|
|
Arany László: Kína az űrben - 2. |
|
|
|
A Haditechnika hasábjain a 2007. év 6.
számától folyamatosan, öt részen át ismerkedhetett meg a Tisztelt
Olvasó Kína űrtechnikájának megszületésével, első évtizedeinek
eredményeivel, a legfontosabb mesterséges holdakkal, az ország első
sikeres emberes űrkísérletével, valamint az akkori tervekkel. Kína
mára a világ vezető űrfelbocsátó hatalmává vált, Oroszország mellett
az egyetlen ország, amely képes embereket a világűrbe juttatni.
Jelen írás az elmúlt 10 év eseményeiről- és fejlesztéseiről számol
be, valamit a következő 10 év várható történéseiről.
Pilótás űrprogram Kína első két pilótás űrrepüléséről a
bevezetőben említett lapszámokban már esett szó. Folytassuk a
beszámolót az azt követő időszak küldetéseiről. Sencsou-7
Kína 3. pilótás űrrepülésén immár három
űrhajós indult szűk háromnapos küldetésre. A „nyilvánosság jegyében”,
a kilövés előtt már jó egy héttel jegyeket is lehetett váltani az
esemény megtekintésére, 15.000 jüanért - azaz közel 400.000
forintérít – munkahelyi ajánlás kíséretében. A
Hosszú
Menetelés 2F (LM-2F)
űrhajó 2008. szeptember 25-én helyi idő szerint 21.10-kor emelkedett
fel a Csiucsüan űrközpontból, Gansu tartományból. A fedélzetén három
űrhajós (tajkonauta) foglalt helyet,
Csaj
Cse-kang
parancsnok mellett
Csing Haj-peng,
aki az Orbitális Modul felelőse volt és
Liu
Po-ming,
a Leszállóegység felelőse. Valamennyien először indultak a
világűrbe. A repülés legfontosabb célja az ország első űrsétájának
végrehajtása volt, a kínai fejlesztésű – Fejtian - szkafander
használata mellett, illetve, a saját tervezésű űrvécé kipróbálása.
(A korábbi kínai űrhajósok pelenkát használtak.) A biztonság
kedvéért két orosz – Orlán-M - szkafander is magukkal vittek. Amint
földkörüli pályára álltak, azonnal elkezdték az űrséta
előkészületeit.
Az első kínai űrséta végrehajtására
Csaj
Cse-kang
és
Liu
Po-ming
is kiképzést kapott, ám az előbbi lépett ki ténylegesen a világűrbe,
a kínai fejlesztésű szkafandert viselve, míg társa a zsilipkamrából
segítette tevékenységét az orosz szkafanderben. A harmadik űrhajós a
leszállóegységben maradt. A parancsnok először csak a fejét dugta ki
az űrhajóból, majd körülnézett. Az űrhajó felületére elhelyezett
minták begyűjtését követően meglengette a kínai nemzeti zászlót. Nem
sokkal később teljes testével kilépett a zsilipkamrából,
biztonságáról kábelek gondoskodtak. Az űrséta során a parancsnok
pályára helyezett egy 40 cm-es, oldalhosszúságú, 40 kg-os
miniműholdat, mely az űrhajósok Belső-Mongóliába történő
visszatértét követően az űrkabin közelében maradt, rendszeresen
fotózta és filmezte azt 150 megapixeles sztereo-kamerával.
Sencsou-8
Kína emberes űrprogramjának következő
állomása már egy kisméretű, a
Tienkung-1 (Mennyei
Palota) névre
keresztelt űrállomás pilótás berepülése volt. Ennek megvalósítása
előtt még ki kellett próbálni éles körülmények között a megközelítés
végrehajtásának technikai kivitelezését, és magát a
dokkoló-berendezést. A személyzet nélkül végrehajtott startra 2011.
október 31-én került sor. Az űrhajó két nappal később sikeresen
összekapcsolódott az űrállomással. A műveletre a Föld árnyékában
került sor, hogy az érzékeny műszereket a napsugárzás ne zavarja. A
két űreszköz 12 napig volt dokkolt állapotban, ekkor szétkapcsolták,
majd ismét összekapcsolták őket, további két napra. A két dokkolás
között 140 méterre távolodtak el egymástól. November 16-án az űrhajó
véglegesen levált az űrállomásról és sikeresen visszatért a Földre. Sencsou-9
Kína negyedik pilótás űrrepülése során már
első női űrhajósát is a világűrbe juttatta. Az elsődleges cél
ezúttal is a
Tienkung-1
űrállomás volt.
Csang
Haj-peng
parancsnok
másodszor indult a világűrbe,
Liu
Jang
űrhajósnő és Liu
Vang
űrhajós társaságában. Az űrhajó felbocsátására 2012. június 16-án
került sor, nem sokkal este fél hét után – helyi idő szerint. A
hordozórakéta ezúttal is a
LM-2F
típus volt. Az
űrhajósok a dokkolást automatikus vezérléssel hajtották végre, Kína
egyben az űrhajózás történetének harmadik nemzetévé vált, amely
önálló űrállomást jutatott a világűrbe, s azt személyzettel fel is
kereste. Egy fényképezkedés erejéig mindhárom űrhajós az űrállomás
fedélzetére lépett, az átszállást ugyanis élőben közvetítette a
Kínai Állami Televízió, ám ezt követően, folyamatosan, csak kettejük
tartózkodott rajta. A 6. napon a két űreszközt szétkapcsolták, majd
kézi vezérléssel ismét összekapcsolták
Liu
Vang
irányítása mellett, az ország első kézi
dokkolását végrehajtva. A repülés teljes időtartama bő 12 nap volt,
az űrállomás fedélzetén ebből közel 10 napot tartózkodtak. A program
végén a tajkonauták Belső Mongóliában értek földet.
Sencsou-10
Az előző repülést egy évvel követve, 2013.
június 11-én ismét kínai űrhajó indult a világűrbe. A parancsnok,
Nie
Haj-seng,
második űrrepülésén vett részt, a legénység két tagja közül az egyik
ezúttal is egy hölgy volt,
Vang
Japing, a harmadik tajkonauta
pedig
Csang
Hsziankuang. Ő hajtotta végre a
Tienkung-1 űrállomás
megközelítésének és a hozzá való kapcsolódásnak a feladatát. Az
űrállomás fedélzetén különböző fiziológiai-, technológiai- és
tudományos kísérleteket végeztek el. A szétkapcsolódást követően még
számos alkalommal gyakorolták a dokkolás és a szétválás műveletét.
