W 2018 roku Chiny wystrzeliły na orbitę więcej rakiet niż jakikolwiek inny kraj

Zdjęcie startu rakiety Xu Haihan | Getty Images

Pewnego późnego popołudnia w październiku ubiegłego roku, z odległego i opustoszałego startowiska na pustyni Gobi, Przyszłość poszybowała w kosmos.

Przyszłość, mały satelita zbudowany na potrzeby programu naukowego China Central Television, był niewiele bardziej wydajny niż pierwszy chiński satelita, wystrzelony z tego samego miejsca, z centrum startowego Jiuquan, w 1970 roku. A jednak październikowy start był historyczny: miał być pierwszą prywatną chińską rakietą, która wejdzie na orbitę.

Ta historia była częścią naszego wydania ze stycznia 2019

• Zobacz resztę numeru
• Subskrybuj

Zhuque-1, rakieta niosąca przyszłość na orbitę, ma trzy stopnie. Pierwszy etap wystrzelił gładko. Tak samo zrobiła druga. Kilka minut później trzeci etap uległ awarii. Przyszłość została utracona.

Loty kosmiczne są trudne, a awaria nowych rakiet jest powszechna. Pierwsze trzy starty SpaceX nie powiodły się: jak mówi jej założyciel i szef Elon Musk, czwarta, udana premiera miała miejsce tuż przed wyczerpaniem się pieniędzy. SpaceX zmienił oblicze amerykańskiego przemysłu lotniczego. Po dziesięcioleciach dominacji starych firm, SpaceX jest najbardziej znaczącą z nowej generacji firm, które poprzez radykalne obniżenie kosztów startów, starają się zrewolucjonizować zarówno podróże w kosmos, jak i rynek wystrzeliwania satelitów.

Teraz ta rewolucja zbliża się również do Chin. Landspace, firma, która zbudowała Zhuque-1, nie jest jedyną próbującą firmą. W momencie pisania tego tekstu, w grudniu 2018 r., inna firma, OneSpace, również planowała orbitalny start na późniejszy rok, podczas gdy trzecia, iSpace, ma ambicje na 2019 r.

Bez względu na to, która firma wygra wyścig, dwie rzeczy są jasne. Finansowane ze środków prywatnych startupy kosmiczne zmieniają chiński przemysł kosmiczny. I nawet bez ich pomocy Chiny mają szansę stać się potęgą kosmiczną na równi ze Stanami Zjednoczonymi.

Ponieważ amerykańskie i rosyjskie programy kosmiczne zmagają się z niepewnymi budżetami, Chiny rozszerzają swoje wysiłki na każdym froncie: satelity komunikacyjne i rozpoznawcze; konstelacja nawigacji i pozycjonowania, która może rywalizować z amerykańskim GPS; program lotów kosmicznych; oraz ambitne projekty z zakresu nauki o kosmosie i eksploracji robotów. Wszystko to umożliwia menażeria nowych rakiet o zaawansowanych możliwościach.

Rok 2018 zapowiada się na pierwszy rok, w którym z Chin na orbitę okołoziemską dociera więcej rakiet niż z jakiegokolwiek innego kraju. Od połowy grudnia Chiny dokonały 35 udanych startów, w porównaniu z 30 w USA.

Na 7 grudnia premiera z Xichang Satellite Launch Center w Syczuanie (prawie tysiąc mil na południowy wschód od centrum startowego Jiuquan) wysłał w kosmos robota łazika o nazwie Chang’e 4. W styczniu spróbuje wylądować po drugiej stronie księżyca. Jeśli to się powiedzie, będzie to pierwszy statek kosmiczny, który to zrobi: chiński program kosmiczny dojrzewa.

---

Wystrzelenia orbitalne według krajów 2000-2018

Program kosmiczny Chin stale się rozwija. Pod koniec 2018 r. Chiny były na bieżąco z prawie 40 startami orbitalnymi, więcej niż jakikolwiek inny kraj w zeszłym roku.

źródło: Project Space Track/US Air Force/dane z listopada 2018 r.

O wschodzie świtu

W 2014 r. chiński rząd zdecydował o zezwoleniu na prywatne inwestycje w przemysł związany z kosmosem. Landspace zaczęło się od kilkudziesięciu osób. Obecnie zatrudnia ponad 200 pracowników w bazie produkcyjnej w Huzhou we wschodnich Chinach oraz w zakładach montażowych i testowych w Xi’an, centralnym chińskim mieście. Firma planuje działać stopniowo, zaczynając od nanosatelitów – urządzeń ważących od 1 do 10 kilogramów (2 do 22 funtów) – następnie przechodząc do większych ładunków, a ostatecznie do lotów kosmicznych z udziałem ludzi.

