Китай достроил «Небесный дворец»
1 ноября 2022 года войдет в историю китайской космонавтики как дата окончания строительства первой орбитальной станции КНР. Стыковкой лабораторного модуля «Мэньтянь» («Мечты о небе») завершена сборка комической станции «Небесный дворец» («Тяньгун»), которая проработает на орбите порядка 15 лет. Официальная сдача «Небесного дворца» в эксплуатацию состоится позже в 2022 году.
Китай обзавелся собственной космостанцией спустя ровно 30 лет после запуска национальной программы пилотируемых космических полетов и спустя 19 лет после первого полета китайского космонавта в космос. Возведение «Небесного дворца» было завершено в рекордные сроки: за менее чем два года. «Строительные работы» на орбите стартовали 29 апреля 2021-го, когда Китай запустил в космос базовый модуль орбитальной станции.
Находящийся на высоте около 390 км модуль насчитывает пять стыковочных люков: по два для космических лабораторий и пилотируемых кораблей и один – для космических грузовиков.
В нынешнем году - 25 июля – к станции пристыковали лабораторный модуль «Вэньтянь» («Вопросы к небу»), который на сегодня является самым тяжелым в истории китайской космонавтики аппаратом (23 тонны). Это конструкция диаметром 4,2 метра и высотой с шестиэтажный дом – 17,9 метров. Аппарат также может похвастать самыми крупными из до сих пор произведенных в Китае космических солнечных батарей: их длина составляет 55 метров, а общая площадь – 280 кв. м.
Внутри модуля расположено восемь лабораторных отсеков, три «космические спальни» для экипажа, а также резервный пульт управления космостанцией, которым можно воспользоваться в случае неполадок на основном, расположенном в базовом модуле. Лаборатория также располагает шлюзовым отсеком для выходов в открытый космос. Он – более просторный и располагает более широкими люками, чем шлюз на базовом модуле. За бортом лаборатории установлена пятиметровая робо-рука, позже модуль будет обрастать все новым оборудованием: на его внешнем контуре установлено 22 адаптера для различных измерительных приборов.
Если на базе «Вопросов к небу» будут вести исследования в области биологии, то новый лабораторный модуль «Мэнтянь» предназначен для экспериментов в области физики и новых материалов. Обеспечить высочайшую точность исследований позволят самые совершенные в мире холодные атомные часы, которые отправились на орбиту на борту лаборатории. У этих часов сразу несколько преимуществ. Во-первых, они отслеживают время по колебанию атомов не одного, а сразу двух элементов: водорода и рубидия. Во-вторых, в отличие от земных аналогов, в космосе атомные часы работают более точно, поскольку не испытывают гравитационных и температурных помех в состоянии невесомости и предельно низких температур.
...
Китай первым в мире вывел атомные часы на орбиту в 2016 году на борту космической лаборатории «Тяньгун-2». Часы были настолько точными, что теряли в расчетах не более секунды за 30 млн лет. «Новые холодные атомные часы куда совершеннее: они не потеряют ни секунды за сотни миллионов лет», - подчеркнули разработчики.
Приглашают всех
Сразу после официального введения «Небесного дворца» в эксплуатацию, к работе китайской орбитальной станции присоединятся 17 стран. Первый пакет международных проектов предполагает исследования в таких сферах, как микробиология, астрономия и физика микрогравитации. В будущем масштабы международного сотрудничества будут только расти.
Опубликованная в январе 2022 года «Белая книга» о китайской космической программе подчеркивает, что основной принцип работы «Тяньгун» будет такой же, что и у китайской экономики, а именно – «двойная циркуляция», которая предполагает опору на собственные силы при сохранении открытости к сотрудничеству с зарубежными партнерами. Еще в мае 2018 года КНР пригласила все страны-члены ООН к взаимодействию на платформе своей космической станции. «Китайская орбитальная станция будет достоянием не только КНР, но и всего мира.
