Продолжаем наш рассказ об истории космонавтики Китая. В предыдущей части мы обсудили зарождение и развитие этой отрасли до конца XX века. В этой части мы подробно расскажем о китайской космической программе, начиная с 2000 года и заканчивая 2024 годом.
👉История китайской космической программы. От первого спутника и до наших дней. Часть 1.
В начале 21 века КНР продолжает переживать бурный экономический рост, который был заложен после реформ Дэн Сяопина. Значительное улучшение финансовых возможностей позволили Китаю тратить больше средств на прикладную космонавтику (спутники связи, навигации, метеорологии), создавать новые модификации ракет-носителей с улучшенными характеристиками. Чиновниками КПК осознается важность увеличения возможностей Китая в космосе как для нужд армии, так и для развития экономики, науки и технологий.
В 2001 году была выпущена «Белая книга», которая получила название «Космическая деятельность Китая - 2001», ставшая стала первой подобной публикацией (в дальнейшем, обновления будут выпускаться каждые 5 лет). В документе были изложены цели, принципы и меры Китая по исследованию космоса, а также описана концепция о международном сотрудничестве в данной сфере. Основные цели, сформированные в «Белой книге», были следующие:
- Создание навигационной спутниковой системы по наблюдению за Землей.
- Разработка ракет-носителей с большей грузоподъемностью
- Увеличение доли научных миссий
- Реализация пилотируемой программы полетов человека на НОО
Упомянутая в «Белой книге» навигационная спутниковая система – проект, получивший название «Бэйдоу». Разработка навигационной спутниковой системы берет начало в 1983 году, когда китайский академик Чэнь Фэнъюнь предложил реализовать проект навигационной системы, состоящий из двух спутников на геостационарной орбите. На основе данного предложения, уже спустя десятилетие была принята трехэтапная стратегия развития системы навигации. Первый этап получил название «Бэйдоу-1» и предполагал запуск двух спутников, с помощью которых предоставлялись услуги по определению местоположения и навигации на территории Китая. После успешного опыта эксплуатации региональной системы КНР принимает решение расширить географию предоставления услуг для всего Азиатско-Тихоокеанского региона, проект получил название «Бэйдоу-2». Реализация началась с запусков двух первых спутников в 2007 и 2009 годах соответственно.
Следующая важная задача, успешно решённая китайскими специалистами, — это выведение пилотируемого космического корабля «Шэньчжоу» на низкую опорную орбиту. После первого испытательного полета корабля в 1999 году было выполнено еще три запуска без экипажа в период с января 2001 года по январь 2003 года. Последний беспилотный испытательный полет получил название «Шэньчжоу-4», он состоялся 30 декабря 2002 года. Корабль совершил 108 виток вокруг Земли и вернулся 5 января 2003 года. Миссия был признана полностью успешной и были сняты все препятствия для реализации «китайской космической мечты» – запуска первого гражданина Китая на орбиту.
Первым тайконавтом Китая стал Ян Ливэй – единственный член экипажа миссии «Шэньчжоу-5». Запуск состоялся с космодрома Цзюцюань (который и по сей день используется для реализации пилотируемой программы) 15 октября 2003 года, продолжительность полета составила около 21 часа, было совершено 14 витков вокруг планеты. Таким образом, Китай стал третьей в мире страной (после СССР/РФ и США), способной осуществлять пилотируемую программу космических полетов собственными силами.
Стоит отметить, что космические корабли серии «Шэньчжоу» во многом были созданы на основе советских (а позже российских) кораблей «Союз».
На достигнутом КНР останавливаться не собиралась. 12 октября 2005 октября два тайконавта Фэй Цзюньлун и Не Хайшэн совершили второй пилотируемый полет на корабле «Шэньчжоу-6». Экипаж провел на орбите 5 дней и 17 октября благополучно приземлился в регионе Внутренняя Монголия.
