В последние десятилетия Китайское национальное космическое управление (КНКУ / CNSA) достигло больших успехов и теперь планирует новые смелые программы. В частности, продолжаются работы по крупной и смелой лунной программе. Она разделена на несколько этапов, и первые успешно пройдены. Теперь целью КНКУ является организация новых исследовательских миссий, а затем и строительство долговременной автоматизированной научной станции ILRS.
Четыре этапа
Разработка лунной программы, впоследствии названной «Чанъэ» (богиня Луны в китайской мифологии), началась в конце девяностых годов. В 2004 г. готовый план приняли к реализации, и тогда же начались первые работы. Программа разделена на четыре основных этапа со своими целями и задачами. Успешное выполнение планов одного этапа создает научную и техническую базу для перехода на следующий.
Целью первого этапа, продолжавшегося до начала десятых годов, являлся вывод космических аппаратов на орбиту Луны. Первым эту задачу в ноябре 2007 г. решил аппарат «Чанъэ-1». В декабре 2013 г. началась реализация второго этапа: автоматическая межпланетная станция «Чанъэ-3» мягко села на поверхность спутника, провела необходимые исследования и высадила первый китайский луноход. В декабре прошлого года с Луны вернулся аппарат «Чанъэ-5» с пробами грунта. Это подвело итог третьему этапу всей лунной программы.
Ракета-носитель "Чанчжэн-5" с АМС "Чанъэ-5", 23 ноября 2020 г. Фото Wikimedia Commons
Четвертый этап программы «Чанъэ» предусматривает большее количество запусков аппаратов разного назначения. Сначала на Луну отправят несколько посадочных модулей с научной аппаратурой, которые найдут оптимальные места для размещения постоянной станции. Затем в рамках того же этапа начнется развертывание самой станции, которая будет строиться по модульному принципу.
Новый этап «Чанъэ» отличается особой сложностью и потому станет самым продолжительным. Его целью является строительство полноценной станции International Lunar Research Station (ILRS). Согласно актуальным планам, первая исследовательская миссия начнется уже в ближайшие годы, а строительство всей станции удастся завершить только к 2035 г.
Любопытно, что КНКУ не планирует выполнять все работы самостоятельно и рассчитывает на помощь зарубежных коллег. Так, в марте КНКУ и «Роскосмос» подписали меморандум о совместной работе. Кроме того, две организации пригласили все заинтересованные стороны присоединяться к проекту. В июне стало известно, что уже ведутся переговоры с космическими агентствами третьих стран.
Ракета-носитель "Чанчжэн-5" и будущие АМС программы "Чанъэ". Графика IEEE
Лунные разведчики
Согласно последним сообщениям, ближайшие годы КНКУ и другие участники «Чанъэ» потратят на изучение возможных мест строительства постоянной базы ILRS. C этой целью Китай отправит на Луну две АМС; также не исключается возможность запуска техники, разработанной другими странами. Исследовательские миссии такого рода завершатся к концу текущего десятилетия.
На 2024 г. КНКУ планирует запуск сразу двух лунных станций: «Чанъэ-6» и «Чанъэ-7». Первая из них строилась вместе с «Чанъэ-5» в качестве ее дублера, но не понадобилась в этой роли и перешла на новый этап программы. Эту АМС планируют отправить в район Южного полюса Луны для проведения различных измерений. Кроме того, она должна будет собрать и отправить на Землю новую порцию грунта.
Так же к Южному полюсу отправят миссию «Чанъэ-7». В рамках этого проекта разрабатываются орбитальный и посадочный модуль, а также луноход и беспилотный летательный аппарат. Кроме того, построят и отправят на орбиту вспомогательный ретрансляционный спутник. «Чанъэ-7» проведет исследования одного из кратеров и поможет определить его перспективы в качестве места для размещения ILRS.
Лунная программа Китая и ее цели
Этапы программы строительства iLRS. Графика КНКУ
В 2027 г. КНКУ может запустить станцию «Чанъэ-8» с особым составом оборудования. Эта АМС должна будет провести опыты по использованию лунного грунта для изготовления строительных материалов и простых конструкций. Успех таких исследований серьезно упростит дальнейшее освоение Луны.
