Čínská loď Šen-čou 14 dnes kolem 05:00 SELČ odstartovala do vesmíru, a to se třemi kosmonauty na palubě. Ve vesmíru trojice kosmonatů stráví tři měsíce. Mezi úkoly bude budování čínské vesmírné stanici Tchien-kung (Nebeský palác) a vědecké aktivity.
Loď odstartovala ve 04:44 SELČ z kosmodromu na severozápadě Číny a do vesmíru ji vynesla raketa Dlouhý pochod 2F. Po 15 minutech od startu doletěla na nízkou oběžnou dráhu, kde úspěšně otevřela své solární panely. Start plavidla byl živě přenášen televizí, což ukazuje na rostoucí důvěru čínského vedení v kosmický program. Ten se stává symbolem technologického rozvoje země.
Během pobytu ve vesmíru budou mít kosmonauti za úkol vybudovat další dva moduly stanice Tchien-kung, které budou sloužit pro laboratorní a vědecké účely. Posádku vede astronaut Čchen Tung, jenž se již jedné vesmírné mise účastnil. V trojici je i Liou Jang, jenž byla první ženou, která v rámci čínského vesmírného programu odstartovala do vesmíru.
Realizace čínské vesmírné stanice začala v loňském roce, kdy Čína poslala do vesmíru největší obytný modul. Připojením dalších dvou modulů, jež by měly dorazit v červenci a říjnu, se podle vedoucího mise stane stanice „stabilnější, bude mít účinnější funkce a úplnější vybavení“.
Čínští kosmonauté by se na Zemi měli vrátit v prosinci. Na konci jejich půlroční mise se k nim na tři až pět dnů připojí astronauti z lodi Šen-čou 15. Na čínské vesmírné stanici by tak vůbec poprvé mělo být najednou šest lidí.
Čína se po někdejším Sovětském svazu a po Spojených státech v roce 2003 stala teprve třetí zemí, která dokázala vlastními silami vynést na oběžnou dráhu člověka. V roce 2008 první čínský kosmonaut vystoupil do volného prostoru, v roce 2013 přistála nepilotovaná čínská vědecká sonda na Měsíci, loni pak na Marsu. Peking rovněž uvažuje o vyslání lidské posádky přímo na Měsíc.
Program čínských pilotovaných letů
Čínská lidová republika (ČLR) zahájila program pilotovaných vesmírných letů v roce 1992 s cílem vybudovat do roku 2022 pilotovanou vesmírnou stanici na nízké oběžné dráze Země. První fáze programu měla za cíl vyvinout pilotovanou kosmickou loď, která by mohla přepravovat astronauty na oběžnou dráhu a bezpečně je přivést zpět na Zemi. Výsledná kosmická loď Šen-čou uskutečnila svůj první zkušební let bez posádky v listopadu 1999 a v říjnu 2003 vyslala na oběžnou dráhu prvního čínského astronauta Yang Liwei.
Po neúspěšném pokusu vyslat člověka do vesmíru na počátku 70. let 20. století se v polovině 80. let znovu objevily diskuse o lidských kosmických letech na pozadí silného soupeření mezi vesmírnými národy o zajištění jejich přítomnosti na oběžné dráze Země. V březnu 1986 zahájila čínská vláda program 863, státem podporovanou iniciativu, jejímž cílem je podporovat základní výzkum v zemi v oblasti nových a kreativních technologií. Vesmírná část programu měla za úkol koncepční studii dvou systémů: vesmírné stanice s lidskou posádkou a dopravního systému posádky včetně nosné rakety.
Zatímco cíl zkonstruovat pilotovanou vesmírnou stanici na oběžné dráze Země nebyl nikdy předmětem sporu, existovaly různé názory na výběr prostředků pro přepravu astronautů na vesmírné stanice. Vnitřní debata v rámci čínské vesmírné komunity na konci 80. let nakonec vedla k rozhodnutí ve prospěch pilotovaného kapslového vozidla před systémem raketoplánů. Navzdory jistým pochybám ve vědecké komunitě a vládě o finančních a průmyslových schopnostech Číny podporovat pilotované lety do vesmíru nakonec čínské politické vedení v roce 1992 rozhodlo zahájit program pilotovaných letů do vesmíru (Projekt 921).
