Великі сподівання: космічна програма Китаю

3 січня 2019 року зонд «Чан’е» успішно сів на зворотний бік місяця, привернувши увагу всього світу до китайської космічної програми. Хоча Китай включився в гонку з освоєння космосу пізніше за інших, він пройшов шлях від першої людини в космосі до першої висадки модуля на зворотному боці Місяця усього за 15 років і не має наміру зупинятись. На чому базується космічна програма піднебесної — у своїй статті з’ясували автори журналу Space, The Universe & Everything.

Передісторія

Нинішня місія є логічним продовженням і доповненням триетапної програми китайської пілотованої космонавтики. Щоб зрозуміти її суть, нам знадобиться невеликий словник і хронологія подій. Поточна програма під назвою «Проект 921» розпочалась ще у 1990-х роках. Результатом першої її фази стала відправка у космос людини у 2003 році. 38-річний Ян Лівей на кораблі «Шеньчжоу-5» вийшов на навколоземну орбіту (щоправда, через 40 років після США і Росії). Другий етап передбачав запуск на орбіту космічних лабораторій для короткотермінових завдань, а третій має на меті побудову довготермінової багатомодульної орбітальної станції у 2022 році.

Утім, перші кроки в освоєнні космосу Пекін здійснював ще за часів «космічних перегонів» США і СРСР. Запуск першого китайського супутника відбувся у 1970 році, а в 1976 році країна розробила технологію повернення супутників. Нині китайські ракети вже відправили у космос понад 500 апаратів, і якщо для першої сотні пусків знадобилося 37 років, то тепер усе відбувається значно інтенсивніше (так, у 2018-му Китай запустив найбільше ракет серед усіх країн світу — 39 за рік, тоді як США — 34).

У 2003 році представник Китаю вперше полетів у космос, і з того часу 12 тайконавтів (китайська назва для космонавтів), зокрема двоє жінок, виходили на орбіту. На черзі плани з освоєння Місяця й політ до Марса. Але про плани згодом, спочатку з’ясуємо основні поняття.

Словник китайського «космосу»

«Чан’е» — це серія апаратів для освоєння Місяця. Посадку на зворотний бік супутника Землі здійснив зонд під номером 4. Це стало продовженням попередньої місії 2013 року, коли за допомогою автоматичної міжпланетної станції «Чан’е-3» на Місяць було доставлено місяцехід «Юйту». Наступні місії «Чан’е-5» і «Чан’е-6» мають доставити зразки з Місяця на Землю для досліджень. У січні 2019 року поверхнею Місяця «прогулявся» місяцехід «Юйту-2» (з кит. — «Нефритовий кролик»). Ці назви запозичені з китайської міфології. У стародавньому Китаї вважали, що в палаці на Місяці живе кролик, який товче у ступі зілля безсмертя. А міфічна Чан’е, дружина борця із чудовиськами стрільця Хоу Ї, вкрала зілля безсмертя, полетіла на Місяць і перетворилася там на жабу. У пізніших версіях перекази про Чан’е і місячного кролика поступово злилися в одне ціле: Чан’е стала богинею Місяця, що живе в палаці разом із кроликом.

Старт апарата здійснювали з космодрому Січан, але у 2014 році було побудовано і новіший – Веньчан, який планують використовувати для продовження космічної програми, адже до 2022 року Китай має намір завершити будівництво нової тримодульної орбітальної космічної станції. Космічна програма КНР вже готує тайконавтів і планує перемістити перший модуль на космодром.

Нова китайська космічна станція буде не дуже великою: згідно з інформацією South China Morning Post, одночасно на станції можуть перебувати до трьох людей. У червні цього року Космічна програма КНР проведе спільну роботу з Управлінням з питань космічного простору ООН, щоб завершити відбір заявок і запустити ряд спільних проектів. Нині в китайської програми вже є невелика станція на орбіті — «Тянгун-2» («Небесний палац» — ще одне відсилання до міфу). Улітку цього року її планово виведуть з орбіти, де вона перебуває з 2016 року. Її попередниця «Тянгун-1» у квітні минулого року також планово згоріла в атмосфері над Тихим океаном.

