Китай опоздал в том, чтобы стать первопроходцем на заре космонавтики. Ни ракетная, ни технологическая (речь именно о космических технологиях) промышленность не поспевала за планкой, которую каждый раз поднимали СССР и США. В лучшем случае КНР попадала в пятерку стран, «которые уже сделали это», когда проводила свою очередную миссию.
Но китайский космос уже преодолел первую космическую. Это хорошо видно даже через призму лунной и марсианской программ КНР, где почти ежегодно ставятся новые рекорды. Сейчас эти планетарные миссии — витрина эффективности проводимой Пекином политики в сфере космоса.
В новой части статей о космической программе КНР мы расскажем о лунной программе Поднебесной.
Четыре этапа лунной программы CLEP
У китайцев довольно странные взаимоотношения с цифрой 4. Это похоже на неприязнь к числу 13 в Европе. Вы не часто встретите четыре этажа в зданиях или четвертые номера в отелях, ведь цифра считается несчастливой.
Но именно из стольких этапов состоит Китайская лунная исследовательская программа (China Lunar Exploration Program, CLEP), получившая сокращенное название Chang’e (в честь китайской лунной богини Чанъэ и главного космического корабля миссии).
Китайская лунная программа нацелена на выполнение четырех последовательных оперативных фаз:
- Орбитальная разведка Луны — в рамках миссий Chang’e 1 и 2.
- Посадка на поверхность — в рамках миссий Chang’e 3 и 4.
- Сбор и доставка образцов — для этого путешествие к Луне и обратно совершили два лунных дрона-заборщика Chang’e 5 и резервный 5-Т1.
- Развертывание лунного аванпоста (роботизированной исследовательской станции) — на достижение этой цели будут направлены будущие миссии Chang’e 6, 7 и 8.
Каждый из пунктов призван символизировать новую степень технического превосходства КНР на пути к достижению главной цели — создания условий для устойчивого присутствия людей на Луне
Серьезные попытки КНР покорить Луну пришлись на ХХI век. В октябре 2007 года Поднебесная запустила свою первую лунную миссию — Chang’e 1. На протяжении 16 месяцев (с 1 ноября 2007 года по 1 марта 2009-го) беспилотный орбитальный зонд проводил пассивное многоканальное микроволновое сканирование лунной поверхности с помощью установленного на борту радиометра. После окончания миссии Chang’e 1 в 2009 году Китай получил в личное пользование 175 Гб данных микроволнового сканирования в различных спектрах, на основании которых можно было составить полную топографическую карту Луны, что и было сделано Китайским национальным космическим управлением (China National Space Administration, CNSA) в дальнейшем.
Три года спустя КНР продолжила изучение лунной поверхности во время миссии космического зонда Chang’e 2. Во многом он был близнецом Chang’e 1 и выполнял схожие задачи. Главным отличием была, разве что, более продвинутая бортовая камера, позволившая зонду получать информацию теперь не только в радио-, но и в оптическом диапазоне.
Во многом именно на данные, полученные в ходе разведывательных миссий первых двух Chang’e, Пекин ориентировался при выборе посадочных зон на Луне во время второй фазы лунной программы CLEP — фазы посадок.
Пионером стал космический аппарат Chang’e 3 массой 1,2 тонны. Он стартовал 1 декабря 2013 года из Центра запуска спутников в Сичане на борту ракеты Long March 3B. Спустя две недели Chang’e 3 начал снижение к поверхности спутника, занявшее у него 12 минут. В процессе полета космический аппарат использовал подруливание с помощью бортового двигателя с регулируемой тягой. Несколько не сложилось с местом посадки: вместо кратера Sinus Iridum посадочная платформа оказалась в центре Mare Imbrium.
В качестве полезной нагрузки роботизированная посадочная платформа несла небольшой луноход Yutu-1 массой 140 кг, который отстыковался после посадки. Оснащенный радиоизотопным нагревателем, не дававшим бортовым системам замерзать во время лунных ночей, на протяжении своей активности Chang’e 3 провел эксперименты с экстремально ультрафиолетовой камерой (EUV) с целью изучить влияние космического излучения на внутреннюю магнитосферу Земли — плазмосферу.
Но настоящий триумф ждал впереди. В 2019 году КНР отправила на Луну Chang’e 4. Главная особенность миссии заключалась в том, что впервые в истории человечество решилось посадить космический аппарат на обратную сторону Луны. Результат вам, конечно, уже известен: 3 января 2019 года КНР первой в мире совершила посадку на обратной стороне нашего спутника.
До успеха Chang’e 4 абсолютно все лунные миссии запускались почти по прямой орбитальной траектории как наиболее короткой и, как считалось, менее затратной по расходу ракетного топлива. CNSA, напротив, смогло доказать, что умелая работа математиков с гравитационными константами небесных тел при расчете орбитальной траектории способна творить чудеса.
Гравитация Луны действительно погасила инерционный импульс космического корабля Chang’e 4 в момент огибания ним спутника, сделав его посадку по-настоящему мягкой
После приземления посадочная платформа Chang’e 4 высвободила роботизированный ровер Yutu-2 — колесный луноход на солнечных батареях, аналогичный тому, что запускался в рамках предыдущей космической миссии. Несмотря на заявленный эксплуатационный период в один год, Yutu-2 продолжает свою активность, регулярно отправляя на Землю данные телеметрии и совершая поездки в радиусе 10-километровой зоны.
