О китайской космической станции

3В закладки
Аудио
Космический корабль “Шэньчжоу-11” взлетает на ракете-носителе “Чанчжэн-2F”. Внутри тайконавты Цзин Хайпэн и Чэнь Дун.

Развитие космических технологий приносит много преимуществ. Благодаря спутникам на Земле существует военная и гражданская связь. Пилотируемые полёты придают престижа на международной арене, а также предоставляют возможности для самых передовых исследований. Проводимые в космосе эксперименты приводят к многочисленным прорывам, которые используются для решения технологических, экологических и медицинских проблем на Земле.

Китай стремится расширить свои возможности внедрения научно-технических инноваций путём постройки на околоземной орбите собственной космической станции. Лидеры Поднебесной надеются, что проводимые на станции исследования поспособствуют достижению долгосрочных целей их космической программы, включая миссии на Луну и Марс. Эта статья даст вам представление о разработке орбитальной станции, позволит сравнить её с другими подобными проектами, а также ответит на вопрос о том, как Китай может использовать пилотируемые миссии для внедрения инноваций в собственную экономику.

Китайская пилотируемая космонавтика

Более восьмидесяти стран имеют собственные космические программы. Они направлены на различные виды деятельности: от разработки спутников двойного назначения до освоения Луны. Но всего лишь три государства добились отправки человека в космос. СССР и США впервые отправили своих людей на орбиту в 1961-м и 1962-м годах соответственно. Спустя четыре десятилетия к ним присоединился Китай, отправив на орбиту в 2003-м году генерал-майора Яна Ливэя, который сделал 14 оборотов вокруг Земли на космическом корабле “Шэньчжоу-5” за 21,5 часа.

Ян Ливэй

Пилотируемая космическая программа Китая, также известная как Проект 921, была запущена в сентябре 1992-го года. Главные цели этой многоэтапной программы состоят в отправке людей в космическое пространство, а также в разработке и эксплуатации того, что заместитель директора Китайского агентства пилотируемых исследований У Пин назвал долговременной китайской космической станцией. 

Важным аспектом пилотируемой программы Китая была разработка модулей “Тяньгун” — космических лабораторий, которые служили в качестве испытательных стендов для отработки технологий будущей станции. Запущенный в 2011-м году 8,5-тонный модуль “Тяньгун-1” позволил тайконавтам попрактиковаться в сближении и стыковке, а также выполнить краткосрочные космические миссии. Несмотря на тот факт, что в 2016-м году связь с модулем была потеряна, китайские инженеры смогли многое извлечь в ходе работы с ним, чтобы применить свои знания в разработке преемника под названием “Тяньгун-2”. А сам отработавший модуль вошёл в плотные слои атмосферы 2 апреля 2018-го года. Сообщалось, что его обломки были обнаружены где-то в южной части Тихого океана.

Работа над космической лабораторией “Тяньгун-2”

У запущенного в 2016-м году модуля “Тяньгун-2” было больше возможностей для проведения научных экспериментов — поэтому У Пин считает его “лабораторией в полном смысле этого слова”. Согласно выпущенной Китаем в том же году белой книге, “Тяньгун-2” представляет собой платформу для освоения ключевых технологий, таких как транспортировка грузов (которая необходима для пополнения запасов на космической станции). Благодаря улучшениям в дизайне жилых помещений и системе жизнеобеспечения, в конце 2016-го года модуль смог принять двух тайконавтов с корабля “Шэньчжоу-11” на промежуток в 30 дней. Эта миссия и по сей день является самой продолжительной среди пилотируемых миссий Поднебесной. В июле 2019-го года Китай успешно свёл модуль “Тяньгун-2” с орбиты. Был также запланирован запуск третьего модуля “Тяньгун”, который должен был стать домом для трёх тайконавтов на промежуток времени уже в 40 дней. Но впоследствии программа была отменена.

Взяв за основу программу “Тяньгун”, Китай создал базовый модуль новой космической станции. Его первоначальный запуск планировался на 2018-й год. Но в связи с неудачей в запуске ракеты “Чанчжэн-5” в 2017-м, запуск был отменён. Модуль прошел окончательную проверку в сентябре 2019-го: было объявлено, что он практически готов к полёту. Его развёртывание на орбите запланировано на первую половину 2020-го года.

