11 мая в 8 часов 14 минут ракета-носитель «Чанчжэн-7 Y11» с грузовым кораблем «Тяньчжоу-10» стартовала с космодрома Вэньчан в Китае. Примерно через 10 минут корабль успешно отделился от ракеты и вышел на заданную орбиту, после чего顺利но раскрылись солнечные батареи корабля, что ознаменовало полный успех миссии запуска. В 13 часов 11 минут корабль успешно состыковался с кормовым стыковочным узлом основного модуля «Тяньхэ» космической станции.
Являясь ключевым средством материально-технического снабжения Китайской космической станции, грузовые корабли серии «Тяньчжоу» обладают самой большой грузоподъемностью и самыми всесторонними возможностями орбитальной поддержки среди всех действующих грузовых кораблей в мире. На сегодняшний день все десять пусков кораблей серии «Тяньчжоу» были успешными. Среди них «Тяньчжоу-10» можно назвать самым мощным «снабженцем» космической станции, достигшим в ходе этой миссии множества новых прорывов. В связи с этим главный научный популяризатор в области космических зондовых технологий Пан Чжихао дал подробные разъяснения корреспонденту газеты «Кэцзи жибао».
Вопрос первый: Количество экспериментальных полезных нагрузок на «Тяньчжоу-10» является рекордным за всю историю, какие именно грузы были доставлены на космическую станцию?
Пан Чжихао сообщил, что общая масса грузов, доставленных «Тяньчжоу-10» на орбиту, составила около 6,2 тонны, из которых примерно 5,2 тонны приходится на грузы для жизнеобеспечения, ремонта и экспериментов, всего более 220 наименований/комплектов.
Среди них особенно богаты запасы продуктов для космонавтов: свежие фрукты и овощи, такие как яблоки, зеленый виноград, плоские персики, вишня, помидоры, а также замороженные продукты, такие как замороженные стейки и куриные крылышки, что позволяет сделать рацион космонавтов более персонализированным; одновременно были доставлены различные расходные материалы для обеспечения потребностей двух экипажей «Шэньчжоу-23» и «Шэньчжоу-24» в воде, воздухе, гигиене и т.д. Кроме того, на этот раз космонавтам была отправлена новая модель космической беговой дорожки, которая поможет им бороться с атрофией мышц в условиях невесомости. По сравнению со старой моделью, в новой беговой дорожке было выполнено более десяти оптимизаций.
Среди доставленного оборудования для эксплуатации станции и внекорабельной деятельности, помимо сменных блоков и инструментальных комплектов для систем станции и корабля, а также других ремонтных ЗИП, имеется новый комплект скафандра для внекорабельной деятельности, который вместе с двумя комплектами, отправленными ранее на «Тяньчжоу-9», завершит полное обновление парка внекорабельных скафандров.
«Тяньчжоу-10» также доставил 67 наименований/комплектов экспериментальных материалов общим весом 768,2 кг; на борту размещены 6 экспериментальных полезных нагрузок, что является рекордным количеством за всю историю. С помощью этого оборудования космонавты проведут 41 космический научный эксперимент.
Кроме того, «Тяньчжоу-10» дозаправит космическую станцию 700 кг топлива для управления ориентацией и орбитой, а также для поддержания высоты орбиты. Этого топлива станции хватит примерно на год.
Вопрос второй: Время орбитальной стоянки «Тяньчжоу-10» составляет целых 12 месяцев, какие работы будут проводиться?
Время орбитальной стоянки «Тяньчжоу-10» достигнет 12 месяцев, что превышает показатели всех предыдущих грузовых кораблей. Пан Чжихао отметил, что «Тяньчжоу-10» совершит переход от роли «курьера» к роли «космического управляющего».
В период нахождения на орбите «Тяньчжоу-10» в качестве «курьера» будет обеспечивать пополнение запасов и дозаправку топливом. Доставленные им экспериментальные материалы и полезные нагрузки будут использованы для проведения экспериментов по эмбриональному развитию в космосе на рыбках данио, мышах и искусственных эмбрионах, исследований механизмов потери костной массы в невесомости и ремоделирования миокарда, а также других экспериментов в области космической биологии; для проведения экспериментов по физике жидкости, материаловедению, горению и других экспериментов в условиях микрогравитации; для проверки новых технологий, таких как гибкие монокристаллические кремниевые солнечные батареи, эксперименты по экспонированию вне станции, испытания новых датчиков, а также для исследований Земли и космической астрономии, включая мониторинг парниковых газов, дистанционное зондирование атмосферы и наблюдение космических лучей.
