайно, член Партії з 2011 року), - на її плечах лежала наукова частина програми. Командиром експедиції став уже бував в космосі Цзин Хайпен, а третім членом екіпажу - Лю Ван, який відповідав за стиковку космічного корабля зі станцією.

Незважаючи на зовнішню схожість з радянськими «Салют», китайська «Тяньгун-1» має більш ніж удвічі меншою масою (8,5 т) і більш скромними розмірами. В першу чергу це пов'язано з тим, що у Китаю поки немає важких ракетоносіїв, що дозволяють виводити на орбіту більш масивні модулі. Запланована «Тяньгун-3» теж буде збиратися з елементів, поступаються розмірами модулів «Миру» і МКС.

Крім основної мети модуля з відпрацювання стикування, він буде виконувати ряд допоміжних функцій, в тому числі лабораторного плану: селекція рослин в невагомості, роботи над створенням надпровідників і спеціальних матеріалів (сплави в умовах мікрогравітації), астрономічні спостереження і моніторинг Землі. Тестується і нова система життєзабезпечення в космосі, яку китайці хочуть довести до повністю замкнутого циклу.

Тим часом до 2020 року, коли Китай завершить повне розгортання багатомодульною станції, термін служби МКС підійде до кінця. Так що, цілком можливо, саме «Тяньгун-3» стане новою міжнародною станцією - тим більше що вже зараз Китай запрошує весь світ до співпраці на взаємовигідній основі. Крім того, станція в піку свого розвитку може стати перевалочним пунктом для місячної експедиції, запланованої Китаєм на 20-30 рік.

безповітряний вампіризм

Структурно «Тяньгун-1» складається з двох частин: відсіку довжиною 2,8 м, де розміщуються енергоблок, рухова та інші системи, і робочого модуля довжиною 3,35 м. Електроенергію, необхідну для роботи, лабораторія отримує від двох чотирьохсегментних сонячних панелей загальною площею 17 м².

Станція «Тяньгун-1» розроблена в розрахунку на стиковку з одним кораблем класу «Шеньчжоу» - таким чином, її площа збільшиться приблизно вдвічі. Власне, основне призначення «Тяньгун» - це саме відпрацювання стикувань з пілотованими і безпілотними кораблями напередодні запуску великий орбітальної станції «Тяньгун-3», яка буде обладнана кількома стикувальними вузлами.

Окремо варто відзначити гордість китайських інженерів - систему енергоспоживання кораблів типу «Шеньчжоу», які обслуговують лабораторію. За годину польоту навколо Землі корабель витрачає 1800 Вт • год енергії - стільки ж, скільки звичайний домашній кондиціонер або мікрохвильовка. Система складається з трьох елементів: сонячних батарей, нікель-кадмиевого акумулятора і додаткових батарей. За 50 хвилин польоту на «сонце» батареї заряджають акумулятор, який потім, за час прольоту по тіньовій стороні Землі, віддає електрику бортовим системам. Після стикування корабля зі станцією вона частково загороджує його від світла, тому частина якої бракує енергії «Шеньчжоу» «викачує» з батарей «Тяньгун». Втім, для підтримки нормального стану акумулятора досить ставити корабель на станційну підзарядку щогодини приблизно на десять хвилин.

Бути чи не бути, ось в чому питання!

Будівництво навколоземних орбітальних станцій - питання в наукових колах дискусійне. Найбільше в пресі про це, мабуть, говорить Юрій Караш, член-кореспондент Російської академії космонавтики імені Ціолковського. Відзначаючи, що з якісної точки зору Китай незабаром зрівняється з Росією в плані космічних досягнень (зокрема, в будівництві орбітальний станцій), Караш робить обмовку, що орбіта - це не самостійна мета, а лише підготовка до польоту в дальній космос, причому як самоціль орбіта вже повністю себе вичерпала. Серйозно ж міркувати про те, що між Землею і Місяцем курсуватимуть таксі, можна буде тільки тоді, коли вартість доставки кілограма вантажу в космос становитиме 25 доларів, а не 23-25 ​​тисяч. Власне, практично всі експерти сходяться на одному: будівництво навколоземних комплексів себе вичерпали, це не більше ніж біг на місці; для потреб вчених цілком вистачає МКС. Китайська ж програма, належна використовувати станцію як перевалочний пункт для освоєння далекого космосу, має логічний зміст.

Правильною орієнтацією станції в просторі керують шість гіроскопів, вони ж забезпечують проведення стиковки в автоматичному режимі. «Тяньгун-1» має протівометеорітний щит, який оберігає станцію від дрібних гостей з космосу. За більшими уламками, а також за космічним сміттям стежить наземна служба моніторингу, яка може скорегувати орбіту, щоб уникнути аварії. Втім, у разі виникнення незапланованої ситуації космонавти можуть покинути станцію на «рятувальній шлюпці» - той самий «Шеньчжоу».