Запланированные исследовательские программы будут осуществляться при помощи существующей тяжелой ракеты-носителя «Чанчжэн-5». В зависимости от модификации и конфигурации, такая ракета может вывести на низкую опорную орбиту до 25 т или до 4,5 т на геостационарную. Этого достаточно для доставки на Луну современных АМС.
Определенный вклад в будущее строительство может внести российская АМС «Луна-25», запуск которой запланирован на май следующего года. Она доставит в южную полярную область Луны около десятка российских и иностранных приборов разного назначения. Назначенный срок активного существования – 1 год. Научные данные от «Луны-25» могут быть использованы при планировании дальнейших мероприятий по полномасштабной станции.
Станция ILRS на поверхности Луна. Графика КНКУ
Возможно, до конца десятилетия в исследованиях Южного полюса поучаствуют и другие АМС китайской или иностранной постройки. Однако пока существует только один международный меморандум, и другие страны не выражали желания участвовать в исследованиях и строительстве ILRS.
Модульное строительство
Параллельно с исследованиями в течение двадцатых годов будет осуществляться проектирование и строительство компонентов будущей долговременной станции ILRS. Согласно текущим планам КНКУ, первые элементы этого комплекса отправят на Луну в 2031 г., а последние будут развернуты через 4-5 лет. Впрочем, по результатам работы запланированных АМС планы и проекты могут быть скорректированы.
Строительство станции начнется с миссии ILSR-1, когда к Луне отправят ключевые элементы станции: автоматический командный центр, энергетический модуль и системы связи. Затем отправят модуль ILSR-2 с набором нового научного оборудования. После прилунения он будет подключен к другим средствам станции. Следующий модуль ILSR-3 займется производством стройматериалов для дальнейших работ. ILSR-4 используют для новых экспериментов, а также для сбора и отправки на Землю образцов. В 2035 г. на место работы доставят лунную обсерваторию ILSR-5 для наблюдений за космосом и нашей планетой.
Взаимодействие компонентов станции. Графика КНКУ
Компоненты станции ILSR, по расчетам, будут отличаться большими размерами и массой, из-за чего нуждаются в особой ракете-носителе. Для них предлагается сверхтяжелая ракета «Чанчжэн-9», способная выводить 150 т на НОО или 53 т на ГСО. Также разрабатываются другие проекты ракет-носителей с близкими характеристиками.
По всей видимости, в 2035 г. строительство ILSR не остановится. В дальнейшем Китай самостоятельно либо в сотрудничестве с другими странами сможет отправить на Луну новые модули и компоненты того или иного назначения. Кроме того, с определенного времени КНКУ и смежникам придется заменять старые модули, выработавшие свой ресурс. Впрочем, планы такого рода пока не раскрывались – и, вероятно, еще даже не составлялись.
Планы на будущее
Таким образом, Китай продолжает свою лунную программу «Чанъэ» и составляет планы на полтора десятилетия вперед. В ближайшие годы КНКУ проведет несколько дополнительных исследовательских миссий, а затем начнет полноценное строительство долговременной исследовательской станции. К середине тридцатых годов она приобретет предлагаемый нынешним проектом вид и сможет решать широкий круг задач.
Макет российской станции "Луна-25". Фото Wikimedia Commons
Следует отметить, что станция ILRS создается необитаемой; все ее компоненты будут работать в автономном режиме. Это позволяет в значительной мере упростить и ускорить все процессы создания и последующего развертывания техники. При этом эффективность исследовательской и иной работы останется на должном уровне.
В дальнейшем КНКУ не исключает возможность строительства и постоянной обитаемой базы – это будет уже пятый этап лунной программы. Однако сроки появления такого объекта остаются неизвестными. По разным оценкам, базу удастся создать только в середине века. Пока же все усилия участников программы «Чанъэ» сосредоточены на организации новых исследований и проектировании модулей автоматической станции. Именно эти работы определят дальнейший ход проекта ILRS, а вместе с ним и перспективы программ отдаленного будущего.