Mindösszesen 15 napot tartózkodtak a világűrben.
Az űrállomás fedélzetéről kevés, jó
felbontású képet láthattunk, csupán akkor tettek ez alól kivételt,
amikor
Vang
Japing
diákok számára
bemutatott öt kísérletet. 60 millió iskolás követhette nyomon, amint
Newton 2. törvényét mutatta be,
Nie
Haj-seng tömegét
megmérve. A következőkben egy inga mozgását mutatta be a
mikrogravitációs környezetben. A program harmadik pontjaként egy
giroszkóp következett, a tajkonauta demonstrálta, hogy az miként
tartja meg forgástengelyét, „védi ki” az őt kitéríteni igyekvő
erőket. Ezután a felületi feszültség jelenségének szemléltetése
következett. Egy gyűrű belsejébe az űrhajósnő vízhártyát feszített
ki, s ez a hártya akkor sem szakadt szét, amikor a gyűrűt mozgatta.
Végül egy vízcsepp tulajdonságait illusztrálta és magyarázta el.
Sencsou-11
Erre az űrrepülésre viszont már három évnél
is többet kellett várni, a cél is részben változott, ezúttal a
Tienkung-2 űrállomással kellett a
tajkonautáknak dokkolniuk, és – kínai viszonylatban – rekordnak
számító, 33 napos űrrepülést végrehajtani. A biztonság kedvéért
ezúttal csak ketten szálltak fel az űrhajó fedélzetén, az immár
harmadszor a világűrbe induló
Csang
Haj-peng
parancsnok és társa,
az újonc
Csen
Tung.
A startot 2016. október 17-én hajtották végre,
helyi idő szerint éjfélhez közeli időpontban, majd dokkoltak
sikeresen – automata módban - a szeptember közepén felbocsátott
űrállomással. Legfontosabb feladatuk az életfenntartó rendszer
hosszabb időn át tartó működtetése és tesztelése volt. Meglehetősen szűkös ismeretek állnak
rendelkezésre az űrállomáson végzett munkáról, felvétel is csak alig. Következő lépésként egy teherűrhajót kívánnak
automatikus üzemmódban dokkoltatni hozzá, valamikor 2017.
április-májusa körül.
Tervezett Sencsou repülések 2017-ben már nem várható újabb pilótás
űrrepülés. Ám ez az álláspont akár meg is változhat, hiszen a
Tienkung-2 űrállomást két éves időtartamra tervezték, ráadásul,
hamarosan összekapcsolják egy teherűrhajóval is. Az ésszerűség azt
sugallná, hogy érdemes lenne tajkonautákkal is felkeresni az így
újra feltöltött állomást. Esetlegesen sor kerülhet egy ilyen
repülésre 2018-ban.
A jelenlegi hivatalos elképzelések szerint
2018-ban megkezdődik Kína első, modulrendszerű űrállomásának építése.
Ennek elemeit a nemrégiben kipróbált
LM-5
hordozórakéta szállítja majd fel.
Végső kiépítésében, 2022. körül, a szovjet-orosz Mír űrállomáshoz
fog hasonlítani mind tömegében, mind elrendezésében. Jelen állás
szerint 2019. és 2022. között mindösszesen négy
Sencsou
űrhajó keresné fel, évente egy-egy. Kínai űrállomás-program
Az ország célja: a tartós világűrbeli
tartózkodás biztosítása, s ehhez folyamatosan lakható,
viszonylagosan nagyméretű űrállomásra van szükség. Kína már
évtizedek óta dolgozik ennek a tervnek a megvalósításán. Ehhez
semmiféle nemzetközi segítséget nem vesz igénybe, együttműködési
szerződéseket sem kötött más országokkal. A munkálatok 1992-ben
kezdődtek.
Project 921-2
néven. A
végrehajtás hivatalos véglegesítése 1999-ben történt meg. 2000-ben
már az első modellel is találkozhattak a látogatók a Hannoveri Expón.
Ez a változat még a
Sencsou
űrhajó méretével megegyező modulokat tartalmazott. Később ezt a
megoldást elvetették és egy háromlépcsős tervvel álltak elő.
1.
Pilótás
űrrepülés végrehajtása – Sikerrel végrehajtva 2003-ban
2.
Kisméretű
űrállomás pályára állítása, űrhajósokkal való felkeresése, rövid
időtartamú fedélzeti tartózkodás, majd automatikus üzemmód. –
Sikerrel végrehajtva 2012-ben.
3.
Nagyméretű,
modulrendszerű űrállomás megépítése, űrszemélyzet folyamatos
ott-tartózkodása mellett. Tervezett megvalósítási ideje: 2018-tól.
Tienkung-1
Kína első űrállomása. Kettős célja volt:
pilótákkal a fedélzetén űrlaboratóriumként funkcionált, továbbá
kísérleti eszközül szolgált a megközelítési- és dokkolási feladatok
végrehajtására. 2011. szeptember 29-én indult a világűrbe egy
LM-2F/G
hordozórakéta segítségével. Három űrhajó is
csatlakozott hozzá (2011. Sencsou-8, 2012. Sencsou-9 és 2013.
Sencsou-11), az első személyzet nélkül. Az űrállomás fejlesztését a Kínai Nemzeti
Űrhivatal végezte. Az űreszköz tömege 8,5 tonna, 15 köbméternyi
túlnyomás alatt álló térfogattal. A hossza 10,4 méter, az átmérője
pedig 3,35 méter. Átlagos pályamagassága 370 km.
