Красный флаг на Луне

С момента своего появления лунная программа китайского космического агентства CNSA (China National Space Administration) отличается наличием четкого плана и состоит из трех этапов — каждый сложнее предыдущего. Часть знаний заимствована от уже добившихся успехов партнеров — например, китайская технология посадки на Луну базировалась на советском опыте посадок «Луноходов» и «Луны-16-24».

Лунные карты

На первом этапе изучение Луны проходило дистанционно — с орбиты. С этой целью были запущены два орбитальных аппарата Chang’e 1 и 2, в 2007 и 2010 годах. Основная их функция заключалась в картографировании поверхности Луны и изучении свойств ее поверхности. Chang’e 1 не просто фотографировал — он делал это под разными углами, что позволило составить трехмерную карту местности. Исследование имело большое значение для китайской науки, но еще более важным был технический результат: Китай разработал и испытал платформу автоматической межпланетной станции, а также средства дальней космической связи. В программе Chang’e 2 Китай повторил успех: второй орбитальный аппарат составил более подробную карту всей поверхности Луны, а после этого сумел покинуть окололунную орбиту, улететь в межпланетное пространство и сделать снимки астероида Таутатис.

Второй этап изучения Луны потребовал освоения новых технологий — посадки на поверхность. Эта задача намного сложнее, чем может показаться: у Луны практически нет атмосферы, поэтому аппарат должен полагаться исключительно на реактивную тягу и точно контролировать высоту, скорость и определять рельеф местности в месте посадки. Китай с первого раза успешно преодолел эти сложности, высадив аппарат Chang’e 3. После этой лунной поверхности пытались достичь космические аппараты Израиля, Индии, Японии, России и США, но получилось только у Индии — и то со второго раза.

читайте также

На лунном старте

Россия и Индия соревнуются за звание первооткрывателя лунной воды. Кто победит?

читайте также

На лунном старте

Россия и Индия соревнуются за звание первооткрывателя лунной воды. Кто победит?

Китайский посадочный аппарат Chang’e 3 высадился на Луну в 2013 году и доставил на поверхность луноход Yutu. На борту Chang’e 3 разместили ультрафиолетовый телескоп, который провел астрономические наблюдения, невозможные с Земли из-за поглощения ультрафиолета земной атмосферой. Луноход Yutu сумел преодолеть всего 115 метров, но сохранял работоспособность два с половиной года. Он был оснащен панорамными камерами, инфракрасным спектрометром и зондирующим радаром, который сумел «просветить» лунный грунт на глубину до 400 метров. Но для китайского государства более важным достижением Yutu стала демонстрация красного флага на поверхности Луны. Ранее таким успехом могли похвастаться только советские «Луноходы», но из-за их черно-белых камер эти снимки оказались не столь впечатляющими.

Обратная сторона Луны

После успеха своего первого лунохода китайское космическое агентство решило повысить ставки. Впервые космический аппарат должен был совершить посадку на обратной стороне Луны, которую никогда не видно с Земли. И в 2019 году Chang’e 4 сделал это! Технически это была практически полная копия Chang’e 3 с луноходом на борту, но для выполнения всех операций посадки и управления потребовалась поддержка еще одного космического аппарата — ретранслятора Queqiao. Этот аппарат по конструкции был похож на орбитальный Chang’e 2, но имел на борту большую параболическую антенну для эффективной передачи сигналов на Землю. Китайские инженеры также извлекли опыт из первой высадки Yutu, и его преемник — Yutu 2 — бродит по обратной стороне Луны до сих пор, спустя почти пять лет после посадки.

Параллельно с программой луноходов Китай начал подготовку к выполнению третьей фазы изучения Луны — доставке грунта на Землю. В свое время Китай получил небольшое количество лунного грунта от США, но ученым хотелось добраться и до других мест. Кроме того,

В 2014 году к Луне отправился зонд Chang'e 5-T1. По конструкции это также было повторением первых лунных аппаратов Китая, но в качестве полезной нагрузки к нему добавился новый важный элемент — возвращаемый аппарат. Таким образом китайская космонавтика начала осваивать технологии возврата с Луны. Возвращаемый аппарат около одного метра в поперечнике внешне сильно походил на спускаемую капсулу космического корабля Shenzhou или «Союз». Испытания Chang'e 5-T1 прошли успешно, и Китай стал третьей страной, после США и СССР, которая смогла что-то доставить в окололунное пространство, а потом вернуть обратно.

