Знакомство с будущей китайской космической станцией «Тяньгун»
Содержание
Знакомство с будущей китайской космической станцией «Тяньгун». Инфографика
В 2021 году Китай начал строить на орбите свою многомодульную космическую станцию «Тяньгун» («Небесный дворец»), 29 апреля Китайское национальное космическое управление (CNSA) успешно вывело на орбиту базовый модуль будущей станции «Тяньхэ».
В июне 2021 года китайский пилотируемый космический корабль «Шэньчжоу-12» доставил на борт базового модуля трех космонавтов, которые проработали там чуть больше 90 дней и 17 сентября вернулись на землю. Следующий экипаж прибудет на станцию в конце октября 2021 года.
Фото: The New York Times/China National Space Administration and China Central Television
Планируется, что «Небесный дворец» будет полностью готов к концу 2022 года, для этого КНР отправит на орбиту 12 миссий. Согласно данным CNSA, на станции одновременно смогут находиться три космонавта или шесть человек во время смены экипажа.
Предлагаем познакомиться с внешним видом модулей, из которых будет состоять станция.
Будущее китайского космоса: многоразовая система «Тэнъюнь»
Новости развития
19 и 20 октября в г. Ухань прошел Китайский международный коммерческий аэрокосмический форум (CCAF 2020). В ходе этого мероприятия ведущие китайские предприятия космической отрасли рассказали о последних достижениях и раскрыли планы на ближайшее будущее. Сразу несколько важных новостей огласила корпорация China Aerospace Science and Industry Corp. (CASIC).
Сообщается, что корпорация продолжает работы по многоразовой космической системе «Тэнъюнь», и проектирование займет еще несколько лет. В 2025 г. CASIC планирует провести первый полет этой системы по полной программе с выходом на орбиту. Сроки начала эксплуатации пока не уточняются.
Технические подробности и основные характеристики изделия «Тэнъюнь» пока не называли. Однако на этот раз опубликовали видеоролик системы на разных стадиях полета. Он показывает систему в целом и ее отдельные компоненты, общую архитектуру и принципы действия.
В процессе разработки
О существовании проекта «Тэнъюнь» («Облачный наездник») было объявлено в 2016 г. Тогда сообщалось, что CASIC в лице отдельных институтов работает над новой многоразовой космической системой. По планам того времени, опытно-конструкторские работы должны были занять почти полтора десятилетия. Первый полет системы относили к 2030 г.
В октябре 2017 г. стало известно, что в ближайшем будущем КНР планирует провести первый запуск собственного многоразового корабля. Его собирались выполнить в 2020 г. При этом тип изделия, его возможности и предназначение не уточнялись.
В 2018 г. руководство 3-го исследовательского института CASIC раскрыло новые подробности. На тот момент проект находился на ранних стадиях, и для выполнения этих работ требовалось еще несколько лет. Целью проекта «Тэнъюнь» является создание авиационно-космической системы, способной неоднократно отправляться на орбиту и возвращаться на Землю с людьми и грузами на борту.
Речь шла о системе в составе самолета-разгонщика и космического корабля многократного использования. Такой комплекс сможет взлетать практически с любого аэродрома, выходить в наиболее удобный район пуска и осуществлять старт космического «самолета» для вывода на орбиту. Разгонщик после этого должен возвращаться на базу. По завершении миссии аппарат «Тэнъюнь» должен выполнять горизонтальную посадку на аэродроме.
Осенью 2018 г. стало известно о проведении успешных экспериментов, связанных с многоразовой системой. В аэродинамической трубе отработали разделение разгонщика и космического самолета. При расцепке элементов системы происходит резкое изменение потока, способное привести к аварии. Китайским ученым удалось проработать этот вопрос и создать эффективную систему разведения самолетов.
В сентябре 2020 г. в Китае состоялся первый запуск экспериментального многоразового космического корабля. Вероятно, это был старт, анонсированный еще в 2017 г. Какие-либо сведения о связи этого пуска с проектом «Тэнъюнь» отсутствуют, однако ее опровержения тоже не появлялись.
