В последние десятилетия аэрокосмическое развитие Китая вышло на "скоростную полосу", демонстрируя замечательные достижения в области освоения космоса. В четверг в Китае отмечался10-й День космонавтики. Вспомним некоторые достижения этой страны в космонавтике.
Первая китайская миссия по возвращению образцов с астероида «Тяньвэнь-2» должна быть запущена в ближайшие недели из Центра запуска спутников Сичан в провинции Сычуань. По данным Китайского национального космического управления, роботизированный зонд проходит предстартовую функциональную проверку на космодроме в горах с момента прибытия в конце февраля.
Планировщики миссии заявили, что «Тяньвэнь-2», вторая межпланетная экспедиция страны, будет направлена на 2016 HO3, самый маленький и ближайший к Земле квазиспутник.
Основной план состоит в том, чтобы с помощью большой ракеты-носителя отправить к астероиду зонд, состоящий из двух частей — орбитального аппарата и возвращаемого модуля. После сближения с 2016 HO3 беспилотный космический аппарат будет несколько месяцев вращаться вокруг астероида, а затем подлетит к нему очень близко, чтобы с помощью механической руки собрать пыль с поверхности.
Затем «Тяньвэнь-2» вернётся на орбиту Земли и отделит свой спускаемый модуль, который вернётся на Землю с образцами. Затем «орбитальный аппарат»отправится в новое путешествие к комете главного пояса под названием 311P, чтобы продолжить научные исследования.
2016 HO3, также известный как 469219 Камоалева, был впервые обнаружен в апреле 2016 года телескопом для наблюдения за астероидами в Высотной обсерватории Халеакала на Гавайях. Небесное тело вращается вокруг Солнца, поэтому оно остаётся постоянным спутником Земли. Оно находится слишком далеко, чтобы считаться настоящим спутником Земли, но на сегодняшний день это лучший и наиболее стабильный пример околоземного спутника, или квазиспутника. Учёные считают, что он содержит информацию о ранней истории Солнечной системы, в том числе о её первоначальном составе и процессе формирования и эволюции.
В то же время 311P является частью главного пояса астероидов между Марсом и Юпитером. По словам астрофизиков, его физический состав похож на состав комет, но орбитальные характеристики напоминают характеристики астероидов. Изучение кометы поможет исследователям больше узнать о составе, структуре и эволюции малых небесных тел, что приведёт к расширению знаний о таких объектах Солнечной системы, пояснили представители CNSA.
По словам организаторов миссии, «Тяньвэнь-2» будет характеризоваться сложностью, трудностями и продолжительностью. Ожидается, что экспедиция, которая станет первой попыткой Китая получить образцы с астероида, продлится несколько лет.
Миссии «Тяньвэнь», названные в честь древнего китайского стихотворения, охватывают все направления межпланетных исследований Китая.
«Тяньвэнь-1» был запущен в июле 2020 года и успешно приземлился на Марсе в мае 2021 года. Зонд доставил на Красную планету марсоход под названием «Чжужун». «Чжужун» стал шестым марсоходом на Марсе после пяти, доставленных Соединёнными Штатами.
Марсианское приключение
После миссии «Тяньвэнь-2» Китай планирует запустить роботизированный аппарат «Тяньвэнь-3» примерно в 2028 году. Ожидается, что в рамках этой миссии марсианскую почву доставят на Землю примерно в 2031 году.
По данным CNSA, китайские исследователи работают над важнейшими технологиями, которые будут использоваться в экспедиции, в том числе над устройствами для отбора проб и взлёта с поверхности Марса.
Зонд «Тяньвэнь-3» будет состоять из четырёх компонентов: посадочного модуля, разгонного блока, орбитального аппарата и модуля возвращения на Землю. Он будет запущен с помощью двух тяжёлых ракет-носителей «Чанчжэн-5» с космодрома Вэньчан в провинции Хайнань.
Посадочный модуль и модуль-воздухоплаватель совершат переход с орбиты Земли на орбиту Марса и выполнят маневры по коррекции орбиты перед выходом на марсианскую орбиту, после чего попытаются совершить мягкую посадку с помощью двигателей.
Тем временем орбитальная группировка — орбитальный аппарат и модуль возвращения — проследует по тому же маршруту, чтобы выйти на марсианскую орбиту, после чего они будут летать вокруг Марса, передавая сигналы и ожидая образцы.
Как только образцы будут собраны и упакованы в металлический контейнер с вакуумом, двигатели подъёмника выведут его на орбиту, чтобы он состыковался с модулем возвращения, передал образцы и отстыковался.
Затем орбитальный аппарат покинет марсианскую орбиту и вернётся на орбиту Земли, где пара распадётся, а модуль возвращения совершит ряд сложных манёвров, чтобы вернуться в заданную точку посадки.
