Друзья, держитесь за свои кресла, потому что Китай не просто собирается на Луну — они уже практически там! И если вы думали, что Китай просто строит ракеты ради прикола, то вы ошибаетесь! Ребята из Поднебесной планируют захватить не только Луну, но и весь космос — одним махом.
Вот вам заголовок: "Китай планирует построить автобан на Луне! Ещё и с заправками!"
Да, не удивляйтесь, они уже планируют долгосрочную космическую программу вплоть до 2045 года, где каждая мелочь рассчитана — от лунных станций до космического мусора. Его тоже планируют убирать, кто бы мог подумать?!
К 2030 году Китай нацелен совершить пилотируемую высадку на Луну, а потом построить там целый "Международный лунный исследовательский центр". А чтобы не было скучно, они предложили США посоревноваться за освоение космоса и распределение радиочастот.
Однако это только начало. Китай не просто повторяет действия "старших", он стремится опередить их. Уже разрабатывается амбициозный план по созданию единой экономической зоны Земля - Луна, с общим бюджетом в 10 триллионов долларов. Ага, оказывается, "доставка пиццы на Луну" станет реальностью гораздо раньше, чем мы думали! В общем, там, где мы видим спутники, Китай видит торговые точки и заправки для своих ракет.
И, кстати, про ракеты. Китай не просто пуляет их в космос, а строит многоразовые (а-ля Тесла, только для космоса) и даже планирует орбитальные такси — в прямом смысле этого слова. Если вам вдруг захочется сгонять к Урану или Юпитеру — не проблема, они туда тоже собираются. В планах на ближайшие годы — запустить огромные телескопы, поймать немного антиматерии и глянуть, нет ли кого-то симпатичного на соседних экзопланетах.
Даже Илон Маск нервно курит в сторонке!
Стратегия развития космической науки в Китае
Академия наук Китая (CAS) разработала и реализует Стратегическую приоритетную программу в области космической науки (SPP).
С 2011 года Китай активно запускает в космос научные спутники, проводя исследования от темной материи (DAMPE) до квантовых экспериментов.
В этом году Китай запустил спутник ”Куафу-1" (ASO-S) для комплексного исследования солнечной активности и прогнозирования космической погоды, а также спутник-зонд Эйнштейна (EP) для исследования временных и взрывоопасных небесных тел во Вселенной.
Для планирования будущих космических научных миссий Академия наук организовала китайское космическое научное сообщество. В прицеле — исследовать самые отдалённые уголки Вселенной, пространство-время, искать обитаемые планеты и проводить биологические и физические эксперименты в космосе. К 2030 году Китай планирует запустить еще больше миссий, ведь космос зовет, и, похоже, Китай туда спешит на всех парах!
Текущее положение дел
В последние годы космическая наука Китая вышла на быстрый путь инноваций и развития. Благодаря реализации серии космических научных миссий был достигнут ряд оригинальных научных результатов. "Чанъэ-4" осуществил первую в мире мягкую посадку на обратной стороне Луны, "Чанъэ-5" доставил Китаю 1,73 кг "материала" с Луны, а "Тяньвэнь-1" впервые оставил на Марсе отпечаток китайского космического корабля.
Китайская космическая станция приступила к работе на орбите, открывая новую главу в истории освоения космоса. На станции уже запущены модули для научных экспериментов и платформы для внекорабельных исследований, а также установлен Китайского обзорный космический телескоп (CSST).
В последние годы Китай активно занимается исследованиями космоса. Однако, несмотря на это, количество китайских космических спутников относительно невелико, и научных достижений, которые бы оказали влияние на мировую науку - не много. В целом, развитие космической науки Китая все еще находится на ранней стадии. Чтобы способствовать качественному развитию космической науки, китайское космическое научное сообщество совместно с Академией наук разработали космическую стратегию, которая включает в себя амбициозный план: «Один черный, два темных, три происхождения и пять характеристик» — будто это не руководство к действию, а шарада из воскресной газеты!
Давайте разберемся...
США и Европа разработали долгосрочные планы в области космической науки. Они создают стратегические документы (Astro2020), определяющие направления исследований в астрономии, планетологии и других областях на ближайшие 10 лет. Это как руководство по космосу: где искать жизнь, как изучать звезды и планеты, и что важно для будущих миссий.
У России есть "Федеральная космическая программа на 2016-2025 годы", которая включает проекты по исследованию Луны, Марса, разработку новых спутников и технологий для изучения космоса.
Китай тоже не отстает и с 2022 года работает над своим планом. В нем выделены пяти главных научных направлений, в которых Китай планирует осуществить прорыв. Это космическая астрономия, гелиофизика, науки о Луне и планетах, науки о Земле, физики микрогравитации и наук о космической жизни. Это и есть “Один черный, два темных, три происхождения и пять характеристик”.
