С момента своего старта в 1956 году космическая программа Китайской Народной Республики (КНР) преодолела довольно тернистый путь. Первый запуск искусственного спутника в 1970 году и последующие десятилетия относительного затишья сделали Китай самым амбициозным аутсайдером в космическом секторе второй половины ХХ века.
Однако к началу нового тысячелетия КНР сумела извлечь уроки из своих неудач. Тотальный правительственный контроль космического сектора постепенно уступает место большей свободе для частного аэрокосмического сектора. Сегодня китайский космос демонстрирует удивительные темпы роста, и даже Илон Маск недавно лестно отозвался о своих главных стратегических конкурентах, заявляя, что китайская космическая программа «гораздо более продвинутая, нежели большинство людей могут себе это представить«.
В данном цикле статей, посвященных китайскому космосу, мы расскажем об эволюции космического сектора КНР и постараемся понять, как темная лошадка из Поднебесной выбилась в главные фавориты новой космической гонки современности.
Национализируй это: старт космической программы Китая
Китайская национальная космическая программа берет свое начало в 50-х годах прошлого века. Ее родоначальником стал Цянь Сюэ-Сэнь, ученый-ракетостроитель, в 1955 году эмигрировавший из США по политическим мотивам: в пылу «охоты на ведьм» ФБР обвинило Сюэ-Сэня в сотрудничестве с американскими коммунистами. В результате ученый долгое время содержался под домашним арестом, а позднее вынужден был уехать из страны. Спустя год после возвращения на родину Цянь Сюэ-Сэнь предложил партии проект космической программы, которая была одобрена в рекордные для КНР сроки — всего за несколько месяцев со дня подачи заявки. Вспоминая историю с преследованием и последующей депортацией ученого из США, заместитель госсекретаря США Дэн Э. Кимбалл, имевший прямое отношение к этому делу, признал: «Это был самый глупый поступок, когда-либо сделанный этой страной (США). Он был не бóльшим коммунистом, чем я, но мы вынудили его уехать».
Цянь Сюэ-Сэнь отобрал порядка 200 инженеров-ракетостроителей, которые вошли в состав Пятой научно-исследовательской академии при Министерстве обороны — первого ракетостроительного института КНР.
При поддержке своего главного идеологического союзника, СССР, Китай начал развивать собственную ракетную программу. За основу китайских ракет взяли советские баллистические ракеты Р-2, тайно поставлявшиеся в Китай согласно условиям программы по обмену технологиями между двумя странами. Однако слабая технологическая и производственная база не позволила КНР в планируемый срок построить собственную ракету даже по готовому советскому прототипу. После череды переносов запуск Dongfeng-1 (так нарекли первую китайскую ракету) все-таки состоялся. Ракета на керосин-спиртовом топливе стартовала 5 декабря 1960 года. Для КНР этот триумф был выстрадан и окрашен в мрачные тона: раскол в советско-китайских отношениях, начавшийся в 1960 году, поставил точку в космическом сотрудничестве с СССР и на долгие годы оставил китайский космос наедине с самим собой.
Следующее поколение ракет, получившее название Dongfeng-2, стало почти полностью разработкой инженеров Пятой научно-исследовательской академии, однако ее старт состоялся лишь в середине 1964 года. Многим позже наработки четвертого поколения ракет Dongfeng-4 лягут в основу первой по-настоящему успешной, а главное, самостоятельной ракеты КНР — Long March 1 (ChangZheng 1 в китайском произношении). Комбинированная трехступенчатая ракета использовала как жидкостное (азотная кислота), так и твердое топливо (на нем работали маршевые двигатели третьей ступени). С этого момента именно «Великий поход» стал главной рабочей лошадкой Китая, и остается ею по сей день.
Начальное становление китайского космического сектора много чем обязано не только персоне Цянь Сюэ-Сэня, но и большому притоку государственных инвестиций в рамках национальной инициативы «Третий фронт». Грандиозная строительная кампания на протяжении почти 20 лет (1960-е и 1970-е годы) опекала китайскую космическую программу. Именно благодаря ее усилиям были построены три главных космодрома на территории КНР: центры запусков спутников в Сичане, Тайюане и Цзюцюане.