A kísérleti berendezésen kívül különböző
tornafelszerelések kaptak helyet rajta, és két – saját
megvilágítással rendelkező - alvófülke. Az „eget” és a „földet”
eltérő színekkel jelölték – segítségül a tajkonautáknak az
orientációban. Az űrállomás belsejében nagyfelbontású kamerák
figyelték az űrhajósok tevékenységét. Főzési- és
toalett-lehetőséggel az űrállomáshoz csatlakozott
Sencsou űrhajó
rendelkezett. Ezeket a berendezéseket nem az űrállomásra szerelték
fel. A látogató űrhajó személyzete közül egy űrhajós folyamatosan az
űrhajón tartózkodott - jobban elosztva a teret. 2013. nyarán az űrállomást készenléti állapotba
kapcsolták. A tervek szerint orbitális pályán kívánták hagyni, hogy
adatokat szolgáltasson, s ezáltal tapasztalatokat gyűjthessenek.
2016. márciusában azonban elvesztették a kapcsolatot vele, miután
két és fél évvel lépte túl a tervezett üzemidejét. A pályáját
folyamatosan figyelemmel kísérik, a számítások szerint valamikor
2017. elején lép majd be a Föld légkörébe és ég el. Ily módon ér
tehát majd véget Kína első űrállomásának pályafutása. Tienkung-2
Kína második űrállomása 2016. szeptember
15-én indult a világűrbe. Az előző űrállomás korszerűsített
változata. Elődjéhez hasonlóan ez sem lesz folyamatosan lakott.
Élettartamát öt évre tervezik. A startját egy hónappal követően már
dokkolt is hozzá a
Sencsou-11
űrhajó. Az űrállomás fedélzetén 30 napot töltő űrhajósok különböző
tudományos- és technológiai kísérletet végeztek el, tanulmányozták a
mikrogravitációs környezet hatását az emberi testre, ember és gép
együttműködését orbitális pályán, pályára helyeztek egy miniműholdat
– ennek feladata az űrkomplexum repülés közbeni megfigyelése volt -,
gammakitöréseket vizsgáltak polariméter segítségével.
Az űrállomás méretei elődjével megegyeznek, 10,4
méter a hosszúsága, a maximális átmérője pedig 3,35 méter. Tömege
8,6 tonna. Két személy harminc napos fedélzeti tartózkodását teszi
lehetővé.
A tervek szerint 2017. április-májusában
várható a kínai teherűrhajó, a
Tiencsou debütálása az
LM-7
hordozórakéta segítségével. A teherűrhajó tömege meghaladja a 13,5
tonnát. Kulcsszerep jut a számára a nagyméretű moduláris űrállomás
ellátása terén. Az űrállomáshoz 2018-ban valószínűleg újabb pilótás
küldetés indul majd. Tienkung-3
2014-es tervek szerint többféle elképzelés is
létezett a
Tienkung-3
űrállomásra vonatkozóan. Célja a teherűrhajók fogadása, az űrállomás
hajtóanyaggal- és egyéb pótlandó anyagokkal való feltöltése lett
volna. Az eredeti elgondolások szerint az űrállomás
továbbfejlesztett változata lett volna a korábbi berendezéseknek, ám
2 db dokkoló-berendezéssel ellátva. Ebben az összeállításban 40
napra biztosított volna tartózkodási lehetőséget háromfős legénység
számára. Egy másik verzió szerint modulrendszerű állomást építettek
volna a 8,6 tonnás elemekből. Még a nagy, moduláris űrállomás
megépítése előtt. Ezeket a terveket azonban elvetették, jelen
elképzelések szerint Kína nagyméretű, folyamatosan lakott
űrállomásának felbocsátását előre hozták, már 2018-ra, emiatt pedig
nem lesz szükség semmilyen köztes megoldásra. A tervek
megváltoztatásához bizonyára a
LM-7
hordozórakéta sikeres kipróbálása is
hozzájátszott, 2016. június 25-én. Kína nagyméretű moduláris űrállomása
Tervezett tömege eléri a Nemzetközi Űrállomás
tömegének egyhatod részét, az orosz
Mír űrállomás
tömegének pedig a felét a maga 60-70 tonnás végső tömegével. A
központi modul indítási dátuma 2018-ban várható. Az első kísérleti
modul 2020-ban követi. Az egyes modulok elnevezése érdekes történet,
2013. október 31-én, a fejlesztésekért felelős Kínai Pilótás
Űrmérnökség az alábbi tájékoztatást adta:
-
Az űrállomás neve
Tienkung, azaz Mennyei Palota
lesz.
-
A központi modulja, a „Mag”,
Tianhe, vagyis „Mennyei Harmónia”.
-
Az 1-es számú kísérleti modul
Ventian, azaz „Törekvés az Égbe”.
-
A 2-es számú kísérleti modul a
Mengtian, vagyis a „Mennyei Álmok”.
-
A teherűrhajó neve
Tiencsou, magyarul „Mennyei
Hajó”.
-
A további, elszeparált modul
Szuntián, azaz „Mennyei Cirkáló”.
Az elkövetkezendő kínai űrállomás moduláris (CSS),
3. generációs űrbázis lesz. Az 1. generációt a korai
Szaljut,
az
Almaz
és a
Skylab
űrállomások jelentették. Egyetlen elemből álltak, nem lehetett őket
újra feltölteni. A 2. generációs űrbázisok, mint a
Szaljut-7, a
Tienkung-1
és
-2
már feltölthető
állomások voltak. A 3. generációs állomások közé tartozik a
Mír,
a
Nemzetközi
Űrállomás, az
Opszek
és a
CSS.
A földkörüli pályára az elemeket egyenként szállították, illetve
szállítják fel, teherűrhajók szolgálták-szolgálják ki őket. A
moduláris felépítés jelentősen növeli a megbízhatóságot, csökkenti a
költségeket, rövidebb fejlesztési időt igényel, továbbá különféle
feladatok elvégzését teszi lehetővé.
Az építés menete összevethető a
Szovjet-orosz
Mír
űrállomáséval, valamint a
Nemzetközi
Űrállomás
orosz szegmensével. Amennyiben az
űrállomás elkészül, Kína lesz a második nemzet, mely saját erőből
kifejleszt és felépít egy moduláris űrállomást, annak elemeit
automatikus módban csatlakoztatja össze. A
Sencsou
űrhajó és az űrállomás dokkoló-berendezése hasonlatos, sőt,
kompatibilis az orosz tervezésű APAS dokkoló-berendezéssel.
