Китай готовится к следующему большому скачку в освоении космоса: строительству модульной пилотируемой космической станции “Тяньгун”.
Ожидается, что начавшееся с 2021 года строительство орбитальной космической станции “Тяньгун” будет завершено в 2022 году, после выполнения одиннадцати миссий, включая три запуска различных модулей, четыре запуска грузовых транспортных средств и четыре пилотируемых запуска.
Этот шаг следует за поэтапным подходом к развитию пилотируемой космической программы, начиная с испытательных полетов пилотируемого космического корабля (“Шэньчжоу-1” – “Шэньчжоу-4”). За этим последовал запуск пилотируемой миссии (“Шэньчжоу-5” с одним тайконавтом), запуск космического экипажа (“Шэньчжоу-6” с двумя тайконавтами и “Шэньчжоу-7” с тремя тайконавтами) и выход в открытый космос (“Шэньчжоу -7”).
Затем Китай запустил космическую лабораторию типа “Салют-1” (“Тяньгун-1” и “Тяньгун-2”), осуществил сближение и стыковку (“Шэньчжоу-8”) и длительный полет (“Шэньчжоу-9” и “Шэньчжоу-10”), а также запуск грузового корабля (“Тяньчжоу-1”) для регулярного пополнения запасов орбитальных станций.
Всего за несколько лет и после последовательного выполнения этапов программы, Китай перешел от краткосрочных пилотируемых космических полетов к строительству модульной космической станции, которая позволит экипажу оставаться на околоземной орбите в течение шести месяцев, достигнув, таким образом, возможностей, аналогичных Международной космической станции – программе, в которой участвуют США, Россия, Япония, Европа, Канада и другие страны, но не Китай.
Космическая станция “Тяньгун”
Космическая станция “Тяньгун” будет орбитальной лабораторией типа «Мир», состоящей из центрального модуля, к которому будут “постепенно добавляться другие модули.
Первоначально станция будет состоять из модуля “Тяньхэ-1″(центральный модуль), научных модулей “Вэньтянь” и “Мэнтянь”, а также “Сюньтянь”.
Модуль “Тяньхэ-1” (“Гармония небес”) будет выведен на орбиту ракетой “Чанчжэн-5B (Y2)”, запущенной с космодрома Вэньчан. При массе около 20 000 кг модуль будет выведен на орбиту со средней высотой 393 км и наклонением орбиты 42 градуса и будет служить основным модулем космической станции “Тяньгун”.
Модуль “Тяньхэ-1” разделен на две большие цилиндрические секции, самая большая из которых имеет диаметр 4,2 метра, а вторая – 3,5 метра. Его общая длина составляет 16,6 метра, а жилой объем – около 50 кубометров. Основной модуль “Тяньгун” также состоит из ресурсной секции и цилиндрической секции диаметром 2,8 метра с пятью стыковочными узлами, которые позволят присоединять новые экспериментальные модули.
Основной модуль может вместить трех членов экипажа и имеет срок службы 15 лет с обслуживанием на орбите. “Тяньхэ-1” оснащен системами жизнеобеспечения экипажа.
Модули “Вэньтянь” и “Мэнтянь” будут научными модулями массой около 20 000 кг, длиной 14,4 метра и диаметром 4,2 метра каждый. Герметичные модули разработаны на основе опыта строительства орбитального модуля “Тяньгун-2” и будут использоваться для проведения экспериментов в области наук о жизни, биотехнологии, физики, материаловедения, микрогравитации и т. д.
В дополнение к экспериментам, проводимым в герметичной внутренней части, оба модуля рассчитаны на проведение внешних экспериментов на платформах, открытых для воздействия космической среды и прикрепленных к корпусам соответствующих модулей. Они будут состыкованы с осевой секцией модуля “Тяньхэ-1”, а затем перенесены в боковой стыковочный узел с помощью системы дистанционного управления, управляемой либо изнутри космической станции, либо удаленно из центра управления.
