Китай готовится к космическим миссиям с экипажем и грузами, исследованиям дальнего космоса, а коммерческий сектор осваивает многоразовость

Китай активно готовится к запуску грузовых и пилотируемых миссий на свою космическую станцию "Тяньгун". В настоящее время новый грузовой корабль проходит испытания на низкой околоземной орбите, а также представлены новые проекты по расширению орбитального форпоста.

В этом году Китай отмечает 70-летие со дня основания своей космической программы и продолжает развивать планы по исследованию Луны и Марса в рамках миссий в дальний космос, расширяя международное сотрудничество в этих проектах. В то время как один тип ракет-носителей может быть выведен из эксплуатации, новые коммерческие аппараты готовятся к своим дебютам, и Китай приближается к первой попытке возврата и поимки ступени ракеты.

Космическая станция "Тяньгун"

В ближайший месяц на станцию "Тяньгун" запланированы две миссии: одна грузовой, другая — с новой ротацией экипажа. Тяньчжоу-10 станет девятой миссией по пополнению запасов на орбитальном комплексе. Запуск миссии намечен на 9 мая с космодрома Вэньчан на ракете-носителе Чанчжэн-7. Грузовые корабли Тяньчжоу ("Небесный корабль") созданы на основе модулей станции "Тяньгун", что оптимизирует их конструкцию для доставки грузов, экспериментов и топлива на станцию. Станция скорректировала свою орбиту 30 апреля, готовясь к автоматическому прибытию грузового корабля.

Нынешний экипаж на борту станции — десятый, посетивший "Тяньгун", хотя они вернутся на Землю на другом космическом корабле. Трио астронавтов стартовало на миссии Шэньчжоу-21 31 октября прошлого года и обычно оставалось бы на орбите шесть месяцев. Однако их миссия была продлена до мая и, возможно, до начала июня.

Их возвращение домой состоится на корабле Шэньчжоу-22, который был запущен без экипажа в ноябре прошлого года в качестве "аварийного средства". Это последовало за решением вернуть корабль Шэньчжоу-20 на Землю без экипажа после того, как в его иллюминаторе были обнаружены повреждения от предполагаемого столкновения с космическим мусором, что сделало капсулу небезопасной для возвращения с экипажем. Экипаж Шэньчжоу-20 вместо этого вернулся на Землю на борту Шэньчжоу-21.

Находясь на орбите, космонавты проводили эксперименты в условиях микрогравитации и тренировались использовать дистанционно управляемую систему сближения и стыковки. Чжан Лу и У Фэй провели третий выход в открытый космос (ВКД) со станции 16 апреля, выполняя плановое обслуживание и применение дополнительной защиты от мусора с помощью роботизированной руки станции. Выход в космос длился семь часов и стал шестым таким выходом для Чжан Лу.

Китайское агентство пилотируемой космонавтики (CMSA) пока не объявило официальную дату запуска Шэньчжоу-23 и обычно ждет примерно за день до запуска, чтобы объявить о назначении экипажей для пилотируемых космических полетов. Ожидается, что один из членов экипажа Шэньчжоу-23 станет первым китайским астронавтом, который проведет на орбите год, освободив место для пакистанского астронавта, который посетит станцию на короткий срок, прибыв на последующей миссии Шэньчжоу-24.

Имена двух кандидатов в пакистанские астронавты были объявлены 22 апреля. Хуррам Дауд и Мухаммад Зишан Али, оба пилоты вооруженных сил Пакистана, были названы Комиссией Пакистана по исследованию космоса и верхних слоев атмосферы (SUPARCO). Они будут тренироваться в Китае как специалисты по полезной нагрузке, прежде чем один из них присоединится к двум китайским членам экипажа для запуска на борту Шэньчжоу-24, проведя на станции "Тяньгун" около недели для проведения экспериментов. Затем они вернутся с экипажем Шэньчжоу-23.

Ракета-носитель Чанчжэн-2F/G для миссии Шэньчжоу-24 недавно прибыла в Центр запуска спутников Цзюцюань 22 апреля, где проходит инспекцию и подготовку перед запуском во второй половине этого года. Китай и Пакистан последовательно развивают рабочее партнерство в космических проектах, переходя от поддержки спутников к более глубокому сотрудничеству в таких миссиях.

Китай запустил пятый спутник мониторинга Земли для Пакистана из Тайюаня 25 апреля на 15-м — и, по слухам, последнем — полете Чанчжэн-6. Этот носитель был представлен в 2015 году, когда Китай начал переход от гиперголичных топлив к двигателям, таким как YF-100, которые сжигают жидкий керосин и кислород. С активно используемыми ракетами-носителями Чанчжэн-3B и 2D переход на более чистые жидкие топлива все еще продолжается.

Еще один грузовой корабль по пополнению запасов, запущенный 30 марта из Цзюцюань, хорошо зарекомендовал себя на орбите. Прототип корабля Цинчжоу ("Легкий корабль") был запущен в рамках первого полета Lijian-2 (или Kinetica-2) от CAS Space и останется на орбите до трех лет, проверяя ключевые технологии и проводя 27 экспериментов.

