Первый полет китайского «тяжеловоза»
5 мая 2020 года с китайского космодрома «Вэньчан» совершила первый полет ракета-носитель тяжелого класса «Чанчжэн-5B» (CZ-5B), которая успешно вывела на низкую околоземную орбиту космический корабль следующего поколения.
Китайский космодром «Вэньчан» (полное название «Чжунго Вэньчан Хантянь Фашэ Чан» – China Wenchang Spacecraft Launch Site, сокр. WSLC) расположен на острове Хайнань на самом юге Китая. Космодром «Вэньчан» будет иметь ключевое значение для дальнейшей реализации амбициозной космической программы Китая – его будут использовать для доставки на орбиту компонентов национальной космической станции и осуществления лунных миссий. Пока достоверно известно о двух построенных стартовых комплексах, соединенных специальными рельсами с двумя сборочными зданиями. Один из стартовых комплексов сможет обслуживать запуск тяжелых ракет CZ-5B семейства «Чанчжэн», а другой – двухступенчатых ракет среднего класса CZ-7 того же семейства «Чанчжэн». В перспективе планируется строительство третьей стартовой позиции.
Научными исследованиями, разработкой, производством и запуском космических систем занимается Китайская аэрокосмическая научно-техническая корпорация (CASC – China Aerospace Science and Technology Corporation), государственная космическая корпорация (находится под непосредственным контролем Госсовета КНР), которая относится к числу десяти крупнейших корпораций военно-промышленного комплекса Китая.
Оператором данной миссии является Китайское национальное космическое управление (CNSA – China National Space Administration), национальное космическое агентство Китайской народной республики (КНР), ответственное за национальную космическую программу.
«Чанчжэн-5B» (CZ-5B) – новая китайская ракета-носитель тяжелого класса семейства «Чанчжэн», разработанная Китайским исследовательским институтом ракетной техники (CALT – China Academy of Launch Vehicle Technology). Это третий представитель (после «Чанчжэн-6» и «Чанчжэн-7») новой линейки китайских ракет-носителей, использующий экологически чистое ракетное топливо: жидкий водород, жидкий кислород и керосин. «Чанчжэн-5» – серийная универсальная многоступенчатая ракета, способная доставлять на орбиту грузы массой до 25 тонн. «Чанчжэн-5» планируют использовать для запуска компонентов будущей китайской орбитальной станции, автоматических межпланетных станций к Луне и Марсу, а также тяжелых геостационарных спутников. «Чанчжэн-5» будут использовать в двух версиях: CZ-5 для запусков геостационарных спутников (до 14 тонн) и межпланетных зондов, и CZ-5B, оптимизированную для запуска на низкую орбиту тяжелых модулей космических станций.
О новом космическом корабле официальных данных нет – известно лишь, что он будет способен перевозить шесть человек или трех космонавтов и 500 килограммов груза.
Интернет вещей для Поднебесной
12 мая 2020 года с китайского космодрома «Цзюцюань» успешно стартовала ракета-носитель «Куайчжоу-1А» (KZ-1A), которая вывела на низкую околоземную орбиту два спутника связи группировки Xingyun.
«Цзюцюань» («Цзюцюань вэйсин фашэ чжунсин»; прежнее название – «Чанчэнцзе», «Шуанчэнцзы») является самым крупным космодромом Китая и пока единственным, используемым в национальной пилотируемой программе. С космодрома «Цзюцюань» также проводятся запуски военных ракет. Полигон при космодроме имеет площадь 2800 км². На объекте расположены три стартовых комплекса, лишь один из которых является на сегодня действующим: Launch Area 4 располагает двумя стартовыми площадками для ракета-носителей «Чанчжэн-2,-4» и для «Чанчжэн-2F». Что касается последних, то для ракет «Чанчжэн-2F» был сооружен первый в стране монтажно-испытательный корпус с вертикальной сборкой и соответствующий транспортер.
«Куайчжоу» – китайская твердотопливная ракета-носитель, разработанная для дешевого и быстрого запуска на орбиту небольших спутников. Ракета «Куайчжоу» была разработана Китайской аэрокосмической научно-технической корпорацией CASC (China Aerospace Science and Technology Corporation) в сотрудничестве с Харбинским технологическим институтом на базе военной ракеты средней дальности «Дунфэн-21». Запуск ракеты-носителя производится при помощи мобильной пусковой установки и может быть выполнен с любого космодрома Китая. Подготовка к запуску требует всего 6 человек персонала и может быть выполнена в течение 24 часов.
