Китай: новые ракеты, орбитальное обслуживание и планы глубокого космоса

Китайские компании CAS Space и Space Pioneer одновременно представили свои новые коммерческие ракеты-носители, а в ближайшее время ожидается появление и других. Тем временем Китай провёл первую коммерческую демонстрацию робот-манипулятора, предназначенного для дозаправки на орбите, и озвучил планы будущих миссий в дальний космос. Среди них — испытание по изменению траектории астероида и обновлённые сведения о программе пилотируемой высадки на Луну.

Последние запуски и разработки транспортных средств

В марте Китай осуществил восемь космических запусков. Последним из них, 30 марта, стал долгожданный дебют ракеты Lijian-2 (или Kinetica-2) от компании CAS Space. Это был первый из серии запланированных на ближайшие недели тестовых запусков новых конструкций от коммерческих поставщиков.

Эта трёхблочная ракета среднего класса доставила на орбиту прототип грузового космического корабля Qingzhou. Qingzhou является одним из двух новых аппаратов, законтрактованных в 2024 году для коммерческого снабжения космической станции "Тяньгун". В рамках этой миссии, обозначенной как Xinzhengcheng 02 (или New March 02), Qingzhou представляет собой лёгкое и экономичное решение, которое дополнит более крупные корабли Tianzhou, в настоящее время снабжающие станцию.

Qingzhou сможет перевозить до двух тонн груза. Ожидается, что первый операционный образец совершит стыковку со станцией в последнем квартале 2026 года. Прототип же проведёт ряд экспериментов и испытаний на различных орбитальных высотах от 200 до 600 км. Успешный первый полёт Lijian-2 также вывел на полярную орбиту два дополнительных спутника.

Ракета Lijian-2 имеет высоту 53 метра и построена на архитектуре унифицированных ускорителей, каждый диаметром 3,35 метра. Она может летать в конфигурациях с нулём, двумя или четырьмя ускорителями, доставляя от двух до 20 тонн на низкую околоземную орбиту. Будущая разгонная ступень Kinastra-1 будет поддерживать более энергоёмкие миссии на геостационарные орбиты.

CAS Space вскоре начнёт работу на крупном заводе в провинции Чжэцзян, способном производить 12 ракет Lijian-2 в год. В этом месяце компания также тестировала свой новый двигатель Liqing-2 (или Kinecore-2), который работает на жидком керосине и кислороде. Этот многоразовый двигатель обладает широким диапазоном регулировки тяги для точного выполнения посадочных маневров и со временем заменит более привычные двигатели YF-102, которые сейчас используются на первой ступени Lijian-2 и используют те же компоненты топлива. Компания планирует сажать все три блока одновременно, когда введёт систему многоразового использования с 2028 года.

Дебютный полёт ракеты Tianlong-3 компании Space Pioneer, ожидавшийся с января, наконец состоялся 3 апреля. Запуск неоднократно откладывался в течение недели: сначала из-за совпадения с запуском Lijian-2, а затем был перенесён с 2 апреля, что позволило бы ракете стартовать ровно через два года после первого и единственного полёта её родственной Tianlong-2. Во время подъёма Tianlong-3 произошла аномалия, и ракета не смогла выйти на орбиту; Space Pioneer пока не предоставила подробностей.

Хотя многие новые конструкции ракет оснащены решётчатыми рулями и посадочными опорами, которые стали синонимом Falcon 9, эта ракета наиболее близка к рабочей лошадке SpaceX как по размерам, так и по внешнему виду.

Имея высоту около 71 метра и диаметр 3,8 метра, Tianlong-3 немного крупнее и тяжелее, веся почти 600 тонн. С девятью двигателями Tianhuo-12, Tianlong-3 по своим характеристикам имеет несколько меньшую, но сопоставимую полезную нагрузку на орбиту по сравнению с Falcon 9, стремясь к аналогичному снижению затрат за счёт многоразового использования и высокой частоты запусков. Ракета проходила испытания на космодроме Цзюцюань с конца прошлого года.

Последующая миссия доставит партию из 18 спутников для спутниковой интернет-группировки Qianfan компании SpaceSail. Сеть не видела запусков почти полгода, пока ракета Чанчжэн-8 не вывела на орбиту ещё 18 спутников 7 апреля, доведя общее количество на орбите до 126. Компании Space Pioneer и Landspace тестировали механизмы выпуска для таких составных спутников, и обе были законтрактованы Shanghai Spacesail в августе прошлого года для вывода на орбиту как минимум одной партии к концу марта.