27 сентября состоялась еще одно знаковое событие в истории китайской космонавтики – первый выход гражданина КНР в открытый космос. Тайконавт Чжай Чжиган был командиром миссии «Шэньчжоу-7» и первым тайконавтом, оказался за пределами корабля в космическом пространстве. Позже к нему присоединился в бортинженер Лю Бомин, высунувшись из корабля примерно по пояс. Чжан Чжиган использовал скафандр серии «Фэйтянь» первого поколения, специально предназначенный для проведения внекорабельной деятельности. Скафандр был создан на основе российских скафандров для ВКД «Орлан». Лю Бомин использовал именно российский скафандр. Миссия завершилась успешным возвращением тайконавтов 28 сентября. Таким образом был завершен первый этап реализации программы пилотируемой программы (обеспечена возможность запуска экипажа на орбиту Земли и его успешное возвращение).
В 2004 года в космической программе КНР утверждается другое важное направление – реализация лунной программы. Программа исследования естественного спутника земли получает также название «Чанъэ» – такое имя получила богиня из китайской мифологии, которая в даосизме почитается как покровительница Луны. Впервые китайские аэрокосмические специалисты всерьез обратили свои взоры на Луну в 1994 году, но тогда программа не была одобрена из-за отсутствия ключевых технологий и недостатка средств. После успешного полета «Шэньчжоу-5» государство стало более щедро удовлетворять финансовые запросы Китайского национального космического управления. Утвержденную лунную программу было решено разделить на три последовательных этапа:
- Целями первого этапа являлись вывод орбитального аппарата на окололунную орбиту и проведение исследований, в том числе картографии поверхности.
- Задача второго этапа заключалась в освоении технологии мягкой посадки на поверхность Луны, а также эксплуатации передвижного лунохода.
- Третий этап включал в себя попытку доставки лунного грунта по аналогии с советскими миссиями серии «Луна».
24 октября была орбитальная станция «Чанъэ-1» была запущена флагманской на тот момент ракетой «Чанчжэн-3В» с космодрома «Сичан». Старт означал начало реализации первого этапа лунной программы. 7 ноября того же года аппарат вышел на окололунную орбиту, руководители миссии отчитались о нормальной работе всех научных приборов и полном успехе миссии. Спутник проработал дольше запланированного и завершил свою программу 1 марта 2009 года.
Отрасль коммерческих запусков находилась в стесненном положении – сказались санкции со стороны США, введенные в 1999 году. Несмотря на общий упадок отрасли, можно говорить о некотором улучшении ситуации во второй половине 2000-х годов. В апреле 2005 года China Great Wall Industry Corporation получила свой первый коммерческий заказ с 1999 года. Услугами Китая пользовались африканские государства, которым предоставлялся полный спектр от разработки документации с космическим аппретам до их запуска на расчетную орбиту.
Среди орбитальных спутниковых группировок запускаемых и эксплуатируемых КНР в первом десятилетии 21 века можно выделить серию спутников связи ChinaSat (запуск первого спутника состоялся в 1994 году, группировка активна в настоящее время), программу дистанционного зондирования Земли «Цзыюань» (в эксплуатации с 1999, также в рамках данного проекта эксплуатировалась совместная бразильско-китайская группировка CBERS), региональная программа морского дистанционного зондирования «Хайян», серию военных разведывательных спутников «Яогань» (первый запуск состоялся в 2006 году, является преемницей программы возвращаемых спутников FSW), а также программу экспериментальных спутников «Шицзянь» (эксплуатируются с начала 70-х годов XX века, в ходе запусков могут тестироваться технологии двойного назначения).
Быстрый экономический рост экономики Китая, который продолжился и 2010-е годы, помог развитию космической отрасли, появлению всевозможных спутниковых систем различной направленности.
В рубеже конца 2000-х и начала 2010-х продолжилось развитие программы «Бэйдоу-2», покрытие спутниковой системы распространилось на Азиатско-Тихоокеанский регион. Только в течении 2010 года было запущено пять спутников данной серии.
