Китай собирается построить в космосе многокилометровую «мегаструктуру»

Национальный фонд естественных наук Китая (NSFC) рассказал о пятилетнем плане, в рамках которого исследователи разработают новые технологии и методики. В частности, власти Китая планируют построить на орбите "мегаструктуру" протяженностью несколько километров, в которую войдут солнечные электростанции, туристические комплексы, заправочные станции и объект по добыче полезных ископаемых из астероидов.                                    





Смотреть все фото в галерее
Для конструкций потребуются легкие материалы, чтобы крупные объекты могли выйти на орбиту с помощью существующих ракет. Исследователям также потребуется внедрить технологию, позволяющую осуществить сборку конструкций прямо на орбите.
Власти Китая заявили об "острой необходимости" мегапроектов в космосе, для которых потребуются сверхбольшие космические аппараты, чтобы удерживать их на орбите.
Первым подобным проектом станет расположенная на высокой орбите солнечная электростанция шириной около полутора километров, которая будет передавать электроэнергию на базу в Китае. Проект планируют реализовать с 2035 до 2050 года.    


Китай также планирует построить новые массивные орбитальные платформы протяженностью в несколько километров - МКС, для сравнения, насчитывает лишь 109 метров в длину.
В подобные мегаструктуры могут входить космические станции, такие как МКС. У Китая уже есть собственная космическая станция на орбите, "Тяньгун" - в этом году на ней впервые высадился экипаж. В ближайшие годы станция расширится за счет новых исследовательских модулей и телескопа. Пока неясно, станет ли станция основой для "мегаструктуру" или же в будущем будет запущен новый объект. Пока NSFC не раскрыла никаких подробностей о мегаструктурах, но опубликовала документ с рекомендациями для исследователей. Им предлагают сосредоточиться на реализации этих крупномасштабных проектов, в частности, на разработке "основного стратегического аэрокосмического оборудования для будущего использования космических ресурсов". Исследователям также предлагают сосредоточиться на "изучении загадок Вселенной и долгосрочного проживания на орбите".    


Цель нового проекта заключается не в том, чтобы фактически вывести эти структуры на орбиту, а скорее в том, чтобы за следующие пять лет минимизировать вес космических кораблей и материалов. Чтобы построить объект для добычи полезных ископаемых из астероидов, потребуется несколько запусков ракет. Однако создание новых, более легких, но надежных материалов может сократить количество запусков и сделать проект более эффективным с точки зрения затрат.
Исследование 2020 года, опубликованное Китайской академией наук, показало, что космические конструкции необходимы для продвижения космических технологий.
"В связи с быстрым развитием космических технологий и растущим спросом на космические миссии, традиционные методы производства, развертывания и запуска оказались неспособны удовлетворить существующие потребности, - говорится в отчете. - Технологии сборки в космосе могут эффективно адаптироваться к сборке больших космических конструкций, улучшать характеристики космических аппаратов и снижать эксплуатационные расходы".
Это позволит создавать "стационарные структуры, такие как космическая инфраструктура, заправочные станции, объекты космического производства, комплексы космического туризма и космические станции по добыче полезных ископаемых из астероидов", - говорится в отчете.
Но чтобы достичь этой стадии, необходимо разработать ряд новых технологий - это касается не только новых материалов, но и разработок в области робототехники и искусственного интеллекта.    


Ожидается, что правительство Китая выделит около 2,3 миллиона долларов на пять исследовательских проектов, посвященных исследованию больших структур на орбите и способов их реализации. Предложения по финансированию исследований включают моделирование орбитальной динамики и моделирование для управления процессом сборки прямо на орбите.
Сейчас в Китае также работают над проектом "сборки сверхбольшой апертуры на орбите": огромным телескопом, который построят не на Земле, а прямо в космосе. У телескопа будет 10-метровая апертура, что в двое больше апертуры космического телескопа имени Джеймса Уэбба, запуск которого запланирован на конец года.    


