Перегони за Місяць: Порівняння космічних програм США та Китаю

Уже кілька років поспіль у світі набирають обертів нові космічні перегони. США з Китаєм змагаються за те, хто першим побудує базу на Місяці. Звучать гучні заяви, проголошуються плани, сторони закидають одна одній наміри привласнити та мілітаризувати наш природний супутник. Багатьох може резонно зацікавити: наскільки те, що відбувається зараз, схоже на класичні місячні перегони 1960-х, і чи в змозі Китай випередити США?

Стисла відповідь на першу частину запитання: ні, нові місячні перегони не надто скидаються на попередні. У 1960-ті головним прагненням США та СРСР було продемонструвати всьому світові переваги свого політичного устрою. А ключовим критерієм був один очевидний чинник — першість. Після досягнення цієї мети що переможець, що переможений вельми швидко забули про Місяць.

Обидві нинішні країни-суперниці мають куди більше амбіцій — не просто встановити на Місяці свій прапор, а й закріпитися там. Оскільки така мета вимагатиме істотно вагоміших ресурсів, варто розглянути реальні можливості сторін протистояння станом на сьогодні.

Скільки кроків до місячної бази?

Наймасштабніший проєкт у галузі освоєння космосу — програма Artemis, яку реалізують Сполучені Штати Америки. Міжнародним доповненням до неї виступають Угоди Артеміди, пропонуючи будь-якій країні долучитися до побудови бази на супутнику Землі. Зауважимо, одна держава явно не бажає мати до всього цього стосунку, та й на неї не дуже там чекають.

Йдеться про Китайську народну республіку. За останні 25 років вона перетворилася з аутсайдера, який володів всього кількома супутниками, на єдину державу, що повністю облаштувала власну космічну станцію на орбіті.

Як заявляють представники Китаю, наступною їхньою метою має стати саме Місяць. Вони не лише хочуть висадити на нього своїх тайконавтів, але й звести там базу, яка стане основою майбутнього освоєння Сонячної системи. Цю ще не побудовану базу китайці вже встигли оголосити міжнародною. Утім, якщо відверто, список тих, хто наважився приєднатися до них, не вражає.

Тобто, нині йдеться про початок нових космічних перегонів між Заходом та Сходом. І США, і КНР уже встигли звинуватити одне одного в спробах мілітаризувати й привласнити Місяць. Проте реальний успіх тієї чи іншої сторони залежатиме не від гучних заяв, а від фактичних можливостей цих країн.

Перш ніж КНР або США і справді почнуть щось будувати на Місяці, вони мають подолати кілька технологічних сходинок. Обидві країни свої проєкти місячної бази засновують на наявності води біля південного полюса нашого супутника. Але геологічні дослідження цих місць ще тільки належить здійснити автоматичним зондам. Надалі знадобиться ракета, здатна доправити на Місяць кілька тонн вантажу. Ще потрібні корабель, яким екіпаж дістанеться орбіти, й посадковий модуль, здатний сідати на поверхню земного супутника та злітати з нього.

Безпілотні програми

Перше, що треба для висадки людей на Місяць — з’ясувати максимум необхідної інформації про тамтешні умови. Країни-суперниці частково вже розв’язали це питання: США — ще в минулому сторіччі, Китай — вже у цьому, завдяки п’яти успішним місіям станцій “Чан’е”. Однак поки що обом учасницям перегонів бракує відомостей саме про приполярний регіон. Та й інфраструктуру для майбутнього будівництва бази слід готувати заздалегідь.

Обидві держави такі завдання покладають на автоматичні станції. У випадку Китаю це будуть місії “Чан’е-6”, “Чан’е-7” та “Чан’е-8”. Перша з них має стартувати вже 2024 року, а дві інші відбудуться до кінця десятиліття.

США з усіх безпілотних місій, потрібних їм для успішної висадки людей, лише одну поклали на державне агентство NASA. Йдеться про місяцехід VIPER, який шукатиме поблизу південного полюса поклади водяної криги. Початково його запуск було заплановано наприкінці 2022 року, та згодом його перенесли на кінець 2024-го. Відомо, що зараз цей апарат проходить випробування.

Решту безпілотних місій американці віддали на відкуп приватних компаній у межах програми Commercial Lunar Payload Services (CLPS). Вона розпочалася ще 2019 року, проте жоден з апаратів, які створюються за нею, досі не підкорив Місяць. Наприклад, Peregrine від компанії Astrobotic Technology планував дістатися туди на початку 2024 року, однак через витік палива не досяг своєї мети та повернувся на Землю, щоб згоріти в атмосфері.

У решти компаній справи не набагато кращі. Nova-C від Intuitive Machines мала стартувати ще 2021 року, проте тільки зараз прибула на мис Канаверал, і її запуск намічений на лютий 2024 року. Якщо все пройде вдало, надалі відбудуться ще дві місії від цієї ж компанії. Невідомо, щоправда, коли саме це станеться.