Программа пилотируемых полётов сделала значительный шаг вперёд после завершения первого этапа, началась реализация проекта по созданию орбитальной станции. Продолжалось сотрудничество с Россией по линии обмена технологий, в первую очередь, в области разработки стыковочного механизма для космических аппаратов. В 2011 году была запущена первая космическая лаборатория «Тяньгун-1», все станции составил около 8000 кг. 31 октября того же года к станции отправился беспилотный космический корабль «Шэньчжоу-8», в ходе миссии дважды была отработана стыковка с орбитальной станцией. После успешной отработки технологии в автоматическом варианте, «Тяньгун-1» посетили два пилотируемых космических корабля – «Шэньчжоу-9» (на борту корабля отправилась в космос первая женщина-тайконавт – Лю Ян) и «Шэньчжоу-10». В ходе миссий было осуществлено кратковременное пребывание экипажей на станции, проведено множество научных экспериментов. Тайконавты также успели провести видеолекции для китайских школьников и студентов. Таким образом, успешная завершение миссий «Шэньчжоу-7» – «Шэньчжоу-10» позволила Китаю реализовать второй этап пилотируемой космической программы.
Перед созданием многомодульной космической станции было решено дополнительно запустить две космические лаборатории «Тяньгун-2» и «Тяньгун-3», для отработки технологий жизнеобеспечения. Станция «Тяньгун-2» была выведена с помощью ракеты-носителя ««Чанчжэн-2F» 15 сентября 2016 года. Примерно через месяц к лаборатории пристыковался экипаж корабля «Шэньчжоу-11». Два тайконавта, Цзин Хайпэн и Чэнь Дун, провели на станции 30 дней, установив рекорд пребывания в космосе для китайского гражданина. Были проведены многочисленные научные эксперименты и испытания различных систем. В апреле 2017 года к «Тяньгун-2» пристыковался первый автоматический грузовой корабль китайской разработки, получивший название «Тяньчжоу-1». Также было проведено несколько испытаний системы орбитальной дозаправки.
Помимо развития программы пилотируемых полетов, КНР достигло значительных успехов и в межпланетных миссиях. В частности, продолжалась реализация программы освоения Луны. После успешного вывод на лунную орбиту миссии «Чанъэ-1» в 2007 году, была запущена схожая по конфигурации миссия «Чанъэ-2», но на борту зонда было больше научных приборов для исследования Луны. Миссия была запущена 1 октября 2010 года с помощью ракеты-носителя «Чанчжэн-3С». После выполнения основной части программы аппарат был сведен с лунной орбиты и направлен мимо астероида (4179) Таутатис. Орбитальные миссии завершили первый этап лунный программы. Предстояло произвести первую мягкую посадку на поверхность Луны. С этой задачей успешно справилась межпланетная станция «Чанъэ-3», запущенная 1 декабря 2013 года. Миссия совершила успешное прилунение в кратере Залив Радуги.
Помимо исследования Луны, Китайское национальное комическое управление сделало первые шаги для исследования Марса. Для этих целей был разработан небольшой исследовательский зонд, получивший название “Инхо-1”. Аппарат массой 100 кг был запущен в качестве попутной нагрузки вместе с российским “Фобос-грунт”. Миссия не смогла выйти на заданную орбиту и аппаратам суждено было сгореть в атмосфере Земли. Этот неудачный опыт послужил толчком к реализации собственной планетарной исследовательской программы Китая, утвержденной в 2016 году.
Первая миссия должна была включать в себя орбитальный аппарат и марсоход. Для доставки столь габаритной связки, мощности китайских ракет-носителей не хватало. Назрел вопрос разработки носителя тяжелого класса. Проект получил название «Чанчжэн-5» и предполагал не только увеличенную грузоподъёмность, но и использование более экологически чистого топлива. Первая и вторая ступени ракеты работали на кислород-керосиновой смеси, а третья — на кислородно-водородной паре. Новая ракета могла вывести на низкую околоземную орбиту 25 тонн груза, а на геопереходную орбиту — 14 тонн, что вдвое превышает возможности ракеты «Чанчжэн-3С».
