/Поглед.инфо/ Китай ликува - лунната програма на страната придоби нова висота. Китайският президент Си Цзинпин поздрави целия китайски народ за успешното връщане на капсулата с лунна почва на Земята. Този колосален успех обаче е само първата стъпка към сбъдването на далеч по-амбициозните планове на Китай в космоса. Кога и с какви ракети Китай ще може да изпрати човек на Луната и дори на Марс?

Далеч отиващите планове на Пекин за изследване на Луната бяха обявени преди четири години след първото успешно изстрелване на ракетата “Чанжен-5”, която достави китайската "лунна сонда” на “Чанге-5” до Луната. Тази, която осигури настоящия триумф на Китай - събиране на почва на Луната и успешното ѝ връщане на Земята, първата подобна операция от много десетилетия след успешните мисии на СССР и САЩ.

Лунната почва обаче е само началото. На празнична пресконференция след старта на “Чанжен-5”, главният инженер на китайската Държавна агенция за наука, технологии и промишленост на отбранителния комплекс официално обяви, че работата по проекта за свръхтежка ракета “Чанжен-9” (в превод “Велик Поход-9”) вече са в ход. И първият полет на този огромен превозвач, според плана, трябва да се осъществи преди 2030 година. Какво означава всичко това за перспективите на Китай за космически изследвания?

Китайска свръхтежка категория

“Чанжен-9” ще бъде свръхтежка ракета, способна да изстреля до 140 тона в ниска земната орбита и до 50 тона на траектория на излитане към Луната. Именно на неговите възможности трябва да се основава бъдещата лунна програма с китайски космонавти.

В края на краищата основният аспект на настоящата мисия не беше дори вземането на проби от лунната почва или кацането на Луната, а развитието на технологията за връщане на Земята с втора космическа скорост. Капсулата за кацане "Чанге-5" е умалена версия на отделението за изстрелване на "Союз", което беше точно планирано за завръщащи се лунни мисии. При завръщането си „Чанге-5“ направи класическо двойно влизане в земната атмосфера, като така намали високата си скорост, която при връщане от окололунна орбита е около 11 км/с.

Връщайки се към „Чанжен-9“, става ясно защо вече е наречен „китайски “Сатурн-5“:  основните амбиции на Китай в развитието на Луната и планетите на Слънчевата система се основават на изключителните му възможности. Вече беше обявено, че една от тестовите, безпилотни мисии на „Чанджън-9“ ще бъде доставянето на марсианска почва на Земята. Тази ракета ще позволи на Китай лесно да изстреля поне 44 тона полезен товар по полетна пътека до Червената планета, което е достатъчно за най-амбициозните задачи.

Със създаването на "Чанжен-9" обаче възникват инженерни проблеми, които изместват първите му изстрелвания някъде в началото на 2030-те. Според плана централният блок "Чанжен-9" ще бъде с диаметър 9 метра (снимки на опорен пръстен със съответния размер, направен за този блок, бяха изтекли в пресата). Не толкова отдавна настоящият диаметър на вече усвоения в производството “Чанжен-5” беше непостижим за китайската индустрия: предишното поколение китайски ракети имаха единичен диаметър на блока с граница от 3,35 метра (междурелсие).

Но за “Чанжен-5” китайците усвоиха производството на 5-метрови елементи и напълно възстановиха логистиката на наземния транспорт на ракети, отдалечиха се от железопътния транспорт до морския транспорт и прехвърлиха изстрелването на ракети от континенталния космодром “Джинган” до космодрома на остров “Венчан”, разположен на тропическото крайбрежие на остров Хайнан. Този въпрос, между другото, ще бъде основен за бъдещите лунни проекти в Русия - в края на краищата всички наши ракети до момента също са свързани именно с ограничителния железопътен габарит, който в много отношения ограничава максималния им размер.

Защо "Деветката" няма да полети още утре

Китайската „деветка“ ще използва максимално съществуващия индустриален и технологичен резерв в горните етапи, но за долните, най-мощните и тежки етапи, ще е необходимо да се направи нещо уникално и супер мощно. Следователно, вече решеният проблем за изработване на еднопосочен 9-метров опорен пръстен в бъдеще ще бъде само една от малките стъпки по пътя на Китай към солидна и надеждна свръхтежка ракета.