Согласно статье, опубликованной в ноябрьском выпуске научного журнала National Science Review, учёные из Лаборатории исследования дальнего космоса в Хэфэе, провинция Аньхой, крупном научно-исследовательском и инженерном центре китайского сообщества по изучению межпланетных исследований, предложили 86 потенциальных мест посадки на Красной планете, в основном сосредоточенных в древних регионах Хриса Планития и Утопия Планития, которые охватывают различные геологические среды, такие как древние береговые линии, дельты, древние озёра и системы каньонов, предоставляющие благоприятные условия для зарождения и сохранения потенциальной древней жизни.
Ян Югуан, старший обозреватель космической отрасли и председатель Комитета по космическим перевозкам Международной астронавтической федерации, объяснил, что любой стране, желающей вернуть образцы с Марса, придётся преодолеть множество чрезвычайно сложных проблем.
Например, по его словам, инженерам нужно будет построить и запустить массивный космический аппарат, который сможет взлететь с поверхности Марса и отправить образцы на марсианскую орбиту.
В то же время безопасная посадка такого большого корабля на поверхность Марса будет крайне сложной задачей, учитывая, что посадка на Марс гораздо труднее, чем посадка на Луну, из-за сложной атмосферы, окружающей бесплодную планету, сказал Янг.
Даже если бы взлетающий аппарат мог приземлиться на Марсе, а затем взлететь, по его словам, возникла бы новая проблема — как направить его для точного сближения и стыковки с орбитальным аппаратом, который будет летать вокруг планеты в ожидании образцов.
По словам эксперта, конструкторам придётся придумать решение, которое позволит спускаемому аппарату с образцами найти и подключиться к орбитальному аппарату без поддержки телеметрии с Земли.
Если всё пойдёт по плану, эти образцы могут стать первыми, которые будут возвращены на Землю с Марса. Они помогут учёным найти следы жизни на Красной планете, узнать больше о геологии и внутреннем строении планеты, а также понять атмосферные циклы.
Представители космической отрасли заявили, что Китай открыт для сотрудничества с иностранными учёными, работающими над «Тяньвэнь-3», и призывает их принять участие в разработке полезной нагрузки, а также в анализе образцов и данных.
Миссии в Чанъэ
Что касается исследования Луны, Китай планирует сохранить лидерство в области роботизированных экспедиций с помощью двух амбициозных миссий — «Чанъэ-7» и «Чанъэ-8» — прежде чем высадить китайских астронавтов на серебристую сферу.
«Чанъэ-7», запуск которого запланирован примерно на 2026 год, предназначен для изучения окружающей среды и ресурсов, особенно следов воды, на южном полюсе Луны.
Зонд «Чанъэ-7» будет состоять из орбитального аппарата, посадочного модуля, марсохода и небольшого летательного аппарата, предназначенного для поиска льда в углублениях на поверхности Луны.
У Вэйжэнь, академик Китайской инженерной академии и главный разработчик национальных лунных программ, сказал: «На южном полюсе Луны есть несколько глубоких пещер, где, по нашему мнению, может быть вода. Однако эти области постоянно находятся в тени — под воздействием солнечного света вода бы испарилась. В постоянной тени вода, скорее всего, существует в виде льда». Мы хотим, чтобы у «Чанге-7» был летательный аппарат, который после посадки мог бы залететь в одну или две из этих пещер для исследования на месте, чтобы выяснить, можно ли там найти воду.
Ученые объяснили, что наличие воды в виде льда может значительно сократить расходы и время, необходимые для транспортировки воды с Земли на Луну, тем самым облегчив создание условий для присутствия человека и долгосрочной деятельности на Луне.
С другой стороны, если на Луне можно будет найти воду, это станет важным ключом к разгадке того, существует ли жизнь на Луне и других планетах.
Чтобы наилучшим образом использовать возможности миссии «Чанъэ-7» и лучше сотрудничать с международными партнёрами в исследовании Луны, в ноябре 2022 года космическое агентство объявило, что пригласит международных участников миссии «Чанъэ-7», и начало принимать предложения.
По завершении процесса подачи заявок в январе 2023 года было получено 18 предложений от 11 стран и международных организаций.
На основе научных целей и технической осуществимости предложений шесть стран — Египет, Бахрейн, Италия, Россия, Швейцария и Таиланд, — а также Международная ассоциация лунных обсерваторий — выбрали шесть полезных нагрузок для китайского зонда.
После миссии «Чанъэ-7» Китай планирует запустить «Чанъэ-8» примерно в 2028 году. «Чанъэ-8» также совершит посадку на южном полюсе Луны для проведения экспериментов по использованию лунных ресурсов на месте.
Компоненты двух миссий «Чанъэ» станут основой для амбициозного международного проекта, инициированного Китаем и известного как Международная станция лунных исследований.
