Еще в прошлом году чувствовалось, что 2020 год будет очень богат на китайские космические достижения. На этот год планировались испытания нового перспективного пилотируемого корабля, начало развертывания тяжелой орбитальной станции на орбите, запуск к Луне станции для доставки на Землю лунного грунта и отправка к Марсу марсохода.
Каждая из этих миссий, уже сама по себе, очень эффектная. Ну а то, что их могут реализовать в один год, еще больше усиливает впечатление. А ведь может быть, я что-то и забыл.
При этом, первая миссия из списка, уже на орбите. Ее и разберем в данной статье.
История
О существовании в Китае программы по разработке нового пилотируемого корабля широкая общественность узнала в 2016 году. 8 марта того года главный конструктор китайской пилотируемой программы Чжоу Цзяньпин сообщил, что в первом полете новой ракеты СZ-7 будет испытано возвращение прототипа данного корабля.
Про корабль стало известно, что его разработчиком является 508 институт Китайской исследовательской академии космической техники (CAST). Данный институт подготовил проект к 2013 году, а, например, в ноябре 2015 года проводились испытания трёхкупольной парашютной системы
25 июня 2016 года СZ-7, действительно, отправила в космос данный аппарат, вместе с другими экспериментальными спутниками.
Прототип был выполнен, приблизительного, в масштабе 60% от базового корабля. Он представлял из себя, усеченный конус с максимальным диаметром 2,6 метра, высотой 2,3 метра, и массой 2600 кг.
Вот хороший ролик, где показана сборка и запуск данной капсулы
Вот как она выглядела в полете вместе с разгонным блоком
На следующий день была проведена операция по возвращению спускаемого аппарата с орбиты. Причем она была сделана по очень занятной схеме. Разгонный блок YZ-1A сначала отработал тормозной импульс и перевел капсулу на траекторию входа в атмосферу, дальше СА и РБ разделились и разгонный блок дополнительным импульсом вновь вернул себя на околоземную орбиту.
Капсула успешно затормозилась в плотных слоях атмосферы, после чего был выведен сверхзвуковой стабилизирующий парашют, а на высоте 10 км вытяжной и основной парашют.
Вскоре после посадки ее нашла поисковая группа. Отстрела парашюта не было, так что капсулу немного протащило по полю.
Если до полета была отмечено, что пока проект многоцелевого пилотируемого корабля не был утвержден Госсоветом КНР, после успешного полета демонстратора ситуация явно поменялась.
Вот прошло четыре года и 5 мая 2020 года первая CZ-5В отправляет на орбиту первый китайской корабль новой серии. Срок на разработку не рекордный, но он весьма достойный.
Корабль
Сравнение из китайского источника «Ориона», ПТК НП «Орел» и «китайца».
Хотел бы отметить, что пока китайцы (судя по иероглифам) называют его просто пилотируемым кораблем нового поколения. Но аббревиатуру ПКНП использовать сложно, слишком похожа на нашу.
Видно, что общая компоновка похожа. Но у китайского корабля более маленький спускаемый аппарат, но больший по размерам агрегатный отсек. Возможно, в нем будет несколько теснее, впрочем, и компоновать такой корабль под нужную ХС, должно быть удобнее. В частности, похоже, он будет легче, чем «Орион». Испытательный корабль весит 21,6 тонны, тогда как «Орион» должен весить порядка 24 тонн.
Даже при появлении первой информации, мало кто сомневался, что новый китайский корабль будет аналогом американского «Ориона» или российского ПТК НП. То есть кораблем, заточенным для полетов на окололунную орбиту. Но и китайцы это не особо скрывали.
Например, несколько лет назад один из разработчиков китайской космической программы Чжан Бонань сказал следующее:
«В настоящее время, из зарубежных пилотируемых космических кораблей, только космический аппарат НАСА «Орион» имеет возможность обеспечения лунной экспедиции. Следующее поколение наших пилотируемых космических кораблей, будет выполнять полеты как околоземную орбиту, так и осуществление пилотируемой лунной миссии».
Действительно, среди этих кораблей на тот момент только „Орион“ прошел летные испытания на орбите Земли. В рамках миссии EFT-1 в 2014 году. Испытания нашего корабля на данный момент намечены на 2023 год.
Текущий корабль действительно испытательный. На нем не видно следов стыковочного узла, при старте не применялось САС. Но это именно первый летный образец китайского пилотируемого корабля.
Как я уже когда-то писал, основным отличием „лунных“ кораблей от „орбитальных“ является объем топлива, позволяющий ему выходить/сходить на орбиту Луны. На втором месте должна стоять возвращаемая капсула, рассчитанная по нагрузкам на вход в атмосферу Земли, со скоростью близкой ко второй космической.
По описанию миссии, именно этим элементам миссии и будет посвящен данный полет. На данный момент носитель вывел нагрузку на орбиту порядка 160х370 км. Но потом он должен перейти на орбиту с апогеем 8000 км. На это требуется порядка 1300 м/с. Это уже выглядит близким к требуемой энергетике для лунных полетов. По результату полета можно будет оценить характеристическую скорость точнее.
Надувной спускаемый грузовой аппарат
Кроме корабля, в космос отправился некий гибкий надувной груз, который должен вернуть экспериментальный грузовой макет.