Разработка космической станции

Если Китаю действительно удастся построить космическую станцию, то её масса будет примерно в шесть раз меньше, чем у МКС, и примерно в два раза меньше, чем у станции “Мир”. Ожидается, что китайская станция будет иметь вес в 60-70 тонн. Это число может возрасти при стыковке новых модулей и космических кораблей.

Небольшой размер китайской станции может обеспечить операционную эффективность и поможет сэкономить на затратах. Но он также сопряжён с некоторыми компромиссами. Малый размер означает уменьшение возможностей для тайконавтов, размещения оборудования и исследований, что может ограничить полезность станции в качестве научной лаборатории. Китайские инженеры отмечают, что возможности станции могут быть расширены за счёт международного сотрудничества. Сама станция предназначена для размещения на орбите трёх человек на период  от трёх до шести месяцев (или размещения шести человек на более короткий период). 

Несмотря на то, что станция разработана относительно недавно, срок её эксплуатации уступает аналогам. Чжу Цзунпэн, главный конструктор китайский космических лабораторий, отметил, что станция сможет оставаться на орбите порядка десяти лет. Станция “Мир” использовалась в течение пятнадцати лет, прежде чем в 2001-м году российские диспетчеры утопили её в Тихом океане; срок эксплуатации запущенной в 1998-м году МКС будет составлять 26 лет — и это только при условии, что она будет выведена из строя в 2024-м году. С точки зрения дизайна китайская станция скорее напоминает “Мир”. Она также спроектирована с базовым модулем, к которому присоединяются все остальные компоненты. В отличие от китайской и советско-российской станции, МКС имеет специальные ферменные конструкции, которые могут поддерживать десятки различных компонентов, доставляемых пятнадцатью странами-партнёрами.

3D-модель китайской космической станции

Основной модуль китайской космической станции называется “Тяньхэ-1”. Он имеет длину 18,1 метра и массу в 22 тонны. В базовой конструкции станции также будет предусмотрено ещё два экспериментальных модуля: “Вэньтянь” и “Мэнтянь”. Вместе с основным модулем они будут образовывать T-образную конструкцию. Каждый из экспериментальных модулей также весит 22 тонны, но их длина чуть меньше — 14,4 метра. Конструкция действительно напоминает запущенную в 1986 году станцию “Мир”, базовый блок которой был чуть меньше. После завершения сборки эта станция имела пять дополнительных модулей массой от 11 до 19,7 тонн. Они предназначались для проведения научных и биологических исследований, а также за наблюдением активности на поверхности Земли.

Инженеры планируют оснастить модуль “Тяньхэ” пятью стыковочными узлами, роботизированным манипулятором, а также стеллажами для научных экспериментов. “Вэньтянь” также оснастят такими стеллажами и манипулятором, а у “Мэнтянь” будет стыковочный узел для для взаимодействия с космическими кораблями, модулями поддержки и ремонтными машинами. Космический телескоп “Сюньтянь” (поле зрения которого будет в 300 раз больше, чем у телескопа “Хаббл”), также может выйти на орбиту китайской станции уже в 2022-м году.

Финансирование пилотируемых полётов

Некоторые из официальных лиц в Китае выразили обеспокоенность насчёт возможностей Пекина финансировать пилотируемую космическую программу. Согласно официальным данным, Поднебесная потратила на полёты человека в космос 2,9 млрд долларов в промежутке с 1992-го по 2005-й год; ещё 15 млрд долларов было потрачено в промежуток с 2005-го по 2011-й. Сегодня Китай выделяет примерно треть своего космического бюджета на пилотируемую программу (33%) — это даже больше, чем в США (27%).

Оценка космических бюджетов за 2018-й год по данным Euroconsult

Что касается общего финансирования космической деятельности, то в 2018-м году Китай обошёл все страны мира, кроме США. Поднебесная выделила на освоение космоса 5,8 млрд долларов, тогда как США — 40,1 миллиарда. В 2015-м году NASA потратило на научные исследования космоса примерно 5 млрд долларов, в то время как Китай — всего 110 миллионов. Но китайское правительство планирует увеличить свои инвестиции в космическую отрасль. Ожидается, что в ближайшие десятилетия Китай будет сокращать бюджетный разрыв с США, в том числе и за счёт привлечения частного капитала.