Одновременно «Тяньчжоу-10» будет выполнять роль «космического управляющего», поддерживая эксплуатацию космической станции. Основная работа будет включать обеспечение резервных возможностей по управлению ориентацией и поддержанию орбиты для всего комплекса станции; сбор в течение 12 месяцев бытовых отходов, экспериментальных отходов, старого оборудования с последующим сведением с орбиты и уничтожением в атмосфере в конце миссии. Он также сможет поддерживать задачи экстренного снабжения и спасательные миссии.
«Тяньчжоу-10» также проведет проверку собственных технологий корабля, включая проверку стабильности грузового корабля в экстремальных условиях перепада температур в ±180 градусов Цельсия в течение 12 месяцев, сильной радиации и микрометеоритов. В период нахождения на орбите также будут проведены длительные ресурсные испытания систем энергопитания, связи, терморегулирования и двигательной установки корабля для накопления данных для будущих миссий по исследованию дальнего космоса и сверхдлительного пребывания.
Пан Чжихао считает, что 12-месячная орбитальная стоянка имеет большую ценность для миссии. Он отметил, что частота запусков «Тяньчжоу» снизилась с «4 запусков за 2 года» до «3 запусков за 2 года», а период стоянки увеличен с 6 до 12 месяцев, что снижает эксплуатационные расходы станции; непрерывная поддержка двух смен космонавтов и круглогодичных научных экспериментов повышает利用率 космической лаборатории, максимизируя эффективность станции; переход грузового корабля от краткосрочного снабжения к долгосрочной орбитальной сервисной платформе означает технологический скачок.
Вопрос третий: Миссии «Тяньчжоу» достигли десяти успехов из десяти, какой технический прогресс был достигнут?
«За последние десять лет корабли «Тяньчжоу» совершили системный скачок по многим параметрам, таким как грузоподъемность, скорость, срок службы, интеллектуализация и стоимость, превратившись из «экспериментального корабля» в ведущую мировую «платформу космической логистики и обслуживания», — сказал Пан Чжихао.
Он пояснил, что, во-первых, грузоподъемность кораблей «Тяньчжоу» является первой в мире среди действующих. Их грузоподъемность увеличилась с 6,9 тонны до 7,4 тонны, а коэффициент загрузки — с 51% до 53%, при этом конфигурация топливных баков гибкая и может быть расширена с 4 до 8.
Во-вторых, время сближения и стыковки сократилось с 2 суток до рекордных 2 часов. «Тяньчжоу-1» использовал стандартную на тот момент международную схему сближения и стыковки, которая заняла 2 суток; «Тяньчжоу-2» — 8 часов; «Тяньчжоу-3» и «Тяньчжоу-4» — 6,5 часов; «Тяньчжоу-5» установил мировой рекорд, совершив стыковку за 2 часа; начиная с «Тяньчжоу-7» применяется штатная 3-часовая схема сближения и стыковки.
В-третьих, срок орбитальной службы увеличен с 6 до 12 месяцев, что обеспечивает «годовое пребывание», преодолены технологии длительного срока службы, повышена надежность систем и снижены эксплуатационные расходы станции.
В-четвертых, достигнута независимость и controllability ключевых технологий и их системная зрелость. «Тяньчжоу-1» впервые проверил технологию орбитальной дозаправки топливом, преодолев ключевое узкое место для долговременной эксплуатации космической станции. «Тяньчжоу-2» впервые состыковался с основным модулем космической станции, проверив технологии协同ного управления несколькими космическими аппаратами, совместного поддержания ориентации и орбиты, а также централизованного распределения энергии. Начиная с «Тяньчжоу-3», корабли «Тяньчжоу» перешли в режим серийного производства, цикл разработки сократился на 40%, стоимость снизилась на 30%, что позволило обеспечить «высокую плотность запусков и высокое качество поставок». Одновременно корабли «Тяньчжоу» прошли всестороннюю интеллектуальную модернизацию в области полностью автономного сближения и стыковки, самодиагностики неисправностей и резервного переключения, планирования орбиты, интеллектуального управления грузовым отсеком.
«Корабли «Тяньчжоу» прошли путь от «догоняющего» до «лидирующего», став грузовыми кораблями с самой большой в мире грузоподъемностью, самой быстрой стыковкой, самым длительным сроком службы, самым высоким уровнем интеллектуализации и оптимальной стоимостью. Они сформировали независимую, контролируемую Китаем и ведущую в мире систему космической логистики, которая заложит основу для долгосрочной эксплуатации Китайской космической станции», — заявил Пан Чжихао.