Стан справ із XL-1 від Draper Laboratory наразі теж лишається загадкою. Masten Space Systems збанкрутувала ще 2022 року. Deep Space Systems стала частиною Redwire Corporation, і відтоді про їхній проєкт місячного ровера нічого не чути. Про апарат Blue Ghost від Firefly Aerospace відомо, що він підписаний на дві місії і має сісти на зворотному боці Місяця у 2024 та 2026 роках.

У міжнародних партнерів NASA також не все за планом. У ESA, яке виготовило сервісний модуль для космічного корабля Orion, та канадців, що створюють роботизований маніпулятор, начебто все добре. А от японський зонд Hakuto-R у квітні цього року мав усі шанси стати першим апаратом, що здійснить посадку на Місяць за програмою CLPS. Але катастрофа цьому завадила.

Ще кілька років тому доводилося констатувати, що КНР відстає від США за безпілотними місячними місіями. Утім, зараз уже можна сказати, що стан програм обох країн приблизно однаковий. Усе залежить від того, наскільки успішно будуть реалізовані місії, заплановані на 2024 рік.

Ракети США та КНР

Наступний крок, який треба зробити і американцям, і китайцям, аби дістатися Місяця — це ракета, спеціально призначена для цього. Ситуація тут дещо неоднозначна. США вже мають гігантський носій Space Launch System. Його висота 98 м, а стартова маса — 2600 тонн.

У листопаді 2022 року його навіть випробували, і він не просто вивів корисне навантаження на орбіту, але й забезпечив успішний політ повністю функціонального корабля навколо природного супутника нашої планети. Далі у межах програми Artemis NASA лише знадобиться повторити це з астронавтами на борту.

Пекін усього цього не має. Офіційно головним претендентом на звання китайської місячної ракети є “Чанчжен-10”. За висоти 93 м та стартової маси близько 2200 тонн вона дуже нагадує Space Launch System і цілком здатна доправити місячний корабель на орбіту.

Нюанс у тому, що ця ракета досі не готова. Станом на 2022-2023 роки китайські інженери все ще проводили наземні вогневі випробування окремих її двигунів та стаціонарне тестування інших систем. Перший старт анонсовано на 2027 рік, але як там буде насправді, ніхто не знає.

У Китаю є ще одна ракета, яку вони теж зможуть використовувати для доправлення астронавтів і вантажів на Місяць. Ідеться про надважкий носій “Чанчжен-9”. Це вже зовсім гігантська ракета висотою 114 м, зі стартовою масою 4600 тонн. По суті, це комуністичний конкурент для Starship від Ілона Маска.

Різниця полягає в тому, що Starship уже двічі відправляли в орбітальний політ, хоча й невдало. А от “Чанчжен-9” з 2016 року досі існує переважно на папері. І терміни її першого запуску наразі не повідомляються взагалі. Мабуть, він відбудеться ближче до 2040 року.

Що ще гірше, “Чанчжен-9” від самого початку створювалась як звичайна одноразова ракета. Однак 2022 року розробники оголосили, що змінили її конструкцію, тож тепер її принаймні частково можливо буде використовувати повторно. Як це вплине на терміни готовності, незрозуміло.

Отже, зазначимо, що США на цьому етапі значно випереджають КНР. Утім, і тут є маленький нюанс. Місія Artemis II запланована на 2025 рік. Водночас уже заявлено, що в технологічний процес виробництва ракети довелося вносити значні зміни. Чи буде другий варіант SLS готовий вчасно і скільки місяців триватиме його доведення до запуску, наразі неясно. Для місії Artemis I знадобилася понад половина року. В таких умовах ніхто не може гарантувати, що перший з початку 1970-х років політ американців до Місяця не затримається, і у Китаю не з’явиться шанс вирватися вперед.

Місячні кораблі

Наступним кроком, який слід зробити обом країнам на шляху до місячної бази, має стати космічний корабель. І тут Сполучені Штати та Китай пішли дещо різними напрямками. 

Так, США з початку 2010-х років створювали космічний корабель Orion, призначений виключно для місій на земний супутник. Піднебесна приблизно з того ж часу випробовує універсальний пілотований корабель нового покоління. Він має не тільки доправляти людей на Місяць, але й замінити на земній орбіті пілотовані кораблі “Шеньчжоу”, які КНР зараз використовує зокрема й для відправки екіпажів на свою космічну станцію “Тяньгун”. Крім того, на його основі планується розробити вантажний варіант.

І американський, і китайський кораблі вже встигли побувати в космосі. Orion в межах Artemis I здійснив безекіпажний політ навколо Місяця, що засвідчило його повну готовність до виконання основної місії.