Засега се изработват няколко варианта за конфигурация за „Чанжен-9“: централен водород или керосин, усилватели на керосин или твърдо гориво. Китайските експерти вече окончателно се отървават от „детската болест“ на китайските ракети, наследени от съветските МБР - висококипящите компоненти на НДМГ+АТ.

Китай вече има свои собствени ракетни двигатели. Първоначалната основа, която китайците получиха от руските и украински инженери, те успяха да преосмислят и преработят повече от веднъж, достигайки нови граници в създаването на свои собствени продукти. По-специално, Китай вече е усвоил производството на керосин-кислородни ракетни двигатели с тяга над 500 тона и 150-тонови усилватели на твърдо гориво. Така че има няколко достойни решения за първия етап на "Чанжен-9".

За китайската “деветка” предстои да бъде разработен нов водороден двигател, който досега е получил условно име YF-220 и трябва да има тяга от около 200 тона. В случай на успешно създаване, този двигател ще стои наравно с най-добрите примери за американската (J-2, 104 тона тяга и РС-25, 220 тона тяга) и съветската (РД-0120, 200 тона тяга) програма за задвижване на водород. Това обаче все още ще изисква от КНР поне пет години упорита работа, което очевидно измества реалните изстрелвания на “Чанжен-9” някъде извън границата от 2030 г. Но конкурентите не седят със скръстени ръце!

Вариант за “наваксване” за КНР

В програмата си за изследване на Луната и дълбокия космос Китай използва класически, „постепенен“ подход. За това китайската космическа програма вече е получила прякора „целенасочена костенурка“, давайки препратка към известната басня за Езоп за състезанието между Костенурката и Заека, в която бавната, но целенасочена Костенурка изпреварва бързия, но самохвалко Заек.

В сегашната "лунна", и в дългосрочен план - и "марсианската надпревара” досега САЩ и по-специално “СпейсЕкс” на Илън Мъск са заека. Така че дори в КНР се замислиха и решиха да „застелят сламки“ до създаването на своя „Чанджен-9“. И кой знае - какво ще стане, ако Заекът наистина достигне първи на финала?

Разбира се, с “Чанжен”-9 лунната пилотирана програма изглежда като цяло перфектна: с едно изстрелване на тази ракета може да хвърлите цялата пилотирана мисия с орбитални и кацащи блокове върху траекторията на полета до Луната. Но със съществуващия „Чанджен-5“, напротив, мисията изглежда „на границата на вероятността“: необходими са поне четири последователни успешни изстрелвания на „петицата“.

Вземайки това предвид, на Всекитайската космическа конференция през 2020 г. беше обявена междинна версия, която получи кодовото име „Ракета 921“. Подобно на “Чанжен-5”, предложената Ракета 921 ще използва блокове с диаметър 5 метра. Увеличението на възможностите на "921" се планира да бъде осигурено чрез увеличаване на тягата на усилвателите на страничния старт. Те също ще станат високи 5 метра и всеки от тях ще бъде оборудван със 7 керосинови двигатели YF-100K, вместо с двата, които сега са на всеки от страничните блокове “Чанжен-5”.

В същото време стартовото тегло на ракетата 921 ще се увеличи до 2200 тона срещу 867 тона за “Чанжен-5”. Това е много по-малко от планираното изстрелващо тегло от 4100 тона за „деветката“, но все пак позволява всяко лунно изстрелване да бъде осигурено чрез две последователни изстрелвания на „921“, а не четири, както в съществуващата китайска „петица“. Е, изгодната разлика от "деветката" е, че "ракетата 921" ще бъде изградена на 100% върху вече съществуващия и добре развит индустриален технологичен резерв, а стартовата инфраструктура на космодромите ще се нуждае от минимални промени. В резултат на това първото изстрелване на "921" се планира да бъде извършено до 2025-2026.

Предложената китайска лунна мисия с екипаж ще използва две 921 ракети, едната за изстрелване на космическия кораб с екипаж, а другата за стоварване на луната. И двата компонента сами започват към Луната и подходът се извършва вече в лунната орбита. Така че не напразно “Чанге-5” също приличаше на „миниатюрно копие“ на пилотиран модул за кацане на Луната. На него те разработват елементите на бъдещата лунна програма с китайски пилоти.

Е, китайската костенурка достави лунната почва на Земята като хубав бонус. Точно така, за бавното му, но целенасочено надбягване към Луната.

Превод: В. Сергеев

Стани приятел на Поглед.инфо във facebook и препоръчай на своите приятели