Благодаря своим характеристикам, ракета-носитель «Чанчжэн-5» должна была стать флагманом китайской космической программы. Однако после успешного первого запуска в конце 2016 года, второй запуск «Чанчжэн-5», состоявшийся 2 июля 2017 года, завершился неудачей, что стало крупнейшей катастрофой китайской космической программы за последние два десятилетия. Вследствие аварии, эксплуатация ракеты-носителя «Чанчжэн-5» была отложена на два года до устранения проблемы. В результате несколько запланированных крупных космических миссий были отсрочены, среди них были и межпланетные аппараты.
Для запуска ракет-носителей нового поколения, таких «Чанчжэн-5», «Чанчжэн-7» в Китае был построен новый космодром на острове Хайнань, получивший название «Вэньчан», в честь одноименного городского уезда, расположенного неподалеку. Первый пуск с новой стартовой площадки был произведен 25 июня 2016 года. Ракета «Чанчжэн-7» вывела на орбиту макет пилотируемого космического корабля нового поколения. Запуск ознаменовал собой появление у Китая современного космодрома с удобным экваториальным расположением, которое позволяет выводить на орбиту на 10-15% больше полезной нагрузки. Кроме того решалась еще одна актуальная проблема, постоянно сопровождающая китайскую космонавтику – падение обломков отработанных ступеней ракет-носителей вблизи населённых пунктов. В данном случае, зона падения фрагментов смещается в воды Южно-Китайского моря, что устраняет угрозу для населения.
В новую линейку ракет-носителей вошли серии «Чанчжэн-6» и «Чанчжэн-11», запускаемые с космодромов «Тайюань» и «Сичан», соответственно. В новых носителях применяются менее токсичные компоненты топлива, что снижает негативное воздействие на окружающую среду. Кроме того, благодаря изменению состава топлива удалось повысить удельный импульс.
Во второй половине 10-х годов XXI века в Китае начала развиваться целая отрасль орбитальных астрофизических исследований.
Первой космической обсерваторией, направленной на изучение Вселенной, стал спутник DAMPE, известный в Китае как «Укун». Этот телескоп предназначен для обнаружения гамма-лучей высокой энергии, электронов и ионов космических лучей, что открывает новые горизонты в поисках тёмной материи. Запуск состоялся 17 декабря 2015 года с космодрома «Цзюцюань».
Следующим шагом в развитии орбитальных обсерваторий стал аппарат HXMT. Этот телескоп, фиксирующий излучение в рентгеновском диапазоне, позволяет наблюдать за чёрными дырами, нейтронными звёздами и активными ядрами галактик.
Проект GECAM представляет собой комплекс из двух идентичных небольших спутников, созданных для исследования гравитационных волн.
В 2021 году была запущена первая китайская обсерватория для изучения солнечного излучения — «Сихэ». Она работает на солнечно-синхронной орбите, что позволяет проводить наиболее эффективные наблюдения за Солнцем и его активностью.
Год спустя Китайское космическое управление успешно запустило второй спутник, предназначенный для изучения магнитного поля Солнца, солнечных вспышек и выбросов корональной массы.
В январе 2024 года на орбиту был выведен рентгеновский космический телескоп Einstein Probe. Эта миссия была разработана совместно Китайской академией наук (CAS) и Европейским космическим агентством (ESA). А в июне 2024 года стартовала вторая совместная миссия ESA и CAS, получившая название SVOM.
На рубеже 2010-х и 2020-х годов, благодаря использованию «Чанчжэн-5», китайская космическая программа продемонстрировала значительный прогресс во многих областях, последовательно выполнив ряд достаточно ресурсоемких и сложных миссий, что сделало китайскую космическую программу более узнаваемой в мире. Различные проекты, ранее сдерживаемые ограничениями по массе и размеру полезной нагрузки, теперь могли быть реализованы.
