Китай 24 ноября запустил возвращаемый лунный зонд «Чанъэ-5». Задача миссии – доставить на Землю 2 кг лунного грунта. Аппарат весом 8,2 тонны слетает на естественный спутник Земли и обратно за 23 дня, его возвращаемая часть приземлится в степях автономного района КНР Внутренняя Монголия 16 или 17 декабря. Таким образом КНР станет третьей в мире державой после СССР и США, доставившей на Землю образцы лунных пород. В Пекине уже пообещали, что образцы лунного грунта будут доступны для изучения специалистами из других стран.
Эта миссия важна не просто с научной точки зрения. Для китайских исследователей она крайне символична: неофициальная история лунной программы КНР начинается именно с куска лунной породы, который в 1978 году Китаю передали американцы. Образец лунного грунта от экипажа «Апполона-11» в подарок китайским товарищам привез в Пекин Збигнев Бжезинский, советник по национальной безопасности президента Джимми Картера. Частицу грунта тогда отправили на исследование в институт геохимии в городе Гуйян, где ее анализом занялся молодой исследователь Оуян Цзыюань. Именно этот человек десятилетия спустя стал главным научным руководителем китайской лунной программы.
Официально она стартовала в январе 2004 года, а уже в 2007-м КНР запустила свой первый лунный зонд. Серия китайских аппаратов для исследования естественного спутника Земли получила название «Чанъэ» — в честь богини Луны в китайской мифологии.
В 2019 году Китай совершил первое в истории человечества прилунение исследовательского аппарата на обратной стороне естественного спутника Земли. Прилуняемый комплекс «Чанъэ-4» действует там до сих пор, он является обладателем как минимум трех мировых рекордов. Это первый луноход, который высадился на «темную сторону» Луны. Это первый аппарат, который проводит геологоразведку на обратной стороне естественного спутника Земли. Это также самый легкий из до сих пор созданных луноходов: его вес составляет лишь 140 кг. Нынешняя миссия «Чанъэ-5» стала новым прорывом в китайской лунной программе, в планах — создание робо-базы на Луне, а затем и обитаемого «лунограда», на основе которого будет также построена база для запуска миссий в глубокий космос.
«Чанъэ-5» — далеко не первый в 2020-м году успех космической программы КНР. Так, 23 июня Китай завершил создание своей спутниковой системы глобального позиционирования «Бэйдоу», запустив «замыкающий» спутник этой орбитальной группировки. «Бэйдоу» стала четвертой системой глобального позиционирования наряду с российской ГЛОНАСС, американской GPS и европейской Galileo. КНР начала создавать систему глобального позиционирования в 2000 году. С декабря 2012 года «Бэйдоу» уже начала предоставлять услуги в АТР, а с 2018-го — в глобальном масштабе.
В 2019 году Россия и Китай подписали соглашение о сопряжении систем «Бэйдоу» и ГЛОНАСС. Оно предполагает обеспечение совместимости и взаимодополняемости двух систем и их функциональных дополнений, а также размещение измерительных станций ГЛОНАСС на территории КНР и измерительных станций системы «Бэйдоу» на территории РФ. Предполагается также производство гражданского навигационного оборудования и разработка общих российско-китайских и международных стандартов по применению навигационных технологий, использующих обе системы.
Еще одним космическим прорывом КНР в 2020-м стал состоявшийся 23 июля запуск миссии на Марс. Китайский зонд «Тяньвэнь-1» достигнет «красной планеты» в 2021 году, десантирует на нее марсоход, а затем продолжит исследование с орбиты. Один из ключевых этапов миссии – мягкая посадка. Марсоход нужно будет затормозить с «крейсерской скорости» межпланетного перелета в 4,8 км/с до практически нулевой скорости в 100 м от поверхности Марса. Тест мягкой посадки марсохода был проведен в ноябре 2019 года в провинции Хэбэй.
Несмотря на успешную отработку посадки в земных условиях, операторы миссии не могут гарантировать успеха: в мировой практике вероятность успешной посадки зонда на Марс составляет лишь 50%. Это будет самый сложный этап миссии, который прозвали «семью минутами страха».
Марсианский ровер КНР представляет собой 200-килограммовый шестиколесный аппарат, который оснащен четырьмя солнечными батареями и несет на борту 13 единиц оборудования для исследования марсианского грунта, магнитных полей, льда и атмосферы.
Следующим шагом в китайской программе исследования «огненной звезды» — так называют Марс в Поднебесной — станет отправка возвращаемого зонда ориентировочно в 2030 году. Этот аппарат доставит обратно на Землю образцы марсианского грунта.
Уже к 2050 году ученые КНР рассчитывают отправить пилотируемую миссию к Марсу. Подготовка к ней тоже ведется. Так, в 2010-2011 годах Китай принял участие в организованном Россией проекте «Марс-500». Он был призван собрать данные о состоянии здоровья и работоспособности человека, длительно находящегося в условиях изоляции в герметично замкнутом пространстве ограниченного объема при моделировании основных особенностей марсианского полета. Шесть добровольцев, среди которых был один китайский специалист, на 520 суток задраили люки наземного имитатора марсианского космического корабля. Эксперимент состоял из трех основных этапов: 250-суточный «перелет» с Земли на Марс, пребывание на его поверхности и 240-суточное возвращение.
