Китай достроил космическую станцию "Небесный дворец"

Первое 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 космической станции "Небесный дворец" ("Тяньгун"), которая проработает на орбите около 15 лет. Официальная сдача "Небесного дворца" в эксплуатацию состоится чуть позже.

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 километров 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 роборука, 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.