XUC
второе пришествие
- Регистрация
- 3 Сен 2006
- Сообщения
- 869
- Реакции
- 569
- Автор темы
- #1
Китайская Луна: вопросов больше, чем ответов
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
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
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
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».
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
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
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.
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
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
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
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».
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
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
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.