Сегодня 22 июля 2024
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Offсянка

Китайская Луна: вопросов больше, чем ответов

⇣ Содержание

#Автоматы

В 1998 году Комиссия по науке, технике и промышленности в интересах национальной обороны при Госсовете КНР инициировала постепенно усложняющуюся программу освоения Луны. В 2003 году известный гео- и космохимик Оуян Цзыюань озвучил научные цели и задачи фазы исследований, сочтя ключевыми вопросами изучение распределения лунных энергетических и минеральных ресурсов и их будущую эксплуатацию, использование уникальных свойств окружающей среды, таких как глубокий вакуум (атмосферных возмущений нет, как и глобального магнитного поля), устойчивая геологическая структура, слабая гравитация и отсутствие загрязнений.

Оуян Цзыюань предложил выполнить подробное трёхмерное картирование поверхности Луны, изучить её геологию, возраст пород и их дифференциацию, а также оценить содержание и поверхностное распределение алюминия, кальция, хрома, железа, марганца, магния, кислорода, калия, кремния, натрия, титана, тория, урана и редкоземельных элементов. Не забыл китайский геохимик упомянуть и пресловутый «гелий-3» (3Не), а также призвал тщательно прозондировать радиационную обстановку Селены и ее окрестностей.

 Оуян Цзыюань озвучил научные цели исследования Луны в 2003 году. Источник: https://www.thepaper.cn/newsDetail_forward_19096663

Оуян Цзыюань озвучил научные цели исследования Луны в 2003 году. Источник

В 2004 году была утверждена программа запусков автоматических научных аппаратов, получившая имя «Чанъэ» в честь персонажа китайской мифологии (богини Луны у даосов). Первоначально она предусматривала три этапа, включающие полеты по окололунной орбите, мягкую посадку на поверхность и доставку образцов лунного грунта на Землю.

Первый этап был успешно реализован запуском искусственных спутников Селены «Чанъэ-1» и «Чанъэ-2». Первый проработал на окололунной орбите с 5 ноября 2007-го по 1 марта 2009-го, а второй – с 6 октября 2010 года по 8 июня 2011-го, а затем перелетел в окрестности точки Лагранжа L2 системы «Солнце — Земля», откуда убыл на встречу с астероидом Тутатис, которая состоялась 13 декабря 2012 года. Получив необходимые научные данные, эти зонды продемонстрировали также способность Китая решать сложные межпланетные задачи.

На втором этапе на Луне высаживались автоматические планетоходы. 14 декабря 2013 года зонд «Чанъэ-3» совершил мягкую посадку на поверхность Селены и доставил «Юйту-1», который стал первым за 40 с лишним лет (с момента завершения деятельности советского «Лунохода-2») ровером, работавшим на Луне. 3 января 2019 года «Чанъэ-4», близнец-дублёр предыдущего аппарата, повторил успех, высадив на обратной – невидимой с Земли – стороне Селены ровер «Юйту-2».

Еще до завершения второго этапа начался третий: 23 октября 2014 года стартовал «Чанъэ 5-Е1» – экспериментальный аналог будущих зондов. Он облетел Луну, его спускаемый аппарат вошел в атмосферу Земли и совершил управляемый спуск и посадку, а служебный модуль вышел на орбиту типа Лиссажу в районе точки Лагранжа L2 для отработки навигации и маневрирования будущих автоматических станций. В результате КНР стала третьей после СССР и США страной, выполнившей возвращение аппарата после облета Луны со скоростью близкой ко второй космической.

 Посадочный модуль станции «Чанъэ-5» собирает образцы лунного грунта для поставки их на Землю. Источник https://orientalreview.org/2021/03/17/china-russia-team-up-for-final-frontier/

Посадочный модуль станции «Чанъэ-5» собирает образцы лунного грунта для поставки их на Землю. Источник

24 ноября 2020 года стартовала миссия «Чанъэ-5», 1 декабря 2020 года посадочный модуль прилунился, а 17 декабря впервые после полёта советской «Луны-24» в 1976 году камешки, реголит и пыль с поверхности Селены были успешно возвращены на Землю. Без преувеличения, полет «Чанъэ-5» – один из наиболее сложных (по баллистическому построению) в истории. Эксперты считают, что будущая китайская лунная экспедиция будет выполняться по схеме, отработанной во время этой миссии.

Запуски следующих автоматических аппаратов планируется провести после 2025 года в рамках четвертого этапа. Момент его добавления к основной, трехэтапной китайской лунной программе проследить сложно, но вот что интересно: в сентябре 2006 года в интервью РИА «Новости» глава Федерального космического агентства «Роскосмос» Анатолий Перминов сообщил: «По итогам работы совместной российско-китайской подкомиссии по космосу я могу сказать, что приоритетом для нас являются совместные работы в области исследования Луны. Подписан ряд контрактов по проведению этих работ, в которых активно участвуют как российские, так и китайские предприятия».