Po počáteční koncepční studii se čínský vesmírný průmysl rozhodl pro třímodulovou konstrukci pilotované kapsle po vzoru ruského Sojuzu-TM. Kosmická loď pojmenovaná Šen-čou (Shenzhou) má přední orbitální modul, modul pro návrat, který pojme tři astronauty, a záďový servisní modul. Plavidlo váží těsně pod 8 000 kg.
Rozsah projektu 921 byl nad rámec pouhého vývoje kosmické lodi a její orbitální nosné rakety. Program také zahrnoval modernizaci celé čínské infrastruktury kosmických letů:
V Tangjialing na severozápadním předměstí Pekingu bylo postaveno nové zařízení o rozloze 2,3 kilometrů čtverečních, které by sloužilo jako centrum výzkumu a vývoje, výcviková základna astronautů a řídící středisko mise pro čínský vesmírný program. Uvnitř centra se nachází montážní, testovací a integrační (ATI) zařízení CAST v Shenzhou, Astronaut Center of China (ACC) a Beijing Aerospace Control Center (BACC).
Nové startovací místo bylo postaveno v Jiuquan Satellite Launch Center (JSLC) v severozápadní Číně. Místo startu zahrnovalo odpalovací rampu (Pad 921) určenou pro mise vesmírných letů s lidskou posádkou, spojenou 1,5 km kolejí s budovou sestavy vozidel umístěnou v nedalekém technickém centru. Jednalo se o první čínský startovací komplex, který přijal postup vertikálního zavádění, kdy se sestavená nosná raketa a zásobník kosmické lodi rozvinou na odpalovací rampu ve svislé poloze na mobilní odpalovací platformě, což umožňuje méně času stráveného na odpalovací rampě pro plavidlo amontáž.
Stávající čínská síť telemetrie, sledování a velení (TT&C) byla modernizována pomocí jednotného systému S-band pro sledování a komunikaci s nosnou raketou a kosmickou lodí během jejich letu. Tato síť sestávala z pozemních sledovacích stanic umístěných v pásu táhnoucím se od západní hranice k východnímu pobřeží pevninské Číny, jakož i ze čtyř zámořských sledovacích stanic umístěných v Pákistánu, Namibii a Keni.
Další sledování a komunikační pokrytí zajišťovaly čtyři Yuanwang nasazené v západním Pacifiku, jižním Pacifiku, jižním Atlantiku a Indickém oceánu. Sledovací stanice a lodě jsou propojeny kabelovou a bezdrátovou komunikační sítí s řídícím střediskem startu mise (LMCC) střediska pro vypouštění satelitů Jiuquan, střediskem pro řízení satelitů Xi’an (XSCC) a pekingským leteckým řídícím střediskem (BACC).
Primární přistávací zóna modulu pro návrat Šen-čou byla zřízena v Siziwang Banner ve Vnitřním Mongolsku. Přistávací zóna je podporována přední radarovou stanicí pro zachycení trajektorie vracejícího se plavidla, primárním místem měření pro poskytování TT&C a meteorologických služeb a pozemními/vzdušnými pátracími a záchrannými týmy. Záložní přistávací zóna byla zřízena v blízkosti střediska Jiuquan Satellite Launch Center. Během startu byly podél dráhy letu dole zřízeny další zóny nouzového přistání, a to jak na souši, tak ve Východočínském moři.
Skupina 14 kandidátů na astronauty vybraných z více než 1500 pilotů vojenských stíhaček zahájila v roce 1998 čtyřletý výcvikový cyklus, aby je připravila na orbitální letové mise na palubě plavidla Šen-čou. Jejich výcvik zahrnoval orientační a základní teoretické znalosti, fyzický a psychologický výcvik, letové postupy v Šen-čou, nouzové postupy, seskoky padákem, nácvik výstupu ze země a vody, techniky přežití v poušti, moři a džungli a cizí jazyky.
Čínská akademie věd (CAS) byla pověřena vývojem aplikačního užitečného zatížení, které má být neseno na plavidle Šen-čou jako sekundární mise, od experimentu s pěstováním mikrogravitačních krystalů, experimentu se zvířaty a rostlinami v biologických vědách, experimentu s krystalizací proteinů, gravimetrických zařízení, zařízení pro sondování kosmického prostředí, až po balíčky pro pozorování Země.
