В ночь на понедельник 2 апреля первая китайская орбитальная станция «Тяньгун-1» сгорела в атмосфере над Тихим океаном. «Тяньгун-1» (буквально: «Небесный дворец») был запущен в 2011 году, а в 2016 полностью прекратил работу, превратившись в космический мусор. Станция стала воплощением космических амбиций Китая.
Запуск «Тяньгуна-1» в сентябре 2011 года стал поводом для национальной гордости местных жителей (ссылка на китайском). Студенты Бэйханского университета собрались на аэродроме и размахивали маленькими китайскими флагами, тем самым поздравляя своих соотечественников с великим достижением. В Weibo – китайском Twitter – появились более 500000 новых постов , где пользователи радовались победе (ссылка на китайском).
В 2011 году Конгресс США запретил любое сотрудничество между NASA и Китаем, ссылаясь на проблемы безопасности. Именно поэтому китайские космонавты не могут проводить исследования на Международной космической станции.
Внутри «Небесного дворца»
Космическая лаборатория «Тяньгун-1» составляла лишь одну десятую длины МКС, которая по своему размеру примерно равняется футбольному полю.
Космический аналитик Брайан Харви рассказывал в своей книге «Китай в космосе: первый рывок вперед», что на станции были три компьютера, туалет и устройство для разогрева еды, а также место для обеда. Также он упомянул о рационе китайских космонавтов. В отличие от иностранных коллег, они питаются обычными продуктами. В их меню входят тофу, рис и жареные блюда.
Через два месяца после запуска «Тяньгуна-1» Китай совершил первую беспилотную стыковку со станцией. В последующие два года к ней дважды пристыковывались корабли серии «Шэньчжоу». «Тяньгун-1» посетили первые китайские женщины-космонавты Лю Ян и Ван Япин. Ван провела первую лекцию из космоса, объясняя законы физики в невесомости.
Бесконтрольное возвращение домой
Планировалось, что «Тяньгун-1» вернется на Землю в 2013 году, однако Китай был обеспокоен тем, что не сможет вывести на орбиту преемника станции (Тяньгун-2 был запущен в сентябре 2016 года).
На станции проводились эксперименты по дистанционному зондированию, пока в 2016 году ее не закрыли . В итоге она стала простым космическим мусором. Тогда же Китай заявил, что «Тяньгун-1» упадет на Землю в конце 2017 года . Многие расценили это как подтверждение того, что страна потеряла контроль над станцией. Некоторые любительские спутниковые трекеры предполагают, что это произошло уже как минимум в 2016 году . В мае 2017 года было установлено новое предположительное время падения – октябрь 2017-апрель 2018.
Харви отметил, что изначально лаборатория должна была подняться на орбиту высотой 343 километра . Каждый день она опускалась на два километра.
Космическое агентство Китая утверждало, что большая часть станции сгорит в процессе падения, но все равно был маленький шанс, что в результате падения обломков кто-то мог получить травму . Это произошло лишь один раз : в 1997 году на Лотти Уильямс упал обломок космического мусора, когда она вместе с друзьями шла через парк около 3:30 утра в городе Талса, штат Оклахома. Женщина не пострадала. Куда большая опасность заключалась в том, что кто-то подберет осколок и начнет его изучать. На нем могли остаться следы гидразина – высокотоксичного и коррозионного ракетного топлива .
Специалисты оказались правы в своих прогнозах: 2 апреля в 03:15 по московскому времени станция вошла в плотные слои атмосферы и сгорела над Тихим океаном. Никакого ущерба она не нанесла..
ТАСС-ДОСЬЕ. 2 апреля в 03:15 мск (08:15 по пекинскому времени) с околоземной орбиты сошла неработающая китайская космическая станция "Тяньгун-1". Ее обломки сгорели в плотных слоях атмосферы над южной частью Тихого океана.
"Тяньгун-1" (англ. Tiangong 1; с кит. - "Небесный дворец - 1") - экспериментальный орбитальный модуль, был прототипом будущей долговременной пилотируемой космической станции Китая.
История проекта
Экспериментальный орбитальный модуль (станция) создан в рамках пилотируемой космической программы КНР, утвержденной в 1992 году. На первом ее этапе был создан пилотируемый корабль "Шэньчжоу" (Shenzhou, с кит. - "Священный челн"; в 1999-2016 годах было проведено 11 запусков, в т. ч. шесть пилотируемых) и осуществлен полет первого китайского космонавта - Яна Ливэя (в 2003 году на корабле "Шэньчжоу-5").
Второй этап пилотируемой программы включает запуск экспериментальных орбитальных модулей и отработку на них технологии сближения и стыковки с кораблями, а также системы жизнеобеспечения будущей полноценной космической станции КНР. За основу орбитального модуля был взят корабль "Шэньчжоу". Мини-станция и корабль были спроектированы и построены Китайской аэрокосмической корпорацией науки и техники (CASC, Пекин).
