Chińska stacja kosmiczna

Chińska stacja orbitalna. Od góry: statek transportowy na bazie statku Tiangong, moduł główny, statek załogowy Shenzhou, po lewej i prawej dwa moduły badawcze

Chińska stacja orbitalna Tiangong (skróty : TG, CMS – China Manned Space) – wielomodułowa załogowa stacja kosmiczna, umieszczona na orbicie przez Chińską Republikę Ludową w kwietniu 2021 roku[1]. Chiński program kosmiczny jest realizowany przez Chińską Narodową Agencję Kosmiczną (CNSA) – instytucję rządową[2], jednak program załogowy jest administrowany i realizowany przez China Manned Space Engineering Office (CMSEO)[3] – instytucję podległą wojsku.

Budowa stacji stanowi kolejny etap projektu 921 chińskiego programu kosmicznego, w ramach którego zainaugurowano program budowy statku załogowego Shenzhou, natomiast drugi etap stanowi budowa stałej załogowej stacji kosmicznej. Realizację projektu rozpoczęto od budowy mniejszych modułów orbitalnych Tiangong, z których pierwszy, Tiangong 1, umieszczono na orbicie w 2011 roku, a w czerwcu 2012 roku zacumował do niego pierwszy załogowy statek Shenzhou 9.

Pewne nieporozumienia rodziło stosowanie określenia „stacja kosmiczna” w pierwszym okresie realizacji programu. Statki Tiangong spełniają wprawdzie kryteria takiej stacji, przyjmując na pokład czasowo, choć na krótki okres, kolejne załogi, i tak też są często określane przez media. Są to jednak bardzo małe obiekty, znacznie mniejsze niż pierwsze stacje orbitalne Salut (mają masę ok. 8 t, podczas gdy stacje Salut ok. 18–20 t). Same Chiny nie używały w stosunku do nich terminu „stacja”, ale „laboratorium” (space laboratory), termin „stacja” (space station) zachowując dla wielomodułowej stacji, która będzie już mieć stałe załogi[4].

Program Shenzhou

Statek Shenzhou

Program Shezhou (921-1) jest realizowany od 1992 roku. Powstał na bazie rakiety nośnej Chang Zheng 2F oraz statku załogowego Shenzhou, który skonstruowano na podstawie rosyjskiego statku Sojuz, jako jego nieznacznie zwiększona i zmodyfikowana wersja. Jest to zatem trzyosobowy statek zbudowany z trzech modułów: orbitalnego, powrotnego (w którym załoga startuje i ląduje) i serwisowego. Pierwszy start statku Shenzhou 1 odbył się w 1999 roku, natomiast pierwszy start załogowy Shenzhou 5 w 2003 roku. Później przeprowadzono dwa kolejne loty załogowe (w latach 2005, 2008), na których zakończył się pierwszy, wstępny etap chińskiego programu załogowego mający na celu wykazanie umiejętności Chin do bezpiecznych lotów załogowych oraz przeprowadzania podstawowych manewrów na orbicie, jak m.in. wyjście w otwarty kosmos. Drugi, rozpoczęty wówczas etap, oparty nadal na statkach Shenzhou oraz modułach Tiangong, ma na celu opanowanie bardziej złożonych manewrów orbitalnych, zbliżania dwóch statków oraz cumowania.

Program Tiangong

Planowane są dwa (pierwotnie trzy) moduły Tiangong, zwane laboratoriami. Ich zadaniem jest testowanie wszystkich technologii niezbędnych do budowy stacji kosmicznej, a więc zbliżania na orbicie, cumowania, systemu podtrzymywania życia itd. W 2011 roku na orbicie znalazł się Tiangong 1[5], do którego w listopadzie tego samego roku automatycznie zacumował bezosobowy statek Shenzhou 8[6]. W czerwcu 2012 na pokładzie modułu przez 10 dni przebywało troje tajkonautów z załogi Shenzhou 9. Kolejny lot (Shenzhou 10) odbył się w czerwcu 2013 roku, pobyt załogi na stacji również trwał około 10 dni[7].

W 2016 roku został umieszczony na orbicie moduł Tiangong 2, podobny do modułu Tiangong 1, ale umożliwiał załodze nieco dłuższe przebywanie na orbicie. Do tego modułu pod koniec 2016 roku zacumował statek załogowy Shenzhou 11, a w roku 2017 statek towarowy Tianzhou 1[8]. Większy moduł Tiangong 3, który miał być przystosowany do długotrwałego przebywania załogi na jego pokładzie, został anulowany. Kolejnym etapem było już umieszczenie na orbicie głównego modułu Tianhe przyszłej stacji orbitalnej, która też będzie nosić nazwę Tiangong.

Projekt stacji

Docelowo stacja kosmiczna Tiangong będzie składać się z trzech modułów: głównego Tianhe, wyposażonego w węzeł cumowniczy, oraz dwóch podobnych modułów badawczych. Poszczególne moduły będą mieć masę po około 18–22 t[9]. Masa całkowita stacji wyniesie ok. 60 t, będzie na niej stale przebywać 3-osobowa załoga. Budowa stacji dobiegnie końca około 2022 roku; zakłada się, że będzie użytkowana przez 10 lat. Stacja zostanie umieszczona na niskiej orbicie okołoziemskiej o wysokości około 340–450 km i inklinacji 42,5°[10]. Moduł główny będzie zbliżony wymiarami i kształtem do stacji Salut i modułu głównego stacji Mir.