В 2020 году в Комитете ООН по использованию космического пространства в мирных целях Китай обнародовал планы строительства в 2030-х годах в районе южного полюса Международной лунной научно-исследовательской базы-станции ILRS (International Lunar Research Station), способной в долгосрочном плане выполнять автономные междисциплинарные и многоцелевые исследования в области астрономии, лунной топографии и геологии, разведку местных ресурсов, фундаментальные эксперименты и проверку новых технологий (автономной навигации и робототехники).

 Концептуальная схема развертывания Международной лунной научно-исследовательской базы-станции ILRS. Источник https://www.roscosmos.ru/media/files/mnls.pdf

Концептуальная схема развертывания Международной лунной научно-исследовательской базы-станции ILRS. Источник

Работы предполагалось организовать в три стадии. На первой планировалось сформировать международную кооперацию, на второй расширить уже намеченные миссии лунных автоматов, осваивая способы эксплуатации и регулярного снабжения базы. На третьей следовало модернизировать станцию для более масштабных исследований, экспериментов и добычи ресурсов, а также создания постоянной зоны обитания операторов-космонавтов!

В отличие от большинства китайских проектов, база изначально задумывалась интернациональной, поскольку такая задача слишком серьезна для работы в одиночку. Первыми ознакомились с проектом европейцы: «Мы очень внимательно следим за китайскими планами исследования Луны… чтобы определить, где могут совпасть наши соответствующие интересы», – заявил в 2020 году администратор отдела международных отношений Европейского космического агентства Карл Бергквист.

Однако дальше заявлений дело не пошло, и первой к проекту присоединилась Россия: летом 2021 года Государственная корпорация по космической деятельности «Роскосмос» и Китайское национальное космическое управление CNSA подписали протокол о намерениях, во многом потому, что предлагаемый поэтапный подход весьма напоминал российскую концепцию «лунного полигона» начала 2010-х. Наши учёные планировали сформировать лунную базу вокруг роботизированного полигона, на котором проводить измерения и собирать образцы будут автоматы, а космонавты смогут летать к базе время от времени, для ремонта роботов и сбора результатов исследований.

16 июня 2021 года в Санкт-Петербурге на совместном заседании Глобальной конференции по исследованию космоса GLEX 2021 состоялась официальная презентация проекта ILRS. 21 декабря 2022 года глава «Роскосмоса» Юрий Борисов заявил: «Межправительственное соглашение России и Китая по созданию научной лунной станции уже подписано».

 Межправительственное соглашение России и Китая по созданию научной лунной станции подписано. Источник https://www.youtube.com/watch?v=l2P5kFTBuOs&t=5s

Межправительственное соглашение России и Китая по созданию научной лунной станции подписано. Источник

#Люди

Наблюдатели отметили первые признаки того, что следующей целью Поднебесной может стать Луна, в конце 1990-х. На всемирной выставке Expo-2000, проходившей с 1 июня по 31 октября 2000 года в Ганновере, павильон КНР демонстрировал диораму высадки китайских космонавтов на Луну, их прогулки на ровере и развертывания постоянной напланетной базы.

Заметим: к тому времени только-только совершил свой первый беспилотный полет «Шэньчжоу» – околоземный пилотируемый корабль, сделанный под явным влиянием «Союза». Посему снимки экспонатов вызвали в западной прессе искреннее удивление. «Околоофициальные» китайские СМИ попытались предупредить появление лишних вопросов, сообщая, что задолго до того, как Пекин рассмотрит возможность отправки пилотируемой экспедиции, к Луне отправятся роботы. Через четыре года было публично объявлено о программе «Чанъэ».

В 2010 году в профильном журнале «Ракеты и космические аппараты» академик Лун Лэхао из китайской Академии технологии ракет-носителей опубликовал статью «О проблемах пилотируемых лунных исследований Китая», где обозначил двухэтапную стратегию освоения Луны. Первый этап – демонстрационная высадка пары космонавтов на Луну (в околоэкспертных кругах пренебрежительно именуемая «флаговтыком») и безопасное их возвращение на Землю в районе 2025 года. Второй этап – отправка экипажа из четырех-шести человек для длительной работы и создания постоянной лунной базы в 2030-х годах.

 Фрагмент диорамы высадки китайских космонавтов на Луну из ганноверского павильона EXPO-2000. Источник http://www.astronautix.com/c/china.html

Фрагмент диорамы высадки китайских космонавтов на Луну из ганноверского павильона EXPO-2000. Источник

Эксперты отмечали, что, если китайцы (непревзойденные прагматики и оппортунисты) в самом деле собрались отправить людей на Луну, можно было поспорить, что начинавший летать «Шэньчжоу» – это прообраз пилотируемого лунного корабля, такой же как «Союз», создававшийся когда-то в рамках советской лунной программы. Если китайская экспедиция (хотя бы первого этапа) будет реализована по схеме, близкой к классической «аполлоновской», с делением корабля на перелётно-возвращаемый и посадочно-взлетный модули, «Шэньчжоу» хорошо подходил на роль первого. Так вроде бы и предполагалось – в статьях китайских научно-технических и популярных изданий 2010-х он фигурировал в сочетании с посадочными модулями («лэндерами») различной конфигурации. А потом схемы вдруг поменялись.