Характеристики
В отличие от "Шэньчжоу" экспериментальная станция "Тяньгун" включает не три, а два отсека: служебный (приборно-агрегатный) и герметичный лабораторно-бытовой (для размещения космонавтов) со стыковочным узлом. В "Тяньгуне" отсутствует спускаемый аппарат.
Длина станции - 12 м, максимальный диаметр - 3,35 м, масса - 8,5 т.
Запуск и полет
Запуск орбитального модуля "Тяньгун-1" состоялся 29 сентября 2011 года с космодрома Цзюцюань, расположенном в Бадань-Цзилиньской пустыне в провинции Ганьсу. Его вывела на околоземную орбиту ракета-носитель "Великий поход - 2F" (используемые обозначения: CZ-2F - Changzheng-2F, "Чанчжэн-2F", и LM-2F - Long March - 2F, "Лонг марч - 2F").
31 октября 2011 года к "Тяньгун-1" был отправлен беспилотный "Шэньчжоу-8". За время полета корабля, до 17 ноября 2011 года, по командам с Земли было проведено по две стыковки и расстыковки его со станцией.
В июне 2012 года и июне 2013 года состоялись пилотируемые полеты кораблей "Шэньчжоу-9" (с тремя членами экипажа; 12 сут. 15 ч) и "Шэньчжоу-10" (также три; 14 сут. 14 ч) соответственно. Экипажи провели по две стыковки с "Тяньгун-1" - в автоматическом и ручном режимах.
С завершением полета корабля "Шэньчжоу-10" была выполнена и основная программа "Тяньгун-1", однако Китай продолжил поддерживать полет станции в непилотируемом режиме. В 2016 году связь с "Тяньгун-1" была потеряна и власти признали, что орбитальный модуль начал терять орбиту. По мнению профессора Университета Центральной Флориды Роджера Хэндберга, контроль над "Тяньгун-1" мог быть утрачен в связи с тем, что ее двигатели израсходовали все топливо.
Всего экспериментальная станция находилась в полете шесть лет шесть месяцев и четыре дня (2 тыс. 386 дней).
"Тяньгун-2" и дальнейшие планы КНР
15 сентября 2016 года в космос был запущен второй экспериментальный орбитальный модуль "Тяньгун-2" (в н. в. находится на орбите), который является улучшенной копией "Тяньгун-1". В его задачу входит тестирование технологии поддержания жизни для будущей долговременной космической станции Китая. В октябре - ноябре 2016 года в составе "Тяньгун-2" находился пилотируемый корабль "Шэньчжоу-11", который доставил на экспериментальную станцию двух космонавтов (пробыли на ней около месяца). В апреле - сентябре 2017 года состоялся полет первого китайского грузового корабля "Тяньчжоу" (Tianzhou, с кит. - "Небесный челн"). Целью его миссии была отработка технологии стыковки с "Тяньгун-2" в разных режимах и процедуры дозаправки космической станции топливом (проведено три стыковки и три дозаправки по командам с Земли). В дальнейшем пилотируемые полеты к "Тяньгун-2" не планируются.
На заключительном этапе своей пилотируемой программы Китай намерен создать на околоземной орбите долговременную многомодульную космическую станцию - по подобию российской "Мир" (находилась на орбите в 1986-2001 годах) и Международной космической станции (с 1998 года по н. в.). Сборку китайской станции планируется начать в 2019-2020 годах, ввод в эксплуатацию ожидается примерно в 2022 году.
Правообладатель иллюстрации china manned space engineering
Несгоревшие в плотных слоях атмосферы обломки китайской космической станции "Тяньгун-1" ("Небесный дворец") могут упасть на Землю уже в эту пятницу, 30 марта, следует из прогноза Европейского космического агентства (ESA).
Запуск "Тяньгун-1" был важной частью амбициозной космической программы Китая. Станция стала прототипом для конечной китайской космической станции, запуск которой запланирован на 2022 год.
Запуск "Небесного дворца" состоялся 29 сентября 2011 года, а в конце марта 2016 года станция полностью прекратила функционирование.
Сначала ожидалось, что "Тяньгун-1" сгорит в атмосфере Земли в конце 2017 года, однако более поздние прогнозы показывали, что станция прекратит свое существование весной 2018 года.
Ожидается, что большая часть "Тяньгун-1" сгорит при падении в плотных слоях атмосферы, но часть обломков может достигнуть поверхности Земли.
Куда упадут обломки?
В 2016 году Китай подтвердил, что потерял контакт с "Тяньгун-1" и больше не может контролировать ее движение, поэтому точно неизвестно, где она упадет.