В 2020 году начался третий этап пилотируемой космической программы. Ракета «Чанчжэн-5B» успешно стартовала 5 мая, обеспечив возможность доставки модулей космической станции на орбиту. 29 апреля 2021 года запущен основной модуль «Тяньхэ», ознаменовав начало строительства станции «Тяньгун». Вскоре на станцию последовали первые миссии: грузовой корабль «Тяньчжоу-2» и пилотируемый «Шэньчжоу-12» с тремя тайконавтами, которые прожили на станции 3 месяца, установив рекорд (ранее — 33 дня). Экипаж «Шэньчжоу-13» завершил 180-дневный полёт (16 апреля 2022), а Ван Япин стала первой китаянкой в открытом космосе.
С 2022 года началась активная сборка станции. В июле «Чанчжэн-5B» вывела лабораторный модуль «Вэньтянь», а в октябре — «Мэнтянь», завершив «Т-образную» конфигурацию станции. В ноябре «Шэньчжоу-15» состыковался со станцией, обеспечив первую ротацию экипажа и постоянное присутствие Китая в космосе.
В то же время стартовал третий этап китайской лунной программы. В 2014-м Китай провёл тестовую миссию «Чанъэ-5-Т1», подтвердив возможность возвращения аппарата с лунной орбиты. Из-за аварии ракеты «Чанчжэн-5» в 2017 году основную миссию «Чанъэ-5» пришлось отложить до ноября 2020 года.
23 ноября 2020 года «Чанъэ-5» успешно стартовал, совершил посадку в Океане Бурь, собрал 1731 г лунного грунта и впервые в истории Китая:
- Взлетел с Луны,
- Провёл автоматическую стыковку на орбите,
- Вернул образцы на Землю (17 декабря).
Третий этап лунной миссии завершился успешно.
Параллельно в июле 2020 года Китай запустил миссию «Тяньвэнь-1» к Марсу. Аппарат (орбитальный модуль, посадочная платформа и марсоход «Чжужун») успешно выполнил все задачи с первой попытки, включая сложную посадку.
10 февраля 2021 года китайский зонд «Тяньвэнь-1» вышел на орбиту Марса, став первым действующим марсианским аппаратом Китая. После активации приборов CNSA опубликовало серию снимков планеты. 24 апреля марсоход миссии получил название «Чжужун» в честь мифологического бога огня. 15 мая посадочный модуль успешно приземлился на плато Утопия, а 25 мая «Чжужун» начал исследование поверхности. 11 июня CNSA опубликовало первые высококачественные снимки, подтвердив успех миссии. Китай стал второй страной после США, осуществившей посадку и управление марсоходом. В 2022 году команда «Тяньвэнь-1» получила Всемирную космическую премию IAF за сложность и успех миссии.
13 марта 2024 Китай запустил аппараты DRO-A и DRO-B к Луне, но из-за неисправности ракеты они остались на низкой околоземной орбите. Попытки коррекции орбиты не принесли ясного результата. 20 марта успешно стартовал ретранслятор Queqiao-2 и два навигационных спутника Tiandu-1/2 для поддержки будущих миссий «Чанъэ-6/7/8». Аппараты успешно вышли на лунную орбиту 24 марта.
3 мая Китай отправил «Чанъэ-6» для забора грунта с обратной стороны Луны. 1 июня посадочный модуль совершил посадку, а 3 июня взлетная ступень доставила образцы на орбиту. 25 июня капсула с грунтом вернулась на Землю, а орбитальный модуль позже перешёл в точку L2. Таким образом, Китай успешно завершил первую миссию по возврату лунного грунта с обратной стороны Луны.
В будущем Китайское космическое управление планирует осуществить несколько беспилотных миссий, включая «Чанъэ-7» и «Чанъэ-8». Однако самым важным этапом станет высадка тайконавтов на Луну, намеченная на 2030 год.
В нашей следующей статье о космической программе Китая мы более подробно рассмотрим планы на ближайшее десятилетие.