Те, кто пытаются проанализировать, почему так произошло, обычно указывают на то, что пилотируемый лунный корабль для перелета по маршруту Земля – Луна – Земля должен обладать бОльшим ресурсом систем жизнеобеспечения, электропитания и терморегулирования, нежели аналогичный летательный аппарат, предназначенный для снабжения околоземных орбитальных станций. Возможно, раньше это было актуально. Однако сейчас видно, что главные отличия – это больший запас топлива для выполнения маневров (коррекций траектории, импульсов торможения и возвращения), наличие автономной системы точной навигации (вблизи Луны нет спутников GPS и ГЛОНАСС, да и возможности наземных станций управления по мере удаления корабля от Земли снижаются), более мощные связь и теплозащита (возвращаемый аппарат входит в атмосферу Земли со скоростью, близкой ко второй космической). Если применять эти изменения в совокупности к «Шэньчжоу», то получится совершенно другой корабль.

 Перспективный китайский пилотируемый космический корабль не похож на «Шэньчжоу». Графика Джуниора Миранды

Перспективный китайский пилотируемый космический корабль не похож на «Шэньчжоу». Графика Джуниора Миранды

Так и случилось: на Международном астронавтическом конгрессе в начале октября 2018 года в Бремене вице-президент Китайской академии космических технологий Ли Мин сообщил: «Масштабная модель [возвращаемого аппарата нового корабля] будет испытана в [2019] году… Ключевой проблемой является проверка новой геометрии и технологий многократного использования…»

Из-за пандемии коронавируса запуск перенесли на год. В первом полёте ракеты «Чанчжэн-7» (CZ-7), стартовавшей 24 июня 2016 года, одной из полезных нагрузок был уменьшенный в масштабе «прототип космического корабля нового поколения». Через два дня с орбиты спустилась «капсула», которая выполнила управляемый спуск в атмосфере и совершила мягкую посадку в пустыне на севере китайского региона Внутренняя Монголия. Зрители видеорепортажей могли видеть, что по форме она сильно отличается от спускаемого аппарата «Шэньчжоу»…

В первом полете носителя «Чанчжэн-5В» (CZ-5B), стартовавшего 5 мая 2020 года, на орбиту был выведен уже «полномасштабный прототип корабля нового поколения». Целью миссии стала проверка правильности новых решений, функционирования служебных систем в реальных условиях, включая воздействие космической радиации, систем теплозащиты и мягкой посадки. Аппарат маневрировал с низкой орбиты, поднимая перигей, апогей и изменяя наклонение, залетал в радиационные пояса, что позволило оценить воздействие радиации на живые организмы (семена различных растений) и на бортовую аппаратуру. Суммарные затраты характеристической скорости были такие же, как при выходе перелетно-возвратного корабля на орбиту спутника Луны с отлётной траектории.

 Командный модуль (возвращаемый аппарат) перспективного китайского пилотируемого космического корабля после посадки. Источник https://www.youtube.com/watch?v=zpm05o0g288

Командный модуль (возвращаемый аппарат) перспективного китайского пилотируемого космического корабля после посадки. Источник

Через три дня миссия успешно завершилась. Капсула (возвращаемый аппарат) вошла в атмосферу пусть не со второй космической, но всё же с повышенной скоростью, совершила управляемый спуск и мягко приземлилась во Внутренней Монголии. Осмотр показал, что состояние корабля нормальное.

Анализ опубликованной информации говорит, что перспективный китайский корабль значительно тяжелее «Шэньчжоу» и находится в той же весовой категории, что и современные лунные системы – американский Orion и российский «Орёл». Отличаясь «актуальной» компоновкой (командный модуль – капсула – в форме усечённого конуса, а сервисный модуль – в форме цилиндра), он в целом похож на «Орел», но по ряду технических решений (например, надувные посадочные баллоны) напоминает CST-100 Starliner. По сравнению с «Шэньчжоу» он имеет солнечные батареи меньших размеров и, как сообщалось, оснащен электрохимическими электрогенераторами на основе кислородно-водородных топливных элементов. Командный модуль – многоразовый, в перспективе сможет использоваться десять раз.

По мнению китайских специалистов, новый корабль расширит возможности страны в области пилотируемых полётов, в том числе позволит входить в атмосферу Земли при более высоких скоростях, а за счет лучшей радиационной защиты будет безопаснее «Шэньчжоу».

