История китайской космонавтики: изобретение ракет, технологический прогресс и люди великой пустоты

Современные историки называют Китай родиной ракет. Именно там изобрели чёрный дымный порох, а в XIII веке научились изготавливать «огненные стрелы», летавшие дальше обычных и поджигавшие вражеские постройки. Китайцы также славились своим искусством устраивать фейерверки, где использовались целые батареи ракет. Больше того, до сих пор ходит легенда, будто бы в конце XV века китайский чиновник Ван Гу поднялся в небо, сидя в бамбуковом кресле, к которому были привязаны сорок семь ракет. Его судьба неизвестна — есть версия, что результате он погиб, но если нет — тогда именно он стал первым человеком в мире, благополучно пережившим реактивный полёт.Арабы и европейцы быстро переняли передовые технологии, благо тем нашлось применение в военном деле. В ХХ веке уже появились тяжёлые ракеты на жидком топливе, которые стали носителями атомных зарядов, спутников и космических кораблей. Китайская Народная Республика под руководством коммуниста Мао Цзэдуна стремилась стать в один ряд с развитыми державами, поэтому при поддержке Советского Союза начала работать над накоплением ракетно-ядерной мощи.В то время страна испытывала сильнейший кадровый голод, и власти стали по всему миру искать квалифицированных специалистов китайского происхождения. Одним из них был шанхаец Цянь Сюэсэнь, которого позднее назовут отцом китайской космонавтики и китайским Сергеем Королёвым. В середине 1930-х годов он учился в США, а затем возглавил Лабораторию реактивного движения Калифорнийского технологического института. В 1955 году Цянь Сюэсэнь, отстранённый от работы из-за обвинений в нелояльности, решил перебраться в КНР, однако американское правительство запретило ему выезд как человеку, знающему «государственные секреты». Китайскому руководству пришлось обменять ценного учёного на группу американских солдат, попавших в плен во время войны в Корее. Вернувшись на родину, Цянь Сюэсэнь составил поэтапный план развития ракетостроения, для реализации которого был создан 5-й НИИ Министерства обороны. Чтобы побыстрее преодолеть отставание в технологиях, китайцы обратились за помощью к СССР. В октябре 1957 года страны подписали соглашение, предусматривавшее передачу КНР образцов баллистических ракет Р-1 и Р-2, отправку в Китай технических специалистов и обучение китайских студентов.

На этом этапе китайским ракетчикам предстояло пройти путь, проложенный советскими коллегами в 1940-е годы, то есть по готовым чертежам и изделиям создать собственный вариант ракеты. Однако из-за охлаждения политических отношений между странами процесс затянулся, и первая ракета «Дунфэн» («восточный ветер»), которая была копией Р-2, стартовала только в октябре 1963 года.Тем не менее, получив опыт, китайские специалисты довольно быстро сконструировали целую линейку ракет, увеличивая дальность и точность их полёта. 24 апреля 1970 года трёхступенчатая ракета «Чанчжэн» («великий поход») вывела на орбиту искусственный спутник «Дунфанхун» («алеет Восток»), в результате чего Китай стал пятым государством после СССР, США, Франции и Японии в «клубе» держав, которые самостоятельно разрабатывают и запускают спутники со своей территории.Следующим шагом должен был стать полёт космонавта. Китайские специалисты работали над проектом пилотируемого корабля «Шугуан» («рассвет»). Он внешне походил на американский корабль Gemini и был рассчитан на двух человек. В апреле 1969 года начался отбор будущих космонавтов из числа невысоких военных лётчиков. Рассказывают, что за процессом следил сам Мао Цзэдун — памятуя о советском опыте, он особое значение придавал биографиям кандидатов и свидетельствам их преданности коммунизму. В марте 1971 года был полностью сформирован отряд космонавтов из девятнадцати человек, но через три года программа подготовки к пилотируемому полёту оказалась фактически свёрнута: начался очередной этап «культурной революции», политические нравы резко ужесточились, и многие специалисты попали под репрессии, лишившись возможности заниматься профессиональной деятельностью. Позднее, после смерти Мао Цзэдуна, китайская космонавтика сосредоточилась на конструировании спутников связи и разведки.Ранняя космонавтика КНР в своём развитии очень походила на советскую — в том, что касалось создания тяжёлых баллистических ракет на основе иностранного опыта, запуска первого спутника и подготовки орбитального рейса. Однако появились и свои наработки: корабль «Шугуан» должен был стать совершеннее кораблей «Восток», на которых летали первые советские космонавты. То есть китайские инженеры планировали перескочить через ступеньку, приняв в расчёт известные достижения и проблемы сверхдержав.