Вместе с тем государственная инициатива «Третий фронт» в существенной мере способствовала консервации китайского космического сектора. Члены Коммунистической партии Китая (КПК) не всегда имели четкое представление, какие шаги должна делать КНР для укрепления своего космического сектора. Вследствие этого бюджетные средства часто расходовались нецелесообразно, а отличные космические инициативы (как-то планы запустить первого китайского космонавта в космос до 1973 года на борту космического корабля «Шугуан») были обречены на провал ввиду внутриполитических потрясений. В результате этого первый китайский астронавт (или, если хотите, тайконавт) попал на орбиту только спустя 30 лет — в 2003-м.
Гонения на ученых в рамках китайской «культурной революции» 1966 года привели к тому, что многие космические инициативы были свернуты. Под каток реформ попал и сам Цянь Сюэ-Сэнь — на определенный срок ученый перестал курировать космическую пилотируемую программу (возможно, поэтому она и стартовала в 2003 году?).
После смерти в 1976 году Мао Цзедуна и прихода к власти Дэн Сяопина дела пошли еще хуже. Государственной поддержки лишились программы по разработке системы наземных противоракетных лазеров, радара слежения за ракетными пусками, противоракетной пушки Xianfeng. Все то, что настолько востребовано сейчас, Китай изучал еще в конце 1960-х годов. Однако громоздкая и неповоротливая партийная система КНР была не в состоянии воспользоваться собственным механизмом, и вместо развития проводила чистки профессиональных кадров. Конструкторов подбирали по идеологической приверженности политике партии, их навыки и мнения были второстепенны.
Китай имел полноценный контроль над своей национальной космической программой. Но в руках партии этот механизм оказался неэффективным.
Этот «призрак национализации» будет преследовать Китай на протяжении многих десятилетий, пока в новом тысячелетии Пекин все-таки не переосмыслит свою политику в области космоса, обратив внимание на очевидные преимущества, которые может предоставить конкурентный частный аэрокосмический сектор.
Спутники и не только: Dong Fang Hong 1 и Changkong-1
Несмотря на потерю доступа к советской ракетной программе, КНР продолжала медленно и планомерно (пресловутые пятилетние планы) развивать собственную космическую программу. Ее главным триумфом стал запуск 24 апреля 1970 года первого китайского спутника Dong Fang Hong 1. Космический аппарат весил 173 кг и предназначался для передачи радиосигнала на Землю.
После запуска Dong Fang Hong 1 Китай стал пятой страной в мире (после США, СССР, Франции и Японии), собственными силами запустившей на орбиту искусственный спутник. Главной целью DFH-1 было патриотическое радиовещание: на протяжении 20 дней аппарат транслировал гимн Поднебесной, а затем сгорел в земной атмосфере.
Годом позже после запуска Dong Fang Hong 1 КНР запустила спутник ShiJian-1, нацеленный теперь уже на научную деятельность. Космический аппарат массой 221 кг был оснащен парой детекторов, способных улавливать космическое и рентгеновское излучение, отправляя на Землю полученные результаты.
В 1975 году Китаем поставлены сразу два национальных рекорда в области космоса. В конце июля КНР смогла вывести на орбиту одну метрическую тонну полезной нагрузки, а в ноябре — вернуть спутник Fanhui Shi Weixing на Землю с помощью инновационной (для Китая) парашютной системы.
Но КНР были интересны не только собственные спутники. В конце апреля 1968 года Нанкинский университет аэронавтики и астронавтики (NUAA) разработал прототип средневысотного беспилотного летательного аппарата (БПЛА) — Changkong-1. Реактивный беспилотник был создан на базе аналогичной советской разработки — ЛА-17С. Проект долгое время оставался в тени, пока в 1977 году не был учрежден Национальный отдел беспилотных исследований, который двумя годами позже преобразовали в Институт беспилотных исследований. Его целью определили разработку многоцелевых беспилотников. Пришло время стряхнуть пыль с проекта Changkong-1.
