Китай планирует запустить уже второй в этом году модуль к своей космической станции на борту ракеты Chang Zheng 5B в понедельник. Запуск модуля Mengtian запланирован на 07:37 UTC, он завершит начальный этап строительства китайской космической станции Tiangong.

Запуск модуля лаборатории Mengtian , что означает «Мечтание о небесах», последует за успешным добавлением модуля Wentian на китайскую станцию ​​Tiangong 24 июля . Как и Wentian и основной модуль Tianhe , который был запущен в апреле 2021 года, Mengtian отправится на орбиту на борту китайской ракеты Chang Zheng 5B (CZ-5B) , также известной под “западным” названием как Long March 5B.

Имея массу около 20 000 кг, длину 17,9 метра и диаметр 4,2 метра, Mengtian предоставит пространство для научных экспериментов в условиях невесомости, шлюз для истытания воздействия космического вакуума и небольшую роботизированную руку для поддержки выходов в открытый космос.

Mengtian разделен на три отсека. Рабочий отсек экипажа представляет собой герметичную секцию, содержащую стеллажи для установки научных инструментов, а также стыковочный интерфейс, который соединит Mengtian с основным модулем Tianhe . Рабочий отсек содержит широкий спектр инструментов и научных помещений, в том числе:

• Стойка по физике жидкостей для изучения поведения жидкостей в условиях невесомости.
• Двухфазная системная стойка
• Стойка для науки о горении
• Стойка для высокотемпературных материалов
• Стойка для экспериментов с ультрахолодным атомом
• Высокоточная частотно-временная система
• Рабочая станция технического обслуживания и устранения неполадок

Эксперимент с ультрахолодным атомом направлен на достижение температуры в 10 пикокельвинов, что побьет рекорд самой низкой температуры, когда-либо достигнутой человечеством, и превзойдет аналогичный эксперимент, который NASA проводит в лаборатории холодного атома на борту Международной космической станции (МКС) . .

Есть надежда, что этот эксперимент приведет к разработке космических холодных атомных часов на основе водорода и рубидия. Цель состоит в том, чтобы создать самые холодные атомные часы, которые позволили бы точно измерять время. По словам Zhang Wei, директора Центра развития использования космоса, они “не потеряют” ни секунды времени за сотни миллионов лет.

После полной сборки станция Tiangong будет иметь 23 экспериментальных стойки в герметичной среде. Китайское пилотируемое космическое агентство (CMSA) уже одобрило более 1000 экспериментов, которые будут проводиться на борту космической станции в ближайшие годы.

Наряду с непосредственными научными исследованиями станция также будет использоваться для привлечения к космонавтике молодых граждан Китая . В прошлом с орбитой проводились многочисленные сеансы вопросов и ответов, где школьники могли задать вопросы членам экипажа станции. Последняя сессия была проведена в марте 2022 года.

За пределами герметичного рабочего отсека экипажа находится негерметичный грузовой модуль, в котором также находится воздушный шлюз, который экипаж будет использовать для выпуска полезной нагрузки за пределы станции. Как герметичная, так и негерметичная секции оснащены реактивными двигателями системы управления ориентации (RCS – Reaction Control System), которые помогают управлять модулем во время свободного полета и станцией после стыковки.

В дальнем конце Mengtian находится модуль управления. В нем есть слоты для хранения внешних экспериментов, антенна связи и две солнечные батареи для питания станции. Солнечные панели изначально сложены, чтобы поместить модуль в обтекатель CZ-5B, и будут развернуты вскоре после запуска.

Оказавшись на орбите, Mengtian будет находиться в свободном полете, корректируя свою орбиту, для встречи с Tiangong. В рамках подготовки к его прибытию, 30 сентября модуль « Wentian» был перемещен в окончательную позицию в правом порту станции. Это освободило передний порт Tianhe, где « Mengtian» изначально будет пристыкован. Через несколько месяцев в этом порту он будет перемещен на левую сторону станции. Это придаст Tiangong окончательную Т-образную форму, завершающую этап сборки.

Космическая станция Tiangong

Космическая станция « Tiangong » — что означает «Дворец в небе» — является одной из двух космических станций, находящихся в настоящее время на орбите Земли, вторая — Международная космическая станция (МКС). По сравнению с МКС Tiangong относительно мал, его ожидаемая масса после полной сборки составит около 100 000 кг. Это примерно четверть от массы МКС. Он вращается вокруг Земли на высоте от 381 до 385 км с наклонением орбиты 41,47 градуса.

Жизнь на борту организована по китайскому стандартному времени (CST). Бригада просыпается в 7:00 (23:00 UTC) и начинает работу через час, продолжая до 21:00 CST (13:00 UTC). Нынешний экипаж, состоящий из командира миссии Chen Dong, оператора Liu Yang и системного оператора Cai Xuzhe, прибыл на борт «Шэньчжоу-14» в июне и должен вернуться на Землю в декабре.

В дальнейшем Китай намеревается постоянно поддерживать на «Tiangong» экипаж, без перерывов в присутствии человека. В преддверии возврата Shenzhou-14 на борту Shenzhou-15 прибудет сменный экипаж, который в настоящее время планируется запустить 26 ноября. Еще одно пополнение запасов станции запланировано с миссией Tianzhou-5, которая должна стартовать 12 ноября.