A központi modul biztosít helyet az
életfenntartó berendezéseknek és a lakónegyednek három tajkonauta
számára, továbbá elvégzi az állomás navigációs és tájolási
feladatait. A modul továbbá ellátja a bázist elektromossággal,
valamint hajtóművekkel is rendelkezik. Három fő részből áll, az
élettérből, a szerviz részből és a dokkoló-berendezésből. A lakónegyedben található a konyha, a WC,
tűzoltó készülékek, a levegőcserét és a légnyomást biztosító
berendezések, irányítóeszközök, számítógépek, tudományos
berendezések, kommunikációs felszerelések, valamint további eszközök. Az első a két laboratórium-modul közül további
navigációs-, hajtómű- és orientációs berendezéseket tartalmaz, ezek
tartalékként szolgálnak a központi modul számára. Mindkét kísérleti
modul túlnyomásos élettérrel szolgál a kutatók részére, hogy azok
kellemes körülmények között tudják végrehajtani kísérleteiket a
súlytalansági, azaz mikrogravitációs (a Földön csak néhány percig
biztosítható) környezetben. Kísérleti eszközöket a modulok külső
részére is elhelyezhetnek, kitéve őket a világűr, a kozmikus
sugárzás, a napszél és a vákuum hatásainak.
Miként a
Mír űrállomás
és a
Nemzetközi
Űrállomás
orosz moduljai, a
CSS
is teljes egészében földkörüli pályán kerül összeszerelésre,
automatikus üzemmódban. Ellentétben a
Nemzetközi
Űrállomás
amerikai szegmenseivel, ezeket űrséták során,
kézzel kellett csatlakoztatni – az elektromos vezetékeket és egyéb
kábeleket. A tengelyirányú kísérleti modul dokkoló-berendezéssel
lesz kiegészítve, s a már a világűrben lévő központi modulhoz
ugyancsak tengelyirányban csatlakozik. Ezt követően egy robotkar,
hasonlatos a
Mír
űrállomáson használt orosz gyártmányú Ljappa robotkarhoz, áthelyezi
a modult a központi modul egyik sugárirányú dokkoló-pontjára. Elektromos ellátásról két, forgatható
napelemtábla gondoskodik, minden egyes modulon, a napelemtáblák
közvetlenül alakítják át a napsugárzást elektromos árammá. Az
elektromosságot az űrbázis fedélzetén tárolják, hogy ne maradjanak
energia nélkül a Föld árnyékos oldalán sem. Teherűrhajók
hajtóanyagot szállítanak az űrállomásra, hogy annak a légkör fékező
hatása következtében fellépő magasság-csökkenését ellensúlyozzák. Külföldi források szerint a dokkoló-berendezés
erősen emlékeztet az APAS-89/APAS-95-re. Más amerikai források, pl.
a Space Daily szerint, egyenesen annak másolata. Ellentmondásos
ismeretekkel rendelkezünk a tekintetben, hogy a jelenleg, illetve a
jövőben használandó kínai dokkoló-berendezések kompatibilisek-e a
Nemzetközi Űrállomás hasonló eszközeivel. Most pedig tekintsük át, milyen jellegű
kísérleteket terveznek elvégezni a kínaiak a hamarosan felbocsátásra
kerülő nagyméretű űrállomásukon:
-
Űrélettan és
biotechnológia
o
Ökológiai
tudományos kísérleti összeállítás (ESER)
o
Biotechnológiai kísérleti összeállítás (BER)
o
Kesztyűs,
tudományos célú, hűthető kompartment (SGRR)
-
Mikrogravitációs
folyadékfizikai és égetési kísérletek
o
Folyadékfizikai kísérleti összeállítás (FPER)
o
Kétfázisú
rendszerek vizsgálati berendezése (TSER)
o
Égetési
kísérletek (CER)
-
Anyagtudományi
kísérletek
o
Űrkemence
kísérletek (MFER)
o
Keverékek
előállítása (CMER)
-
Alapvető
fontosságú mikrogravitációs kísérletek
o
Alacsony
hőmérsékletű kísérleti összeállítás (CAER)
o
Nagy
precizitású órajel generálás (HTFR)
-
Többcélú
összeállítások
o
Mikrogravitációs kísérleti összeállítás (HMGR)
o
Változó
gravitációs kísérleti elrendezés (VGER)
o
Moduláris
kísérleti összeállítás (RACK)
Az űrállomás kiszolgálását személyzettel
ellátott, valamint teherűrhajók fogják elvégezni. A
Sencsou űrhajó
orbitális modulja akár összekapcsolódva is maradhat az űrállomással,
a visszatérő egység képes önállóan is leszállni a Földre, a
személyzet mellett a kísérletek eredményét is lehozva.
A kínai moduláris űrállomás felépítésével és
működtetésével kapcsolatban csak Olaszország fejezte ki
érdeklődését. 2011-ben született egy szándéknyilatkozat, mely
felölelte a különböző fejlesztési területeket, kísérleti
összeállításokat, és még esetleges olasz asztronauták küldését is. Az űrállomás működését tíz évre tervezik, ezután
az űrbázist lefékezik, és irányított módon léptetik be az
atmoszférába. Mivel hővédő pajzzsal nem rendelkezik, bizonyára
darabjaira hullik és kisebb részei a felszínt is elérhetik, ezért
lakatlan területeket jelölnek ki becsapódási helyéül. Új kínai hordozórakéták
Az elmúlt 10 évben az ország a jól bevált
LM hordozórakéta típus
négy teljesen új változatát fejlesztette és próbálta ki.
Ismerkedjünk meg először ezekkel, majd a tervezés alatt álló
szuperrakétával. Hosszú Menetelés 5
Kína nehézrakétája. Jelenleg két típusa áll
tervezés és kipróbálás alatt, a repülési célokhoz igazodva.
Emelőképessége körülbelül 25 tonna alacsony földkörüli pályára és 14
tonna geoszinkron pályára. Az amerikai – hasonló teherbírású
nagyrakéták, pl. a
Delta,
Atlas –
kapacitásához igazodva tervezték és építették meg. Az első
repülésére 2016. november 3-án került sor. A start sikeresen zajlott.
6.
ábra. A
Hosszú
Menetelés 5
hordozórakéta a
startállványhoz
közelít.