Deep Blue Aerospace также готовила свою многоразовую ракету Xingyun-1 (Nebula-1), которая приводится в движение девятью двигателями Leiting-R (или Thunder-R), каждый из которых развивает тягу 20 тонн на уровне моря. Эти двигатели преимущественно изготовлены методом 3D-печати и работают на жидком кислороде и ракетном керосине. Ракета находится на стартовой площадке на космодроме Хайян на острове Ляньли с начала марта. Ожидается, что её дебютный полёт будет суборбитальным с попыткой контролируемой вертикальной посадки на море.

В этом месяце Oriental Spaceport объявил об успешном запуске командного корабля Dongfang Hengyuan для поддержки операций по восстановлению, а также о том, что платформа для восстановления теперь готова к поддержке будущих операций по возвращению жидкостных ракет на море. Однако эта дебютная ракета оснащена решётчатыми рулями, но не имеет посадочных опор для данного полёта.

12 марта ракета Чанчжэн-8А (CZ-8A) завершила месячный перерыв в китайских запусках, когда вывела 20-ю группу спутников Guowang с космодрома Вэньчан. С другой миссией, доставившей ещё пять спутников 8 апреля, государственная интернет-группировка теперь насчитывает 168 спутников на орбите, с планами достичь 310 в этом году и увеличивать их количество до 3600 в год с 2028 года. Прошёл чуть более года с момента первого полёта CZ-8A. Серия CZ-8 планирует совершить ещё тринадцать полётов до конца года, увеличивая частоту запусков.

Демонстрация робот-манипулятора

Китайский поставщик коммерческих космических услуг Sustain Space завершил первую серию испытаний гибкого робот-манипулятора, который в конечном итоге будет использоваться для дозаправки.

Испытания включали направление манипулятора к порту с использованием цели на спутнике Xiyuan-0, который находится на орбите с 16 марта. Аппарат был запущен с космодрома Цзюцюань как Yuxing-3-06 — одна из восьми полезных нагрузок на пятой ракете Kuaizhou-11. Разработанный совместно с Хунаньским научно-технологическим университетом, этот прототип предназначался для демонстрации автономного подхода к «стыковке» с портом на том же космическом аппарате.

Гибкий полый манипулятор приводится в движение системой передачи, установленной сзади. Во время испытания манипулятор переместился к целевому порту, где оставался в положении, прежде чем продемонстрировать безопасный отвод. Команды также использовали видеопотоки в реальном времени для ручного управления манипулятором.

В конце 2025 года государственная Шанхайская академия космических технологий (SAST) провела операции сближения (RPO) между аппаратами Shijian-25 и Shijian-21 на геостационарной орбите, дозаправив Shijian-21. Два аппарата разделились в январе. Демонстрация Sustain Space в этом месяце подчёркивает вступление коммерческого предприятия в эту область. Компания планирует в будущем развивать свою конструкцию до прототипа дозаправщика и уже несколько лет разрабатывает различные подходы к захвату целевого спутника.

Как следует из названия компании, Sustain Space сосредоточена как на продлении срока службы орбитальных аппаратов за счёт обслуживания на орбите, так и на управлении завершением их срока службы. В качестве второй технической демонстрации Xiyuan-0 также несёт надувную «сферу, увеличивающую сопротивление», диаметром 2,5 м в полностью развёрнутом состоянии. По завершении всех испытаний это устройство увеличит атмосферное сопротивление космического аппарата, тем самым сократив время схода с орбиты и утилизации Xiyuan-0 с десятилетий до менее чем года.

В этом месяце был использован другой тип робот-манипулятора, когда астронавты Чжан Лу и У Фэй покинули космическую станцию "Тяньгун" 16 марта для проведения плановых проверок и установки дополнительной защиты от мусора. Этот выход в открытый космос, длившийся около семи часов, стал вторым для экипажа "Шэньчжоу-21", который провёл на орбите почти 150 дней. Этот выход в космос позволил Чжан Лу сравняться с Чэнь Дуном по рекордному количеству шести выходов в открытый космос в рамках нескольких миссий.

Испытание по отклонению астероида

Китай планирует своё первое испытание по изменению траектории астероида с целевой датой запуска в конце 2027 года. Эта миссия была одной из нескольких, обсуждавшихся на недавних заседаниях "Двух сессий" в Пекине, где правительство изложило стратегические дорожные карты, включая периодический "Пятилетний план".

Последний план, охватывающий период с 2026 по 2030 год, является 15-м по счёту и выходит за рамки Луны, предусматривая миссию по исследованию гелиосферы, потенциально использующую Юпитер для гравитационных маневров, чтобы достичь межзвёздного пространства. На заседаниях также обсуждалась ещё одна миссия в дальний космос к Нептуну в рамках более широких усилий по сокращению отставания от НАСА и ЕКА в исследовании Солнечной системы.