Общая жилая площадь трех первых модулей увеличится до 110 кубометров.
Центральный модуль “Тяньхэ-1”. Источник: CMSA
Модуль “Вэньтянь” будет оснащен дополнительными системами управления, которые могут быть использованы в случае возникновения проблем с “Тяньхэ-1”. “Мэнтянь” имеет аналогичные функции “Вэньтянь”, но оснащен специальным люком, позволяющим перемещать грузы и инструменты либо с помощью экипажа, либо самостоятельно с использованием системы дистанционного управления.
Всего между основным модулем, двумя экспериментальными модулями и внешней экспериментальной платформой будет шестнадцать экспериментальных стоек. Стеллажи для экспериментов будут иметь высоту 1,8 метра, ширину 1 метр и глубину 0,9 метра, а их масса – менее 500 кг.
Другой экспериментальный модуль, “Сюньтянь”, будет космическим телескопом с зеркалом диаметром два метра. Модуль не будет прикреплен к комплексу “Тяньгун”, а будет находиться на орбите рядом со станцией. “Сюньтянь” может быть пристыкован к станции для ремонта. Он будет использоваться для изучения механизма ускоренного расширения Вселенной, темной энергии и темной материи, а также происхождения и эволюции Вселенной.
Космическая станция будет регулярно снабжаться грузовыми кораблями “Тяньчжоу”, первый из которых был запущен в апреле 2017 года к космической станции “Тяньгун-2”.
График
Ожидается, что запуск “Тяньхэ-1” состоится в апреле 2021 года. Ракета для его запуска прибыла в Вэньчан 21 февраля, и вскоре после этого началась подготовка к запуску.
После запуска модуля “Тяньхэ-1” Китай запустит грузовой корабль “Тяньчжоу-2”, который будет выведен на орбиту ракетой “Чанчжэн-7 (Y3)” со стартового комплекса LC201 Вэньчанского космодрома. “Тяньчжоу-2”, запуск которого также запланирован на апрель, будет состыковываться с “Тяньхэ-1” автономно.
После начального периода запуска на орбиту все будет готово к запуску первого экипажа “Тяньгун”.
Во вторую неделю февраля две ракеты для пилотируемых миссий были готовы к запуску с космодрома Цзюцюань. Все идет по плану, “Шэньчжоу-12” будет запущен ракетой “Чанчжэн-2F/G (Y12)” со стартового комплекса космодрома Цзюцюань LC43/91 для многомесячной орбитальной миссии на борту новой космической станции. Запуск “Шэньчжоу-12” запланирован на июнь, и ожидается, что на его борту будут три члена экипажа, которые останутся на орбите в течение нескольких месяцев.
Ожидается, что в 2021 году будут запущены грузовой корабль “Тяньчжоу-3” и пилотируемая космический корабль “Шэньчжоу-13”. Грузовой корабль “Тяньчжоу-3” будет запущен ракетой-носителем “Чанчжэн-7 (Y4)” из Вэньчана в августе, а космический корабль “Шэньчжоу-13” в пилотируемый полет должен быть запущен в сентябре или октябре ракетой “Чанчжэн-2F/G (Y13)” с космодрома Цзюцюань.
На данном этапе неясно, заменит ли экипаж “Шэньчжоу-13” экипаж “Шэньчжоу-12”, все еще находящийся на орбите, или же этот экипаж вернется на Землю до прибытия “Шэньчжоу-13”.
Модуль “Вэньтянь” станет первым из двух научных модулей, которые будут выведены на орбиту в 2022 году, за ним последует модуль “Мэнтянь”. Оба будут запущены из Вэньчана ракетами “Чанчжэн-5B”.
Экипажи
На данный момент непросто определить, как будут формироваться экипажи следующих китайских космических миссий. Однако можно определить общую группу из четырех экипажей для полетов, которые состоятся в 2021 и 2022 годах.