Implementaci Projektu 921 provádí vojenská čínská kancelář pro pilotovaný vesmír (921 Office), která dohlížela na celkem 7 klíčových projektů:
921-1: Výběr a výcvik astronautů
921-2: Kosmické aplikace
921-3: Posádkové vozidlo Šen-čou
921-4: Nosná raketa CZ-2F
921-5: Místo startu Jiuquan
921-6: Telemetrie, sledování a velení
921-7: Místo obnovy
Po 18 měsíčním zpoždění vývoje provedlo experimentální vozidlo kosmické lodi Šen-čou dne 20. listopadu 1999 konečně první bezpilotní letový test, což znamenalo první významný milník ve vývoji kosmické lodi. Poté následovaly další tři bezpilotní letové testovací mise mezi lednem 2001 a lednem 2003 s cílem plně ověřit design kosmické lodi a identifikovat potenciální nedostatky, než mohla být zahájena pilotovaná mise. Dne 15. října 2003 se podplukovník letectva Yang Liwei stal prvním čínským občanem, který letěl do vesmíru na palubě vozidla Šen-čou 5. O dva roky později byla zahájena druhá mise Shenzhou 6 se dvěma astronauty létajícími na oběžné dráze po dobu 4 dnů a 19 hodin.
II. fáze programu
Ve fázi II programu pilotovaných kosmických letů, který začal v roce 2008, byla kosmická loď Šen-čou použita k demonstraci pokročilých technik kosmických letů včetně mimovozové aktivity (EVA), orbitálního setkání a dokování a přepravy astronautských posádek do az modulů Space Laboratory v obíhat. Očekává se, že kosmická loď zůstane v provozu až do fáze III programu pilotovaných vesmírných letů, kdy bude postavena vícemodulová vesmírná stanice s posádkou.
Design kosmické lodi
Šen-čou je modulární sestava sestávající z předního válcového orbitálního modulu, aerodynamického modulu pro návrat a zadního válcového servisního modulu s párem křídel solárního panelu. Odpalovací úniková věž je připojena k přední části sestavy a je odhozena 2 minuty po vzletu. Posádka zůstává během startu a opětovného vstupu uvnitř obyvatelného re-entry modulu a odtud řídí vesmírnou loď. Orbitální modul, který je zároveň obyvatelný, poskytuje další obyvatelný prostor pro posádku během orbitálního letu.
Kosmická loď je vypuštěna na vrcholu nosné rakety CZ-2F z Pad 921 (SLS-1) v Jiuquan Satellite Launch Center (JSLC) a operuje na téměř kruhové oběžné dráze 343 km nakloněné pod úhlem 42,5° k zemskému rovníku. Je schopen přepravit až tři astronauty, kteří mohou létat na nízké oběžné dráze Země (LEO) po dobu až 7 dní v rámci samostatné letové mise. Po dokončení mise jsou orbitální a servisní moduly odhozeny, zatímco tepelným štítem chráněný modul pro návrat s posádkou provede balistický sestup bez pohonu atmosférou a poté rozmístí padáky a přistávací rakety pro měkké přistání.
Sestava kosmické lodi je téměř 9 m na celkovou délku (bez startovací únikové věže), 2,5 m v průměru, s celkovou hmotností startu 8 130 kg a orbitální hmotností 7 800 kg. Skládá se z 13 podsystémů: vesmírný rám, naváděcí navigace a řízení (GNC), správa dat, telemetrie a komunikace, tepelné řízení, pohon, napájení, užitečné zatížení mise, systém kontroly prostředí a podpory života (ECLSS), posádka, přístroje a osvětlení, nouzová záchrana a opětovný vstup a přistání. Je vybaveno celkem 52 motory, včetně čtyř hlavních motorů a 48 vektorů řízení malého tahu (16 na orbitálním modulu, 8 na re-entry modulu a 24 na servisním modulu).
Orbitální modul v přední části sestavy kosmické lodi se používá k nesení klíčového vybavení včetně vesmírné toalety a také poskytuje další obyvatelný prostor pro posádku, aby mohla žít a provádět vědecké experimenty během orbitálního letu. Modul je 2,80 m dlouhý, 2,25 m v průměru, s vnitřním objemem 8 metrů krychlových a orbitální hmotností 1 500 kg. Modul je připojen k re-entry modulu pomocí válcového poklopu o průměru 65 cm, který je utěsněn během výstupu, dokování setkání a opětovného vstupu. Velký válcový poklop umístěný na straně modulu umožňuje posádce vstoupit do kosmické lodi před startem a může být také použit pro výstup a návrat astronautů do kosmické lodi během EVA. V některých raných misích v Shenzhou je na straně orbitálního modulu třetí, menší válcový poklop, který se možná používá jako okno pro užitečné zatížení Země.