В прессе появились сообщения, что концепция предусматривает две модификации корабля – околоземную и лунную. Для чего нужна первая, менее тяжелая, но более вместительная (семиместная) – непонятно: все опубликованные материалы не дают никаких намёков на использование нового корабля для снабжения станции «Тяньгун».

 Современные американские пилотируемые корабли Dragon-2 и CST-100 Starliner, китайский лунный корабль и российский «Орёл» имеют много общего в компоновке. Графика Джуниора Миранды

Современные американские пилотируемые корабли Dragon-2 и CST-100 Starliner, китайский лунный корабль и российский «Орёл» имеют много общего в компоновке. Графика Джуниора Миранды

Более тяжелый лунный вариант несёт экипаж из трёх человек, двое из которых должны высадиться на Луну на посадочно-взлетном модуле-лэндере. От последнего требуется немалая энергетика – топлива должно хватить для схода с окололунной орбиты, посадки на Луну, возвращения на орбиту, маневрирования и стыковки с перелетно-возвращаемым кораблём.

Оригинальную концепцию последнего представил в феврале 2019 года Институт проектирования пилотируемых космических систем Китайской академии космических технологий. Небольшой многоразовый (!) пятитонный аппарат состоял из цилиндрической шлюзовой камеры, водружённой на посадочные опоры. По бокам камеры размещались два двигателя с баками, а также две остеклённые кабины с отличным обзором, в каждой – по космонавту в скафандре. Лэндер мог использоваться лишь в паре с некоей «лунной орбитальной станцией», а его сход с окололунной орбиты выполняла небольшая тормозная ступень. Она гасила бОльшую часть скорости, тогда как одноступенчатый лэндер выполнял зависание и мягкую посадку, а затем возвращал экипаж на лунную орбитальную станцию.

#Железо

Для реализации пилотируемой лунной программы требуются неординарные решения, мощные ракеты-носители и уникальная наземная инфраструктура. От характеристик перелетно-возвратного и посадочно-взлетного кораблей и выбора схемы полета зависит размерность средства выведения. Параллельно надо ответить на вопрос о том, как запускать лунный комплекс.

 Малый двухместный посадочно-взлётный корабль, представленный Институтом проектирования пилотируемых космических систем Китайской академии космических технологий. Источник https://forum.nasaspaceflight.com/index.php?topic=7058.880

Малый двухместный посадочно-взлётный корабль, представленный Институтом проектирования пилотируемых космических систем Китайской академии космических технологий. Источник

В первом случае для запуска необходима сверхтяжелая ракета с эквивалентной массой полезной нагрузки, выводимой на низкую околоземную орбиту, в 100 тонн и больше. Можно использовать носители и поменьше, формируя экспедиционный комплекс за два-три пуска. Баланс плюсов и минусов формируется из затрат и времени создания средств выведения, кораблей и наземной инфраструктуры, а также надежности и стоимости элементов программы.

Такой выбор уже делали ракетчики США и СССР в 1960-х годах, решая задачу высадки первого человека на Луну. Рассмотрев вначале многопусковые – в два-три пуска – схемы, по техническим (надёжность) и экономическим причинам они остановились на однопусковой схеме экспедиции с использованием сверхтяжелых ракет-носителей Saturn 5 и Н-1.

Для первого этапа китайской лунной программы – демонстрационной высадки – в 2008 году предлагался вариант со сборкой комплекса на околоземной орбите за три пуска тяжёлых (мощнее, чем известный на тот момент «Чанчжэн-5») ракет: два носителя выводили разгонные блоки, третий – связку перелетно-возвратного корабля (модифицированного «Шэньчжоу») и посадочно-взлётного модуля-лэндера.

Для второго этапа – отправки большого экипажа для длительной работы и создания постоянной лунной базы – в 2010 году предлагалась иная схема. Сборку лунного комплекса предполагалось выполнить на околоземной орбите, для чего требовался один сверхтяжелый носитель («супертяж») класса Saturn 5 для запуска разгонного блока с посадочно-взлётным кораблем и одна тяжелая ракета типа CZ-5 для перелётно-возвратного корабля с экипажем. После встречи и стыковки связка стартовала к Луне. На окололунной орбите экипаж переходил в лэндер и совершал посадку. Дальнейший план экспедиции соответствовал первому этапу.

 В 2010 году для сборки китайского лунного комплекса на околоземной орбите требовались две ракеты-носителя - сверхтяжелая CZ-9 и тяжелая CZ-5 (показаны в сравнении с американской системой SLS двух вариантов). Источник https://www.journal-espace.fr/wp-content/uploads/2021/03/SLS-vs-CZ9.jpg

В 2010 году для сборки китайского лунного комплекса на околоземной орбите требовались две ракеты-носителя — сверхтяжелая CZ-9 и тяжелая CZ-5 (показаны в сравнении с американской системой SLS двух вариантов). Источник

Двухэтапная концепция лунной программы имеет весомые основания. На первом этапе можно использовать освоенные технологии и уже летающее – или разрабатываемое – «железо». На втором создаётся полноценная транспортная система «Земля — Луна — Земля». Условно говоря, на первом этапе комплекс можно сделать «быстро», а на втором – «хорошо». В целом вся идея остается неизменной, но в конкретных решениях и задачах меняется.