Проект 921

К идее осуществления пилотируемых полётов на орбиту правительство КНР вернулось в ноябре 1986 года, когда был принят государственный план развития высоких технологий. Космонавтика в нём рассматривалась как одно из самых приоритетных направлений. Партийные функционеры понимали, что она служит не только укреплению престижа и обороноспособности государства, но и стимулирует повышение производственной культуры.Несколько лет ушло на выработку стратегии и отбор инженерных предложений. В сентябре 1992 года была официально утверждена трёхэтапная программа пилотируемой космонавтики, которая позднее получила название «Проект 921». Согласно ей, через десять лет должен был состояться первый полёт китайского космонавта. Затем требовалось освоить стыковку кораблей, научиться работать в открытом космосе и запустить посещаемую орбитальную лабораторию. Задачей третьего этапа обозначили создание многомодульной космической станции по типу советского «Мира». Хотя «Проект 921» имел в большей степени научное и политическое, а не военное значение, ответственность за его реализацию возложили на Главное управление вооружения Народно-освободительной армии КНР.Ключевым элементом программы стал корабль «Шэньчжоу» («священный корабль»). В качестве образца был выбран советский «Союз», поэтому в 1990-е годы, воспользовавшись случаем, Китай закупил у Российского космического агентства ряд узлов от него и на их основе сконструировал соответствующие системы. «Шэньчжоу» состоит из орбитального модуля, спускаемого аппарата, двигательного и дополнительного отсеков. Внутри спускаемого аппарата, как и на «Союзе», установлены кресла, в которых сидят космонавты при старте, выведении на орбиту и возвращении на Землю. В орбитальном модуле экипаж живёт и работает во время полёта. Кроме предметов первой необходимости (запасов еды и воды, спального мешка и туалета), здесь находится оборудование для научных экспериментов. Снаружи на передней части модуля расположена аппаратура систем сближения и стыковки, а по обеим его сторонам в зависимости от полётного задания размещают солнечные батареи и датчики, антенны и другие конструкции. Планировалось, что запуск корабля с космодрома Цзюцюань осуществит двухступенчатая ракета «Чанчжэн-2F», снабжённая боковыми ускорителями.

Первый старт «Шэньчжоу» в беспилотном режиме хотели приурочить к 50-летию образования КНР, но он состоялся на полтора месяца позже — 19 ноября 1999 года. Затем последовали ещё три испытательных полёта. Несмотря на мелкие технические сбои, все они были признаны успешными.Наконец руководство программы приняло решение отправить на орбиту космонавта. Из числа кандидатов был выбран 38-летний подполковник Ян Ливэй, его дублёрами стали Чжай Чжиган и Не Хайшэн. 15 октября 2003 года на космодроме Цзюцюань стартовала ракета-носитель «Чанчжэн-2F» с космическим кораблём «Шэньчжоу-5». Длительный космический рейс прошёл без проблем, а Ян Ливэй с триумфом вернулся на Землю. Его полёт разительно отличался от кратковременных рейсов Юрия Гагарина на корабле «Восток» и Джона Гленна на корабле Mercury. И не только продолжительностью: после отделения от спускаемого аппарата с космонавтом орбитальный модуль оставался в космосе до 16 марта 2004 года, ведя оптическую и радиоэлектронную разведку в интересах Минобороны.Начиная с 1998 года, когда в прессе появились сообщения о готовящемся запуске корабля «Шэньчжоу», в России и западных странах его будущих пилотов стали называть тайконавтами (от китайского словосочетания tàikōng rén, «человек великой пустоты»). Это обозначение закрепилось, однако в самой КНР используется совсем другой термин — хантяньюань (hángtiānyuán, буквально «путешествующий по небу»). При этом иностранных космонавтов там ещё с 1950-х годов именуют иначе — юйханъюань (yǔhángyuán, «путешествующий по вселенной»).