A hordozórakéta főtervezője
Long
Lehao. A legfontosabb cél
nagyméretű terhek alacsony- és geoszinkron pályára juttatása – az
elkövetkező 20-30 évet tekintve. . A tervezési munkák 2001.
februárjában kezdődtek. A hordozórakéta megalkotásához új
gyártóműhelyre, a felbocsátásához pedig új kilövőállásra volt
szükség. Tiancsin városa mellett épült fel a létesítmény, az
elkészült rakétát pedig hajón szállítják Vencsangba, a Hainan
szigetén található kilövőállásba. A 650 millió dollárba kerülő gyár
2009-ben készítette el az első nagyrakéta fő fokozatónak első
példányát. A gyár építése teljes egészében 2012-re fejeződött be,
innentől kezdve pedig évi akár 30 darab hordozórakéta
összeszerelésére is képesek. 2012. júliusában elvégezték az első
teszteket is az 1200 kN tolóerejű, környezetbarát, folyékony
oxigén-kerozin hajtóművel. 2015. márciusában, tehát közel három
évvel később, hozták nyilvánosságra az első fotókat a kísérletről.
2015. szeptember 20-án a hordozórakétát
átszállították a Vencsangi Műholdkilövő Központba, további
kísérletek elvégzése céljából. Habár eredetileg az első repülést
2014-re tervezték, az végül 2016. novemberére csúszott.
A
LM-5
hordozórakéta
átmérője 5,2 méter, a hossza pedig 60,5 méter, a felszállósúlya 643
tonna, az össztolóereje pedig 833,8 tonna. Az első fokozathoz ezen
felül gyorsítórakéták illeszthetők, számuk maximum négy lehet, az
átmérőjük pedig 2,25 és 3,35 méter közé eshet. A második fokozatot
az YF-77
továbbfejlesztett
változata gyorsítja. Hajtóanyaga hidrogén és oxigén. A harmadik
fokozat használata opcionális. Ettől a hordozórakétától várják a
korábbi
LM-2,
-3 és
-4-es
változatának lecserélését, valamint, a jelenlegi hordozórakéta
családdal el nem érhető célok megvalósítását.
Az első fellövést kisebb problémák
hátráltatták. Volt, hogy az oxigén szivárgott, de előfordultak
számítógépes hibák is. A rakétát végül felbocsátották, azonban annak
második fokozata nem a pontosan kijelölt görbén haladt, ám végül az
általa szállított
Sicsien-17,
elektromos hajtóművel felszerelt műszaki-kísérleti műhold, saját
hajtóműveivel sikerült az eltérést korrigálni, az elérte a számára
kijelölt pályát. Hosszú Menetelés 6
A Kínai Űrtudományi és Technológiai Vállalat
fejlesztette ki a 2000-es évek folyamán. Első repülését 2015.
szeptember 15-én hajtotta végre, tucatnyi mesterséges holdat
állított pályára egyszerre. Aránylag kis tömegű hasznos terhet képes
pályára juttatni. Összehasonlításképpen a
LM
hordozórakéta-család többi tagjával, körülbelül 1080 kg-ot. Az első
fokozata a LM-5
hordozórakéta gyorsítófokozatának
fejlesztése révén született meg. Az
YF-100-as
hajtómű gyorsítja 1340 kN tolóerővel miközben oxigén-kerozin
keveréket éget. A 2. fokozatát az
YF-115
hajtóművel szerelték fel. A rakéta magassága 29 méter, átmérője 3,35 méter.
Második fokozatának hajtóanyaga megegyezik az 1. fokozatéval,
átmérője 2,25 méter. A 3. fokozat átmérője ugyancsak 2,25 méter,
motorját viszont dimetil-hidrazin és dinitrogén-tetraoxid táplálja.
A
LM-6
hordozórakéta
teljesítménye a
Falcon-1
rakétáéval vethető össze. Fejlesztés alatt áll egy gyorsítórakétákkal
felszerelt változat is, ennek teherbíró képessége elérné a 4 tonnát
– napszinkron pálya esetében.
Hosszú Menetelés 7
A Kínai Űrtudományi és Technológiai Vállalat
fejlesztette ki, a
LM-2F/H
felváltására
kívánják használni. Az első repülését 2016. június 25-én hajtotta
végre. Azt szeretnék, ha a kínai rakétaflotta igáslovává válna, a
hazai rakétaindítások 70%-át ezzel az eszközzel kívánják
megvalósítani. Számos, különböző teherbírású változat áll a
tervezőasztalokon. Kulcsszerep jut számára a nagyméretű kínai
modulűrállomás összeállításában is, a teherűrhajók felbocsátását
ugyanis ezzel a hordozóval kívánják végrehajtani. Sőt, esetleg
felválthatja a pilótás űrrepüléseknél jelenleg használt
LM-2F
rakétát is.
8.
ábra. A
Hosszú Menetelés 7 hordozórakéta az indítóállványhoz közelít.
A
LM-7
hordozórakéta
fejlesztése 2008-ban kezdődött, a fejlesztői csapat megalakításával.
Az
RD-120-as
technika beszerzésével, valamint az
YF-100
és az
YF115 hajtóművek kifejlesztése
mellett, az eredeti elképzelések szerint a cél az
LM-2/F
hajtóműveinek kicserélése volt, miként azt akkoriban mondogatták, „csupán”
a dinátrium-tetraoxid/dimetil-hidrazin hajtóanyagot kívánják oxigén/kerozin
hajtóanyagra cserélni, továbbá növelni a rakétamotor teljesítményét.
A váltás azonban változtatások egészsorát tette szükségessé, ezért
alapjaiban megváltoztatták a teljes projekt célját.
Ugyanebben az időben történt a
LM-5
hordozórakéta
fejlesztése is. Ennek lett volna nehéz, közepes és könnyű változata
egyaránt. Mivel pedig az
LM-2F/H
és az
LM-5 jelentősen
átfedi egymást, ezért a két programot egyesítették. Ily módon a nagy
megbízhatóságú és már űrrepülések során is bizonyított
LM-2F
technológiát
átadták az
LM-5
számára. Habár
szinte teljesen egy időben lettek kész, az
LM-7
egészen más
fejlesztés eredményeként született, másik kutatócsoport dolgozta ki.