Pro ranou variantu samostatného letu plavidla Šen-čou byl orbitální modul vybaven vlastním nezávislým řízením výšky, pohonem, telemetrií a komunikačními systémy, jakož i druhým párem menších křídel solárních panelů a 16 tryskami (ve čtyřech skupinách po 4 trysky). Tato konstrukce umožnila modulu zůstat létat na oběžné dráze v automatizovaném režimu dalších šest měsíců poté, co byl na konci pilotované mise odhozen z modulu pro návrat.
Čínští inženýři kosmických lodí původně uvažovali o použití odhozeného orbitálního modulu jako cíle pro příští kosmickou loď Šen-čou k procvičování orbitálního setkání a dokování, ale tato myšlenka byla později opuštěna. Místo toho po odhození sloužil orbitální modul jako orbitální autobus pro přepravu vědeckých experimentů nebo balíčků pro pozorování Země, s dodatečným nákladem mise připojeným externě k přední části modulu.
Mise Šen-čou 7 v roce 2008 obsahovala speciálně upravený orbitální modul, který fungoval jako přechodová komora a úložný prostor pro dva skafandry EVA. Kosmonauti vystoupili a vrátili se do kosmického plavidla přes velký válcový poklop na straně modulu, zatímco poklop spojující modul pro návrat zůstal uzavřený po celé EVA. Tento návrh orbitálního modulu postrádal schopnost automatického orbitálního letu a na konci mise byl jednoduše vyřazen a de-orbitován.
Od mise Šen-čou 8 dále byla kosmická loď Šen-čou stavěna v konfiguraci pro přepravu posádky, která je vybavena dokovacím portem a automatickým dokovacím a dokovacím systémem založeným na optickém a radarovém systému na předním konci svého orbitálního modulu. Dokovací systém navržený společností SAST a pravděpodobně odvozený od ruského APAS-89 obsahuje jeden androgynní dokovací port, rádiové majáky, transpondéry, komunikační anténu, UHF radar, laserový dálkoměr a elektrooptický sledovací systém. Vnitřní průměr tunelu dokovacího portu je 0,8 metru. Během dokování na schůzce vozidlo Shenzhou pronásleduje a zavře se ve vesmírné stanici, i když se zezadu přiblíží V-bar.
Modul návrat poskytuje posádce plně přetlakový a obyvatelný životní prostor během fáze výstupu a návratu do letadla. Modul obsahuje tvarovaná sedadla ve stylu Sojuzu až pro tři členy posádky, palubní přístrojovou desku, ovládací nálepku, periskop a komunikační systém s vnitřním objemem 8 metrů krychlových. Posádka má dvě okna, aby mohla pozorovat venku.
Modul je vybaven osmi (ve čtyřech párech) 5N řídicích motorů, včetně 2 klopných/vychýlovacích trysek, 2 translačních trysek a 4 rolovacích trysek, aby byl zachován letový stav během opětovného vstupu.
Během sestupové fáze letu modul pro návrat nejprve provede balistický sestup bez pohonu (ale kontrolovaný) atmosférou, přičemž jeho tupý konec chráněný tepelným štítem směřuje dopředu. Modul má sférický aerodynamický design, jehož těžiště je záměrně a přesně odsazeno od jeho osy symetrie, aby se dosáhlo úhlu náběhu během volného pádu. To umožňuje výtěžnost malého vztlaku ke snížení g-síly z 8-9 g pro čistě balistickou trajektorii na 4-5 g během hypersonického volného pádu, stejně jako výrazně snižuje vrcholové teplo při návratu. V nouzové situaci se modul může také vrátit pomocí čistě balistické trajektorie, což by zvýšilo g-sílu na 8-9 g. V případě potřeby může modul stříknout do vody a poté zůstat na hladině.
Re-entry modul je vybaven pěti padáky: výtažným skluzem (plocha 4,25 m2), druhým výtažným skluzem (plocha: 0,7 m2), protiletadlovým skluzem (plocha: 24 m2), hlavním padákem (plocha povrchu : 1 200 m2), a záložní padák (plocha: 760 m2). Padáky jsou nasazovány z nadmořské výšky 10 000 m.