Согласно недавним новостям, проектирование системы «Тэнъюнь» все еще продолжается, но уже в 2025 г. состоится первый полет. Вполне возможно, что в последнее время были достигнуты определенные успехи, позволившие скорректировать график проекта в сторону сокращения. Ранее первый полет планировали в 2030 г., а теперь его перенесли на пять лет влево. Вполне возможно, что в ранее назначенные сроки смогут начать полноценную эксплуатацию.
Комплекс будущего
Опубликованные материалы показывают возможный облик будущей системы «Тэнъюнь». По своей архитектуре и внешнему виду компонентов она напоминает некоторые зарубежные разработки, но это можно объяснить близостью требований и использованных решений.
Подъем на высоту и первоначальный разгон космической ступени должен осуществляться специальным самолетом. Предлагается машина схемы «бесхвостка» с дельтавидным крылом и двумя килями. Силовая установка включает четыре турбореактивных двигателя в двух гондолах под крылом. Для решения своих задач самолет-разгонщик должен быть сверхзвуковым и высотным.
Сверху на разгонщике, на специально предусмотренной ровной площадке, помещается космический самолет. В рекламных материалах он имеет удлиненный фюзеляж большого сечения со скругленным носовым обтекателем. Предлагается использование дельтавидного крыла и V-образного хвостового оперения. В хвосте располагается единственное сопло маршевого двигателя. Части планера, испытывающие повышенные температурные нагрузки, имеют необходимую защиту и отличаются черным цветом.
CASIC не раскрывает технические характеристики системы, что способствует появлению любопытных оценок и прогнозов. Такие предположения частично подтверждаются характерными особенностями облика системы «Тэнъюнь» и зарубежным опытом разработки многоразовых космических систем.
Согласно некоторым версиям и слухам, самолет-разгонщик может быть гиперзвуковым. Для достижения таких характеристик он должен иметь комбинированную силовую установку, объединяющую турбореактивный и прямоточный компоненты. Гиперзвуковая скорость разгонщика, при всей сложности ее получения, уменьшит нагрузку на двигатели космического корабля и позволит сократить запас топлива, высвободив объемы под полезную нагрузку.
Наличие у Китая подобных технологий не подтверждается, но и не опровергается. В то же время, известно о различных исследованиях и перспективных проектах ракетной техники с применением перспективных технологий и агрегатов. Возможно, что для системы «Тэнъюнь» создаются принципиально новые компоненты, в т.ч. особые двигатели.
Сферы применения
Разработчики проекта упоминают основные возможности перспективного комплекса «Тэнъюнь», но не раскрывают реальные задачи, которые ему придется решать. При этом, рассказывая о своих космических разработках, Китай традиционно говорит об их мирном и научном характере и предназначении.
Космический самолет сможет брать на борт грузы и людей и доставлять их на различные орбиты. Его можно использовать в самостоятельных миссиях разного рода, как научных, так и военных. Аппарат сможет обеспечивать работу космических станций, доставляя экипажи и грузы. Кроме того, «Тэнъюнь» в теории способен выводить на орбиту легкие спутники или возвращать такую технику на Землю.
Весьма вероятно, что новый комплекс – при успешном завершении проекта – найдет применение во всех этих сферах. Китайская ракетно-космическая отрасль активно развивается, и ей необходимы любые новые средства с теми или иными преимуществами и характерными возможностями.
Борьба за лидерство
К настоящему времени было разработано несколько проектов авиационно-космических систем по типу «Тэнъюнь», однако ни одна из них еще не продвинулась дальше предварительных испытаний. Почти все такие проекты были закрыты ввиду высокой сложности и отсутствия решающих преимуществ перед другой ракетно-космической техникой.
В настоящее время в разных странах создается несколько проектов авиационно-космических систем разной архитектуры с отличающимися возможностями. Ожидается, что в обозримом будущем эти проекты дадут реальные результаты. Любая из новых разработок имеет шансы дойти до испытаний и реальной эксплуатации – и стать самой успешной в своем классе.