Ці станції були другим етапом космічної програми. «Тянгун-1» мав перевірити всі можливості для розгортання великої лабораторії в космосі, стикування модулів, необхідних для розгортання космічної станції. А «Тянгун-2» — це і є лабораторія. Ще один важливий штрих до того, які роботи велися Китаєм в освоєнні космосу, стосується 2007 року, коли Китай вперше продемонстрував технологію перехоплення штучних супутників.

Для тесту обрали старий і вже непотрібний метеорологічний зонд та знищили його просто на орбіті, чим неабияк занепокоїли інші країни. Випробування засудили США, Канада, Австралія та Японія, а Китай у відповідь заявив, що так протистоїть спробам мілітаризації космосу і нової гонки озброєнь.

У 2016 році Китай запустив перший у світі супутник для квантової передачі інформації. Його назвали «Мо-цзи» на честь давньокитайського філософа. Це зв’язок, повністю захищений від хакерських атак. «Дані, що передаються із супутника, містяться в серіях фотонів, які неможливо перехопити або скопіювати. Будь-яка спроба перехоплення призведе до їх самознищення. Експеримент провели у співпраці з Австрією. Хоча ця новина пройшла менш помітно, — каже вільний дослідник і мейкер Максим Лосєв, — вона є дуже важливою, бо йдеться не лише про передачу інформації, а й про посилення обороноздатності Піднебесної».

Китайсько-американське протистояння

Не можна сказати, що між США і Китаєм розгорнулись такі самі космічні перегони, як колись між Америкою і Радянським Союзом, проте ситуація все ж доволі напружена. Насамперед американських чиновників не влаштовує широка військова складова у китайській космічній програмі.

Так, нещодавно стало відомо, що Пентагон просить 2 мільярди доларів і 15 тисяч співробітників для створення нових Космічних сил США протягом п’яти років. Відповідну пропозицію відомство подало до Конгресу. «Створення нового роду військ — Космічні сили — один із проектів, які просуває президент США Дональд Трамп. Тепер доля проекту залежить від рішення Конгресу», — йдеться в повідомленні. Віце-президент США Майк Пенс у статті американської газети The Washington Post, опублікованій напередодні, навів аргументи на користь необхідності створення Космічних сил. За його словами, Росія і Китай агресивно розробляють і розміщують на навколоземній орбіті об’єкти — зокрема протисупутникову зброю, авіаційні лазери, гіперзвукові ракети — які перетворили космос на воєнізований простір. Якщо Конгрес ухвалить рішення про створення Космічних сил, вони можуть стати першим новим родом військ у США з часу виділення Військово-повітряних сил в окремий рід військ у 1947 році.

«Зараз космічне суперництво не таке розвинене, як, наприклад, за часів Холодної війни. Але величезну роль грає наявність незалежної космічної програми. Це дає можливість проводити різні випробування та експерименти, не посвячуючи в подробиці інші країни», — додає Максим Лосєв.

Проте американці таки вживають заходів для обмеження діяльності Китаю у космосі. Так, у 2011 році конгресмен Френк Вольф домігся внесення до федерального бюджету пункту щодо заборони Американському космічному агентству співпрацювати з Китаєм. Взагалі він послідовно провадив антикитайську політику, критикуючи Піднебесну за порушення прав людини, і навіть зміг перейменувати вулицю, де розташоване посольство, на честь китайського дисидента Лю Сяобо.

Утім, завдяки новій місії на Місяць в американсько-китайських стосунках почалося потепління: NASA виконало зйомку «Чан’е-4», і ці кадри дозволяють ретельно роздивитись апарат на зворотному боці земного супутника.

Навіщо Китаю зворотний бік Місяця?

Апарат «Чан’е-4» приземлився на Місяць у басейні Південний полюс — Ейткен. Це кратер, що ймовірно утворився від зіткнення супутника із величезним астероїдом мільярди років тому. Потужне зіткнення могло пробити місячну кору до шару мантії. Місія «Чан’е-4» допомагає з’ясувати, чи так це насправді, і дізнатися більше про історію єдиного природного супутника Землі.