В своей статье 2010 года Лун Лэхао представил два начальных варианта сверхтяжелого носителя второго этапа, который с 2012 года назывался CZ-9. Главный конструктор последовательно продвигал концепцию, облик которой к 2016 году сформировался в виде четырех стартовых ускорителей («боковушек»), навешиваемых на большой трехступенчатый центральный блок («ядро»). Двигатели ускорителей и первой ступени центрального блока работали на топливе «жидкий кислород – керосин», второй и третьей ступеней – «жидкий кислород – жидкий водород».

К этому моменту все элементы носителя существовали только на бумаге. Считалось, что китайская промышленность «ведет разработку двигателей и создание крупногабаритных элементов конструкции блоков». Тем не менее наблюдатели бросились обсуждать CZ-9, почему-то забыв про носитель первого этапа, и его выход на сцену стал некоторой неожиданностью.

На международном аэрокосмическом салоне в Чжухае в конце октября 2018 года выставлялся макет ранее неизвестного средства выведения классом явно выше тяжёлого (эквивалентная масса полезной нагрузки, выводимой на низкую околоземную орбиту, более 20 тонн). Удивлял макет перспективного пилотируемого корабля с «башенкой» системы аварийного спасения, красовавшийся на вершине ракеты, – это же атрибут гигантской CZ-9!

 Ракеты-носители CZ-10 и CZ-9. Обратите внимание на характерную конфигурацию головного обтекателя первой. Источник https://forum.nasaspaceflight.com/index.php?topic=8447.500

Ракеты-носители CZ-10 и CZ-9. Обратите внимание на характерную конфигурацию головного обтекателя первой. Источник

Ситуацию прояснил директор Центра общих исследований и обоснований пилотируемой космической программы Чжан Хайлянь, выступивший 23 октября 2018 года с докладом «Разработка и предварительные исследования в области средств выведения нового поколения для пилотируемой программы». Он подтвердил, что показанный носитель способен отправить к Луне груз массой 25-27 тонн. По его словам, представленная на салоне компоновка появилась в результате углубленного анализа нескольких вариантов. Это связка из трёх блоков пятиметрового диаметра – двух боковых и одного центрального. «Боковушки» и две нижние ступени «центра» оснащены кислородно-керосиновыми двигателями, а третья ступень (разгонный блок) – кислородно-водородными. Полезная нагрузка – пилотируемый перелетно-возвратный корабль или беспилотный лэндер. Преимуществом предлагаемой ракеты перед CZ-9 считалось то, что все ее двигатели прошли квалификацию в составе уже летавших ракет.

Острословы из числа любителей космонавтики тут же окрестили новую китайскую ракету «недосупертяжем», «полусупертяжем» или «Falcon Heavy на стероидах». А некоторые эксперты решили, что вновь представленное изделие, базирующееся на освоенных технологиях и серийно выпускаемых двигателях, отменяет проект CZ-9, хотя ещё в мае того же 2018 года последний фигурировал «как живой» в очередном докладе Лун Лэхао. Всё это придавало происходящему некий налёт детективной таинственности.

Между тем новый носитель получил официальное одобрение, и в начале 2020-х стартовала его полномасштабная разработка. Поначалу ракету обозначали шифром «921», как весь китайский пилотируемый космический проект. Позднее мелькнули обозначения CZ-5DY и CZ-5G. Первый старт ракеты, названной в 2023 году CZ-10, отнесли чуть ли на 2026 или 2027 год (!), поскольку отдельные компоненты – баки, хвостовые отсеки и двигатели – «уже изготавливались и тестировались».

 Макет ракеты-носителя, обозначенной шифром «921», рядом с командным модулем перспективного пилотируемого корабля на выставке в Чжухае в 2018 году. Фото CASC

Макет ракеты-носителя, обозначенной шифром «921», рядом с командным модулем перспективного пилотируемого корабля на выставке в Чжухае в 2018 году. Фото CASC

Актуальная схема лунной экспедиции первого этапа, озвученная в сентябре 2020 года заместителем главного конструктора Китайской пилотируемой космической программы Чжоу Яньфэем, предусматривает сборку на окололунной орбите в два пуска таких ракет-носителей. Первым стартует комплекс, состоящий из беспилотного посадочно-взлётного корабля и тормозной ступени. После его выхода на окололунную орбиту и проверки работоспособности систем, с Земли стартует пилотируемый перелётно-возвратный корабль с экипажем из трёх человек.