Technologia kosmiczna będzie prowokować napięcia niezależnie od tego, kto sprawuje władzę. W ten sam sposób wystrzeliwane są pociski i satelity.

Landspace ma już kontrakt z duńską firmą na wystrzelenie na orbitę wokół równika serii nanometrycznych satelitów obserwacyjnych i komunikacyjnych. Posiadanie kontraktów zagranicznych w księgach jest ważne nie tylko dlatego, że przynosi pieniądze, ale także jako wyznacznik pewności, że chińskie firmy kosmiczne są prawdziwe.

We wrześniu 2018 r. iSpace wystrzelił trzy nanosatelity w krótki lot suborbitalny, stając się pierwszym chińskim start-upem kosmicznym, który z powodzeniem wydostał się poza ziemską atmosferę. Inna firma, LinkSpace, planuje wystrzelić rakietę pionowego startu i pionowego lądowania w 2020 roku. Landspace, OneSpace, iSpace, LinkSpace i ExPace (która kreuje się na startup, choć jest spółką zależną przedsiębiorstwa państwowego) są liderami grono mniej znanych chińskich start-upów.

Te firmy startowe działają ramię w ramię z wieloma nowymi, prywatnie finansowanymi chińskimi firmami, które koncentrują się na robieniu rzeczy w kosmosie, a nie na dotarciu tam. Między innymi Spacety i Commsat planują duże konstelacje małych satelitów obrazowych i komunikacyjnych.

Takie konstelacje – czy to chińskie, czy amerykańskie – zmieniają aspekty sposobu użytkowania przestrzeni. Dzięki temu, że gromadzenie zdjęć satelitarnych o niskiej rozdzielczości jest znacznie tańsze (wśród innych nowatorskich zastosowań dla małych satelitów), katalizują one erę bardziej zwinnych eksperymentów komercyjnych, naukowych i wojskowych.

Jednak eksploracja kosmosu przez ludzi wymaga ciężkich rakiet w celu wystrzelenia modułów stacji kosmicznej lub wysłania ludzi z powrotem na Księżyc lub Marsa. Potrzebne są również rakiety o dużym udźwigu, aby umieścić duże satelity komunikacyjne na orbicie geostacjonarnej, gdzie mogą unosić się nad określonym skrawkiem ziemi. (Orbita geostacjonarna znajduje się około 100 razy dalej niż orbita wokół niskiej Ziemi, a dotarcie tam wymaga znacznie więcej energii.) Potrzebujesz ich do misji zwrotu próbek, których celem jest sprowadzenie kawałków Księżyca lub Marsa z powrotem na Ziemię.

---

Ładowność na niską orbitę okołoziemską

ilustracje Kyle thomas Hemingway

W przeciwieństwie do SpaceX, żaden z nowych chińskich startupów kosmicznych nie rozwija takich rakiet. Ale Chiny są.

Ugruntowany chiński przemysł lotniczy jest zupą alfabetu państwowych przedsiębiorstw, które są spuścizną po numerowanych instytucjach i biurach w stylu rosyjskim z czasów Mao. Największa chińska firma Aerospace Science and Technology Corporation (CASC) jest tak duża jak Boeing — zatrudnia ponad 140 000 pracowników. Filia o nazwie China Academy of Launch Vehicle Technology (CALT) zbudowała Long 5 marca, pierwszą chińską rakietę do podnoszenia ciężkich ładunków. CALT pracuje również nad rakietą o bardzo dużym udźwigu, która po ukończeniu w ciągu kilku lat może stać się najpotężniejszą, jaką kiedykolwiek zbudowano.

Pierwszy lot samolotu Long March 5 w listopadzie 2016 roku zakończył się sukcesem. Ale nauka o rakietach jest, cóż, nauką o rakietach. Potężniejsze rakiety to nie tylko kwestia zwiększania skali: złożoność szybko rośnie. Ten pierwszy lot był opóźniany przez lata, ponieważ inżynierowie pracowali nad błędami w silnikach kriogenicznych. Sześć minut po drugim locie, w lipcu 2017 roku, zepsuła się turbopompa i rakieta uderzyła w morze.