Также Китайская академия космических технологий (CAST) в настоящее время строит испытательный центр в Чунцине, который будет получать энергию от солнечных электростанций на орбите. Испытания начнутся в следующем году.
"Поскольку освоение космоса людьми продолжает выходить за пределы орбиты Земли, производство и сборка в космосе крупных космических структур имеют важное значение для устойчивого освоения космоса человеком", - сказал Чжихуэй Сюэ, робототехник из Китайской академии наук.    
Для конструкций потребуются легкие материалы, чтобы крупные объекты могли выйти на орбиту с помощью существующих ракет. Исследователям также потребуется внедрить технологию, позволяющую осуществить сборку конструкций прямо на орбите.
Власти Китая заявили об "острой необходимости" мегапроектов в космосе, для которых потребуются сверхбольшие космические аппараты, чтобы удерживать их на орбите.
Первым подобным проектом станет расположенная на высокой орбите солнечная электростанция шириной около полутора километров, которая будет передавать электроэнергию на базу в Китае. Проект планируют реализовать с 2035 до 2050 года.    
Китай также планирует построить новые массивные орбитальные платформы протяженностью в несколько километров - МКС, для сравнения, насчитывает лишь 109 метров в длину.
В подобные мегаструктуры могут входить космические станции, такие как МКС. У Китая уже есть собственная космическая станция на орбите, "Тяньгун" - в этом году на ней впервые высадился экипаж. В ближайшие годы станция расширится за счет новых исследовательских модулей и телескопа. Пока неясно, станет ли станция основой для "мегаструктуру" или же в будущем будет запущен новый объект. Пока NSFC не раскрыла никаких подробностей о мегаструктурах, но опубликовала документ с рекомендациями для исследователей. Им предлагают сосредоточиться на реализации этих крупномасштабных проектов, в частности, на разработке "основного стратегического аэрокосмического оборудования для будущего использования космических ресурсов". Исследователям также предлагают сосредоточиться на "изучении загадок Вселенной и долгосрочного проживания на орбите".    
Цель нового проекта заключается не в том, чтобы фактически вывести эти структуры на орбиту, а скорее в том, чтобы за следующие пять лет минимизировать вес космических кораблей и материалов. Чтобы построить объект для добычи полезных ископаемых из астероидов, потребуется несколько запусков ракет. Однако создание новых, более легких, но надежных материалов может сократить количество запусков и сделать проект более эффективным с точки зрения затрат.
Исследование 2020 года, опубликованное Китайской академией наук, показало, что космические конструкции необходимы для продвижения космических технологий.
"В связи с быстрым развитием космических технологий и растущим спросом на космические миссии, традиционные методы производства, развертывания и запуска оказались неспособны удовлетворить существующие потребности, - говорится в отчете. - Технологии сборки в космосе могут эффективно адаптироваться к сборке больших космических конструкций, улучшать характеристики космических аппаратов и снижать эксплуатационные расходы".
Это позволит создавать "стационарные структуры, такие как космическая инфраструктура, заправочные станции, объекты космического производства, комплексы космического туризма и космические станции по добыче полезных ископаемых из астероидов", - говорится в отчете.
Но чтобы достичь этой стадии, необходимо разработать ряд новых технологий - это касается не только новых материалов, но и разработок в области робототехники и искусственного интеллекта.    
Ожидается, что правительство Китая выделит около 2,3 миллиона долларов на пять исследовательских проектов, посвященных исследованию больших структур на орбите и способов их реализации. Предложения по финансированию исследований включают моделирование орбитальной динамики и моделирование для управления процессом сборки прямо на орбите.
Сейчас в Китае также работают над проектом "сборки сверхбольшой апертуры на орбите": огромным телескопом, который построят не на Земле, а прямо в космосе. У телескопа будет 10-метровая апертура, что в двое больше апертуры космического телескопа имени Джеймса Уэбба, запуск которого запланирован на конец года.    
Также Китайская академия космических технологий (CAST) в настоящее время строит испытательный центр в Чунцине, который будет получать энергию от солнечных электростанций на орбите. Испытания начнутся в следующем году.
"Поскольку освоение космоса людьми продолжает выходить за пределы орбиты Земли, производство и сборка в космосе крупных космических структур имеют важное значение для устойчивого освоения космоса человеком", - сказал Чжихуэй Сюэ, робототехник из Китайской академии наук.