Дальнейший путь китайской космонавтики тоже во многом напоминал советский, но с поправками на большие возможности, который давал корабль «Шэньчжоу». Следующий пилотируемый полёт по программе начался 12 октября 2005 года, когда стартовал «Шэньчжоу-6». На его борту находились Фэй Цзюньлун и Не Хайшэн (второй дублёр Ян Ливэя) — они должны были проверить правильность принятых технических решений, касающихся реализации многосуточного рейса, и провести серию научных экспериментов, связанных с адаптацией к невесомости. Новый корабль немного модифицировали — прежде всего систему жизнеобеспечения, которая позволяла космонавтам снимать скафандры во время работы на орбите. Если Ян Ливэй мог только пить воду, закусывая специальным «лунным пряником», то для экипажа «Шэньчжоу-6» было предусмотрено полноценное питание — три раза в день по пять-шесть блюд: мясо с разными приправами, рис, овощи и фрукты. Некоторые усовершенствования были внесены по советам Ян Ливэя. В частности, он рекомендовал изменить положение иллюминатора спускаемого аппарата, чтобы улучшить обзор, — конструкторы, однако, предпочли передвинуть кресла космонавтов. Полёт продолжался почти пять суток, и экипаж подтвердил, что «Шэньчжоу» пригоден для длительных рейсов. Как и в предыдущем случае, орбитальный модуль остался в космосе — на этот раз для проведения технологических испытаний.Следующим шагом стал выход в открытый космос. «Шэньчжоу-7» был запущен 25 сентября 2008 года, на его борту находились Чжай Чжиган (первый дублёр Ян Ливэя), Лю Бомин и Цзин Хайпэн. Чтобы осуществить выход, специалисты оснастили орбитальный модуль корабля люком диаметром 850 мм, системами разгерметизации и наддува, а также аппаратурой сопряжения со скафандрами. Для этого пришлось снять солнечные батареи и двигатели ориентации, которые теоретически могли помешать космонавту при работе снаружи. Запас провианта включал восемьдесят блюд семи разных категорий, среди них консервы с продуктами национальной кухни, очищенные креветки, фрукты сухой заморозки, приправы и десять видов напитков. Хотя китайская пресса ранее утверждала, что во время предыдущих миссий экипажи пользовались туалетами, к рейсу «Шэньчжоу-7» выяснилось, что на самом деле они были в подгузниках, а настоящий туалет установили на корабле впервые. Интересно, что медики подготовили для аптечки космонавтов несколько средств традиционной китайской медицины, в том числе растворяемые в воде капсулы тайкун янсинь (Taikong Yangxin), которые позитивно действуют на сердечно-сосудистую систему и повышают устойчивость организма к чрезмерным нагрузкам.

Старт «Шэньчжоу-7» прошёл успешно, после чего экипаж проверил состояние систем и начал подготовку к выходу в открытый космос. Согласно программе полёта, его должны были осуществить двое космонавтов на третий рабочий день. 27 сентября орбитальный модуль разгерметизировали, и Чжай Чжиган в скафандре «Фэйтянь» («богиня, летящая в небе») через люк вышел наружу. Его подстраховывал Лю Бомин, облачённый в российский скафандр «Орлан-М». Продемонстрировав флаг КНР, Чжай забрал расположенный возле люка планшет с экспонированными образцами композитного покрытия и фотоэлементов, которые планировалось использовать при конструировании будущих кораблей. На этом выход, продолжавшийся 25 минут, завершился. Примечательно, что орбиту «Шэньчжоу-7» выбрали таким образом, что корабль по два раза за виток приближался к Международной космической станции (на расстояние до 37 км), и там были готовы выйти на связь в случае необходимости. Полёт длился почти трое суток.Рейс корабля «Шэньчжоу-9», начавшийся 16 июня 2012 года, тоже ознаменовался крупными для китайской космонавтики достижениями. Перед этим в сентябре 2011 года на орбиту отправилась посещаемая лаборатория «Тяньгун-1» («небесный дворец»), и к ней вскоре пристыковался «Шэньчжоу-8» в беспилотном варианте. Специалисты убедились, что весь комплекс, включая наземные средства, работает нормально, после чего выдали разрешение на пилотируемый полёт.На «Шэньчжоу-9» была установлена аппаратура ручного сближения и стыковки, а также находились запасы для жизнеобеспечения трёх космонавтов в течение пятнадцати суток. В экипаж попали Цзин Хайпэн, Лю Ван и 33-летняя Лю Ян. С учётом присутствия женщины на борту внесли изменения в рацион: специально для неё заложили больший запас воды, а меню отличалось низким содержанием жира и увеличенным количеством овощей и шоколада. Лю Ян было разрешено пользоваться специальной косметикой — не оставляющей пылинок и крошек.

18 июня, на тридцатом витке, корабль в автоматическом режиме пристыковался к лаборатории. Разумеется, экипаж внимательно следил за всеми манёврами, чтобы в случае сбоя взять управление на себя. Первым в «Тяньгун-1» проник командир Цзин Хайпэн, после чего космонавты приступили к работам на ней. Герметичный объём лаборатории составлял 40 м2, из которых 15 м2 (то есть всего-то вдвое больше, чем на «Шэньчжоу») выделили для жизни и деятельности экипажа. В них разместили тренажёр для поддержания физической формы и две каюты (пилот Лю Ван спал в корабле). Большинство запланированных экспериментов были посвящены изучению того, как различные факторы космического полёта влияют на человеческий организм, при этом в качестве подопытных выступали сами космонавты. 24 июня члены экипажа провели важное техническое испытание: надели скафандры, разместились в корабле, отстыковались от станции, а через полтора часа пристыковались обратно — уже в режиме ручного управления. 29 июня, пробыв в космосе больше двенадцати суток, космонавты вернулись на Землю.Следующий полёт к «Тяньгун-1» начался через год — 11 июня 2013 года стартовал корабль «Шэньчжоу-10». На борту снова находились двое мужчин и женщина: Не Хайшэн, Чжан Сяогуан и Ван Япин. Новая миссия в целом повторяла предыдущую и предусматривала продолжение серии медико-биологических и технологических экспериментов. Экипаж проработал в космосе больше четырнадцати суток и закрепил уверенность специалистов в надёжности созданных ими космических технологий.

