Китай намерен отправить две ракеты для пилотируемой посадки на Луну к 2030 году

Для достижения целей пилотируемой посадки на поверхность Луны к 2030 году Пекин планирует использовать не одну сверхтяжелую Long March 9, а две ракеты-носителя Long March 10. Это решение порождает новые вопросы относительно развития ракетной промышленности и масштабных космических программ КНР. 

После выполнения поставленных задач экипаж поднимется на окололунную орбиту на корабле, выполнит сближение и стыковку с космическим аппаратом. Космонавты передадут лунные образцы и другие пробы на космический аппарат, который отделится от него и вернется на Землю в рамках лунно-земной экспедиции. В настоящий момент проект ракеты Long March в Китае находится в стадии разработки. На фотографии изображена ракета-носитель Long March 5B. Credit: Handout.

Согласно новой концепции запуска, посадочный и пилотируемый космические аппараты будут запускаться независимо друг от друга и уже на окололунной орбите стыковаться для завершения посадки. Такая система, чем-то напоминает китайскую миссию "Тяньвэнь-3", в рамках которой к 2030 году на Марс будут отправлены отдельно беспилотный и пилотируемый космические модули.

При этом сроки запуска ракеты-носителя Long March 9 будут сдвинуты с 2030 на 2035 год, пишет издание Asia Times. Это связано с тем, что космические инженеры КНР решили последовать примеру компании SpaceX Илона Маска и сосредоточиться на создании двигательных установок, работающих на жидком метане.

Китай наращивает производство перспективных боевых кораблей нового поколения Type 054B

"После демонстрации и анализа Пекин предварительно одобрил предложение о стыковке на лунной орбите для реализации концепции пилотируемой высадки на поверхность Луны", - заявил Чан Хайлян, первый заместитель генерального конструктора China Manned Space Agency (CMSA), выступая 12 июля на заседании авиакосмического саммита в городе Ухань.

По словам эксперта, после стыковки космического модуля с посадочной платформой экипаж в составе двух космонавтов совершит высадку на Луну, выполнит научные задачи и соберет образцы лунного грунта. Чжан отметил, что после выполнения поставленных задач экипаж с помощью спускаемого устройства вернется на космический корабль, находящийся на лунной орбите, и возвратится на Землю.

На данный момент эксперты космического ведомства Китая ведут разработку пилотируемого космического корабля нового поколения Long March 10, лунной посадочной платформы, скафандра для высадки человека на Луну и пилотируемого ровера. Выступление Чжана транслировалось 12 и 13 июля всеми государственным средствам массовой информации КНР, включая агентства Xinhua, Global Times и People's Liberation Army Daily.

«Узкие места» в космических технологиях

Сверхтяжёлая ракета-носитель Сатурн-5 способна вывести на низкую околоземную орбиту 130 тонн полезной нагрузки, а на окололунную орбиту порядка 50 тонн. На ее первой ступени было установлено пять двигателей F-1 от компании Rocketdyne, каждый из которых развивал тяговое усилие в 790 тс (тонна-сила).

В Китае представлена новая "взрывная" программа пилотируемого полета на Луну к 2030 году. Неожиданный переход с ракеты-носителя Long March 9 на модель 10 поднимает новые вопросы о состоянии амбициозной космической программы Пекина. Силовые установки YF-100K (на фото слева) и YF-100N (справа) планируется задействовать в проекте Long March 10. Фотография представлена изданием Asia Times / Wikimedia Common.

На первой ступени и двух разгонных блоках ракеты Long March 10 используется 21 двигатель YF-100K, каждый из которых обеспечивает тяговое усилие в 150 тс. Перспективная китайская ракета способна вывести на низкую околоземную орбиту полезную нагрузку массой 70 тонн, а на окололунную - 27 тонн.

Многоразовая ракета YF-100K является модификацией проекта РФ-120, который был разработан украинским конструкторским бюро "Южное" несколько десятилетий назад. Когда в 1991 году произошел распад Союза ССР, Пекин купил у Киева два РФ-120 и несколько двигателей РД-170. Ракетный двигатель YF-100 использовался в лунных миссиях Китая в 2019 и 2020 годах.