Сегодня китайские ученые активно работают и над более большими проектами. Например, как превратить марсианские пески в плодородную почву. Решение найдено: предлагается использовать микроводоросли, с их помощью можно «нарастить» на голом песке несколько см плодородной почвы за несколько лет.
Соответствующие технологии отработаны и проверены десятилетиями практики по борьбе с опустыниванием в Синьцзян-Уйгурском автономном районе КНР. Распыление микроводорослей над безжизненными песками позволило остановить процесс опустынивания на огромных территориях. Микроводоросли «цементируют» песок и начинают бурное размножение, создавая почву.
«Обычно на формирование сантиметрового слоя почвы уходит до ста лет, на формирование 20 см почвы – 2000. Однако при помощи микроводорослей мы нашли способ нарастить на голом песке несколько сантиметров почвы за считаные годы», — рассказал научный сотрудник Института гидробиологии при Академии наук КНР Лю Юндин.
По его словам, в отдельных страдавших от опустынивания районах Синьцзяна при помощи распыления микроводорослей удалось увеличить долю растительного покрова с 15% до 80% территории. Ученые уверены, что использование микроводорослей крайне перспективно в марсианских условиях потому, что они крайне неприхотливы, могут выдерживать ультрафиолетовое излучение и засуху. Кроме того, микроводоросли эффективно вырабатывают кислород: в 15 раз больше обычных деревьев, а также являются прекрасным источником протеина. Эти характеристики микроводорослей помогут решить многие проблемы первых колонистов на Марсе, считают исследователи.
В 2020 году также стартовала китайская программа по поиску внеземных цивилизаций. Исследования ведутся с помощью крупнейшего в мире радиотелескопа FAST. Мощности телескопа позволяют провести поиск признаков разумной жизни на тысячах экзопланет, в том числе в соседней галактике Андромеды.
Напомним, телескоп FAST был официально введен в эксплуатацию 11 января 2020 года. Его приемник представляет собой 500-метровую земляную чашу в карстовой воронке в провинции Гуйчжоу на юго-западе КНР. Стоимость проекта оценена в 1,15 млрд юаней ($166 млн). Телескоп достроили в 2016 году — уже тогда он стал самым мощным на Земле: его чувствительность в 10 раз превзошла показатели бывшего рекордсмена, обсерватории «Аресибо» в Пуэрто-Рико. Позже FAST усовершенствовали: вокруг основного телескопа развернули сеть из 10 вспомогательных с диаметром чаши от 30 до 50 м. Благодаря нововведениям FAST стал в шесть раз чувствительнее и смог работать в 19 раз быстрее.
Наконец, в 2020 году завершена подготовка к строительству китайской орбитальной станции. Ее введут в эксплуатацию в 2022 году. В октябре была окончательно сформирована «бригада строителей» космостанции. Команда состоит из 18 космонавтов, среди которых – 7 пилотов, 7 инженеров и 4 специалиста по полезной нагрузке. Из них шесть останутся на скамейке запасных, а 12 полетят в космос. Известно, что один «космический строитель» — женщина.
Весь процесс строительства будет состоять из четырех миссий протяженностью от трех месяцев до полугода каждая. В каждой миссии будут участвовать по три человека. Расчетный срок службы первой китайской орбитальной станции составляет 15 лет. Со списанием МКС она станет единственной станцией на орбите Земли. Китайские конструкторы заявили, что она будет состоять из трех частей, включая базовый модуль и два лабораторных. Масса каждого из них будет достигать 20 тонн.
Не исключено, что летать на орбитальную станцию китайцы будут на возвращаемых космических кораблях. Успешные испытания такого аппарата прошли в КНР в сентябре 2020-го. По поступившим сообщениям, новая разработка «сделает возвращаемые путешествия на орбиту более удобными и доступными». Технические характеристики аппарата пока не раскрываются. Китайская пресса со ссылкой на экспертов сообщает, что новые космические корабли можно будет использовать для отправки на орбиту космонавтов и космических туристов, а также в качестве космических грузовиков.
Китай также активно разрабатывает возвращаемые ракеты-носители. Речь идет о ракетах «Чанчжэн-8», которые могут выводить до 4,5 тонны полезной нагрузки на солнечно-синхронную орбиту. Ранее сообщалось, что одна из двух ступеней этой ракеты является возвращаемой и ее можно использовать до 20 раз. Это происходит благодаря тому, что в ракете используется нетоксичное топливо, что заметно упрощает процесс повторного использования ее ступени. Китай планирует сдать в эксплуатацию ракеты-носители с двумя возвращаемыми ступенями к 2030 году, а полностью возвращаемые ракеты-носители будут созданы в КНР к 2035-му.
Константин Щепин
проект «Россия-Китай: события и комментарии»