Идеи о разработке специального надувного спускаемого аппарата, ходили давно. Более того, в России по договору с ЕКА, на базе наработок по „Марс-96“ разработали надувной вариант, при помощи которого попробовали вернуть из космоса как разгонный блок „Фрегат“, так и специальный демонстратор во время первого пуска „Фрегата“ 9 февраля 2000 года. Но на земле бушевал буран и поисковые службы смогли найти только демонстратор. Где место посадки „Фрегата“ и сейчас не известно.
Тогда были наполеоновские планы по использованию подобной технологии в будущем. Включая даже индивидуальный спуск космонавта с орбиты. Но потом все затихло. Может китайцам повезет больше.
Данный китайский аппарат должен был вернуться сегодня. Но, похоже, что-то пошло не так. Подождем официальных сообщений.
Ракета CZ-5B
Несколько слов о ракете.
Ракета пакетной схемы. На центральную кислородно-водородную ступень навешаны кислородно-керосиновые ускорители. Стартовая масса порядка 850 тонн.
На данный момент это самая мощная РН, что есть в китайском арсенале. Масса на низкую околоземную орбиту называется в 25 тонн.Но для лунной программы она может быть (и скорей всего будет!) использоваться только для беспилотных пусков. По полезной нагрузке она находится в одном классе с нашей „Ангарой“, а ее базовые технологии (как и у «Ангары») не позволяют их масштабировать в супертяж, необходимый для осуществления лунной программы.
Собственно, очень похоже, что это практически максимум, что можно получить на базе YF-100, выросших из технологии РД-120. Для сверхтяжа нужны новые типоразмеры баков и новые двигатели. В Китае это понимают.
Но, опять же повторюсь, это не значит, что она не нужна. Эта размерность очень хороша, для запуска автоматических станций к Луне, базовых блоков новой китайской модульной станции и отработки перспективного корабля на орбите Земли. Так что этот носитель в ближайшие десять лет, уверен, выведет много интересных аппаратов.
Небольшой итог
Подозреваю, что у всех возник вопрос: а что дал данный запуск Китаю в рамках текущей лунной гонки, что сейчас идет? Возможно, ответ удивит, но по очкам сейчас Китай вырвался вперед.
Раньше за США было испытание „лунного“ корабля на орбите Земли и орбитальная станция детального разрешения Lunar Reconnaissance Orbiter (кратковременные миссии не берем). За Китаем же, были беспилотные луноходы, в том числе на обратной стороне Луны, и первый в истории спутник ретранслятор „Цюэцяо“ в точке Лагранжа. Таким образом Китай опережал в беспилотных миссиях, а США — в отработке пилотируемых.
Сейчас в отработке пилотируемых миссий наступил паритет. Более того, есть шанс, что Китай раньше США запустит пилотируемый вариант нового корабля. Также он активно развивает межпланетные станции. Уже в этом году, он обещает запустить станцию для возвращения на Землю лунного грунта.
Тем не менее, это опережение только по очкам. Ведь для осуществления пилотируемого полета на Луну нужны, как и беспилотные аппараты для отработки технологий, так и орбитальные аппараты, посадочные и сверхтяжелая ракета, что все это выведет.
По вопросу лунного пилотируемого посадочного аппарата, на начальном этапе находятся все. Хотя в США его недавно начали детально прорабатывать. В чем США действительно продвинулись, так это в разработке сверхтяжелого носителя. На данный момент его первый пуск стоит на 2021 год. Этот пуск беспилотный, но с большей степенью вероятности, именно США первыми осуществят облет человеком Луны в рамках текущей лунной гонки.
По моим данным, в Китае идет определенная битва между двумя разными концепциями сверхтяжа, так что когда они называют 2030 год, годом первой высадки китайского космонавта на Луну, это вряд ли будет сильно отличаться от миссии. В США пока называют 2024 год, но шансов на высадку в этот год очень мало, реальная дата сместиться на вторую половину 20-х годов. Так что наблюдать за текущим противостоянием будет интересно.
Что до России, то сейчас она находиться на третьем месте, и то только потому, что других стран, объявивших о своей пилотируемой лунной программе, нет. Плюсом отчасти можно назвать то, что концепция полетов к Луне за эти годы сформировалась и потихоньку переходит к реализации.
Уже в 2021 год должна состояться посадка на Луну нашей новой станции, судя по последнему обсуждению в правительстве, этот аппарат уже на сборке. Концепция Восточного, сформирована в том числе, созданием стартового комплекса сверхтяжа. Этот носитель, порой, обсуждался на самом высоком уровне. Дата нашей первой высадки на Луну стоит на 2030 год. И в целом, если не будет проблем с финансированием, это реальный срок
Минусом можно назвать то, что финансирование разработки ПТК НП было, мягко говоря, нестабильным. Из-за чего он превратился в долгострой. Люди уже реально стали уставать от таких сроков. Плюс последние трагические события связанные как с экономикой, так и с коронавирусом. В частности вчера, за пару часов до полета китайского аналога ПТК НП пришло трагическое известие о смерти генерального конструктора РКК „Энергия“ Евгения Микрина. На котором, действительно, было завязано многое. И как сейчас распределятся роли и сроки, пока не может сказать никто.
Автор: Шубин Павел