«Куайчжоу-1А» (KZ-1A) – это коммерческая версия ракеты-носителя, также известная как FT-1 (Feitian-1). Она использует три твердотопливные ступени, однако верхняя ступень не совмещена с полезной нагрузкой и может выводить от 4 до 6 спутников на разные орбиты в ходе одного запуска. Может быть использован вариант головного обтекателя диаметром 1,4 м. «Куайчжоу-1А» позволяет выводить на низкую околоземную орбиту до 300 кг, на солнечно-синхронную орбиту высотой 500 км – до 250 кг, высотой 700 км – до 200 кг. Высота ракеты – около 20 м, стартовая масса – около 30 т. Первая и вторая ступени имеют диаметр 1,4 м, третья ступень и головной обтекатель – 1,2 м.
Спутники Xingyun-2 01 и Xingyun-2 02 разработаны компанией Xingyun Satellite. Стоит также отметить, что первый спутник проекта Xingyun был назван «Ухань» – по заявлению представителей китайских СМИ, он «должен воздать должное героическому городу Ухань и героическому народу Уханя».
С помощью этих двух космических аппаратов китайские инженеры собираются провести испытания различных приложений Интернета вещей (IoT) и межспутниковых лазерных каналов связи. Собственно говоря, спутниковая поддержка Интернета вещей и является основной целью создания группировки Xingyun, которая должна будет включать в себя 80 космических аппаратов, расположенных на солнечно-синхронной орбите (SSO) на высоте 561 км над земной поверхностью.
Каждый спутник Xingyun обладает стартовой массой 93 кг, а его основной полезной нагрузкой является система связи L-диапазона и пакет спутниковой лазерной связи. Скорость передачи данных в узкополосном диапазоне составляет 2,4-9,6 кбит/с для восходящей линии связи и 2,4 кбит/с для нисходящей линии.
На российском двигателе
17 мая со стартового комплекса SLC-41 (Space Launch Complex 41), расположенного на территории базы ВВС США на мысе Канаверал в штате Флорида, совершен успешный запуск ракеты-носителя «Атлас-5», которая вывела на низкую околоземную орбиту беспилотный космический корабль многоразового использования X-37B.
Наибольший интересе для нас в данном событии представляет американская ракета-носитель «Атлас-5». 17 мая использовалась версия ракеты 501 – без дополнительных твердотопливных ускорителей AJ-60A производства Aerojet Rocketdyne. «Атлас-5» эксплуатируется концерном ULA (United Launch Alliance) – совместным предприятием Боинг и Локхид Мартин. Мы уже не раз отмечали, что ULA ведет ожесточенную борьбу за государственные заказы с компанией SpaceX Илона Маска. Для победы необходимо доказать правительству США, что твоя ракета является самой надежной, экономически выгодной и безопасной. ULA довольно успешно выигрывает тендеры от Пентагона, поскольку ее ракета «Атлас-5» летает на российском двигателе РД-180. Этот двигатель был создан в середине 1990-х годов на основе мощнейшего в мире жидкостного ракетного двигателя РД-170 под руководством Бориса Ивановича Каторгина, в 1996 году проект РД-180 выиграл конкурс на продажу двигателей для ракет «Атлас-3» и «Атлас-5».
В 1996 году право на использование двигателя приобрела американская компания General Dynamics. Впервые РД-180 был использован 24 мая 2000 года в качестве первой ступени ракеты «Атлас IIA-R» – в дальнейшем ракета была переименована в «Атлас-3». После первого запуска была проведена дополнительная работа по сертификации двигателя с целью его использования на универсальном ракетном модуле CBC (Common Booster Core) основной ступени ракеты «Атлас-5». Цена одного двигателя по состоянию на 2010 год составляла $9 млн. Во всех запусках двигатель РД-180 работал безошибочно.
Так как двигатели РД-180 используются для запусков спутников правительства США, то для соответствия поставок американскому законодательству совместным производителем РД-180 считается американская компания Pratt & Whitney, однако патентные права на конструкцию двигателя принадлежат, как и прежде, НПО «Энергомаш». Поставки РД-180 осуществляются совместным предприятием Pratt & Whitney и «Энергомаш», называемым СП «РД-Амрос» (RD AMROSS). Приобретение и монтаж производятся ULA. C мая 2014 года заключение новых контрактов временно прекращено по постановлению суда, в связи с иском конкурента – компании SpaceX, однако поставки двигателей РД-180 по старым контрактам продолжаются.
Что же касается полезного груза – беспилотного космического корабля многоразового использования X-37B производства компании Боинг, то об этом аппарате в публичном доступе имеется сравнительно немного достоверной информации. Известно, что X-37B предназначен для функционирования на высотах 200-750 км, способен быстро менять орбиты и маневрировать. Предполагается возможность выполнять разведывательные задачи и доставлять небольшие грузы в космос (также возвращать их на землю).