читайте также

Обошли лунной походкой

Как Индия вырвалась вперед России в изучении спутника Земли, и что значит их успешная лунная программа для космической науки

читайте также

Обошли лунной походкой

Как Индия вырвалась вперед России в изучении спутника Земли, и что значит их успешная лунная программа для космической науки

К 2020-м году китайская космонавтика смогла разработать и испытать ракету тяжелого класса Long March 5, что позволило запускать к Луне более тяжелые аппараты. Пришло время для третьего этапа исследований — доставки грунта с Луны. Программа Chang'e 5 технически состояла из четырех аппаратов:

• •перелетного модуля для перемещения от Земли к Луне и от Луны к Земле;
• •посадочной ступени для доставки добывающих инструментов и взлетной ступени на поверхность Луны;
• •взлетной ступени для доставки добытого грунта с поверхности Луны на окололунную орбиту к перелетному модулю;
• •возвращаемого аппарата для доставки грунта на Землю.

Он включал в себя не только посадку на Луну и взлет, но и стыковку на окололунной орбите. Фактически Chang'e 5 повторил последовательность американских пилотируемых экспедиций Apollo, только в беспилотном режиме. Это значительно усложнило программу полета, в сравнении с более простыми советскими аппаратами «Луна-16-24», зато позволило добыть грунта на порядок больше и дало ценные данные для будущей пилотируемой экспедиции.

Научные цели, которых достигали китайские ученые, также менялись. Еще Chang'e 4 не просто высадилась на обратной стороне Луны, но сделала это в особенно интересном для геологов месте — Бассейне Южный полюс — Эйткен. Это самый большой и глубокий лунный кратер, который позволяет заглянуть в недра Луны, недостижимые в других местах. Chang'e 5 хоть и высадилась на видимой стороне Луны, что неоднократно выполнялось еще в 60–70-е годы, но выбрала место посадки так, чтобы собрать самые молодые лунные породы, извергнутые вулканом на позднем этапе формирования лунной поверхности. Chang'e 6 также полетела в Бассейн Южный полюс — Эйткен, но уже для того, чтобы доставить его образцы на Землю.

Любопытно, что в отличие от остальной китайской космонавтики, которая имеет довольно закрытый характер, лунные исследования открыты для международного партнерства. Так, европейские научные приборы располагались на аппаратах Chang'e 4 и 5 и Queqiao. На будущем Chang'e 7 планирует разместить свой прибор Российская академия наук.

Люди на Луне

О своих планах запуска людей к Луне Китай долго молчал, хотя по косвенным признакам можно было догадаться, что идет техническая подготовка к выполнению этой сложнейшей задачи. В частности, Chang'e 3 позволил получить опыт посадки на Луну, Chang'e 5-T1 — возвращения с Луны на второй космической скорости, а Chang'e 5 — окололунных стыковочных операций. В 2020 году Китай испытал беспилотный прототип нового космического корабля Mengzhou, который подходит для полетов на околоземные станции и к Луне. Наконец, в 2023 году официальные представители CNSA озвучили основные планы китайской пилотируемой лунной программы и назвали сроки — до 2030 года.

Для доставки двух китайских граждан на поверхность Луны CNSA потребуется разработать не только перелетный корабль Mengzhou, но также испускаемый и взлетный аппарат Lanyue. В космос доставлять все это предполагается двумя сверхтяжелыми ракетами Long March 10. Пока практически все компоненты этой программы находятся в разработке и не готовы даже к беспилотным летным испытаниям, но благодаря динамичному развитию китайской космонавтики 2030 год выглядит вполне реалистичным дедлайном.

В планах CNSA — развернуть на поверхности Луны автоматическую базу, состоящую из нескольких космических аппаратов, которые смогут взаимодействовать друг с другом и выполнять различные задачи, например, задачи электрогенератора, ретранслятора, лаборатории, обсерватории и т. п. В программу приглашаются все желающие. В 2021 году Россия подписала соглашение о сотрудничестве с Китаем в этой программе. На тот момент предполагалось, что «Роскосмос» сможет разместить на базе какие-либо аппараты из серии «Луна», но после аварии «Луны-25» эти разговоры поутихли, зато ведется обсуждение установки российского ядерного реактора. Однако пока степень готовности Международной научной лунной базы находится на раннем этапе. Китаю и его партнерам потребуется как минимум выбрать место для строительства этой базы, а также освоить технологии сверхточной посадки или транспортировки тяжелого оборудования по поверхности Луны.

Пока же проект Международной научной лунной базы выполняет больше политическую, а не научную роль. Китайская база на поверхности Луны выступает своеобразным конкурентом американской орбитальной станции Gateway.

Пока нет ни орбитальной станции, ни лунной базы, данные соглашения фактически формируют два блока стран, которые планируют независимое друг от друга освоение Луны и в перспективе могут стать конкурентами за научное первенство, удобные места для освоения или за будущие ресурсы.