Ракета Truong Chinh 12A в гонке многоразовых ракет

Два неудачных испытания первой ступени ракеты-носителя Long March 12A и Zhuque 3 в декабре демонстрируют, что китайская программа многоразовых ракет все еще находится на экспериментальной стадии, в то время как США освоили эту технологию около 10 лет назад с помощью Falcon 9, а совсем недавно — New Glenn. Однако одновременно Китай ускоряет строительство спутниковой инфраструктуры и крупномасштабных производственных мощностей, чтобы сократить отставание в космической отрасли и низкоорбитальной телекоммуникации.

Truong Chinh 12A: Государственные усилия в области метанового топлива

Ракета-носитель Long March 12A — первая многоразовая ракета, разработанная китайским государством, созданная Шанхайской академией аэрокосмических технологий при Китайской корпорации аэрокосмической науки и техники. Испытательный запуск состоялся на космодроме Цзюцюань на северо-западе Китая утром 23 декабря.

Эта ракета высотой 62 метра способна доставить 12 тонн груза на низкую околоземную орбиту. Ракета Long March 12A была разработана на основе Long March 12, которая использовала керосин (топливо на нефтяной основе), но была модернизирована для использования метана и жидкого кислорода. Использование метана в сочетании с жидким кислородом считается новым направлением в технологии запуска, подходящим для многократного использования.

Несмотря на вывод полезной нагрузки на орбиту, основной целью запуска Long March 12A было возвращение первой ступени для повторного использования. Однако этот испытательный запуск не увенчался успехом. До этого, в январе, был проведен испытательный вертикальный взлет и посадка Long March 12A, но результаты не получили широкой огласки, что указывает на то, что программа все еще находится на стадии технологической разработки.

«Алая птица 3» и «Небесный дракон 3»: роль частного сектора

Помимо программы, инициированной государственными предприятиями, частный сектор Китая также активно участвует в гонке многоразовых ракет. 3 декабря пекинская компания LandSpace запустила свою первую многоразовую ракету Zhuque-3.

Во время своего первого полета ракета-носитель Vermilion Bird 3 успешно вывела на орбиту вторую ступень, однако первая ступень не смогла безопасно приземлиться для повторного использования из-за возгорания во время спуска в запланированном месте посадки. Компания LandSpace заявила, что в настоящее время расследуется аномалия, возникшая на этапе посадки, и указала, что компания работает над выявлением и устранением технической неисправности.

На космодроме Цзюцюань ожидается первый запуск многоразовой ракеты «Тяньлун-3», разработанной компанией Space Pioneer (базирующаяся в Пекине). Однако первый полет, как ожидается, не будет включать испытание по возвращению первой ступени, что говорит об осторожном подходе, отдающем приоритет успешному выводу полезной нагрузки на орбиту перед переходом к этапу возвращения.

Между США и другими странами в области многоразового использования ракет прошло 10 лет.

Как частные, так и государственные китайские компании в настоящее время стремятся разработать ракеты, которые можно запускать на орбиту и возвращать для повторного использования. Однако на сегодняшний день только Соединенным Штатам удалось успешно запустить первую ступень ракеты на орбиту, безопасно вернуть ее и использовать повторно.

Компания SpaceX является пионером в этой области. Около 10 лет назад американская компания достигла важной вехи, успешно вернув первую ступень многоразовой ракеты Falcon 9, что создало значительный временной разрыв между США и другими странами в области технологий многоразовых запусков.

Falcon 9 — многоразовая ракета среднего размера, разработанная и эксплуатируемая компанией SpaceX, используемая для запуска спутников, космических аппаратов и грузов на околоземную орбиту. Это была первая в мире ракета, которая регулярно возвращала и повторно использовала свою первую ступень, положив начало эре недорогих и высокочастотных космических запусков.

В ноябре New Glenn стала второй ракетой, успешно осуществившей возвращение первой ступени. New Glenn была разработана компанией Blue Origin, частной компанией, основанной Джеффом Безосом и расположенной в штате Вашингтон. Blue Origin полностью отделена от Amazon юридически, финансово и операционно, что отражает модель независимого коммерческого освоения космоса в США.

Многоразовые ракеты и необходимость создания сетей низкоорбитальных спутников.

Ракеты, способные запускаться и возвращаться для многоразового использования, привлекают значительный интерес по трем основным причинам: снижение стоимости вывода спутников на орбиту, увеличение частоты запусков и поддержка крупномасштабных космических проектов, особенно низкоорбитальных спутниковых группировок для доступа в Интернет.

Китай планирует развернуть несколько низкоорбитальных сетей спутниковой связи для доступа в интернет, каждая из которых будет включать десятки тысяч спутников, в том числе проекты «Гован» и «Цяньфань», которые, как ожидается, будут насчитывать до 10 000 спутников и составят конкуренцию Starlink компании SpaceX. Снижение стоимости запусков за счет использования многоразовых ракет является ключевым фактором для поддержания высокой частоты запусков этих сетей.