Один черный
Цель проекта "One Black" — изучение чёрных дыр, плотных небесных тел, и физических законов, которые действуют в дальнем космосе, с помощью нескольких источников, таких как электромагнитные волны, гравитационные волны, нейтрино, космические лучи, и т. д. Цель состоит в том, чтобы раскрыть внутреннюю структуру плотных небесных тел, законы движения материи в сильных гравитационных полях, а также природу гравитации, пространства и времени.
Два темных
“Два темных” относятся к темной материи и темной энергии, природа которых плохо изучена. Вселенная наполнена гамма-лучами и космическими лучами с невероятно высокой энергией, которые могут быть следствием аннигиляции или распада частиц тёмной материи. Прямое обнаружение этих частиц в космосе имеет большие перспективы. Особенно важными являются исследования гамма-лучей в СУБТЭВ диапазоне и космические лучи в диапазоне ПэВ, что может косвенно доказать существование частиц темной материи. Различные гипотезы о темной энергии несовершенны и не в состоянии объяснить наблюдения. Существует острая необходимость в обнаружении и изучении тёмной энергии, и для этого учёные используют различные методы. Фотометрические и спектроскопические исследования проводят с применением таких средств, как наблюдение за сверхновыми, барионные акустические колебания, гравитационное линзирование и анализ красного смещения галактик.
Три происхождения
Или "Три начала" — это рассуждения о происхождении Вселенной, Солнечной системы и жизни. С момента Большого взрыва прошло примерно 13,8 миллиардов лет. Однако до сих пор остаются открытыми вопросы о том, как зародилась Вселенная и как она расширялась на ранних этапах своего существования.
Пять характеристик
“Пять характеристик” предполагают исследование характеристик и физических законов работы космических систем.
Радиационный и энергетический баланс земной системы, круговорот воды, углеродный цикл, взаимосвязь слоев Земли и взаимодействие между деятельностью человека и природной средой - все это неразрывно связано с глобальным изменением климата, которое напрямую влияет на устойчивое развитие человечества. Существует настоятельная необходимость понять законы устройства земной системы и ключевые процессы внутри нее.
Происхождение и эволюция системы Земля-Луна, а также строение Луны и планет земной группы, включая процессы их изменения, представляют собой важные темы для изучения. Кроме того, стоит обратить внимание на особенности рельефа поверхности, причины и распределение ресурсов, а также на космическую среду в системе Солнце-Земля-Луна.
Извержения на Солнце оказывают значительное влияние на космическое пространство вокруг Земли и на Солнечную систему в целом. Магнитные поля и гидросферы планет нашей системы сильно отличаются друг от друга. В связи с этим возникает острая необходимость в дальнейшем исследовании внутреннего состава, физических свойств и структурных характеристик слоев планет земной группы, а также планет-гигантов, экзопланет и комет, находящихся за пределами нашей системы.
Открытие потенциально обитаемых миров — это желанная цель, которая может предоставить важнейшие доказательства, позволяющие ответить на вопрос: «Одиноки ли мы во Вселенной?» Экзопланеты также открывают огромные научные горизонты.
Космические условия существенно отличаются от земных: переменная гравитация, сильная радиация, слабые магнитные поля и другие факторы делают их идеальными для изучения законов материи и жизнедеятельности. Кроме того, они открывают двери для космического производства, инновационной энергетики и применения космической медицины на Земле.
Основные научные темы Китая
Таким образом китайская космическая наука сосредоточена на пяти ключевых темах:
Исследование Вселенной, её происхождения и эволюции.
Изучение гравитационных волн и природы пространства-времени.
Взаимодействие Земли с Солнцем и гелиосферой.
Исследование Марса и экзопланет на предмет жизни.
Биологические и физические исследования в космосе - изучение поведения материи и жизни в условиях космоса.
Ближайшие планы на будущее
Была предложена серия новых космических научных спутниковых миссий, которые будут сосредоточены на ключевых вопросах, связанных с происхождением Вселенной, включая формирование космической погоды и зарождение жизни.
Проект DSL (Dark Side of the Moon) представляет собой интересный проект для радиоастрономии, который будет использовать уникальные условия на обратной стороне Луны. Отсутствие радиоэлементов и низкий уровень радиошума делают это место идеальным для исследования в диапазоне сверхдлинных волн (МГц). С помощью материнского спутника и девяти дочерних спутников можно будет создать сеть для наблюдений, которая позволит получать данные о ранних стадиях Вселенной и потенциально даст больше информации о темной материи и энергии.
Солнечно-полярная орбитальная обсерватория (SPO) представляет собой важный шаг в изучении солнечной активности. Уникальная орбитальная конфигурация над полярными регионами Солнца позволит получать непрерывные и детализированные данные о полярных областях, которые традиционно были труднодоступны для наблюдений.