Хотя корабль разработан как легкий и недорогой грузовой транспорт для дополнения Тяньчжоу, этот первый демонстратор не будет стыковаться с "Тяньгуном". Второй Цинчжоу находится в производстве и, как ожидается, будет запущен на другом Lijian-2, хотя корабль спроектирован так, чтобы его могли нести и другие поставщики пусковых услуг. В прошлом месяце CAS Space открыла "Суперфабрику" в Чжэцзяне, которая, работая вместе с существующим объектом в Гуанчжоу, позволит наращивать производство.

При массе 4200 кг конструкция Цинчжоу предусматривает объем для хранения девяти кубических метров с четырехъярусной стеллажной системой, способной вместить оборудование или припасы в 40 стандартных отсеках. Прототип в настоящее время вращается на высоте около 600 км на солнечно-синхронной орбите, где он развернул три спутника. Один из них, Синьчжэнчэн-01 ("Новое путешествие 01"), продолжил проводить операции по сближению на большом расстоянии, а также эксперименты по вычислениям с использованием искусственного интеллекта.

Станция "Тяньгун" в настоящее время состоит из основного модуля "Тяньхэ" и лабораторных модулей "Вэньтянь" и "Мэнтянь". Она была спроектирована с возможностью расширения, и существуют планы по превращению станции из нынешней Т-образной формы в Х-образную. Проектные исследования, показывающие конфигурации из четырех-шести модулей, датируются серединой 2010-х годов, а более поздний проект Китайского инженерного офиса пилотируемых космических полетов (CMSEO) показывает четырехмодульную конструкцию с шестью стыковочными портами.

Это позволит станции принимать большее количество пристыкованных аппаратов, таких как пилотируемый космический корабль нового поколения Мэнчжоу, в будущем. Ожидается, что новая конструкция добавит по крайней мере такой же внутренний объем, как у модуля "Тяньхэ", с большими полужесткими солнечными панелями и возможностью размещения внешних научных полезных нагрузок.

Для поддержки расширения Китайская академия технологии ракет-носителей (CALT), как сообщается, работает над более крупным обтекателем диаметром 6,4 метра для ракеты Чанчжэн-5B (CZ-5B), которая будет запускать модуль. CZ-5B использовалась для запуска "Тяньхэ" пять лет назад, 29 апреля 2021 года, а также для вывода на орбиту "Вэньтянь" и "Мэнтянь" в течение следующих 18 месяцев. С тех пор она использовалась для запуска трех партий спутников Гован для интернет-созвездия SatNet.

Хоу Юнцин из Китайской академии космических технологий (CAST) недавно отметил, что также планируется расширить возможности роботизированной руки станции, чтобы она могла выполнять более сложные задачи.

Эти объявления совпали с одиннадцатым ежегодным Днем космонавтики в Китае 24 апреля, посвященным годовщине запуска первого спутника в 1970 году. В этом году также отмечается 70-летие основания космической программы Китая в 1956 году.

Научные миссии

Миссия SMILE (Solar Wind Magnetosphere Ionosphere Link Explorer) — это совместная миссия Китайской академии наук и Европейского космического агентства. Китай предоставил платформу космического аппарата и некоторые ключевые инструменты, в то время как Европа обеспечивает запуск на борту Vega-C из Куру, а также модуль полезной нагрузки, другие ключевые инструменты и поддержку наземных станций. Задуманная десять лет назад, миссия наконец приближается к старту.

SMILE должен был быть запущен в начале апреля, и в настоящее время его запуск перенесен не ранее чем на 19 мая. Он будет изучать взаимодействие солнечного ветра с магнитосферой Земли и предоставит первые глобальные изображения этого взаимодействия в рентгеновском и ультрафиолетовом диапазонах.

Китайское национальное космическое управление (CNSA) выбрало дополнительные приборы для миссии по возвращению образцов с Марса Тяньвэнь-3, включая сотрудничество с международными партнерами. Запуск Тяньвэнь-3 должен состояться из Вэньчана в 2028 году с использованием двух тяжелых ракет-носителей CZ-5, которые стартуют с интервалом около одного месяца. Китай надеется вернуть первые образцы с Марса на Землю примерно в 2031 году.

Италия внесет вклад в виде лазерного ретрорефлекторного массива, который будет использоваться для высокоточного лазерного измерения расстояний и позиционирования на марсианской поверхности. Марсоход НАСА Perseverance и посадочный аппарат InSight также несли эти устройства, как и европейский марсоход ExoMars Rosalind Franklin, который должен быть запущен примерно в 2028 году и достичь красной планеты двумя годами позже.

Также на борту будут установлены пара спектрометров от университетов Гонконга и французский спектрометр PEX — все они будут исследовать химический состав марсианской поверхности и искать возможные биосигнатуры. Анализатор ионного состава от Университета науки и технологий Макао будет изучать, как солнечная активность разрушает атмосферу Марса.