Ennek következtében a hajtóanyagtartály átmérőjén, és a hajtóanyagon
kívül nem sok közös van az
LM-5
és az
LM-7
között.
2010-ben kapta meg a tervezet hivatalosan is
az
LM-7
elnevezést. A
tervezést teljes egészében 3D-s digitális technikával valósították
meg. Az
LM-7
beillik az újonnan
fejlesztett rakétatípusok sorába a nehéz
LM-5
és a kis-közepes
teherbírású LM-7 közé. „Megörökölte” a 3,35 méter átmérőjű
hajtóanyagtartályt és a 2,25 méter átmérőjű gyorsítórakétákat. A
korábbi LM-2
drága és rendkívül veszélyes hajtóanyaga helyett környezetbarát és
olcsó hajtóanyagot használ. Ez fontos elvárás is volt az irányába.
A
LM-7
hordozórakéta
többféleképpen is összeállítható – az igényeknek megfelelően.
Különböző gyorsító- és felső fokozatok alkalmazása mellett. A
teherbírása eszerint 4 tonna és 13,5 tonna között változtatható. Az
első fellövés kapcsán elhangzott, hogy az
LM-7
teljesen új avionikai rendszert használ, a
helyi ipari fejlesztéseknek köszönhetően, továbbá, korábban nem
alkalmazott, valós idejű rendszereket. Ezek a rendszerek képezik
majd az elkövetkezendő fejlesztések alapjait. Hosszú Menetelés 8 Ezen az összefoglaló néven számos hordozórakétát
fejlesztenek, elsősorban a napszinkron pálya megcélzásával. Hosszú Menetelés 9
Kína szupernehéz rakétája – jelenleg tervezés
alatt áll. Az elképzelések szerint 130 tonnát lesz képes alacsony
földkörüli pályára juttatni, illetve, legalább 50 tonnát átmeneti
holdkörüli pályára. Első repülését 2025-re tervezik, a leszállást
égi kísérőnk felszínére pedig 2029-re. Amennyiben a fejlesztések
sikeresek lennének, Kína felzárkózna a szupernehéz rakéták sorába a
Saturn V, a balszerencsés sorsú
szovjet
N1, az
amerikai
SLS
és a SpaceX
Nehéz
Falcon
rakétája mellé.
Hosszú Menetelés 11
Szilárd hajtóanyagú rakéta. A legnagyobb az
ilyen típusú kínai rakéták körében. A sürgősen elvégzendő
műholdindítások céljára vennék igénybe veszély vagy katasztrófa
esetére. 700 kg-ot tud felvinni alacsony földkörüli pályára.
Teherbírása az amerikai
Pegasus
rakétáéval tekinthető összemérhetőnek. Első
indítására 2015. szeptember 25-én került sor, négy miniműholdat
helyezett napszinkron pályára. Második repülésére pedig 2016.
november 19-én. Ekkor két műholdat indított.
Holdprogram
11.
ábra. A
kínai
holdprogram
emblémája.
A Kínai Holdkutató Program (CLEP), vagy
miként annak hétköznapibb elnevezése lassan elterjed –
Csang’e – a
Holdistennő neve után, jelenleg is lebonyolítás alatt álló tervezet.
A Kínai Nemzeti Űrhivatal (CNSA) égisze alatt. A program felölel
holdkörüli pályán keringő űrszondákat, leszálló egységeket, holdjáró
robotokat és talajmintával visszatérő berendezéseket is. Az
űreszközök célba juttatásának feladata a
Hosszú
Menetelés rakétacsaládra vár.
A fellövéseket és a repülések fázisait
telemetria segítségével követik, külön rendszert építettek ki erre,
a Telemetriás Követő Parancsnokságot (TT&C), mely a Peking környéki
50 méteres, valamint a Kunmingban, Sanghajban és Ürümquiben
található 40 méteres antennákat használja, miközben elemei mintegy
3000 km átmérőjű VLBI rendszert alkotnak.
Huang
Zijuan,
geológus és űrkémikus, az elsők között volt, aki támogatta nemcsak
az olyan ismert elemek holdi bányászatát, mint a titán, hanem a
hélium-3-ét is, mely ideális fűtőanyag a jövő fúziós energiatelepei
számára. Jelenleg ő a legfőbb tudományos irányítója a kínai
holdprogramnak. Egy másik tudós,
Szun
Jia-dong,
kapta a főtervezői megbízást, míg
Szun
Ze-csu
a helyettese lett.
Lüan
Encsie
pedig az egész tervezet igazgatója. Csang’e-1 A megvalósítás első mérföldköveit 2004.
szeptemberére sikerült teljesíteni. A prototípus megépítésére,
valamint a szükséges tesztek végrehajtására 2005. végén került sor.
A különböző elemek végleges összeszerelése pedig 2006. decemberére
készült el.
A program zászlóshajója, a Csang’e-1
holdszonda 2007.
október 24-én indult küldetésére a Hszicsang Műholdindító Központból
– körülbelül féléves késéssel. Az eredetileg áprilisra kitűzött
indítást az „alkalmasabb felbocsátási idő” magyarázattal
halasztották el. Először háromszor megkerülte a Földet, majd ezt
követően indult csak el a Hold irányába. November 5-én állt
holdkörüli pályára. Az első felvételeket a Földre november 27-én
kezdte sugározni. Egy évvel később a Hold teljes feltérképezésével
végzett. A küldetést egyéves élettartamúra tervezték, azonban később
meghosszabbították, egészen 2009. március 1-ig, amikor is
letérítették a pályájáról és hagyták „irányított módon” a Hold
felszínébe csapódni. A
Csang’e
alkotta meg a valaha is elkészített
legnagyobb felbontású háromdimenziós képet égi kísérőnkről. Ezeket a
mérési eredményeket a későbbi, pilótás holdrepüléseknél kívánják
elsősorban felhasználni.
Az űrszonda 14 elem kémiai előfordulását is
kutatta, olyan kémiai anyagokét, melyek a későbbiekben Kína számára,
mint kitermelési cél - megfontolás tárgyát képezhetik. Különösen a
helium-3 felbukkanására összpontosítva. A
Csang’e-1 adatokat
rögzített a kozmikus környezettel, elsősorban a napszéllel
kapcsolatosan is. A napszél kölcsönhatását tanulmányozta a Föld és a
Hold vonatkozásában. Egyben az első űrszonda is volt, mely passzív
módban figyelte a Hold mikrohullámú sugárzását.