После стыковки на окололунной орбите два юйханъюаня переходят во взлётно-посадочный корабль, тормозная ступень сводит его с орбиты и отделяется, а лэндер совершает мягкую посадку с помощью собственных двигателей. Выполнив на поверхности программу научных исследований и водрузив китайский флаг, экипаж стартует на окололунную орбиту, стыкуется с перелётным кораблём и возвращается на Землю.

Предлагаемая схема имеет ряд плюсов. Во-первых, можно использовать только один тип носителя, поскольку массы перелётного корабля и взлётно-посадочного комплекса примерно одинаковы. Во-вторых, нет нужды привязываться к жестким срокам сборки и опасаться испарения криогенных компонентов топлива (прежде всего жидкого водорода) из баков разгонного блока, на околоземной орбите ожидающего запуска второго элемента комплекса. Наконец, предложенная схема со сборкой на окололунной орбите позволяет запускать ракеты с одного стартового комплекса: после первого пуска времени для приведения старта в порядок будет достаточно.

 Экспериментальный баковый отсек для ракеты CZ-9. Фото CNSA

Экспериментальный баковый отсек для ракеты CZ-9. Фото CNSA

А что же «отменённый» носитель CZ-9 второго этапа лунной пилотируемой программы? 24 февраля 2021 года он внезапно воскрес! В тот день заместитель директора Китайского космического агентства CNSA У Яньхуа в интервью одному из телеканалов сказал: «Теперь страна определилась, мы будем разрабатывать сверхтяжелый носитель CZ-9, его основное назначение – для следующего шага, если будет пилотируемая высадка на Луну или на Марс, потребуется сверхтяжелый носитель».

Двигатели для носителя испытываются на наземных стендах, изготовлены экспериментальное днище и обечайки бака диаметром 9,5 м! Реинкарнация проекта «реального супертяжа» – это факт, а вот его привычный уже много лет облик может и поменяться.

Кардинально обновлённый вариант академик Лун Лэхао представил 24 июня 2021 года в Гонконге. Наряду с «классическим» полиблочным он предложил концепт трёхступенчатого моноблочного носителя, способного одним пуском отправить к Луне пилотируемый комплекс массой в полсотни тонн. Ракета похожа на Starship, но «с китайской спецификой»: первая ступень керосиновая, а вторая и третья – водородные, причем все с новыми двигателями.

С того времени облик супертяжа второго этапа последовательно уточнялся. Варьировались тип, тяга и число двигателей первой ступени, а также тип горючего – керосин и метан. Последний вариант, показанный 24 февраля 2023 года в экспозиции Западного зала Национального музея Китая, являет собой трёхступенчатый носитель диаметром 10,6 м. Многоразовая первая ступень оснащена 30 кислородно-метановыми движками, а третья – одним кислородно-водородным. Мнения по поводу двигателей второй ступени разнятся. Первый старт «может состояться в 2035 году», то есть облик китайского сверхтяжёлого носителя еще далек от окончательного утверждения.

 Макеты ракет-носителей (слева направо) CZ-3B, CZ-10, CZ-9 и CZ-5B на 14-й Международной авиационно-космической выставке в Чжухае. Источник https://www.globaltimes.cn/page/202211/1279010.shtml

Макеты ракет-носителей (слева направо) CZ-3B, CZ-10, CZ-9 и CZ-5B на 14-й Международной авиационно-космической выставке в Чжухае. Источник

Посетители упомянутой выставки в Национальном музее Китая увидели также макеты перелетно-возвратного и посадочно-взлетного кораблей. «Мы совершили прорыв в ключевых технологиях для ракеты-носителя нового поколения, пилотируемого космического корабля нового поколения, лунного посадочного модуля и скафандра для посадки на Луну», – сообщил в тот же день помощник директора технического управления Китайской пилотируемой космической программы Цзи Цимин.

Облик пилотируемого корабля обновился: если ранее представленный прототип мог вместить максимум шестерых юйханъюаней, то новый вариант – семерых (за счёт увеличения диаметра возвращаемого аппарата с 4,5 до 5 м).

Имея удвоенную по сравнению с прототипом массу, лэндер сохранил некоторые общие черты. В частности – наружное расположение топливных баков, сопел ориентации и четырёх посадочно-взлётных двигателей. Решение небесспорное: при отказе одного из двигателей из-за большого их выноса от центра массы возникает мощный опрокидывающий момент. Для его компенсации требуется высокое быстродействие системы управления и приводов трёх оставшихся движков. В маленьких кабинках экипажа нужда отпала – космонавты комфортно размещены внутри гермокабины, используют для выхода на лунную поверхность прямоугольный люк и банальную лестницу.

В общих чертах китайский посадочно-взлётный аппарат сильно напоминает лунный корабль ЛК советской системы Н-1—Л-3: он тоже одноступенчатый и использует для схода с орбиты разгонно-тормозной блок.