В состав группы входят Не Хайшэн (участвовавший в миссиях “Шэньчжоу-6” и “Шэньчжоу-10”), Дэн Цинмин, Лю Бомин (“Шэньчжоу-7”), Лю Ван (“Шэньчжоу-9”), Чжан Сяогуан (“Шэньчжоу-10), Чен Донг. (Шэньчжоу-11), Лю Ян (Шэньчжоу-9), Ван Япин (Шэньчжоу-10), Е Гуанфу, Чжан Лу, Тан Хунбо и Цай Сюйчжэ.
Некоторые из старых тайконавтов остаются в резерве: Цзин Хайпэн (который участвовал в миссиях “Шэньчжоу-7”, “Шэньчжоу-9” и “Шэньчжоу-11”), Фэй Цзюньлун (“Шэньчжоу-6”) и Чжай Чжиган (“Шэньчжоу-7”).
В течение долгого времени ходили слухи, что одна из двух женщин-тайконавтов (Лю Ван или Ван Япин) будет командиром одной из миссий на космическую станцию ”Тяньгун”. За последние недели появилось несколько фотографий Ван Япин на тренировке. Кроме того, в статье «Синьхуа» Ван Япин упоминается в связи с тренировкой по выходу в открытый космос. Таким образом, вполне возможно, что она будет в одной из первых двух миссий на “Тяньгун” и, вероятно, займёт место командира в одной из этих миссий.
Миссия «Шэньчжоу-12» продлится 90 дней, и во время пребывания на орбите экипаж будет выполнять различные внекорабельные работы по установке манипулятора и другого оборудования, подготавливая станцию к установке новых модулей.
Дэн Цинмин был дублирующим членом экипажа в трех миссиях и, возможно, примет участие в одной из двух миссий, которые будут запущены в 2021 году.
Как считается, Чэнь Дун, Ван Япин и Е Гуанфу войдут в состав экипажа “Шэньчжоу-12”.
Если миссия “Шэньчжоу-12” продлится примерно 90 дней, это позволит “Шэньчжоу-13” начать свою миссию в сентябре или октябре, продержавшись на орбите около 180 дней и «передав» “Тяньгун” экипажу “Шэньчжоу-14”, который будет запущен в марте 2022 года, и таким образом наблюдать за прибытием новых модулей.
Первые эксперименты на “Тяньгуне”
В рамках космического сотрудничества между Китаем и несколькими странами было отобрано девять экспериментов для проведения на борту космической станции “Тяньгун”. Процесс отбора экспериментов был организован совместно с Управлением Организации Объединенных Наций по вопросам космического пространства (ЮНООСА).
Рендеринг полностью собранной станции Тяньгун – Xinhua
Эти опыты охватывают области астрономии, физики микрогравитации жидкости и горения, наук о Земле, космической техники и наук о космической жизни и технологии.
Эксперименты из области астрономии будут посвящены изучению гамма-всплесков (Швейцария, Польша, Германия и Китай) и спектроскопическому исследованию туманного газа (Индия и Россия). В экспериментах по физике жидкости в условиях микрогравитации и горению будет изучаться поведение частично смешивающихся жидкостей в условиях микрогравитации (Индия и Бельгия), будет использоваться высокоэффективная система охлаждения для космических применений (Италия и Кения), а также будет изучаться неустойчивость пламени под воздействием вихрей и акустических волн (Китай и Япония).
Прибывший из Мексики эксперимент по наукам о Земле собирается использовать инфракрасную платформу для наблюдений Земли, а эксперимент по космической технике (Саудовская Аравия) собирается изучать разработку солнечных элементов для космических применений.
Эксперименты в области космической науки и техники будут посвящены изучению опухолей в космосе (Норвегия, Франция, Нидерланды и Бельгия) и влиянию микрогравитации на рост и производство биопленок болезнетворных бактерий (Перу и Испания).