Источник: @mikanfir1
БПЛА был способен достигать верхних слоев атмосферы с помощью реактивного планера, а после, используя собственный прямоточный реактивный двигатель, осуществлял горизонтальный полет на дозвуковой скорости. Техническая начинка Changkong-1 поражает даже по сегодняшним меркам: беспилотник был оборудован системами радиотелеметрии, системой дистанционного управления, автопилотом для взлета и посадки, а также имел резервную систему электропитания для восстановления в полете при отказе основной системы.
Главное целевое предназначение Changkong-1 было военным — БПЛА разрабатывался для забора ядерных проб из воздуха в случае потенциального ядерного конфликта. Свою первую демонстрационную миссию он выполнил во время 22-го испытания ядерного оружия Китаем в 1977 году. БПЛА дважды пролетел сквозь ядерное облако, образовавшееся после взрыва, и сделал забор проб воздуха на предмет радиационного заражения.
За годы жизни проекта появилось множество модификаций Changkong-1 (среди которых представлены маловысотная и маневренная версии дрона). Вплоть до конца ХХ века КНР активно использовала свою разработку, пока на базе нее не создала новые беспилотные решения.
Активный спрос на спутники связи становился все более ощутимым для Китая к концу 1970-х годов, когда страна сделала ставку на построение собственного «экономического чуда». Но в завершение прошлого века спутники связи весили тонны и чаще всего запускались на высокую геосинхронную переходную орбиту (GTO). С тогдашними ракетными возможностями Поднебесной достичь этого было попросту невозможно. Закономерно, для космической программы КНР определили целью создание нового типа ракет высокой грузоподъемности.
Первые ростки частного аэрокосмического сектора
Ключ к успеху лежал в новых маршевых двигателях. При разработке ракеты Long March 3 было принято решение отказаться от традиционного двигателя третьей ступени, который работал на гиперголическом топливе. Взамен ему главный конструктор Рен Синьминь утвердил концепт нового криогенного ракетного двигателя, в качестве топлива использовавшего смесь жидкого водорода (топливо) и жидкого кислорода (окислитель).
Чтобы поддерживать жидкое агрегатное состояние вещества, и топливо, и окислитель следовало хранить при предельно низких температурах. Для жидкого водорода этот показатель составлял -253℃, а для жидкого кислорода -183℃. Криогенные двигатели позволяли производить гораздо более мощный удельный импульс, что в конечном итоге сказывалось и на грузоподъемности ракеты.
Довольно сложная конструкция криогенного двигателя не была чем-то новым в мире. Тем не менее, она стала настоящим вызовом для ракетной промышленности КНР: разработка двигателя затянулась на долгих семь лет (1976-1983). В конце января 1984 года Long March 3, на борту которой был установлен геостационарный спутник связи Dong Fang Hong 2 (DFH-2), стартовала из Центра запуска спутников в Сичане. Старт проходил успешно, однако в нужный момент криогенный двигатель не смог выполнить свою главную функцию — провести повторное зажигание, в результате чего вместо GTO аппарат был доставлен на низкую околоземную орбиту (LEO).
Надо отдать должное, для китайского космоса эта неудача стала не крахом, но посильным вызовом. В критически короткий срок (всего 70 дней с момента неудачного запуска) была произведена полная диагностика двигателя. По ее результатам в его конструкцию внесли необходимые изменения. И 8 апреля 1984 года следующий запуск второго спутника DFH-2 стал настоящим триумфом для Пекина — страна в одночасье избавилась от многолетней зависимости от иностранных спутников связи, а также стала пятым по счету государством в мире, способным самостоятельно выводить космические аппараты на геостационарную переходную орбиту.