Официально, ВВС США заявляют, что основными задачами аппарата X-37B являются многоразовые технологии космических кораблей, а также эксперименты, которые могут быть возвращены на Землю. Наиболее правдоподобным предназначением этого аппарата является обкатка технологий для будущего космического перехватчика.
Японский космический грузовик
20 мая 2020 года со стартового комплекса Ёсинобу космического центра Танэгасима был произведен успешный запуск японской ракеты-носителя H-IIB, которая вывела на орбиту беспилотный грузовой корабль Kounotori. Кстати, это был последний полет ракеты H-IIB, которую заменит новая ракета-носитель H3.
Стартовый комплекс Ёсинобу (Yoshinobu Launch Complex, также известный как Launch Area Y или Area Y, LA-Y) расположен на территории космического центра Танэгасима, находящегося на японском острове Танегасима, в 115 км к югу от острова Кюсю. Этот комплекс используется для запуска ракет-носителей типов Н-II и Н-ІІА. Ёсинобу также используется для ракет H-IIB, первая из которых была запущена 10 сентября 2009 года с кораблем HTV-1 для дооснащения Международной космической станции. Подготовку ракеты проводят перед запуском, в вертикальном положении в здании комплекса сборки, затем ракету выкатывают на стартовую площадку на мобильной стартовой платформе за двенадцать часов до запланированного запуска.
H-IIB – это одноразовая ракета-носитель среднего класса семейства H-II японского космического агентства JAXA, используемая для запуска автоматического грузового корабля H-II Transfer Vehicle к Международной космической станции (МКС), а также для вывода полезной нагрузки на низкую опорную орбиту (НОО) или геостационарную орбиту. Ракета-носитель H-IIB имеет двигатели на жидком кислороде/жидком водороде и твердотопливные боковые ускорители.
H-IIB является продолжением развития ракеты-носителя H-IIA. В то время как масса доставляемой на геопереходную орбиту полезной нагрузки ракеты-носителя H-IIA составляла 4-6 т, новая ракета-носитель H-IIB способна выводить до 8 т. Первая ступень ракеты оснащена двумя ЖРД LE-7A и четырьмя ТТУ SRB-A3 (топливо – полибутадиен). Центральный блок первой ступени шире, чем у ракеты H-IIА, он имеет диаметр 5,2 м. Для сравнения, первая ступень H-IIА имеет диаметр 4 метра, и на ней установлен только один ЖРД и два ускорителя. Кроме того, первая ступень H-IIB на один метр длиннее, чем у H-IIА, что увеличивает запас топлива в 1,7 раз. Характеристики второй ступени ракеты H-IIB соответствуют версии H-IIA (один двигатель LE-5B), за исключением более длинного обтекателя для полезной нагрузки 5S-H (АТК H-II).
Транспортное средство H-II Transfer Vehicle (сокр. HTV), также называемое Kounotori («Белый аист»), представляет собой автоматизированный грузовой космический корабль, используемый для пополнения японского экспериментального модуля (JEM) Kibō и Международной космической станции (МКС). Японское агентство аэрокосмических исследований работает над этим проектом с начала 1990-х годов. Название Kounotori было выбрано для HTV, потому что, по японским поверьям, «белый аист несет образ передачи важной вещи (ребенка, счастья и других радостных вещей), поэтому он точно выражает миссию HTV по транспортировке необходимых материалов на МКС».
Грузовой корабль HTV состоит из трех основных частей: в хвостовой части расположен двигатель, средняя вмещает системы управления и энергообеспечения, комбинированный грузовой модуль находится в носовой части и состоит из двух сегментов. Конструкцией грузового отсека предусмотрены два типа таких сегментов: герметичный (до 6 тонн) и негерметичный (на одной из его сторон расположен специальный люк для разгрузки громоздких предметов, предусмотрено и место под внешний груз).
Использованные источники
Китайская аэрокосмическая научно-техническая корпорация
(CASC – China Aerospace Science and Technology Corporation)
http://www.spacechina.com/
Китайское национальное космическое управление
(CNSA – China National Space Administration)
http://www.cnsa.gov.cn/
Китайский исследовательский институт ракетной техники
(CALT – China Academy of Launch Vehicle Technology)
http://calt.spacechina.com/n840/index.html
ULA (United Launch Alliance)
Совместное предприятие Боинг и Локхид Мартин
http://www.ulalaunch.com/
Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA)
https://global.jaxa.jp/