КНР включилась в эту гонку и работает над своей многоразовой системой. Уже через пять лет планируется провести первый испытательный полет, а к началу следующего десятилетия может начаться полноценная эксплуатация. Таким образом, Китай со своим проектом «Тэнъюнь» имеет шансы выйти в мировые лидеры. Однако, как и в других передовых областях, это будет совсем не просто и потребует приложить все силы и компетенции.
Конструкция китайской орбитальной станции
Впоследствии к базовому модулю будут присоединены два лабораторных модуля «Вэньтянь» и «Мэнтянь». После этого станция будет выглядеть как огромная буква Т. К созданной конструкции будут пристыковываться пилотируемый корабль «Шэньчжоу» и грузовой корабль «Тяньчжоу». Не исключено, что впоследствии китайская станция станет еще больше, потому что всего она имеет 5 стыковочных узлов. Станция будет всего лишь третьей по счету орбитальной станцией, которая состоит из множества частей. Двумя другими являются выведенная с орбиты в 2001 году станция «Мир» и нынешняя Международная космическая станция.
Схематичное изображение будущей станции
Также в конструкцию станции хотели включить телескоп «Сюньтянь», но потом его решили сделать автономным модулем. Он не будет прикреплен к станции, однако они будут двигаться по одной орбите. Иногда телескоп будет приближаться к одному из стыковочных узлов и у тайконавтов будет возможность вручную настраивать и чинить встроенное оборудование.
Примерный внешний вид телескопа «Сюньтянь»
Ожидается, что китайская орбитальная станция прослужит около 10 лет, но если она по-прежнему будет исправно работать, срок службы вполне могут увеличить. Масса станции без учета космических и грузовых кораблей составит 60 тонн, то есть он будет меньше Международной космической станции аж в 7 раз. Для выработки энергии будут использоваться солнечные панели. Впрочем, они используются почти во всей космической технике, даже в марсианском вертолете Ingenuity.
Третьи над Землей
Несмотря на попытки отправить первого тайконавта в космос еще во времена существования СССР, к успешной реализации собственной пилотируемой программы Китай приступил около 30 лет назад. Китайский пилотируемый космический корабль серии Shenzhou, оказавшийся улучшенной версией советских «Союзов», свой первый беспилотный полет в космос и успешное возвращение на Землю совершил в 1999 году. Это позволило Китаю, отправившему в 2003 году на околоземную орбиту первого тайконавта — Ян Ливэя, стать третьей страной в мире, способной доставить человека в космос. В 2008 году Китай вывел на орбиту сразу трех тайконавтов, один из которых совершил выход в открытый космос. Впоследствии Китай отрабатывал ряд космических возможностей, сегодня являющихся рутинными для России и США, в частности, стыковку пилотируемого космического корабля с одномодульной посещаемой орбитальной станцией, а также эксплуатацию основных систем, необходимых для обеспечения длительного пребывания человека на низкой околоземной орбите.
Строительство станции
После вывода на орбиту Земли базового модуля состоялся следующий запуск в рамках строительства китайской орбитальной станции. 29 мая 2021 года с помощью ракеты-носителя LM-7 в космос был выведен автоматический корабль “Тяньчжоу-2”, в тот же день он состыковался с модулем “Тяньхэ”. На борту “грузовика” находится около двух тонн топлива, различное оборудование (в т. ч. для монтажных работ в открытом космосе), а также провизия для членов первой экспедиции на станцию.
В общей сложности для монтажа всех узлов орбитальной станции потребуется по меньшей мере 11 запусков, включая доставку на орбиту базового и двух лабораторных модулей, а также запуск четырех грузовых кораблей и четырех пилотируемых экспедиций.
В 2024 году Китай рассчитывает запустить оптический телескоп “Сюньтянь” (“Путешествие по небу”), который сможет периодически состыковываться с орбитальной станцией для обслуживания.
Загрузка...