Місія також аналізує радіосередовище на зворотному боці Місяця, щоб оцінити можливості для майбутнього розміщення тут радіотелескопів. Ця місія є частиною великої програми Китаю з дослідження природного супутника Землі. Перша і друга місії збирали дані з орбіти, а метою третьої й четвертої була діяльність безпосередньо на поверхні супутника. Завданням місій «Чан’е-5» та «Чан’е-6» буде зібрати зразки місячного ґрунту й доставити їх на Землю.

«Місяць становить інтерес як джерело цінних ізотопів, як-от гелій-3. Також на Місяці є сенс розміщувати специфічні дослідницькі комплекси, особливо на зворотному боці. Місяць може бути базою, де сигнал захищений від впливу Землі та Сонця.

Звичайно, усі подібні програми дуже добре «прокачують» інші галузі промисловості, технології, освіту, патріотичний дух», – розповідає Максим Лосєв.

Загалом же Місяць — це перша сходинка до освоєння далекого космосу. Китай планує побудувати там свою базу і стати космічною наддержавою. Пекін уже підписав угоду з Європейським космічним агентством про будівництво місячного містечка.

«У нас є астронавти, які вивчають китайську мову. Ми обговорюємо, але поки що не досягли повної згоди щодо того, чи можна європейським астронавтам літати на китайських космічних апаратах», — розповідав на брифінгу взимку 2018 року генеральний директор Європейської космічної агенції Йоганн Вернер.

До речі, про міжнародну співпрацю: старт китайської космічної програми використовував як зразок російські технології (кораблі «Шеньчжоу» за формою і розміром схожі на російський «Союз»), а космонавти тренувалися в центрі імені Гагаріна.

Скільки коштує космічна програма? Китай не публікує свої видатки на космос, але американський телеканал CNBC оцінює їх у близько 3 млрд доларів на рік.

Як підрахували журналісти ВВС, рекордсменом за бюджетом у світі є американське космічне агентство NASA, яке у 2018 році просило фінансування у сумі 19,5 млрд доларів, а в результаті отримало понад 21 млрд.

Бюджет міжнародної Європейської космічної агенції у 2018 році склав майже 6,5 млрд. На 2021-2027 роки планують виділити майже 18,5 млрд. Японія виділила на космос у минулому році 1,39 млрд.

Обсяг фінансування російської космічної програми на 2018 рік складає близько 1,3 млрд. Бюджет Канадської космічної агенції на 2018-2019 роки перебуває в межах 265 мільйонів.

Марс, GPS та сонячна станція

Китайська академія космічних технологій працює над створенням орбітальної електростанції, яка збиратиме сонячну енергію в космосі. Ця станція зможе накопичувати сонячну енергію, навіть коли на Землі буде хмарно чи ніч, адже її фотоелектрична батарея буде «літати» поза зоною досяжності земної погоди. Планується, що станція буде розташована на висоті 36 тисяч кілометрів і буде обертатися по орбіті навколо Землі. КНР планує запустити тестову станцію до 2025 року. Енергію передавати планують за допомогою потужного лазера або мікрохвиль.

Китайці, крім того, мають власну навігаційну систему, подібну до GPS. Вона ще на етапі розгортання, але вже покриває територію Китаю. Усі подібні системи дозволяють використовувати навігаційне обладнання не лише цивільним користувачам, а й з військовою метою. Цю систему можна застосовувати в сільському господарстві, геодезії тощо.

Ну і насамкінець — спроба проростити на зворотному боці Місяця насіння була успішною. А це відкриває подальші перспективи. Професор Се Ґенксін, який розробив експеримент для «Чан’е-4», заявив виданню South China Morning Post: «Ми заглянули у майбутнє виживання в космосі. Те, що ці рослини змогли прорости в умовах низької гравітації, дозволить нам закласти фундамент для майбутнього створення космічної бази». Астроном Австралійської астрономічної обсерваторії Фред Вотсон сказав BBC: «Цей успіх свідчить, що в майбутньому може й не бути непереборних проблем для астронавтів, які намагаються вирощувати власні культури на Місяці в контрольованому середовищі. Існує великий інтерес у використанні Місяця як проміжного пункту, особливо для польотів на Марс», — додав він.

Джерело