В настоящее время трудно оценить сложность и затратность постройки собственной космической станции. Для сравнения: одни только ежегодные эксплуатационные расходы на МКС к 2024-му году будут составлять от трёх до четырёх миллиардов долларов (хоть станция и финансируется несколькими странами). NASA, например, является участником соглашения по МКС, под которым также подписались японское, европейское и канадское космические агентства. В рамках этого соглашения США несут 76,6% финансовой нагрузки, в то время как JAXA, ESA и CSA платят 12,8, 8,3 и 2,3 процента соответственно. Китай не объявлял о том, будут ли подписываться соглашения по совместному финансированию их станции с другими странами. Однако страна подписала соглашения о сотрудничестве с российским и европейским космическими агентствами, а также с Организацией Объединенных Наций. Эти организации могут поучаствовать в проекте Поднебесной, предоставив свои модули, но неизвестно, какую финансовую поддержку они смогут оказать.

Обоснование Проекта 921

Политическая и финансовая поддержка китайской космической программы за последние несколько лет сильно возросла. Правительство Поднебесной в последней белой книге о космической деятельности отметило, что Китай должен быть “превращён в космическую державу во всех отношениях”. Кроме того, как отмечается в отчете Института Проекта 2049, правительство Китая рассматривает пилотируемые космические полеты как средство достижения международного престижа и повышения уровня национальной гордости. Это мнение было озвучено вышедшим на пенсию китайским лидером У Банго в 2005-м году. Тогда он отметил, что успешная миссия “Шэньчжоу-6” имеет “большое значение для повышения авторитета Китая в мире, а также содействует его экономическим и научным достижениям, укреплению национальной обороноспособности и сплочённости”.

Президент Си Цзиньпин высоко оценил стремление Китая стать мировым лидером в освоении космоса. В то же время Сюй Дачжэ, который является администратором Китайской национальной космической администрации, объяснил, что космические проекты, изложенные в тринадцатой пятилетке (2016–2020 годы), направлены на то, чтобы сделать Китай “главной силой” в космической индустрии. Он также добавил, что Китай только начинает использовать свои космические возможности.

Несмотря на достигнутый прогресс, учёные Китайской академии наук утверждали, что ограниченный вклад Китая в космические исследования не соответствует ни “статусу великой державы”, ни цели “построения инновационной нации”. Но они подчёркивают, что открытие китайской космической станции предоставляет беспрецедентные возможности для научных открытий и технологических прорывов.

Исследования, проводимые на борту МКС могут приводить к развитию “побочных” технологий. К ним относятся, например, достижения в медицине, сельском хозяйстве или испытания на безопасность автомобилей. Тайконавтам систематически отказывают в участии в таких исследованиях по той причине, что США и другие страны ограничивают сотрудничество с Поднебесной в космической отрасли и передачу технологий.

Успешный запуск собственной станции на заре закрытия МКС предоставит Китаю новые возможности — собственную платформу для проведения исследований. Станция может также стать и дипломатическим рычагом. Страны, заинтересованные в продолжении исследований на низкой околоземной орбите, будут вынуждены обратиться к Китаю в отсутствие других альтернатив. В мае 2018-го года Китай объявил, что все страны-участницы ООН имеют возможность сотрудничать с ним в рамках совместного использования будущей станции. Европейское космическое агентство уже приступило к рассмотрению вопроса о том, каким образом будут координироваться действия с Китаем.

Кроме того, Поднебесная планирует использовать свою космическую станцию в качестве трамплина для будущих космических достижений. В 2016-м году главный разработчик китайской программы по исследованию Луны У Вэйжэнь отметил, что долгосрочные цели Китая включают в себя запуск беспилотной миссии на Марс (она должна состояться уже в следующем году), а также создание исследовательской базы на Луне и с постоянным присутствием людей. Генерал-лейтенант Чжан Юйлинь, который является заместителем руководителя Китайской пилотируемой космической программы, указал, что следующие 15-20 лет Поднебесная будет активно работать над созданием технических возможностей для выполнения лунных миссий с участием человека. Также китайские лидеры выразили желание отправки исследовательской миссии к Юпитеру. В общем, делается всё возможное, чтобы Китай надёжно стал одной из трёх крупнейших космических держав мира к 2030-му году.

Источник

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

35
Войдите, чтобы видеть ещё 11 комментариев, участвовать в обсуждении и не видеть рекламу.
Дмитрий Олегович
Вечность назад

По-любому, китайцы уверенно идут в космос и вопрос , когда они оседлают лунные ресурсы - вопрос только времени!

Показать скрытые комментарии

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам:

Отправить Отмена
[X]
Если не получается зайти отсюда, попробуйте по ссылке.