 Макеты элементов лунного комплекса – посадочно-взлетного корабля с тормозным блоком и перелётно-возвратного корабля – в Национальном музее Китая. Источник https://m.weibo.cn/status/4872741896849343#&gid=1&pid=4

Макеты элементов лунного комплекса – посадочно-взлетного корабля с тормозным блоком и перелётно-возвратного корабля – в Национальном музее Китая. Источник

Зачем Поднебесной Луна?

Китайская пилотируемая лунная программа пока не утверждена, возможно, потому, что график ее реализации выходит за рамки текущего национального пятилетнего плана. Так, по крайней мере, считают зарубежные эксперты.

В официальном докладе по космосу, опубликованном в январе 2022 года, говорится, что Китай «продолжит исследования в отношении плана высадки человека на Луну… и изучит ключевые технологии, чтобы заложить основу для изучения и освоения окололунного пространства».

Сегодня на стадии изготовления и испытания «железа» идут работы по «недосупертяжу» CZ-10 и пилотируемому перелетно-возвратному кораблю. Полноценный сверхтяжёлый CZ-9 и посадочно-взлётный комплекс по-прежнему есть только на бумаге. По имеющейся информации, первая высадка на Луну будет простой: юйханъюани пробудут на лунной поверхности всего несколько часов.

Однако же какие на самом деле цели ставит Китай перед пилотируемой лунной программой и достаточно ли у него ресурсов для их реализации? Пока вопросов куда больше, чем ответов. Цели исследований Луны автоматами, поставленные Оуяном Цзыюанем, выглядят и реалистичными, и достижимыми, и актуальными. В конце концов, расширение знаний об окружающем мире рождает технологии, полезные человечеству. А что по «лунному пилотажу»?

Обратимся к статье Лун Лэхао 2010 года. Кроме технических моментов, академик пытается обосновать необходимость освоения Луны, приведя ряд доводов.

 Устройство одного из вариантов перелётно-возвратного корабля. Источник https://novosti-kosmonavtiki.ru/articles/85658.html

Устройство одного из вариантов перелётно-возвратного корабля. Источник

Первое – из-за истощения ресурсов Земли необходимо расширение ресурсной базы растущего человечества за нынешние границы. «Единственный выход для человечества – эмигрировать в космос! Возможно, в поисках нового за пределами Земли, – подчеркивает академик. – Луна богата ресурсами, солнечной энергией, 3He и т.д.».

Второе. Пилотируемые полеты на Луну – это новое качество системы управления научно-техническими инновациями в стране, что может не только внести вклад в науку, но и подтолкнуть развитие таких отраслей, как материаловедение, металлургия, механика.

Третье. Пилотируемый полет на Луну «внушает нации чувство собственного достоинства и сплочённости». «Как сказал председатель Ху Цзиньтао [на тот момент – генеральный секретарь Центрального комитета Компартии Китая], великая карьера рождает Великий Дух, Великий Дух продвигает великое дело», – отметил Лун Лэхао.

И наконец, пилотируемая высадка на Луну «является важным признаком, отражающим интегрированную национальную мощь страны», а главной целью остается политический фактор.

Довод об эмиграции в космос – не более чем дань модной идее (вспомним концепцию Маска о мультипланетном человечестве) о нехватке земных ресурсов и необходимости их освоения на других небесных телах. Но на Луне нет ничего такого, чего не было бы на Земле, – ни минералов, без которых не обойтись, ни энергии, ни даже пространства: у нас полно незаселённых мест, не считая поверхности океана, где гораздо комфортнее.

Специалисты с большим скепсисом относятся к предложению добывать на Луне полезные ископаемые. Чтобы доставить туда небольшой перерабатывающий комплекс (или хотя бы серьёзный экскаватор), скажем, в тысячу тонн, с Земли надо запустить ракету массой в сотню тысяч тонн и неимоверной стоимости, будь она одноразовая или нет. Ведь это не ровер массой в пару центнеров!

 Создание и доставка на Луну промышленного оборудования для добычи полезных ископаемых в настоящее время сопряжены с огромными затратами. Источник https://2cad.ru/blog/minerals/poleznye-iskopaemye-na-lune/

Создание и доставка на Луну промышленного оборудования для добычи полезных ископаемых в настоящее время сопряжены с огромными затратами. Источник

Лунную технику нужно проектировать и изготавливать с учётом специфических требований, включая защиту от лунной пыли, наличие автономной системы жизнедеятельности и чудовищной по меркам нынешних космических аппаратов мощности. А что потом делать с добытым на Луне «счастьем», вообще неясно: на Землю отправлять нерентабельно, а оставлять для местного использования – для чего?

Идея развивать технологии в научно-прикладных направлениях более вменяема. Но для этого не обязательно отправлять человека на Луну, и на Земле возможны масштабные проекты, дающие тот же эффект: строительство подводных городов и заводов, заселение Антарктиды (ежели до этого дойдёт), наконец, создание сверхскоростного наземного и воздушного транспорта. И практической пользы больше. Никакого экономического обоснования целей, предложенных Лун Лэхао, нет, никто даже примерно не посчитал, во что выльется освоение Луны. Поэтому пока все идеи экспансии человечества в космос – это разговоры «в пользу бедных».