Именно успех повторного запуска Long March 3 подтолкнул КПК к довольно греховным для коммунистов мыслям — о необходимости создания собственного коммерческого аэрокосмического сектора, который будет предоставлять международным заказчикам услуги по запуску и обслуживанию спутников связи. Для обслуживания международных контрактов в июне 1993 года была создана Китайская аэрокосмическая научно-техническая корпорация (CASC), которая остается одним из главных китайских подрядчиков по сегодняшний день. В том же году было основано и Китайское национальное космическое агентство (CNSA) — правительственная организация, отвечающая за гражданское космическое управление и международное космическое сотрудничество.
Старт у частного аэрокосмического сектора был более чем обнадеживающим. В апреле 1990 года уже испытанная ранее ракета Long March 3 вывела на заданную орбиту коммерческий спутник связи AsiaSat-1. Этот успех привлек к китайским ракетам внимание как новых инвесторов, так и международных заказчиков. Но совсем скоро, в первой половине 1990-х годов, китайская индустрия ракетных запусков вновь столкнулась со старыми проблемами — нехваткой мощностей для вывода на орбиту спутников связи нового поколения, масса которых в то время довольно часто превышала две тонны.
Понимая всю ответственность и репутационные риски, китайская ракетная промышленность совершила, как многим казалось, невозможное. Всего за 18 месяцев сотрудниками Китайской академии технологий ракет-носителей (CALT) была разработана и успешно испытана Long March 2E — целевая ракета для вывода на геостационарную орбиту спутников связи массой до 3,5 тонны. Тестовый полет прошел штатно, и ракета с легкостью достигла заданного орбитального порога. Даже несмотря на то, что первый официальный запуск Long March 2E от 22 марта 1992 года закончился неудачно (двигательная установка ракеты отключилась во время старта), вся полезная нагрузка была сохранена, и уже спустя пять месяцев 2E доказала свою эффективность, доставив на орбиту спутник Optus.
Казалось, новая роль глобального поставщика услуг ракетных запусков была у КНР в кармане, но тут вмешалась чудовищная трагедия. 15 февраля 1996 года, во время планового запуска ракеты Long March 3B со спутником Intelsat 708 на борту, произошла авария. Уже на второй секунде после старта ракета отклонилась от своей вертикали и при наборе высоты стала крениться вбок. Спустя 22 секунды Long March 3B разбилась неподалеку от стартовой площадки, забрав жизни шестерых и ранив 57 человек. Это был самый черный день для космической программы КНР за всю историю ее существования.
Следующий неудачный запуск Long March 3, состоявшийся в августе 1996 года, стал финальной каплей — и частный сектор КНР начал стремительно терять свои контракты. Заказчики не рисковали доверять свои дорогие спутники пускай и мощным, но столь ненадежным китайским ракетам. Страховые агенты же, в свою очередь, не соглашались страховать объекты с такой высокой степенью риска. Казалось, начался закат столь перспективного частного аэрокосмического сектора КНР.
Но здесь КНР продемонстрировала то, что еще не раз будет выручать ее на пути становления в качестве космической сверхдержавы — удивительную способность адаптивности к новым вызовам. В стремлении повысить степень надежности своих ракет Пекин ввел целый ряд нормативных проверок контроля качества. Закрытая система управления качеством позволила кратно увеличить надежность китайских ракет. Цифры говорили сами за себя. Только вдумайтесь, за почти 15-летний период, с 20 октября 1996 года по 16 августа 2011-го, КНР осуществила 102 успешных космических запуска подряд. Оправившись от шока, Китай снова встал на свой путь доминирования в качестве одного из главных поставщиков услуг космического запуска.
Старт нового тысячелетия для космической программы Китая станет эпохой новых возможностей, и новой, более жесткой конкуренции на межгосударственной арене. Наблюдая за укреплением китайского космического сектора, США предпримут ряд превентивных мер, чтобы изолировать одного из своих самых главных стратегических конкурентов. Впрочем, как и история с изгнанием Цянь Сюэ-Сэня из США, эти шаги во многом помогут КНР стать более самодостаточным и независимым игроком. Читайте об этом в продолжении нашего материала.