В управлении мониторинга космического мусора ESA прогнозируют, что станция снова войдет в атмосферу Земли между 43 градусами северной широты и 43 градусами южной широты - это довольно обширный участок к северу и югу от экватора.
Специалисты Европейского космического агентства считают, что обломки "Тяньгун-1" упадут на землю в период с 30 марта по 2 апреля, но предупреждают, что даты еще могут измениться.
Более точные прогнозы ожидаются ближе к выходным.
Как упадут обломки?
Станция постепенно приближается к Земле.
Скорость ее падения будет постоянно возрастать, в то время, как слои атмосферы, в которую она входит, будут становиться все более плотными, сказал Би-би-си доктор Элиас Аботаниос, заместитель директора Австралийского центра космических исследований (ACSER).
Правообладатель иллюстрации AFP Image caption Запуск "Тяньгун-1" стал важной частью амбициозной космической программы Китая"Когда станция приблизится на 100 км к Земле, она начнет нагреваться", - говорит он.
Это приведет к тому, что большая часть "Тяньгун-1" сгорит. Однако сказать, что от нее останется, сложно, поскольку Китай не раскрыл состав станции, отмечает ученый.
Если станция войдет в атмосферу в ночное время неподалеку от населенного пункта, это можно будет увидеть. По словам Аботаниоса, это будет похоже на вспышку падающего метеорита.
Стоит ли беспокоиться?
Нет. Большая часть 8,5-тонной станции разрушится, когда она будет проходить через плотные слои атмосферы.
Некоторые наиболее плотные детали, такие как топливные баки или ракетные двигатели, могут не сгореть полностью, однако даже если эти объекты упадут на Землю, шансы того, что они могут попасть в людей невелики.
"Наш опыт показывает, что от 20% до 40% исходной массы таких крупных объектов могут сохраниться после прохождения атмосферы, а затем теоретически могут быть найдены на земле", - сказал глава управления мониторинга космического мусора ESA Холгер Краг на недавнем брифинге.
"Однако вероятность получить травму от одного из этих фрагментов крайне мала. Я бы сказал, что вероятность травмирования одним из этих фрагментов сопоставима с шансом оказаться пораженным молнией дважды за один год", - добавил Краг.
Космический мусор всегда падает на землю?
Космический мусор, такой как отработанные спутники и ракеты, нередко падает на землю. Однако большая его часть сгорает в атмосфере или падает в океан, отмечает доктор Аботаниос.
Правда, обычно связь с космическим аппаратом сохраняется и производится его контролируемая посадка.
Для затопления отслуживших свой ресурс космических аппаратов и спутников часто используется акватория в районе океанского полюса недоступности - Точки Немо. Это место в южной части Тихого океана, наиболее удаленное от обитаемой суши.
На океанском дне в этом районе на площади около 1500 кв. км покоятся обломки уже около 260 спутников.
Что такое "Тяньгун-1"?
Китай стал третьим после СССР и США государством, самостоятельно запустившим человека в космос. 15 октября 2003 года корабль "Шэньчжоу-5" вывел на орбиту первого тайконавта Ян Ливэя.
Правообладатель иллюстрации Getty Images Image caption Первый китайский космонавт Ян Ливэй стал национальным героемЗапуск "Тяньгун-1" в 2011 году стал первым этапом создания китайских пилотируемых орбитальных станций.
К "Тяньгун-1" было осуществлено три экспедиции, две из которых были пилотируемыми. В 2012 году на модуле побывала первая китайская женщина-космонавт Лю Ян.
В конце марта 2016 года "Тяньгун-1" прекратила функционирование, превысив проектный срок службы на 2,5 года. В сентябре того же года на смену "Тяньгун-1" была запущена одномодульная станция "Тяньгун-2".
В 2022 году Китай планирует запустить многомодульную орбитальную станцию, которая должна стать третьей в мире после станций "Мир" и Международной космической станции.
К Земле приближается китайская космическая станция «Тяньгун-1». Китайские ученые не управляют ее падением, и, чисто теоретически, ее обломки могут упасть на какой-нибудь густонаселенный район Земли. Ожидается, что станция войдет в верхние слои атмосферы уже 1 апреля. N + 1 решил разобраться в том, что представляет собой «Тяньгун-1», какие предположения ученые строят относительно места и времени ее падения и велика ли на самом деле опасность для землян.
Первая экспериментальная
«Тяньгун-1» - первая космическая станция, полностью построенная и запущенная Китайским национальным космическим управлением. Хотя она провела на орбите шесть с половиной лет и даже приняла две пилотируемые экспедиции, станция по сути является экспериментальной - с ее помощью Пекин тестировал системы и оборудование, готовясь к запуску более крупной многомодульной станции, которая также будет называться «Тяньгун» («Небесный дворец»).