Зводити станцію з орбіти планується шляхом затоплення її в південній частині Тихого океану. Однак китайськими фахівцями висловлюється думка, що термін служби «Тяньгун-1» може бути продовжений, так як характеристики енергоспоживання у станції досі задовільні, резервне устаткування не підключався. Отже, при дбайливому зверненні станція може служити і довше запланованих двох років.

Космічні первістки Китайська одномодульна станція «Тяньгун-1» за розмірами близька до першої в історії орбітальної станції - радянському «Салют-1», запущеного в 1971 році.

Надалі Китай планує запустити ще два модуля: космічну лабораторію «Тяньгун-2» (2013), оснащену в тому числі рукою-маніпулятором для збору зразків, і «Тяньгун-3» (2015), яка повинна стати основою для багатомодульні «палацу» . І якщо лабораторія буде відрізнятися від цільового модуля незначно - лише складом наукового обладнання на борту, то третя «Тяньгун» стане значно більше (довжина 18,1 м, максимальний діаметр 4,2 м і маса 20-22 т). Крім того, вона оснащена чотирма стикувальними вузлами: два призначені для додаткових модулів великої станції (нині вона відома в світі як CSS, Chinese Space Station), два - для кораблів.

«Салют» «Скайлеб» «Тяньгун» Країна-виробник СРСР США Китай Запущена 1971 1973 2011 Кораблі постачання «Союз» «Аполлон» «Шеньчжоу» Екіпаж 3 3 3 Ракета-носій «Протон» «Сатурн V» «Великий похід 2F» Загальна довжина, м 13.1 36.1 10.4

Конфуцій на орбіті

На борту повністю зібраної «Тяньгун-1» можуть більш-менш комфортно розміщуватися два космонавта протягом тижня - третій член екіпажу при цьому мешкає переважно в космічному кораблі. Курйозно то, що Сунь Лайянь, глава Космічного агентства КНР, заявив, що планує найближчим часом відправити на орбіту ... мислителя, кого-небудь з представників китайської філософської школи, таким чином дозволивши тому по-іншому поглянути на дійсність. Конфуцій б схвалив!

З 22 квітня по 3 грудня 2010 року, ще до запуску «Тяньгун», американці провели перші випробування Boeing X-37B. Літак знаходився в космосі 225 днів, результати випробувань були оприлюднені і визнані позитивними. Але вже програма другого польоту X-37B (5 березня 2011 - 16 червень 2012 рр.) Була суворо засекречена, що породило ряд конспірологічних версій.

Внутрішні стіни станції пофарбовані в два кольори: «землі» і «неба», щоб тайконавти в умовах невагомості не плуталися, де верх, де низ. Туалет і кухня розташовані на «Шеньчжоу» (там же чергує третій член екіпажу, поки двоє інших відпочивають), зате на станції вмістився «фітнес-центр» (кілька тренажерів) для підтримки фізичної форми.

Теорія змови

Цікаво, що в січні 2012 року в пресі з'явилася конспірологічна версія про те, що американський експериментальний орбітальний літак Boeing Х-37В, побудований для випробування технологій запуску на орбіту і подальшого спуску, насправді призначається для стеження за китайською орбітальною станцією. Сумніви розвіяв колишній орбітальний аналітик ВВС США Брайан Видно, який вказав, що орбіти Х-37В і «Тяньгун-1» майже не збігаються, тому з борту американського літака розгледіти що-небудь певне на станції малоймовірно.

Відпочивають тайконавти непогано: до їхніх послуг «розважальний» ноутбук з кінотеку, ігротекою (остання включає «стрілялки», а ідеологічно витримані шахи і тому подібні), фонотекою і доступом до інтернету, правда, не без «Великого китайського фаєрвола». Для відеодзвінків передбачена «таємна кімната», де кожен космонавт може приватно поспілкуватися з рідними. Що стосується сну, то на станції для цього відведено дві зони з регульованим освітленням, не залежних від освітлення в робочих відсіках. Їжа космонавтів носить відбиток традиційної національної кухні (в неї входять кислі і гострі компоненти). Всього харчоблок «Шеньчжоу» включає 80 страв, так що кожен день тайконавти можуть пробувати щось новеньке.

В іншому їх побут схожий з побутом будь-яких космонавтів, що працюють на тій же МКС. Все-таки якісь загальні закони існування в космосі є, і ніяких революцій в цій області китайці здійснювати не планують. Власне, сам цільової модуль теж не назвеш революційним. І він, і його нащадки, аж до багатомодульною станції - це те, що вже давним-давно «пройшли» космічні програми СРСР і США. Інше питання, що китайці працюють на зовсім іншому вже рівні технологій і, судячи з світовим тенденціям, зупинятися на досягнутому не планують. Якщо до 2020 року запрацює багатомодульну станцію, в 2030 році тайконавти полетять на Місяць, то, цілком ймовірно, саме Китай стане першою державою, що відправила своїх героїв на Марс або, скажімо, Венеру. Але про це «Популярна механіка» напише років через тридцять, не раніше.

Стаття «Новий палац Наднебесной» опублікована в журналі «Популярна механіка» ( №12, Листопад 2012 ).