Kínának a
Csang’e-1
űrszondával az alábbi célokat sikerült megvalósítania:
-
Megtervezni,
kifejleszteni és felbocsátani az ország első holdszondáját
-
Kifinomítani
űrszondák holdkörüli pályára állításának technológiáját
-
Tudományos
kutatói program végrehajtását a Hold körül
-
A Hold
térségében dolgozó űreszköz követése, irányítása, mérési adatainak
letöltése
-
Tapasztalatszerzés a későbbi expedíciók sikeres kivitelezése
érdekében.
Csang’e-2 2010. október 1-én újabb
holdszondát bocsátottak fel Kínából. Míg elődje 200 km-es
magasságban végezte repülését, ez az űreszköz már 100-es magasságból
térképezte fel égi kísérőnket, előkészítvén a három évvel később
esedékes, következő holdszonda sima leszállását. Elődjével
tulajdonképpen megegyezett, néhány technikai újítás azonban helyet
kapott rajta, mindenekelőtt a kameráját fejlesztették tovább. Ennek
köszönhetően, 1 méteres felbontású képeket sugárzott a Földre. A
Hold térségét csupán négy nap 16 óra alatt érte el, szemben elődje
12 napos időtartamával. A hordozórakétáját kettővel több
gyorsítófokozattal látták el. Holdi küldetésének befejezése előtt a
szonda pályáját megváltoztatták, ellipszis alakú görbéjének
holdközeli pontja csupán 15 km volt.
Feladatai teljesítését
követően a holdszonda megcélozta a Nap-Föld rendszer 2-es számú
Lagrange pontját. Ezzel is tesztelni kívánták az ország
irányító-követő rendszerét. Kína a világ harmadik nemzeteként
valósította meg ezt a tervét, a NASA és az ESA után. Abban viszont
kétségtelenül az elsők voltak, hogy ezt a manővert holdkörüli
pályáról hajtották végre. A szonda 2011. szeptemberétől már ebből az
új helyzetéből sugározta az adatokat.
2012.
áprilisában a
Csang’e-2 újabb cél
felé indult, a 4179 Toutatis kisbolygó felé vette az irányt. Még az
év decemberében sikeresen el is haladt mellette, 10 méteres
felbontású képeket készítve a legnagyobb közelség idején. Ilyen
jellegű manővert, ekkora közelségből még senki sem hajtott végre. A
szonda ugyanis 3,2 km-re közelítette meg a kisbolygót. Az űrszonda
viszonylagos sebessége a parányi égitesthez képest 10,73 km/másodperc
volt. Ezzel a manőverrel Kína a negyedik nemzetté vált, amelynek
sikerült egy kisbolygót közvetlenül is tanulmányoznia, a NASA, az
ESA, és a japán JAXA után. 2016-ban az űrszonda már 200 millió km-re
távolodott a Földtől, hosszú távú küldetést hajt végre, Kína mélyűri
követő-irányító rendszerét tesztelve. A szakemberek úgy ítélik meg,
a szondán elegendő üzemanyag van még ahhoz, hogy a Földtől akár 300
millió km-es távolságban is képes legyen irányított manővereket
végrehajtani. Az űrszonda folytatja tehát a küldetését, 2029-ben
közelíti meg ismét a Földet.
14.
ábra. A
Csang’e-3 holdszonda a Hold felszínén, s a róla készített
idősűrített felvétel a kínai holdjáróról, a Jáde Nyúlról.
Csang’e-3
E holdszonda indításával Kína holdprogramja
második fázisába lépett. A felszínre automatikus üzemmódban leszálló
berendezés még egy holdjárót is szállított magával. Ez utóbbi a
Jutu, azaz a
Jáde
Nyúl
elnevezést kapta. Internetes szavazáson
döntöttek az elnevezéséről. E mitologikus nyúl a Holdistennő kedves
kis háziállata volt.
Az indítására egy
LM-3B
hordozórakéta segítségével 2013. december
1-én került sor. A fellövés alkalmából 160 000 embert költöztettek
biztonságos helyre. Az óvintézkedésnek volt is oka, hiszen a
hordozórakéta egy íróasztalnyi darabja az egyik közeli falura
hullott.
A holdszonda
december 6-án érte el a Holdat, 100 km magasságú körpályára állt,
majd görbéjét ellipszis alakúra módosították 15 km-es holdközeli
ponttal. Számos manőver végrehajtását követően 100 méteres
magasságban kilebegett a felszín felett, kitérő manővereket hajtott
végre, ezután 4 méteres magasságig ereszkedett, ahonnan
szabadesésben huppant le a felszínre, december 14-én. A teljes
leszállás 14 percet vett igénybe. A szovjet
Luna 24
óta egyetlen egy űreszköz sem szállt le égi
kísérőnk felszínére, azaz 1976. óta! A leszállóegység tiszta tömege 1200 kg volt, s
ebbe beleértendő a 140 kg-s holdjáró is. A leszállóegység
élettartamát egy évre tervezték. A kamerák mellett hét fontos
berendezést szállított. Az alapvető tudományos vizsgálatok végzése
mellett a szerkezet előfutárának tekinthető a talajmintát a Földre
visszaszállító, 2017-ben végrehajtandó küldetésnek.
A hatkerekű holdjáró kifejlesztése 2002-ben
kezdődött Sanghajban és 2010. májusára fejeződött be. Műszereinek
tömege mintegy 20 kg-ot tett ki. Valós idejű videóátvitelre is képes
volt. Továbbá, egyszerűbb anyagminta elemzéseket is el tudott
végezni. Önállóan navigált, automata érzékelői akadályozták meg
abban, hogy nekimenjen valaminek. Energia-ellátásáról két napelem
gondoskodott, ezek a holdi nappalok idején akkumulátorokat is
feltöltöttek. A holdjárót már a leszállás napján útjára bocsátották.