Следующая по счету, пятая миссия космического аппарата Chang’e смогла доставить с Луны на Землю образцы почвы. Причем очень большое количество — зонд насобирал почти 2 кг (1731 г) грунта. Пожалуй, больше сувениров из своих лунных командировок доставляли на Землю лишь американцы, однако это были команды астронавтов, каждый со своей парой сильных рук в активе. У КНР же в распоряжении был только роботизированный модуль, оснащенный буром и контейнером для хранения. Всего за 16 дней со дня посадки Chang’e 5 на Луну образцы грунта уже получили китайские ученые. Третья по счету фаза лунной программы CLEP успешно завершилась.
На подходе заключительный, четвертый этап лунной программы CNSA — создание роботизированной исследовательской станции. Планируется еще один возврат лунных образцов на Землю (миссия Chang’e 6, 2025 год), эксперименты по поиску месторождений ресурсов на южном полюсе Луны (Chang’e 7, 2026 год), а также попытка их добычи и использования на месте, например для целей трехмерной печати. Для этого планируется даже доставить портативный 3D-принтер, который будет установлен на посадочной платформе Chang’e 8. Запуск восьмой и последней на данный момент лунной миссии программы Chang’e намечен на 2028 год.
Пилотируемые космические миссии и ILRS
Четко определен и вектор реализации лунных пилотируемых миссий со спуском астронавтов на поверхность Луны. Согласно июльской информации от новостного агентства Reuters, цитирующего Чжана Хайланя, заместителя главного конструктора Китайского пилотируемого космического агентства (China Manned Space Agency, CMSA), у КНР уже готов план программы будущей лунной высадки.
С целью реализации миссии будет осуществлено два ракетных запуска. Первый доставит на орбиту Луны орбитальный космический корабль с экипажем, а второй — посадочную платформу для спуска на поверхность спутника. На лунной орбите состоится стыковка обоих модулей, после чего астронавты перейдут в посадочный модуль для выполнения пилотируемой посадки на поверхность спутника. Завершив весь перечень научно-исследовательских работ на Луне, команда вернется на борт посадочной платформы, которая доставит астронавтов к космическому кораблю на орбите. На нем экипаж совершит свое обратное путешествие на Землю.
На девятом Китайском частном космическом симпозиуме в Ухане Чжан Хайлань рассказал первые подробности о космическом корабле для астронавтов. По его словам, тот может осуществлять высокоскоростной вход в атмосферу и совершать долговременные перелеты в глубоком космосе. Возможно, именно этот китайский космический корабль (очень похожий на американский X-37B) недавно закончил свою 276-дневную миссию на орбите Земли.
Ожидается, что будущие запуски будут осуществлены на пока еще не созданной сверхтяжелой ракете Long March 10, разработка которой в настоящее время на начальном этапе. Ракета сможет доставить на Луну 27 тонн полезной нагрузки (70 тонн на низкую околоземную орбиту Земли). Такое разбиение запусков поможет КНР обойти проблему отсутствия сверхтяжелых ракет-носителей по типу Starship от SpaceX, способной довезти до Луны 150 тонн полезной нагрузки (при условии орбитальной дозаправки ракеты).
Не забываем и о проекте Международной лунной исследовательской станции (ILRS), которая должна стать первым долговременным населенным аванпостом на Луне (мы уже рассказывали о ней в предыдущей части этого материала). Хотя в оригинальном проекте и указана роль Роскосмоса как второго его главного исполнителя, несомненно, ILRS — это почти во всем китайская разработка. Ведь, несмотря на название, Луна для московской «Луны-25» осталась недосягаемой (хотя деятельность по обмену опытом и космическими технологиями между РФ и КНР исключать нельзя).
Уже известно и о планах CSNA создать на Луне устойчивую сеть телекоммуникации, навигации и дистанционного мониторинга. Для этого планируется использовать малое спутниковое созвездие Queqiao (всего два спутника), которое будет размещено на геостационарной лунной орбите. Первый спутник созвездия Queqiao был запущен 14 июня 2008 года, незадолго до старта Chang’e 4. Запуск второго планируется в первом квартале 2024-го.
Спутники связи лунной группировки Queqiao будут сообщаться с китайской системой спутниковой навигации Beidou. Некоторые активные терминалы связи разместятся в районе двух точек Лагранжа: L1 и L2. Это комплексное взаимодействие поможет лунной станции поддерживать бесперебойное сообщение с Землей, вне зависимости от ее положения по отношению к земным станциям приема сигнала. Спутниковое созвездие Queqiao может способствовать не только организации устойчивой связи на Луне. CSNA уже вынашивает планы по использованию этих спутников для передачи сигнала во время своих марсианских и венерианских миссий.
Сегодня шаги в реализации лунной программы CLEP (Chang’e) наглядно демонстрируют, что земное суеверие с цифрой 4 оказалось совершенно неприменимым для Луны. Китай проводит лунные миссии последовательно и уверенно, предоставляя свободный доступ ко многим аспектам своей научной деятельности. Но прежде чем констатировать тотальный успех CNSA, сначала подождем окончания программы Chang’e и первых проб возведения ILRS на лунном грунте.