Целевые астероиды для этой первой миссии планетарной обороны менялись с момента её создания: от 2019 VL5 к 2015 XF261 совсем недавно. Теперь миссия планирует стартовать из Сичана в декабре 2027 года на борту ракеты Чанчжэн-3B, неся пару аппаратов, которые встретятся с астероидом 2016 WP8 — околоземным астероидом, который пересекает нашу орбиту под углом 13,3 градуса и, как считается, имеет размер около 40 метров.

Аппарат-наблюдатель совершит пролёт мимо Венеры, прежде чем достигнет своей цели в начале 2029 года, чтобы наблюдать за ударным аппаратом, когда тот врежется в астероид со скоростью примерно 10 км в секунду. Этот удар будет сильнее, чем скорость удара 6,6 км в секунду миссии НАСА Double Asteroid Redirection Test (DART) в 2022 году. НАСА с тех пор доказало, что это не только замедлило орбиту луны Диморфос на 33 минуты, но и немного изменило взаимную орбиту его родительского астероида Дидимос, измеримо сместив центр масс системы и орбитальную механику.

Разработка китайской миссии кинетического удара всё ещё продолжается, и она направлена на изменение орбиты своей цели на три-пять сантиметров посредством высокоскоростного столкновения. Эта миссия нацелена на гораздо меньшее изменение более компактного астероида и также будет основываться на данных миссии Tianwen-2 по возврату образцов астероида, которая достигнет своей цели, 2016HO3/469219 Камооалева, этим летом.

Лунный посадочный модуль «Ланьюэ»

По мере того, как Китай продвигается к своей цели высадить людей на Луну к концу десятилетия, в статьях, опубликованных в журнале «Китайская космическая наука и технология», появились дополнительные подробности о его пилотируемом лунном посадочном модуле «Ланьюэ» («Обнимающий Луну»).

В документах подчёркивается, что посадки и взлёты на Луну являются одними из самых рискованных и сложных этапов пилотируемых миссий по исследованию Луны. В них анализируются различные сценарии отмены миссии и системы резервирования, при этом безопасность астронавтов является главным приоритетом. Из более чем 40 миссий по посадке на Луну, предпринятых по всему миру на сегодняшний день, ключевые причины отказов включают проблемы с двигательной установкой (например, потеря мощности в одном двигателе у японского посадочного модуля SLIM во время посадки) и проблемы с управлением и навигацией (например, с индийским Chandrayaan-2).

Конструкция системы «Ланьюэ» весом около 26 тонн учитывает уроки этих прошлых миссий, принимая двумодульную архитектуру, которая повышает эффективность и снижает общие потребности в топливе по сравнению с одномодульной конструкцией. «Ланьюэ» состоит из двигательного модуля и посадочного модуля.

Двигательный модуль, приводимый в действие одним двигателем YF-58-1, работающим на монометилгидразине (ММГ) и тетраоксиде азота (N2O4), отвечает за коррекции траектории на пути к Луне, вывод на лунную орбиту и начальный этап спуска с двигателями с лунной орбиты.

На заключительном этапе спуска и посадки управление переходит к посадочному модулю, использующему четыре двигателя YF-36 с регулируемой тягой, которые работают на тех же компонентах топлива. Эти же двигатели позже выполняют подъём с лунной поверхности и стыковку с космическим кораблём «Мэнчжоу» на лунной орбите. Четыре двигателя YF-36 расположены по окружности вокруг основной конструкции посадочного модуля, что снижает центр тяжести и улучшает стабильность посадки.

Во время спуска объединённый аппарат выполняет основные тормозные маневры. Когда аппарат находится на высоте нескольких километров над лунной поверхностью, двигательный модуль сбрасывается и отделяется от посадочного модуля, облегчая аппарат для финального подхода. Отброшенный двигательный модуль, как ожидается, совершит контролируемое падение на лунную поверхность на безопасном расстоянии от места посадки.

Используя датчики и алгоритмы предотвращения препятствий, «Ланьюэ» будет применять свои четыре двигателя YF-36 для точного торможения, чтобы погасить остаточную горизонтальную скорость и зависнуть над выбранным местом посадки, стремясь к вертикальной скорости около одного метра в секунду для мягкого приземления. В случае отказа одного из четырёх двигателей YF-36 во время спуска или подъёма, противоположный двигатель также будет отключён для сохранения симметрии тяги. Это позволит аппарату продолжать полёт на пониженном уровне тяги, обеспечивая более медленный, но контролируемый спуск или подъём.