Moduły stacji Tiangong (TG)

Modułgłównybadawczy 1badawczy 2
Nazwa[11]Tianhe (TH)Wentian (WT)Mengtian (MT)
Masa (t)22,618–2018-20
Długość (m)16,614,414,4
Średnica (m)4,24,24,2
Umieszczenie
na orbicie
29.04.202124.07.202231.10.2022

Konfiguracja stacji

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Tianzhou (TZ)
statek transportowy
cargo
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Tianhe (TH)
moduł główny
stacji
 
 
 
 
Mengtian (MT)
moduł
badawczy 2
 
węzeł
cumowniczy
 
Wentian (WT)
moduł
badawczy 1
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Shenzhou (SZ)
statek transportowy
załogowy
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Rakieta nośna

Rodzina rakiet nośnych Chang Zheng 5

Poszczególne moduły stacji będą wynoszone na orbitę za pomocą nowej rakiety Chang Zheng 5 (dotychczas używana w programie załogowym rakieta Chang Zheng 2F ma zbyt mały udźwig)[12], jej pierwszy start odbył się w 2016 rok z budowanego kosmodromu Wenchang[13].

5 maja 2020 z powodzeniem wystrzelono w kosmos Długi Marsz-5B (z grupy rakiet Chang Zheng 5), taką jaka posłużyła do wynoszenia elementów stacji orbitalnej od 2021[14].

Statki załogowe i dostawcze

Załoga stacji będzie wymieniana za pomocą zmodyfikowanych statków Shenzhou (SZ), które będą wynoszone rakietą Chang Zheng 7, również będącą w trakcie budowy, która zastąpi obecnie używany wariant 2F. Natomiast statek dostawczy Tianzhou (TZ), oparty na konstrukcji modułu Tiangong 1, będzie miał masę całkowitą ok. 13 t, w tym masę ładunku dostarczanego na stację ok. 6 t.

Eksploatacja

Pierwszy moduł stacji – Tianhe — został wyniesiony 29 kwietnia 2021 roku o godzinie 03:23:15 UTC rakietą Chang Zheng 5B z Centrum Startowego Satelitów Wenchang[15]. Pierwszym lotem do stacji był towarowy Tianzhou 2, który zadokował do głównego modułu 29 maja 2021, a drugim Shenzhou 12 z trzyosobową załogą, w czerwcu 2021.

Zobacz też

Przypisy

  1. Morris Jones: China's Space Station is Still On Track. [w:] ScienceDaily [on-line]. 2014-09-11. [dostęp 2015-03-17]. (ang.).
  2. Organization and Function. CNSA. (ang.).
  3. Organizing & Management. CMSEO. [dostęp 2012-06-06]. (ang.).
  4. Missions. CMSEO. [dostęp 2012-06-06]. (ang.).
  5. Rui C. Barbosa: China launches TianGong-1 to mark next human space flight milestone. NASASpaceFlight.com, 28.09.2011. [dostęp 2012-06-06]. (ang.).
  6. Rui C. Barbosa: China successfully launches Shenzhou-8 via Long March 2F. NASASpaceFlight.com, 31.10.2011. [dostęp 2012-06-06]. (ang.).
  7. Shenzhou X. [w:] SpaceFacts [on-line]. 2013-10-01. [dostęp 2015-03-18]. (ang.).
  8. Tiangong 2. [w:] SinoDefence [on-line]. [dostęp 2018-01-07]. (ang.).
  9. Deborah Braconnier: China announces Space Station plans. Phys.Org, 28.04.2011. [dostęp 2012-06-06]. (ang.).
  10. Chinese Space Station. SinoDefence, 2017-09-10. [dostęp 2018-01-07]. (ang.).
  11. China Manned Space Program Logo and Names of Space Station and Cargo Ship Officially Released. CMSE, 2010-10-31. [dostęp 2014-02-08]. (ang.).
  12. Jan Szturc: Chiny pracują nad ciężką rakietą nośną. kosmonauta.net, 15.07.2011. [dostęp 2015-03-18]. (pol.).
  13. Adam Krzysztof Piech: Udana premiera nowej chińskiej rakiety nośnej CZ-5. Kosmonauta.net, 3 listopada 2016. [dostęp 2016-11-03].
  14. Pu Xiaoxu: Chiny wystrzeliły rakietę ze statkiem kosmicznym. [w:] Interia Fakty [on-line]. 2020-05-06. [dostęp 2020-05-06].
  15. China assembling rocket to launch first space station module. SpaceNews, 18 lutego 2020. [dostęp 2021-02-19]. (ang.).

Media użyte na tej stronie

Chinese large orbital station.png
Autor: Craigboy, Licencja: CC BY-SA 3.0
Drawing of China's large orbital station, based off of this image (http://europe.chinadaily.com.cn/china/2011-04/26/content_12395890.htm). May not be to scale.
ISS after STS-124 06 2008.jpg
Backdropped by a blue and white part of Earth, the International Space Station is seen from Space Shuttle Discovery as the two spacecraft begin their relative separation. Earlier the STS-124 and Expedition 17 crews concluded almost nine days of cooperative work onboard the shuttle and station. Undocking of the two spacecraft occurred at 6:42 a.m. (CDT) on June 11, 2008.
Post S-7 Shenzhou spacecraft.png
Autor: , Licencja: CC BY-SA 3.0
Diagram illustrates the post S-7 Shenzhou spacecraft and to some extent is based off of this image.
Made with Gimp.
Font: Sans
Text size: 17
Text displayed: Orbital Module, Re-entry Module, Service Module
Cz5.jpg

The CZ-5 family: ( From left to right) 2.25m diameter launch vehicle; 3.35m diameter launch vehicle (without and with strap-on stages); (This last sentence appears to be in error. The second and third vehicles from the left do not have the proper scaling with respects to the first vehicle to be 3.35m in diameter. Vehicles two and three should look ~50% larger in diameter from that of vehicle one and that is not the case as seen in the above diagram.)5.0m diameter launch vehicle (without and with strap-on stages).