Фронтальное изображение солнечной полярной области может помочь ученым лучше понять механизмы, стоящие за циклами солнечной магнитной активности, а также происхождение высокоскоростного солнечного ветра. Эти знания важны не только для астрономии, но и для практических приложений, таких как предсказание солнечной погоды, что может иметь значительные последствия для спутников, коммуникационных систем и энергетических сетей на Земле.
Проект "Земля 2.0" (ET) в точке L2 (второй Лагранжевской точке) представляет собой амбициозную инициативу в области астрономии и поиска внеземной жизни. Расположение обсерватории в L2 обеспечит стабильную орбиту и минимальные помехи от Земли и Солнца, что позволит проводить наблюдения с высокой чувствительностью.
Долгосрочная съемка экзопланет даст возможность собрать данные о планетах, находящихся в зоне обитаемости, и изучить их атмосферные условия, химический состав и потенциальные признаки жизни. Этот проект может также выявить новые экзопланеты, что значительно расширит понимание формирования планетных систем.
Миссия eXTP (Enhanced X-ray Timing and Polarimetry) предлагает захватывающий подход к изучению черных дыр и нейтронных звезд, используя усовершенствованные методы рентгеновской синхронизации и поляриметрии. Высокое временное разрешение позволит астрономам исследовать динамические процессы в околозвездных областях, таких как аккреция материи на черные дыры, а также вспышки и колебания в рентгеновских источниках.
Высокое энергетическое разрешение и поляризация данных предоставят уникальную информацию о магнитных полях и гравитационных взаимодействиях в экстремальных условиях. Это позволит проверить теоретические модели, касающиеся таких явлений, как сильные магнитные поля нейтронных звезд и поведение материи в условиях сильной гравитации.
Исследования eXTP могут значительно углубить наши знания о фундаментальных физических законах и процессах, происходящих в экстремальных средах.
Тайцзи-2 - это впечатляющая миссия, нацеленная на обнаружение гравитационных волн в миллигерцовом диапазоне с использованием уникальной конфигурации спутников на гелиоцентрической орбите. Создание системы с базовой линией в 3 миллиона километров позволит значительно повысить чувствительность к гравитационным волнам, что может открыть новые горизонты в астрономии.
Обнаружение гравитационных волн в диапазоне от 0,1 МГц до 1,0 Гц позволит изучить такие объекты, как нейтронные звезды, черные дыры и различные космические события, включая слияния массивных объектов. Это может помочь в исследовании различных аспектов астрофизики, включая динамику звездных систем, поведение материи в экстремальных условиях и даже ранние стадии формирования Вселенной.
Также стоит отметить, что такая система может внести значительный вклад в тестирование общей теории относительности и понимание природы гравитации.
Кроме того, после успешной доставки лунных образцов в рамках миссии «Чанъэ-6», Китай также разрабатывает планы будущих экспедиций, таких как миссия «Чанъэ-7», которая будет исследовать полярные регионы Луны, «Тяньвэнь-2» — для сбора образцов астероидов, сближающихся с Землёй, а также миссия по изучению комет главного пояса. Кроме того, Китай планирует создать Международную лунную исследовательскую станцию (ILRS) и Китайскую космическую станцию для космических научных и прикладных программ.
Международное сотрудничество
Разделение затрат и рисков, а также обмен знаниями и технологиями значительно увеличивают научные достижения и укрепляют международные отношения.
Миссии, такие как SMILE и EP, служат примерами успешного сотрудничества с западными странами, которое способствует обмену научными данными и улучшению результатов исследований.
Что касается будущих планов с Россией, то в 2023 году Россия подписала соглашение с Китаем о совместном исследовании Луны и создании лунной базы. Также Россия и Китай обсуждают возможность сотрудничества в области научных исследований и разработки новых космических технологий.
Достижения
Программа SPP (Space Science Program), возглавляемая Китайской академией наук (CAS), внесла существенный вклад в понимание космоса и его фундаментальных процессов.
Например, результаты наблюдений HXMT за двойной рентгеновской черной дырой предоставляют важную информацию о динамике аккреции и магнитном поле, что может помочь в понимании формирования и эволюции черных дыр. Исследования ASO-S и их вклад в изучение солнечных и звездных вспышек также подчеркивают, насколько важно изучать взаимодействия магнитных полей и плазмы.
Наблюдения EP, которые выявили ряд переходных источников и гамма-всплеск с сильным красным смещением, открывают новые возможности для исследования экзотических астрофизических явлений, а также могут дать подсказки о ранней Вселенной.
Эти достижения не только углубляют наши знания о различных астрономических объектах и явлениях, но и подчеркивают важность международного сотрудничества в науке.