Ряд стран, включая Венесуэлу, Южную Африку и Пакистан, а также международные организации, такие как Азиатско-Тихоокеанская организация космического сотрудничества и Арабский союз по астрономии и космическим наукам, выразили готовность участвовать в проекте.
На данный момент Китай провел шесть роботизированных миссий по исследованию Луны.
В ходе миссий «Чанъэ-3» и «Чанъэ-4» страна отправила на поверхность Луны два марсохода. Она также получила образцы с ближней и дальней сторон Луны в ходе миссий «Чанъэ-5» и «Чанъэ-6», став первой и единственной страной, добившейся такого исторического успеха.
Полет человека на Луну
Получив богатый опыт в ходе роботизированных миссий, Китай постепенно приближается к своей цели — отправить астронавтов на Луну примерно в 2030 году. По данным Китайского агентства по пилотируемым космическим полётам, все исследования и строительные работы продвигаются по плану.
Агентство заявило, что ключевые компоненты амбициозного проекта, в том числе тяжёлая ракета-носитель «Чанчжэн-10», пилотируемый космический корабль «Мэнчжоу», лунный посадочный модуль «Ланьюэ», лунный скафандр «Ванюэ» и марсоход «Таньсо», в настоящее время находятся на этапе разработки предварительных прототипов, а проектные работы выполняются по графику.
Тем временем в Центре космических запусков Вэньчан в провинции Хайнань ведётся строительство новых объектов для испытаний и запусков. По данным агентства, завершены общие проектные работы по системам слежения, телеметрии и управления, а также по инфраструктуре посадочной площадки, и строительные работы начнутся в ближайшее время.
Как только миссия будет завершена, Китай станет второй страной, которая высадит астронавтов на Луну, что значительно повысит его статус в мировой космической отрасли.
В 1960-х и 1970-х годах США успешно провели шесть пилотируемых полётов «Аполлон», в ходе которых 12 американцев побывали на серебристом небесном теле.
План страны по первой пилотируемой лунной экспедиции включает в себя два запуска ракеты-носителя «Чанчжэн-10» с космодрома Вэньчан для доставки лунного посадочного модуля «Ланьюэ» и пилотируемого космического корабля «Мэнчжоу» на лунную орбиту.
После выхода на заданные орбитальные позиции посадочный модуль «Ланьюэ» и корабль «Мэнчжоу» состыкуются. Два члена экипажа войдут в посадочный модуль, который затем отстыкуется и опустится на поверхность Луны для мягкой посадки с помощью двигателей.
На Луне астронавты будут управлять луноходом Tansuo, чтобы выполнять научные задачи и собирать образцы. После выполнения заданий они вернутся в модуль Lanyue, который доставит их на космический корабль, ожидающий на лунной орбите.
На заключительном этапе астронавты перенесут образцы в космический корабль «Мэнчжоу», который затем отстыкуется и доставит экипаж обратно на Землю.
Чтобы подготовиться к сложному испытанию, Китай отобрал четвёртую группу астронавтов, которые в настоящее время проходят подготовку к высадке на Луну и работе на поверхности.
Beidou следующего поколения
По словам руководителей проекта, Китай планирует создать космическую систему навигации и позиционирования нового поколения к 2035 году.
Новая версия системы «Бэйдоу» будет «вездесущей, более интеллектуальной и интегрированной», а после её завершения в 2035 году «Бэйдоу» будет доступна не только на суше и на море, но и в небе, в космосе и глубоко под водой, — сказал Ян Чанфэн, главный разработчик программы «Бэйдоу».
Beidou — крупнейшая гражданская спутниковая система Китая и одна из четырёх глобальных навигационных сетей, наряду с американской GPS, российской ГЛОНАСС и европейской Galileo.
С 2000 года в общей сложности 64 спутника Beidou, включая первые четыре экспериментальных, были запущены с помощью 47 ракет серии Long March 3 из Сичана.
В июле 2020 года система была объявлена завершённой и начала предоставлять полноценные глобальные услуги. В настоящее время в эксплуатации находится более 50 спутников Beidou, работающих на нескольких типах орбит.
Согласно последним статистическим данным, опубликованным Китайской ассоциацией глобальной навигационной спутниковой системы и служб определения местоположения, в 2023 году общая стоимость продукции национальной отрасли спутниковой навигации и услуг определения местоположения достигла 536,2 млрд юаней (73,8 млрд долларов США), что на 7,09% больше, чем в прошлом году.
По данным ассоциации, к концу 2023 года более 500 000 китайцев работали примерно в 14 000 отечественных институтах и компаниях, занимающихся спутниковой навигацией и позиционированием Beidou и других систем.
Другие космические новости:
Кеннеди: “СССР выиграл космическую гонку не на ракетном полигоне, а за школьной партой”
Миссия Китая по высадке на Луну
Китай объявляет о новой программе экспериментов на космической станции
Китай запускает трех новых членов экипажа на космическую станцию