25 мая 2026 года по пекинскому времени пилотируемый корабль «Шэньчжоу-23» успешно выполнил радиальную стыковку с Китайской космической станцией. Весь процесс стыковки прошел стабильно, упорядоченно, точно и эффективно. Это первая в истории китайских пилотируемых кораблей задача по радиальной стыковке в режиме быстрой 3,5-часовой стыковки. При этом система наведения, навигации и управления (GNC) работала стабильно на протяжении всего процесса, показав выдающиеся результаты, точно управляя каждым ключевым маневром корабля.
Какие прорывы стоят за сочетанием «технологии быстрой стыковки» и «радиальной стыковки»? Какие новые скачки в технологии космической стыковки Китая демонстрирует быстрое «прибытие» за 3,5 часа?
Космическая стыковка, которую называют «вдеванием нитки в иголку за десять тысяч ли в космосе», признана во всем мире одной из самых сложных ключевых технологий в области пилотируемой космонавтики. Система GNC, то есть система наведения, навигации и управления, являясь «рулевым» корабля «Шэньчжоу», играет ключевую роль в выполнении задачи стыковки. Система GNC отвечает за весь процесс управления: от выведения корабля на орбиту, контроля ориентации и орбиты, полностью автономной стыковки с целевым аппаратом до отстыковки и возвращения. Ее характеристики напрямую определяют безопасность и точность стыковки.
После десятилетий накопления технологий и итераций система GNC китайского корабля «Шэньчжоу» достигла скачкообразного развития. От первоначальной проверки, занявшей более 40 часов у «Шэньчжоу-8», до штатного применения 6,5-часовой быстрой стыковки на кораблях «Шэньчжоу-12» — «Шэньчжоу-20», и далее до 3,5-часового интеллектуального автономного быстрого режима на «Шэньчжоу-21» — «Шэньчжоу-23», охватывающего переднюю, заднюю и радиальную стыковку, сформировалась технологическая система, сочетающая высокую надежность, высокую точность и высокую эффективность, совершившая переход от «доступности» к «удобству использования».
Эта радиальная стыковка «Шэньчжоу-23» с Китайской космической станцией стала первой в истории китайских пилотируемых кораблей радиальной стыковкой, выполненной в режиме быстрой 3,5-часовой стыковки.
Дяо Вэйхэ из Пятой академии Китайской корпорации аэрокосмической науки и техники (CASC) пояснил: «Сейчас возможности системы GNC на борту становятся все мощнее. Раньше весь процесс орбитального маневрирования рассчитывался на Земле, а теперь корабль на орбите рассчитывает его автономно. Это самое большое преимущество и одна из его особенностей».
Хотя предыдущие миссии «Шэньчжоу-13» и «Шэньчжоу-14» подтвердили технологию радиальной стыковки, все они выполнялись в 6,5-часовом режиме стыковки; «Шэньчжоу-21» и «Шэньчжоу-22» открыли режим быстрой 3,5-часовой стыковки, но это была передняя стыковка.
Чжан И из Пятой академии CASC сообщил журналистам: в этой миссии впервые технология быстрой 3,5-часовой стыковки была глубоко интегрирована с режимом радиальной стыковки, что стало первым «комбинированным применением» двух режимов. С точки зрения технической проверки, в этой миссии процессы быстрой стыковки до достижения средней точки прицеливания были полностью проверены в миссиях «Шэньчжоу-21» и «Шэньчжоу-22», а технологии радиальной стыковки после средней точки прицеливания также были проверены в предыдущих миссиях. Однако объединение этих двух частей технологии в рамках одной быстрой 3,5-часовой миссии имеет новаторское значение.
С точки зрения системы GNC, радиальная стыковка существенно отличается от передней и задней стыковок, ее техническая сложность значительно выше, что предъявляет более высокие требования к способности системы GNC к точному управлению.
Чжан И: При передней и задней стыковках существуют стабильные промежуточные точки прицеливания. Даже если двигатели корабля прекратят работу, он может сохранять стабильную ориентацию и орбиту в течение длительного времени, поэтому нагрузка на управление системы GNC относительно невелика. В то время как при радиальной стыковке нет стабильной точки «парковки», кораблю необходимо постоянно корректировать ориентацию и орбиту, находясь в состоянии динамического управления на протяжении всего процесса. Приходится не только постоянно учитывать расход топлива, но и предъявляются жесткие требования к скорости реакции и точности управления системы GNC в реальном времени. Кроме того, в процессе радиальной стыковки кораблю необходимо выполнить широкомасштабный маневр по ориентации — от горизонтального полета к вертикальному, что предъявляет повышенные требования к датчикам системы GNC, которым необходимо точно захватывать информацию о местоположении целевого аппарата и обеспечивать точное позиционирование без привязки к Земле.
Стоит отметить, что ручное управление радиальной стыковкой значительно сложнее, условия телеметрического контроля относительно хуже, что повышает зависимость от полностью автономных возможностей системы GNC и еще больше подчеркивает надежность и безопасность системы. Чжан И пояснил, что в прошлом Китай уже неоднократно выполнял радиальную стыковку, а эта миссия позволила добиться глубокой интеграции этой технологии с режимом быстрой стыковки на пилотируемом корабле.
Чжан И: Средняя точка прицеливания, являющаяся характерной конструктивной особенностью китайской технологии космической стыковки, расположена позади и ниже космической станции. Это душа схемы ближней полностью автономной стыковки, своего рода «пересадочный узел» для стыковки. Проходя через эту точку, корабль может легко менять направление стыковки, что значительно экономит время и расход топлива. В ходе этой миссии система GNC точно провела корабль через среднюю точку прицеливания, успешно обеспечив бесшовную стыковку технологических процессов до и после прохождения этой точки, что полностью подтвердило научную обоснованность и практическую применимость данной конструкции, а также продемонстрировало высокий уровень управляющих возможностей китайской системы GNC.
Успех этой миссии дополнительно подтвердил стабильность, надежность и передовой характер системы GNC, усовершенствовал китайскую технологическую систему быстрой стыковки и обеспечил большую гибкость для планирования будущих задач космической станции.
Чжан И: Это повысило способность Китая к экстренному реагированию в космосе, заложило прочную основу для долгосрочной эксплуатации Китайской космической станции на орбите, проведения космических научных экспериментов и технических испытаний, а также предоставило ценный технологический задел для последующих важнейших космических миссий Китая, таких как исследование дальнего космоса и пилотируемая высадка на Луну. Это отражает твердую веру Китая в опору на собственные силы и независимые инновации в космонавтике и является еще одним уверенным шагом к цели построения космической державы.