December 17-én a kínai hírügynökségek bejelentették, hogy a
spektrométerek kivételével valamennyi tudományos műszert aktiválták,
a program pedig tökéletesen a tervek szerint halad. A holdjáró 30
méteres mélységbe „lelátó” talajradart is vitt magával. Ennek mérési
eredményeiről nem áll rendelkezésre adat.
Azonban a
Jutu
december 16. és 20. között nem mozdult, lekapcsolva a saját
berendezéseit biztonságos módba állt. A tervek szerint a holdjárónak
3 hónap működési idő alatt 10 km-es távot kellett volna megtennie,
közvetlenül felderítve mintegy három négyzetkilométeres területet.
Habár később sikerült életre kelteni, hosszú időn kapcsolatban
maradt a Földdel, több fotót is elkészített, ám mozgásra nem
sikerült többé késztetni. Jelei 2015. márciusában szűntek meg. Csang’e-4 A holdszondát 2015-ben tervezték indítani,
elődje programját mintegy megismételni, azonban a küldetés pontos
célját nem sikerült meghatározni, ezért késések keletkeztek. A
legfrissebb elképzelések szerint startjára 2018. végén kerül csak
sor, méghozzá a Hold túlsó oldalára! Ahhoz azonban, hogy onnan
eljussanak a jelei a Földre, először majd egy átjátszó állomást
fognak a kínaiak eljuttatni a Föld-Hold 2-es Lagrange pontjába. Ha a
repülés sikerrel jár, ebben az esetben Kína lesz az első nemzet,
amely űreszközt juttat a Hold – Földről közvetlenül - nem látható
oldalára. Csang’e-5 Az indítása – a jelenleg érvényes táblázatok
szerint – 2017. novemberében várható. A legfontosabb feladatként a
Holdról származó talajminta Földre szállítása szerepel. Legalább 2
kg mennyiség.
A holdszondát ezúttal a
LM-5
hordozórakéta indítaná, s miután a szonda leszállt a Hold
felszínére, különböző mélységű lyukakat ásna, maximálisan két méter
mélységig, s ezekből gyűjtené össze a szükséges mennyiségű mintát. A
korábbi szovjet űrkísérletekkel ellentétben, a Holdról visszatérő
egység holdkörüli pályán automatikus vezérléssel kapcsolódna össze a
holdkörüli pályán keringő visszatérő egységgel, és az szállítaná
utána vissza a Földre az értékes anyagot.
Csang’e-5 T1
2014. október 23-án felbocsátott kísérleti
eszköz a
Csang’e-5
holdi talajmintával
visszatérő egységének légkörbe lépésének tesztelésére. 97 órával
később a hajtóművel felszerelt műszaki egysége és a visszatérő
egysége elrepültek a Hold mellett, 13 000 km-re annak felszínétől,
ezt követően pedig szétváltak egymástól. Ezután, a
Sencsou
személyszállító űrhajók arányosan kicsinyített verzióját mintázó
visszatérő egység, sikeresen visszatért a Földre. Csang’e-6
A
Chang’e-5
küldetés egyfajta megismétlése lesz, célja
holdi talajminta visszaszállítása a Földre. Jelen tervek szerint a
Hold nem látható oldaláról. Az
LM-5
hordozórakéta segítségével jutna el a Holdra
valamikor 2020 után. Kínai marstervek
Az ország első marsszondája az orosz
Phobosz-Grunt
űrszondára erősítve indult volna a bolygó kutatására, azonban a
2011. november 9-i start alkalmával a műszaki hiba lépett fel, az
űrszonda nem tudta elhagyni a földkörüli pályát, hajtóműve nem
kapcsolódott be. Végül a légköri fékezőerők következtében 2012.
január 15-én megsemmisült. A fedélzeten utazó, 115 kg-os
Jinghuo-1
(Ragyogó
Tűz
- a Mars bolygó ősi kínai nevének szinonimája) kínai marsszonda is
ugyanerre a sorsra jutott.
A Kínai Nemzeti Űrhivatal és az Orosz
Űrügynökség 2007. március 26-án állapodott meg az együttműködésről,
ekkor nyílt meg a lehetőség Kína számára, hogy csatlakozzon a
Phobosz-Grunt
programhoz. A szonda két évig végzett volna méréseket
marskörüli pályán, tanulmányozván a bolygó légkörét, homokviharait,
ionoszféráját és mágneses terét. Ehhez négy fő műszert szállított a
fedélzetén:
1.
Plazma-elemző
műszer-együttest - elektron- és ionelemzővel, valamint
tömegspektrográffal
2.
Fluxus
magnetométert
3.
Rádió
okkultációs jelzőkészüléket
4.
Optikai
képalkotót – két kamerát, egyenként 200 méteres felbontóképességgel.
A
Jinghuo-1 önállóan
végezte volna méréseit, levált volna az orosz űrszondáról 2012.
októberében, s elfoglalta volna a helyét a 72,8 óra ciklusú
egyenlítői pályán. Minderre sajnos nem került sor.
2016.
nyarának végén kínai szakemberek a világ tudomására hoztak néhány
érdekes részletet marsprogramjuk folytatásáról, konkrétan, a 2020.
júliusában vagy augusztusában egy
LM-5
hordozórakétával startoló, egy orbitert,
valamint egy marsjárót is hordozó leszállóegységgel kapcsolatosan. A
hatkerekű jármű a leszállóegység környezetében végezne felderítést,
elsősorban vizet keres majd. Ha a tervek sikerrel zajlanak, akkor
Kína lehet az 5. ország/szervezet (USA, Oroszország, Európa és India
után), mely képes elérni a Marsot és csupán a 3. ország, mely képes
a felszínére marsjárót juttatni. A későbbi tervek minden bizonnyal a még jelenleg
nevet kereső vállalkozás sikerén állnak vagy buknak. Remélhetőleg
hamarosan új taggal bővül a marskutató nemzetek/szervezetek száma.
Kézirat lezárásának ideje: 2017.01.26. Források:
http://www.space.com/topics/latest-news-china-space-program
https://en.wikipedia.org/wiki/2020_Chinese_Mars_Mission
https://en.wikipedia.org/wiki/Chinese_large_modular_space_station
https://en.wikipedia.org/wiki/Chinese_Lunar_Exploration_Program
https://en.wikipedia.org/wiki/Long_March_(rocket_family) |
|
|
|