Сборка космической станции Tiangong началась с запуска в апреле 2021 года основного модуля Tianhe. В июле 2022 года был пристыкован Wentian, а это означает, что с прибытием Mengtian в ноябре все первоначальные постоянные модули станции будут пристыкованы к комплексу. О дальнейших планах по расширению станции пока не сообщается.

Китай также планирует запустить Xuntian , Китайский обзорный космический телескоп (CSST), в декабре 2023 года. Хотя он и не является частью самой космической станции Tiangong, он предназначен для работы на орбите, близкой к орбите станции, что позволит ей время от времени проводить его техническое обслуживания.

Телескоп имеет массу 15 500 кг и оснащен двухметровым главным зеркалом, что позволит получить поле зрения в 300-350 раз больше, чем у Хаббла. Ожидается, что он будет отображать до 40% неба с помощью 2,6-мегапиксельной камеры в течение десяти лет эксплуатации. Его будет эксплуатировать Китайское национальное космическое управление (CNSA).

Chang Zheng 5B

Mengtian будет запущен на борту ракеты Chang Zheng 5B. Серия Chang Zheng 5 — самые мощные ракеты в нынешнем арсенале Китая. Основная ступень ракеты высотой 56,97 метра и диаметром пять метров дополнена четырьмя ускорителями CZ-5-300, каждый из которых оснащен двумя двигателями YF-100. Каждый ускоритель развивает 2400 кН на уровне моря, в результате чего полная тяга ракеты на старте достигает 10 620 кН. Ускорители обеспечивают большую часть тяги на ранних этапах полета, а основная ступень с более длительным горением действует как поддерживающая и продолжает гореть до тех пор, пока не будет достигнута орбита.

Версия, используемая для этого запуска, — Chang Zheng 5B. Эта спецификация не включает вторую ступень CZ-5-HO, используемую в других версиях, и используется для подъема очень тяжелых полезных грузов на низкую околоземную орбиту (НОО). Три из четырех его запусков на сегодняшний день, включая запуск в понедельник, были посвящены сборке космической станции Tiangong, модули которой являются самыми тяжелыми полезными нагрузками, запущенными Китаем на НОО.

Конструкция CZ-5B означает, что основная ступень должна выйти на орбиту вместе с полезной нагрузкой. Это создает проблему, которая вызвала международную критику, поскольку большая ступень не способна самостоятельно уйти с орбиты, а вместо этого совершает неконтролируемый повторный вход в любую точку на пути своей орбиты без какой-либо возможности направить ее в безопасную зону удара.

В прошлом это приводило к более широкому освещению ракеты в социальных сетях, поскольку люди пытались отследить и предсказать поведение основной ступени после отделения полезной нагрузки. Массивный корпус центральной части основной ступени был замечен после входа в атмосферу в прошлом.

Не было заявления об этом пуске, которое указывало бы на изменение схода с орбиты или установку дополнительного оборудования, которое предотвратило бы такое поведение ракеты.

В будущем планируется еще один вариант CZ-5, который называется CZ-5G. Этот трехъядерный ( triple-core) вариант представляет собой ракету, которую Китай может использовать для запуска пилотируемых лунных миссий. На первой ступени он будет иметь до 21 двигателя YF-100K. Более подробная информация о его возможностях еще не опубликована, а до первого полета еще много лет.

Ракета, которая запустит Mengtian , имеет серийный номер 5B-Y4. Хотя в большинстве случаев серийный номер китайских ракет соответствует порядку их запуска, это не всегда так.

Запуск состоится с Wenchang Space Launch Site , космодрома, расположенного в Вэньчане, Хайнань, место, выбранное отчасти из-за его близости к морю.

Одной из целей создания Wenchang было «избегание зоны падения» — обеспечение отсутствия потенциальной опасности для граждан на траектории полета транспортного средства. Другие китайские космопорты, такие как Цзюцюань и Сичан, располагались внутри страны и в прошлом представляли опасность для деревень, поскольку ступени ракеты и обтекатели полезной нагрузки падали обратно на Землю после разделения.

Китай провел эксперименты с решетчатыми стабилизаторами на некоторых из своих ранних ракет, чтобы помочь управлять ступенями по пути вниз. Эти эксперименты еще не пошли в серийное производство.

Вэньчань в настоящее время используется для запуска ракет CZ-5, CZ-7 и CZ-8, а в будущем у него также будет коммерческая стартовая площадка. Mengtian станет 20-м запуском из Вэньчана в целом, включая запуски как со стартового комплекса 1, так и со стартового комплекса 2.

Ракета была вывезена из сборочного цеха на стартовую площадку 25 октября, что позволило провести последние приготовления с ракетой, установленной на стартовой площадке. Стартовая платформа CZ-5 перемещается между сборочным корпусом и стартовой площадкой по рельсам.

Регион Вэньчан также ожидает экономического роста за счет растущей индустрии запусков. Поскольку все больше людей переезжает в регион, чтобы работать там, также строится тематический парк, зона отдыха на озере и огромный прибрежный проект, включающий туризм и индустрию коммерческого отдыха.

Это перевод статьи nasaspaceflight, источник