На базе той же конструкции специалисты Beijing Aerospace Propulsion Institute, входящего в состав China Aerospace Science and Industry Corparation (CASIC) No 6 Research Institute, в 2011 году построили двигатель YF-130, с тяговым усилием в 5000 килоньютонов (1100000 фунтов силы, 560 тс). Затем появился модифицированный вариант YF-135 с тягой 400 тонн силы.

В июне того же года первый вице-президент Китайской программы освоения Луны Лонг Лехао заявил, что для Long March 9 будут использоваться 16 двигателей YF-135, способных выводить на низкую околоземную орбиту около 150 тонн, а на окололунную орбиту - порядка 53 тонн полезной нагрузки. В настоящий момент оба двигателя (и YF-130, и YF-135) проходят испытания в лабораторных условиях

Российские Cy-30MKИ с ядерным оружием на борту готовы к битве с Народно-освободительной армии Китая

Ракеты с кислородно-метановым двигателем

В апреле 2022 года Лонг заявил, что на ракете Long March 9 будут установлены 26 двигателей, работающих на метане. В феврале этого года он сообщил, что количество двигателей на первой ступени ракеты будет увеличено до 30, причем две двигательные установки на второй ступени также будут работать на жидком метане (В роли окислителя выступает жидкий кислород).

Поскольку метановое топливо более “чистое” и производит больше энергии, чем керосин, ракеты, работающие на жидком СН4, гораздо проще утилизировать. Это горючее уже используется в сверхтяжелых ракетах компании SpaceX, на которых задействованы 33 двигателя типа "Раптор".

"По своей конструкции Long March 9 теперь очень сильно напоминает ракету Starship", - пишет в своей статье, опубликованной 15 мая, один из космических экспертов Китая. "Но означает ли это, что разработка YF-130 закончена? Нет, YF-130 близок к завершению. Все прошлые усилия не должны пропасть даром".

По мнению аналитика, использование 30 двигательных установок, работающих на метановом топливе, небезопасно, поскольку они могут привести к возникновению проблем с резонансными частотами. По его мнению, если метановые силовые установки не подойдут для этой миссии, то на Long March 9 можно будет снова поставить YF-130 или YF135.

Недавно космические эксперты Китая провели успешную проверку стенда для испытания 700-тонного ракетного двигателя. Двигательная установка YF-130 может быть доработана до рабочего давления в камере 25 МПа, в то время как первоначальное давление в камере YF-130 составляет всего 18 МПа. За счет повышения давления внутри камеры можно увеличить тяговое усилие YF-130 примерно до 700 тонн. Это и есть конечная цель создания стенда для испытания ракетных двигателей мощностью 700 тонн. Появление такого полигона вовсе не означает, что Китай откажется от YF-130 с тягой 480 тонн, равно как и от разработанной на его платформе модернизированной версии YF-130 с тягой в 700 тонн, отметил Лонг.

При этом другой специалист из Фуцзяня считает, что затраты на производство YF-135 не будут напрасными. Он утверждает, что если проект YF-135 станет многоразовым, то он будет иметь преимущество по стоимости и сможет заменить в будущем YF-100K.  В настоящее время ведутся планомерные исследования и дальнейшая доработка двигателя YF-135, уже проведены совместные горячие испытания газогенератора и турбонасоса.

Другие эксперты космического ведомства КНР полагают, что YF-100 является оптимальным вариантом для осуществления лунной экспедиции в 2030 г., поскольку технология метановых двигателей в Китае еще не доведена до совершенства. По сообщениям средств массовой информации, 12 мая в научно-исследовательском институте CASIC № 6 в Сиане прошли испытания двигательной установки, работающей на жидком метане, с тяговым усилием 404 тонн силы.

Напомним, что 12 июля Пекин осуществил успешный запуск среднеразмерной ракеты-носителя Zhuque-2, работающей на жидком кислороде и метане. На ракете установлены четыре двигателя TQ-12, способных вывести на низкую околоземную орбиту до 6000 килограмм полезной нагрузки. Двигатель TQ-12 способен создать тяговое усилие около 745 килоньютонов (167 000 фунтов силы), в то время как двигатель "Раптор" - 2260 килоньютонов.