Сравнение размеров космических станций
Первая китайская космическая станция относительно невелика по размерам. Ее длина составляет 10,4 метра, диаметр - 3,4 метра, а масса - 8,5 тонны. Она примерно в два раза меньше последней советской одномодульной орбитальной станции «Салют-7» (длина - 14,4 метра, диаметр - 4,15 метра, масса - около 19,8 тонны), а американцы сравнивают «Тяньгун-1» с типичным желтым школьным автобусом. Станция включает в себя два модуля - экспериментальный обитаемый, объемом 15 кубометров, и грузовой. Международная космическая станция (МКС) в ее нынешнем состоянии состоит из 15 модулей, общий вес которых превышает 400 тонн.
«Тяньгун-1» запустили на орбиту 30 сентября 2011 года при помощи двухступенчатой ракеты-носителя «Чанчжэн» 2F/G/. На момент старта космическая станция была необитаемой. Старт прошел успешно, и первая стыковка состоялась уже через месяц, в ноябре 2011 года, когда к «Тяньгун-1» пристыковался беспилотный корабль «Шэньчжоу-8» («Небесная ладья») - первый китайский аппарат этой серии, снабженный стыковочным узлом.
Первые люди прибыли в «Небесный дворец» 18 июня 2012 года на корабле «Шэньчжоу-9». Среди трех членов экипажа была первая женщина-тайконавт Лю Ян. Экипаж провел на станции десять дней, занимаясь научной работой и технологическими экспериментами. С целью испытаний и на этот раз было осуществлено две стыковки - первая прошла в автоматическом режиме, вторую осуществил один из тайконавтов. Вторая экспедиция попала на «Тяньгун-1» через год - 13 июня 2013 года. Космический корабль «Шэньчжоу-10» снова доставил на станцию трех человек, среди которых снова была женщина - Ван Япин, которая даже провела из космоса урок для китайских школьников. Главная цель миссии и на этот раз была испытательной - стыковка снова прошла дважды, в автоматическом и ручном режиме.
В 2016 году Пекин вывел на орбиту второй орбитальный комплекс, «Тяньгун-2», получивший статус космической лаборатории. Дальнейшие полеты по программе «Шэньчжоу» были перенаправлены туда. «Тяньгун-1» остался на орбите. В марте 2016 года было объявлено, что связь с аппаратом прекращена и он упадет на Землю. Китайские специалисты прогнозировали, что это может произойти во второй половине 2017 года.
График изменения высоты орбиты китайской космической станции
Год назад средняя высота орбиты станции составляла около 350 километров, к настоящему моменту она снизилась до 196 километров, уже в ближайшие дни она может войти в плотные слои атмосферы и сгореть.
Сейчас дата гибели аппарата известна с точностью примерно плюс-минус 16 часов. По данным китайской стороны, «Тяньгун» упадет на Землю в интервале с 31 марта по 2 апреля. Согласно прогнозу Центра изучения космического мусора корпорации Aerospace, это может произойти 1 апреля в 10:30 по Гринвичу плюс-минус 16 часов, а по информации NORAD - 1 апреля в 00:52 по Гринвичу плюс-минус 15 часов.
На чью голову?
Точное место падения предсказать нельзя практически до того момента, когда аппарат начнет неконтролируемое падение. В частности, это невозможно из-за отсутствия точных данных о параметрах атмосферы, а также об ориентации станции.
«Основная проблема с расчетом времени и места входа аппарата в плотные слои атмосферы состоит в том, что ошибка такого прогноза составляет некоторую (довольно значительную) долю от интервала прогнозирования. Для наших систем она составляют около 10 процентов, в некоторых случаях, возможно, меньше. Таким образом, при прогнозе от текущего 29 марта до номинального падения, скажем, 1 апреля 04:00 UT, интервал неопределенности времени падения может составлять порядка 14 часов», - рассказал N + 1 Михаил Захваткин, научный сотрудник Института прикладной математики имени Келдыша.
«За 14 часов аппарат может сделать почти 10 витков вокруг Земли, то есть неопределенность места падения очень высока. Пока место падения можно ограничить только широкой полосой, расположенной между 43-ми параллелями к югу и северу от экватора. Выше или ниже станция не сможет забраться просто из-за наклонения орбиты», - говорит ученый.
Зона падения китайской космической станции
Ошибка прогноза места и времени падения обусловлена неточностями в моделировании сопротивления атмосферы. Если бы станцией управляли, ее можно было сориентировать определенным образом, регулируя уровень торможения, но на ошибку прогноза в целом это бы не повлияло, так как ее основной источник - проблемы с моделированием плотности атмосферы вдоль траектории объекта, объясняет Захваткин.
Ошибку прогноза падения можно было бы скорректировать, начав торможение станции двигателями, чтобы сократить время ее баллистического существования. Именно так была сведена с орбиты 124-тонная станция «Мир»: 23 марта 2001 года, после трехкратного включения двигателей, она