Китайская орбита

Запуск «Чанчжэн-2D» с космодрома Цзюцюань в 2012 году / Cristóbal Alvarado Minic [CC BY 2.0]15 сентября 2016 года на орбиту отправилась лаборатория «Тяньгун-2», которая изготавливалась как точная копия предшественницы. Однако к тому времени был накоплен достаточно обширный опыт эксплуатации предыдущей станции, поэтому инженеры смогли улучшить системы жизнеобеспечения и стыковочное оборудование. Главными задачами нового этапа космических исследований должны были стать увеличение продолжительности работы экипажей на орбите (до 30 суток), тестирование технологии дозаправки в космосе и испытание грузового корабля «Тяньчжоу» («небесный корабль»).Через месяц, 17 октября, к лаборатории стартовал «Шэньчжоу-11». На его борту находились Цзин Хайпэн, который отправился на орбиту в третий раз, и новичок Чэнь Дун. 19 октября состоялась стыковка, и космонавты перешли в лабораторию. В основном они проводили эксперименты с оранжереей и выполняли различные силовые упражнения, снижавшие негативное воздействие невесомости. Кроме того, космонавты много работали с манипулятором, размещённым внутри «Тяньгун-2» и служившим прототипом для системы сборки будущих многомодульных станций. 18 ноября экипаж «Шэньчжоу-11» вернулся домой, хотя и не без приключений: спускаемый аппарат отклонился от расчётной точки приземления на 100 км. Причина сбоя не афишировалась. В апреле 2017 года к лаборатории отправился беспилотный грузовик «Тяньчжоу», и его полёт прошёл успешно.Ряд проблем всё ещё требовал решения, поэтому специалисты планировали запустить «Тяньгун-3», но из-за сокращения бюджета программы отказались от замысла и приступили к подготовке многомодульной долгоживущей станции. 29 апреля 2021 года ракета-носитель «Чанчжэн-5B» вывела на орбиту базовый модуль, получивший название «Тяньхэ» («гармония неба и земли»). По размерам он намного превосходил лабораторию «Тяньгун» — в его состав входил передний узловой отсек, основной жилой и командный отсеки, хвостовой ресурсный отсек. Все они, за исключением последнего, образуют гермообъём, из которого экипажу доступны 50 м2.

17 июня стартовал «Шэньчжоу-12». Он выполнил серию манёвров, через четыре с половиной часа сблизился с «Тяньхэ» и вскоре пристыковался. Ещё через три часа космонавты Не Хайшэн, Лю Бомин и Тан Хунбо проникли в модуль и приступили к его расконсервации. Внутри организованы три отдельные каюты и «ванная комната». Кухня с микроволновкой, холодильником, диспенсером воды и запасом провизии была доставлена грузовиком «Тяньчжоу-2». Чтобы космонавты могли поддерживать физическую форму на протяжении трёх месяцев экспедиции, в модуле установлены велоэргометр и беговая дорожка.В дальнейшем к «Тяньхэ» пристыковался лабораторный модуль «Вэньтянь» («вопрошание к небу) и исследовательский модуль «Мэнтянь» («небо мечты»). Если всё пройдёт по плану, станция окажется полностью собрана в 2025 году, после чего её можно будет ещё увеличивать, добавляя блоки, которые пока только проектируются. Китай наконец-то начал строительство своего постоянного форпоста на орбите, который послужит местом подготовки пилотируемых экспедиций к Луне и Марсу. В ближнем космосе снова становится тесно.

Со стороны может показаться, что космонавтика КНР развивается гораздо медленнее, чем в прошлом советская или американская. Однако нужно помнить, что китайцам некуда спешить — они так или иначе повторяют путь, пройденный другими странами полвека назад, поэтому, ориентируясь на их опыт, делают каждый пилотируемый полёт этапным, скачкообразно расширяющим поле технических возможностей. Кроме того, серьёзная обстоятельность в подготовке помогает избежать аварий и человеческих жертв. Надо набраться терпения, и тогда мы станем свидетелями исторических достижений, которых мир ещё не видел.