Wiele ambitnych planów Chin zostało wstrzymanych do czasu, gdy Długi 5 Marca znów zacznie latać. Jeśli wszystko pójdzie zgodnie z planem, jego kolejny start w styczniu 2019 r. wyniesie na orbitę geostacjonarną dużego satelitę komunikacyjnego o dużej pojemności. Kolejna premiera, planowana na później w 2019 roku, wyśle ​​Chang’e 5 na Księżyc i z powrotem. Jeśli się powiedzie, będzie to pierwsza taka misja zwrotu próbek od czasu, gdy w 1976 roku Luna 24 ze Związku Radzieckiego przywiozła na Ziemię 170 gramów księżycowej gleby.

Następnym krokiem Chin w ludzkich lotach kosmicznych będzie duża stacja kosmiczna z załogą na stałe. Wystrzelenie głównego modułu stacji do 5 marca planowane jest na 2020 r., co jest pierwszym krokiem w kierunku kompletnej stacji do 2022 r. Nawet po ukończeniu chińska stacja kosmiczna będzie miała tylko około jednej piątej wielkości Międzynarodowej Stacji Kosmicznej (ISS) . Ale będzie to całkowicie chińskie, podczas gdy przyszłość ISS jako współpracy amerykańsko-rosyjskiej (z pewną pomocą innych krajów) jest wątpliwa.

Chiny opracowują również teleskop kosmiczny, który będzie miał taką samą rozdzielczość jak Hubble – z polem widzenia 300 razy większym. Teleskop zostanie umieszczony na orbicie w pobliżu stacji kosmicznej, aby chińscy astronauci mogli szybko serwisować instrument w razie problemów. CALT nauczył się na błędach NASA — naprawienie wadliwego lustra Hubble'a zajęło NASA ponad trzy lata.

Zakładając, że CALT rozwiąże problemy, długi 5 marca zmieni możliwości kosmiczne Chin. Opracowywany następca CALT, Long 9 marca, którego pierwszy lot zaplanowano na 2028 r., będzie w stanie wynieść na orbitę 140 ton metrycznych, czyli ponad pięć razy więcej niż Long March 5, pod względem pojemności będzie porównywalny z Saturn V – wciąż najpotężniejsza rakieta, jaką kiedykolwiek zbudowano – i znacznie przewyższa najbardziej ambitną wersję NASA Space Launch System (SLS), która jest również planowana na 2028 r. (najwcześniej). Długi 9 marca byłby w stanie wylądować na Księżycu człowieka i rozpocząć misję powrotu próbki do Marsa.

Zarówno SLS, jak i Długi 9 marca mogą być opóźnione z powodu problemów technicznych. Co więcej, Falcon Heavy firmy SpaceX jest obecnie najpotężniejszą rakietą na świecie, jeśli chodzi o komfort; może wystrzelić na orbitę ponad dwa i pół raza cięższy ładunek niż Long March 5, a pierwsza wersja SLS, planowana teraz na 2020 rok, będzie jeszcze potężniejsza. Amerykańskie możliwości podnoszenia ciężkich ładunków znacznie wyprzedzają chińskie. Jednak tam, gdzie plany NASA zmieniały się wraz z każdą nową administracją i starały się znaleźć poparcie w Kongresie, CALT ma stały mandat od chińskiego rządu.

Relacje między USA a Chinami pogorszyły się pod rządami Trumpa. Jednak podwójny charakter technologii kosmicznej wywoła międzynarodowe napięcia niezależnie od tego, kto sprawuje władzę w którymkolwiek kraju. W ten sam sposób wystrzeliwane są pociski i pokojowe satelity. Satelity monitorujące środowisko i wojskowe satelity rozpoznawcze są podobne; Satelity komunikacyjne mogą przesyłać ściśle tajne rozkazy lub udostępniać Wi-Fi pasażerom linii lotniczych. Zwrotne satelity do tankowania i naprawy innych satelitów mogą być również używane jako broń przeciwko platformom orbitalnym przeciwnika.

Stany Zjednoczone spędziły sporo czasu, próbując wymyślić, jak pokrzyżować chińskie plany kosmiczne. Wyrzuciła Chiny z ISS; szeroko krytykowana ustawa z 2011 roku zabrania dwustronnego kontaktu między NASA a chińskimi naukowcami. Takie wysiłki przynoszą efekt przeciwny do zamierzonego. Izolują Stany Zjednoczone, nie stanowiąc znaczącej kontroli chińskich ambicji. Aby utrzymać się na czele, Stany Zjednoczone będą musiały uporządkować swój własny dom, zamiast próbować nękać konkurencję.

Joan Johnson-Freese jest profesorem spraw bezpieczeństwa narodowego w Naval War College.

ukryć