Tepelný štít o hmotnosti 280 kg je před přistáním odhozen, aby čtyři přistávací rakety na spodní straně modulu mohly vystřelit a umožnit měkké přistání.
Obyvatelný servisní modul je větší než u Sojuzu-TM. Pojme navigaci, komunikaci, řízení letu, termoregulaci, pohonné systémy, stejně jako baterie, kyslíkové nádrže a nádrže na pohonné hmoty. Má dvojici nastavitelných křídel solárního panelu o rozpětí 17 m pro dosažení maximální sluneční izolace bez ohledu na letový stav kosmické lodi.
Pohonný systém se skládá ze čtyř hlavních motorů s vysokým tahem a 24 menších vektorů řízení tahu plus čtyři nádrže na pohonnou hmotu o objemu 230 litrů obsahující celkem 1 000 kg kapalné pohonné hmoty N2O4/MMH. Čtyři hlavní motory, každý o jmenovitém výkonu 2,5 kN, jsou umístěny na základně servisního modulu kosmické lodi. K dispozici je osm (ve čtyřech párech) 150 N náklon/zatáčení, osm (ve čtyřech párech) 5 N náklon/zatáčení a osm (ve čtyřech párech) 5 N náklon/posuv.
Startovací úniková sestava zahrnuje startovací únikovou věž, orbitální modul, sestupový modul, horní část kapotáže užitečného zatížení a čtyři skládací mřížkové aerodynamické klapky. V případě anomálie během startu může být sestava s posádkou odtažena od zbytku nosné rakety během několika sekund pomocí raket namontovaných na startovací únikové věži nad kapotáží užitečného zatížení. Celá sestava je 15,1 m dlouhá a 3,8 m v průměru a má celkovou hmotnost 11 260 kg. Je poháněn raketovými motory na tuhá paliva namontovanými na startovací únikové věži a kapotáži užitečného zatížení. Dvoudílná kapotáž užitečného zatížení je také vybavena raketovými motory pro únik ve velkých výškách.
Odpalovací úniková věž je dlouhá 8,35 m a je vybavena šesti raketovými motory: čtyřmi hlavními únikovými motory, naklápěcím motorem a separačním motorem s osmi tryskami. Hlavní čtyři hlavní únikové motory jsou namontovány symetricky na spodní části odpalovací únikové věže pod úhlem 30° k ose nosné rakety. Nad nimi je osm menších separačních motorů. Naklápěcí motory jsou namontovány v horní části věže.
Systém environmentální kontroly a podpory života (ECLSS) zajišťuje obyvatelné a bezpečné prostředí pro palubní posádku po celou dobu letu. Skládá se ze systému kontroly prostředí, zásobníků kyslíku a dalších plynů, systému zásobování vodou a zpracování, systému likvidace a sběru odpadu astronautů („vesmírná toaleta“), detektorů požáru/kouře a systému potlačení požáru. Během letové mise spotřebuje typický člen posádky každý den 0,83 kg kyslíku a 1,8 litru vody a vyprodukuje 0,9 kg oxidu uhličitého. Vozidlo Shenzhou dokáže vytvořit a udržovat vnitřní atmosféru podobnou té na Zemi s konvenčním vzduchem (dusík/kyslík). Řídicí jednotka teploty s cirkulací kapaliny udržuje teplotu uvnitř obytných modulů mezi 17–25 °C. Vlhkost vzduchu se udržuje mezi 30–70 %. Systém ventilace a čištění vzduchu detekuje a pohlcuje prach, oxid uhličitý a oxid uhelnatý.
Orbitální modul Šen-čou je vybaven vesmírnou toaletou, která využívá vakuový systém ke sběru lidského odpadu palubní posádky. Ohřívač jídla může posádce zajistit teplá jídla během letu. Posádka musí mít během startu, dokování, odpojování a sestupu na sobě tlakové obleky pro intravozidlovou aktivitu. Oblek, který vycházel z designu ruského Sokola, dokáže ochránit členy posádky v případě protržení trupu nebo ztráty tlaku.
AN
Zdroje a obrázky: agentury a china space report; wikipedia CC BY-SA 3.0
Napsat komentář