Спутниковый завод «Вэньчан» и программа «Тысяча парусов»

Наряду с разработкой ракет, Китай вкладывает значительные средства в инфраструктуру производства спутников. Комплекс площадью 60 000 м² в городе Вэньчан (провинция Хайнань) позиционируется как крупнейший в Азии завод по производству спутников, способный выпускать 1000 спутников в год на высокоавтоматизированной производственной линии.

Это единственное в Китае предприятие, которое сочетает в себе сборку спутников и их непосредственную интеграцию в ракету-носитель «Лунный марш» перед запуском с космодрома Вэньчан. Расположение завода по производству спутников непосредственно рядом с космодромом снижает транспортные расходы, минимизирует технические риски и сокращает время, необходимое для подготовки спутника к орбите, что, по словам источника, дает ему преимущество, которым не обладают даже США.

Считается, что этот завод в первую очередь обслуживает сеть Thousand Sails, которая, как ожидается, к 2030 году будет иметь на орбите 15 000 спутников. По словам эксперта Джонатана Макдауэлла из Гарвардско-Смитсоновского центра астрофизики, в настоящее время в сети Thousand Sails развернуто всего около 108 спутников, но благодаря ускоренному наращиванию производственных мощностей Китай рассчитывает в ближайшие несколько лет сократить существенный разрыв со Starlink.

Помимо проекта «Тысяча парусов», Китай также реализует три других масштабных проекта по созданию низкоорбитальных спутников: «Гован», «Хунху» и «Цяньфань». Эти программы считаются имеющими стратегическое значение для страны, и каждая из них потенциально может включать десятки тысяч спутников, стремясь создать контролируемый Китаем «суперинтернет в космосе».

Starlink, Amazon Kuiper и военные последствия использования низкоорбитальных сетей.

Между тем, Starlink Илона Маска в настоящее время является крупнейшей в мире сетью спутникового интернета на низких орбитах, насчитывающей почти 9000 действующих спутников, предоставляющих услуги более чем в 125 странах и территориях. В соответствии с лицензией, одобренной Федеральной комиссией связи США (FCC), Starlink может расшириться до 12 000–42 000 спутников.

В настоящее время Соединенные Штаты являются единственной страной, успешно развернувшей крупномасштабную, коммерчески жизнеспособную низкоорбитальную спутниковую интернет-сеть. Starlink предоставляет высокоскоростной интернет с низкой задержкой миллионам пользователей в самых разных условиях, от отдаленных районов и пустынь до зон боевых действий.

Starlink доказал свою эффективность в конфликте на Украине, используясь для связи на поле боя, наведения беспилотников, координации артиллерийских ударов и оказания гуманитарной помощи, и все это благодаря низкоорбитальным спутникам. Это демонстрирует, как частная компания, такая как SpaceX, может влиять на поле боя, а также подчеркивает значительное преимущество в информационной войне и радиоэлектронной борьбе при контроле низкоорбитальной спутниковой сети.

Помимо Starlink, в США также реализуется проект спутникового интернета Amazon Kuiper, коммерческое развертывание которого ожидается в 2026 году. Amazon Kuiper запустила первую партию из 27 спутников на низкую околоземную орбиту 28 апреля с помощью ракеты Atlas V компании United Launch Alliance. Согласно последним сообщениям, Amazon запустила на низкую околоземную орбиту более 150 спутников Kuiper.

Компания Amazon планирует создать сеть из примерно 3232–3236 спутников Kuiper для обеспечения глобального интернет-покрытия и заказала более 80 запусков у различных поставщиков ракет, включая United Launch Alliance, Blue Origin и Arianespace. Это демонстрирует модель объединения различных подрядчиков по запуску и крупномасштабных сетей на низкой околоземной орбите, которую активно используют США.

Оценка: Китай ускоряет темпы роста, но США по-прежнему лидируют.

С технической и инфраструктурной точки зрения Китай одновременно развивает два основных направления: разработку многоразовых ракет, таких как Long March 12A, Zhuque 3 и Tianlong 3, а также создание крупных спутниковых заводов и сетей на низкой околоземной орбите, таких как Thousand Sails, Guowang, Honghu и Qianfan. Две неудачные попытки возвращения первой ступени в декабре показывают, что китайская технология многоразовых ракет все еще находится на стадии разработки, в то время как США уже более десяти лет эксплуатируют многоразовые ракеты, начиная с Falcon 9 и заканчивая New Glenn.

Однако значительные инвестиции в производство спутников и интеграцию со стартовыми площадками показывают, что Китай готовит инфраструктуру таким образом, чтобы по мере развития технологии многоразовых ракет можно было быстро увеличить частоту запусков и развернуть крупномасштабные сети на низких околоземных орбитах, конкурирующие со Starlink и Amazon Kuiper. В настоящее время, согласно опубликованным данным, США по-прежнему обладают явным преимуществом как в проверенной технологии многоразовых запусков, так и в эксплуатации низкоорбитальных спутниковых интернет-сетей, используемых как в гражданских, так и в военных целях.