Китайці під час роботи над своїм новим космічним кораблем здійснили два запуски. Спочатку 2016 року на орбіті побував його зменшений макет, а у 2020-му відбувся політ повністю функціонального прототипу під кодовою назвою “Китайський пілотований космічний корабель нового покоління”.

На відміну від Orion, який таки дістався Місяця, китайський корабель досяг лише орбіти нашої планети. Звичайно, можна сказати, що він передусім і призначений для роботи там, але після нібито успішного польоту у 2020-му тайконавти так на нього і не перейшли та продовжують використовувати “Шеньчжоу”.

У підсумку є всі підстави стверджувати, що американці в плані корабля суттєво випереджають КНР. Утім, ця ситуація може різко змінитися, якщо з Orion виникнуть якісь серйозні негаразди, а китайці запустять-таки свій корабель нового покоління до Місяця хоча б у безпілотному варіанті. У такому випадку досягнення обох держав на цьому етапі зрівняються.

Посадкові апарати

Звісно, просто долетіти до Місяця на кораблі — далеко ще не кінець історії. Ані США, ані КНР не розглядають можливість здійснити посадку на поверхню на тому ж апараті, яким екіпажі діставатимуться місячної орбіти та повертатимуться додому. Для цього планується скористатися спеціальними посадковими модулями.

Тут США та КНР також попрямували різними шляхами. Китай силами державних підприємств побудував невеликий спеціалізований модуль, що вельми нагадує ті, які стали в пригоді американцям під час програми Apollo. Його повнорозмірну модель уже продемонстрували широкій публіці 2023 року.

В космос цей апарат поки що не літав. Очікується, що він буде виводитися на місячну орбіту окремо і чекатиме там на корабель з екіпажем. Далі їм належить зістикуватися, а люди переходитимуть на борт модуля, розстикуватимуться і сідатимуть на поверхню Місяця. При поверненні все відбуватиметься у зворотному порядку.

Американці ж виготовлення посадкового модуля делегували компанії SpaceX. А та вирішила робити його як варіант свого космічного корабля Starship. З одного боку, це добре, оскільки дозволяє створити значно більший і потужніший апарат, аніж у китайців, ще й на часі розробки гарно зекономити.

На практиці все сильно залежить від здатності SpaceX узагалі запустити свій корабель на орбіту. Бо старт Starship можливий тільки за допомогою його гігантського першого ступеня. А значить, допоки основна модифікація корабля не здійснить перший нормальний політ на орбіту, про відправку посадкового апарата на Місяць точно не йдеться.

SpaceX двічі силкувалася 2023 року запустити Starship. Проте ці намагання завершилися невдачею ще до того, як він досяг орбіти. Наступна спроба передбачена в лютому 2024 року.

Хай там як, а без місячного модуля SpaceX не може відбутися третя місія програми Artemis. Адже американцям більше немає на чому сідати на земний супутник. І її заплановано вже на 2025 рік. Тож, якщо компанія Ілона Маска не впорається із завданням, місію доведеться переносити небезпечно близько до того терміну, на який китайці призначили свою спробу висадити людей на Місяць.

Станція та скафандри

Що стосується, власне, спорудження баз, то поки що наміри щодо цього вкрай туманні. Напевне відомо лише те, що зводити їх обидві країни планують на південному полюсі Місяця, поруч із покладами водяної криги. Також очікується, що бази обох держав складатимуться з кількох окремих модулів.

А ось якою буде їхня конструкція — все ще зберігають у таємниці. Обидві країни публікують лише загальні концепти, а ідей висловлюється чимало. Зокрема, американський проєкт освоєння Місяця передбачає розміщення на його орбіті станції, яка слугуватиме не тільки пересадочним хабом, але й буде базою для запуску космічних кораблів до інших планет.

Будівництво станції Gateway має розпочатися вже наприкінці 2020-х років, проте виробництво жодного з її модулів досі не налагодили. Відтак знову існує загроза вірогідного перенесення строків.

Для втілення як американського, так і китайського проєктів є ще чимало елементів, що потребують завершення. Наприклад, в астронавтів мають бути спеціальні скафандри для виходу на поверхню. Без них висадка не відбудеться взагалі. Китай досі з цього приводу нічого не заявляв. Натомість США довірили їхнє виготовлення компанії Axiom Space. А та не поспішає оприлюднювати їхній фінальний концепт.

Загалом ситуація така, що принаймні до стадії висадки людей на Місяць і США, і КНР окреслили своє загальне бачення, і кожна сторона заклопотана технічною реалізацією всіх елементів. Проте наразі невідомо, коли їх всі зберуть докупи, що дозволить людині ступити на поверхню нашого супутника.

У обох держав попереду ще надто багато виробничих задач та випробувань техніки. І кожна з них здатна спричинити значні затримки. Тож говорити, хто переможе у нових місячних перегонах, зарано. І незрозуміло, чим для всіх нас закінчиться створення космічних коаліцій, над якими так активно працюють США і Китай.