Выходит, что в сухом остатке остаются лишь общественно-политические цели: величие и сплочение нации, демонстрация мощи сверхдержавы. Аналогичные цели стояли перед американской программой Saturn-Apollo: одержать политическую победу над Советами, выиграв лунную гонку. В эпоху острого противостояния двух общественно-политических систем это было оправданно: и советская лунная программа в первую очередь ориентировалась на такие же цели. Но насколько политические основания новой лунной гонки будут восприняты и поддержаны современным обществом, непонятно.

 Знаковые вехи китайской космической программы: перспективный пилотируемый корабль, автоматическая марсианская станция «Тяньвэнь» (при разработке известна как «Хосин») и система для доставки образцов лунного грунта на Землю «Чанъэ-5». Графика CNSA

Знаковые вехи китайской космической программы: перспективный пилотируемый корабль, автоматическая марсианская станция «Тяньвэнь» (при разработке известна как «Хосин») и система для доставки образцов лунного грунта на Землю «Чанъэ-5». Графика CNSA

Что касается имеющихся ресурсов, то проект Saturn-Apollo потребовал концентрации сил всей аэрокосмической индустрии США. Пиковое финансирование программы составило около 4,4% от госбюджета в 1966 году и около 60% от бюджета NASA в 1967 году, или немыслимые ныне 0,56% от ВВП страны! Всего же на американскую пилотируемую лунную программу в период с 1964 по 1973 год потрачена сумма, эквивалентная $153 млрд в нынешних ценах! Более сложная современная программа явно потребует неменьших расходов.

По имеющимся данным, ежегодно Китай расходует на все свои космические проекты $8 млрд, что втрое меньше бюджета NASA. Вероятно, даже реализация высадки на Луну по первому этапу потребует от страны финансирования, эквивалентного нескольким десяткам миллиардов долларов, и не менее десяти лет работы. Готова ли Поднебесная потратить такие ресурсы ради национального престижа, пока неясно – проект всё ещё не одобрен…

Что ещё почитать:

 
 
⇣ Содержание
Если Вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Вечерний 3DNews
Каждый будний вечер мы рассылаем сводку новостей без белиберды и рекламы. Две минуты на чтение — и вы в курсе главных событий.

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Microsoft выпустила инструмент для восстановления компьютеров после глобального сбоя 5 ч.
iPhone на iOS 17.4 и новее оказалось невозможно взломать с помощью Cellebrite 7 ч.
Легендарные FlatOut и FlatOut 2 получили большие патчи — перевод на русский язык, поддержка Steam Deck и кое-что ещё 9 ч.
Видео: геймплейная демонстрация фэнтезийного MMO-экшена Soulframe от создателей Warframe 11 ч.
Intel улучшает XeSS, но собственной функции генерации кадров по-прежнему нет 16 ч.
Сбой с CrowdStrike затронул 8,5 млн компьютеров с Windows по всему миру 18 ч.
Пострадавшие от сбоя с CrowdStrike системы будут восстанавливаться несколько недель 19 ч.
Глобальный сбой из-за обновления CrowdStrike затронул 8,5 млн ПК на Windows: Microsoft выпустила инструмент для починки пострадавших систем 21-07 00:48
Новая статья: SCHiM — тень и её человек. Рецензия 21-07 00:04
Новая статья: Gamesblender № 683: «слив» Space Marine 2, инклюзивный сиквел Cyberpunk и парадоксальная Valve 20-07 23:31
Новая статья: Обзор ноутбука Digma Pro Fortis M: учёба удобнее, работа эффективнее 57 мин.
В 2024 году лидером российского рынка унифицированных коммуникаций станет «Ростелеком» 2 ч.
Nyriad, разработчик СХД с GPU-ускорением, окончательно свернул бизнес, распродав активы и патенты 4 ч.
К ИИ готов: IXAfrica и Schneider Electric запустили в Кении ЦОД гиперскейл-класса 4 ч.
Профсоюз Samsung запланировал новую акцию протеста, несмотря на старт переговоров с работодателем 16 ч.
Intel выпустила Core i9-14901KE и восемь других процессоров без E-ядер 21-07 00:50
Tenstorrent начала продажи ИИ-ускорителей Wormhole и рабочие станции на их основе 20-07 21:45
В 2024 году поставки материнских плат выйдут на допандемийный уровень 20-07 20:22
Нейроимплантат из графена сможет одновременно «читать мысли» и лечить болезнь Паркинсона 20-07 18:30
Представлены видеокарты серии ASRock RX 7900 Creator с «турбинами» и разъёмами 12V-2×6 20-07 16:06