Любая страна, вне зависимости от ее размера и уровня развития, сможет участвовать в проекте на равноправной основе», - отметили в Пекине. О желании слетать в гости к китайским космонавтам уже неоднократно заявляли их российские коллеги.
Позже число гостей расширится: со следующего десятилетия «Небесный дворец» начнет принимать космических туристов. Это подтвердили и главный инженер китайской пилотируемой космической программы Чжоу Цзяньпин, и первый китайский космонавт – а ныне директор инженерного подразделения программы пилотируемых полетов – Ян Ливэй.
Что дальше
Китайская орбитальная станция начнет расширяться со своей «базовой комплектации» практически сразу после введения в эксплуатацию. Уже в 2023-м у «Небесного дворца» появится свой «смотритель». Речь идет о китайском космическом телескопе «Сюньтянь» («Небесный смотритель»), который выведут на орбиту в следующем году. Его эксплуатация начнется в 2024-м, минимальный расчетный срок службы – 10 лет. За это время 10-тонный телескоп размером с автобус будут постоянно совершенствовать, устанавливая на нем все новое измерительное оборудование.
В задачи аппарата входят исследование экзопланет, черных дыр, темной материи и многое другое. По сравнению со знаменитым американским «Хабблом» поле обзора у «Небесного смотрителя» в 350 раз больше. «Если «Хаббл» видел одну овцу, то «Сюньтянь» будет наблюдать за целым стадом», - привели образное сравнение разработчики.
Изначально телескоп планировали разместить прямо на борту орбитальной станции, однако позже от этой задумки отказались: «Небесный дворец» мог помешать наблюдениям своими вибрациями и световым загрязнением. Вместо этого «Небесного смотрителя» было решено вывести на одну орбиту с космостанцией, но на большом удалении от нее. При этом предполагаются стыковки для технического обслуживания и установки нового оборудования на телескоп силами обитателей орбитальной станции.
За время эксплуатации «Небесного дворца» Китай заметно усовершенствует свои космические технологии. В будущем летать к нему китайцы станут на возвращаемых космических кораблях: после каждой миссии обратно на Землю будет отправляться основной отсек, оставляя на орбите лишь силовую установку. Успешные испытания такого аппарата прошли в КНР еще в 2020-м. Он вдвое больше нынешних кораблей серии «Шэньчжоу». Если нынешние рассчитаны на трех человек, то максимальная вместимость новых достигает семи членов экипажа. Новинка будет почти в три раза тяжелее: ее масса составит 22 тонны против восьми тонн у нынешних кораблей. Диаметр нового корабля достигает 4,5 метров против 2,8 у «Шэньчжоу». Новая разработка «сделает возвращаемые путешествия на орбиту более удобными и доступными», сообщает китайская пресса со ссылкой на экспертов. Космические корабли следующего поколения будут многофункциональными: их можно использовать и как космические грузовики, и для отправки на орбиту космонавтов и туристов.
К моменту списания своей первой космической станции Китай будет располагать технологиями строительства гораздо больших по размерам орбитальных объектов. Уже в ближайшие пять лет страна подготовит проект сверхбольшой космостанции, которая будет как минимум в 10 раз больше МКС. Общая длина модулей проектируемого орбитального комплекса будет достигать километра. Эксперты признают, что для разработки проекта предстоит решить множество вопросов. «В частности, необходимо увеличить прочность и срок эксплуатации модулей, поскольку сборка станции на орбите будет вестись достаточно протяженное время. Например, МКС строили 12 лет – с 1998 по 2010 год - и к моменту окончания сборки самые первые модули уже почти отжили свое», - говорит научный сотрудник Китайской академии космических технологий Пан Чжихуа. По его словам, также предстоит решить проблему космического мусора, поскольку риск столкновения с ним у сверхбольшой космостанции будет гораздо выше. Однако, учитывая «китайские скорости» совершенствования космических технологий, все эти вопросы вполне реально решить.