CNSA также объявило в конце апреля, что его солнечная обсерватория Сихэ-2 будет открыта для международного сотрудничества. Успешные заявки будут выбраны в декабре. Запуск Сихэ-2 состоится не ранее 2029 года, и обсерватория будет работать вблизи точки Лагранжа L5 системы Солнце-Земля. Эта точка обзора обеспечивает вид на Солнце сбоку относительно того, как оно видно с Земли, примерно на 60 градусов позади Земли на ее орбите. Это делает ее идеальной для заблаговременного предупреждения о солнечных бурях.

Также недавно был перемещен космический аппарат Чанъэ-7, который завершил свой путь в Центр запуска космических аппаратов Вэньчан в начале апреля. В настоящее время его запуск запланирован на вторую половину года, начиная миссию по исследованию постоянно затененных кратеров в южной полярной области Луны в поисках водяного льда. Миссия состоит из орбитального аппарата, посадочного модуля, лунохода и "прыгающего" аппарата, который будет искать залежи водяного льда в темных, ультрахолодных областях, недоступных для лунохода.

Ракеты-носители для спутников

Увеличилось количество китайских совместных запусков, открытых для международных полезных нагрузок. В этом месяце Китайская корпорация Великой стены (CGWIC) опубликовала список из 29 предложений по совместным запускам, которые будут осуществляться с этого лета до конца 2027 года.

Китайское национальное космическое управление (CNSA) представило первую версию национальной системы стандартов для коммерческого космического сектора Китая 24 апреля. "Система стандартов коммерческих космических полетов" устанавливает правила и рекомендации по всему жизненному циклу частной космической деятельности. Она охватывает шесть ключевых областей: регулирование и безопасность, производство ракет и спутников, запуск и операции, применение, общие технические стандарты и инфраструктура. Вместе они призваны улучшить надзор и стандартизировать интерфейсы, поддерживая более частые запуски и массовое производство. Эти стандарты должны помочь объединить быстрорастущий, но фрагментированный сектор в единую структуру, поскольку Китай строит свою космическую экономику.

В этом месяце может состояться первая попытка Китая "поймать" ускоритель с использованием системы тросовых сетей на борту корабля "Линьханчжэ" ("Первопроходец"), который будет ожидать в Южно-Китайском море во время первого полета ракеты Чанчжэн-10B (CZ-10B). Подвижные натянутые стальные тросы на поднятой раме будут использоваться для попытки поймать ускоритель с помощью тормозных крюков, когда он будет выполнять окончательное зависание и снижение между ними. Судно покинуло порт в провинции Гуандун в начале мая для дальнейших испытаний перед запуском.

Частично многоразовая CZ-10B является грузовым вариантом семейства Чанчжэн-10, которая завершила влажную генеральную репетицию 12 апреля перед своим запланированным дебютом. Она использует ту же первую ступень, что и CZ-10A, которая впервые полетела в феврале, когда использовалась для демонстрации прерывания полета капсулы Мэнчжоу. Затем ускоритель выполнил управляемую вертикальную посадку в море недалеко от "Линьханчжэ", поскольку были проверены различные системы, связанные с процессом "поимки".

Уведомления, размещенные для зоны восстановления примерно в 550 км ниже по трассе от места запуска Вэньчан около островов Чжунша, указывают на окно запуска между 28 и 30 мая, причем, по слухам, запуск намечен на конец этого периода.

iSpace также планирует сажать и возвращать свой собственный носитель в море, хотя Shuang Quxian‑3 (SQX-3, или Hyperbola-3) предназначен для посадки на палубу более традиционного дрона-корабля, похожего на Falcon 9 от SpaceX. Двигатели Focus-1, работающие на метане, теперь объявлены готовыми к полету, и компания проводила испытания полного комплекта посадочных опор в течение последнего месяца, в то время как дрон-корабль проходил морские испытания. Хотя ранее ожидалось, что SQX-3 будет запущен в марте, он неуклонно приближается к своему дебюту.

iSpace в настоящее время ищет дополнительное финансирование серии E, в то время как Cosmoleap успешно привлекла еще 500 миллионов юаней (73 миллиона долларов США) для завершения разработки своего многоразового аппарата Leap-1A и для продвижения новых конструкций двигателей. Девять двигателей YF-209, работающих на жидком метане и кислороде, будут изначально питать первую ступень, но компания планирует разработать свой собственный перезапускаемый двигатель Qingyu-11. Он предназначен для создания тяги в 150 тонн по сравнению с 80 тоннами у YF-209, используя те же топлива.

Аппарат будет иметь длину 70 метров, диаметр 4,2 метра и предназначен для вывода до 18 000 кг на низкую околоземную орбиту. Конструкция включает многоразовую первую ступень с системой поимки "башенными палочками", вдохновленную программой Starship от SpaceX. Ожидается, что первые ступени будут повторно использоваться до 20 раз, и у компании есть планы по посадке ускорителей как на внутренних площадках, так и на плавучих платформах для миссий, которые будут запускаться из Вэньчана. Компания время от времени делилась видеозаписями испытаний поимки с конца 2024 года и с тех пор отложила свои ожидания относительно первого запуска со второй половины этого года до 2027 года.