Состояние исследований в Казахстане по приоритетам научно-технологического развития. Космические исследования (стр. 4 )

В последние два десятилетия Китай добился широкого использования искусственных спутников Земли для осуществления дистанционного наблюдения, телекоммуникации, навигации. ИСЗ дистанционного наблюдения и телекоммуникации составляют около 71% всех китайских ИСЗ, созданных и выведенных на орбиту. Эти спутники широко и с большим эффектом используются во всех областях экономики, науки и технологии, культуры, а также в интересах национальной обороны. Налажено и успешно осуществляется международное сотрудничество с использованием иностранных ИСЗ для научных исследований в области технологии применения спутников. 

Китай приступил к использованию собственных и иностранных ИСЗ дистанционного наблюдения в начале 70-х годов и осуществил исследования в области разработки и освоения технологий дистанционного наблюдения при помощи ИСЗ, которые ныне широко применяются в метеорологии, угледобыче, сельском и лесном хозяйстве, ирригации, океанографии, сейсмологии, городском планировании. Эта деятельность координируется сетью центральных учреждений, включающей Национальный центр дистанционного наблюдения, Национальный спутниковый метеорологический центр, Центр спутниковой разведки природных ресурсов Китая, Спутниковый океанографический центр и Наземную спутниковую станцию дистанционного наблюдения Китая. Научно-исследовательские институты, действующие в структуре соответствующих министерств Госсовета, провинций, муниципалитетов, а также Академии наук Китая, используют информацию, получаемую от ИСЗ, для прикладных исследований в области прогнозирования погоды, наблюдения над территориями, оценки видов на урожай, наблюдения за лесами, мониторинга стихийных бедствий, штормовых предупреждений, городского планирования, топографии. Использование системы метеорологических спутников позволило значительно повысить точность прогнозирования стихийных бедствий и тем самым существенно снизить вызванный этими явлениями экономический ущерб.

Широко используются спутниковые телевизионные образовательные программы; с их помощью свыше 30 млн. человек получили среднее образование. Телевизионная сеть Китая включает около 189000 наземных станций, принимающих сигналы от ИСЗ. 

В таких областях, как наблюдение за земной поверхностью, навигация, мониторинг землетрясений, предупреждение лесных пожаров, управление движением городского транспорта, Китай наряду с отечественными широко использует иностранные ИСЗ. 

В ближайшее десятилетие предполагается на основе достигнутых успехов создать систему наблюдения за поверхностью Земли, рассчитанную на длительное и устойчивое функционирование. Система будет включать ИСЗ различного назначения и предназначается для объемного наблюдения и динамического мониторинга суши, атмосферы и прилегающей к Китаю поверхностью мирового океана, удаленными районами и Земным шаром в целом. Одновременно будут предприняты усилия в направлении дальнейшего развития спутниковых систем телевидения и радиовещания, а также в направлении создания автономной и независимо действующей спутниковой системы навигации и определения местоположения объектов. Реализация этих проектов связывается с мерами по повышению технического уровня и увеличению мощности используемых ракет-носителей: во-первых, путем усовершенствования и повышения надежности имеющихся ракет серии "Великий поход" и во-вторых, — путем создания на базе высоких технологий недорогих экологически чистых и нетоксичных ракет нового поколения. 

Освоение ключевых технологий новой спутниковой системы дистанционного зондирования -- одна из основных задач национальной космической промышленности в ближайшие 5 лет, Китай намерен "создать всепогодную и круглосуточную систему спутникового наблюдения за Землей с целью ведения масштабного, объемного и динамического мониторинга суши, атмосферы и морей", планирует разработать всеобъемлющий план развития наземной спутниковой системы дистанционного зондирования, создать прикладную систему и национальный центр по сбору данных спутникового зондирования. Китай готов разработать и запустить стационарные спутники связи, телевизионные спутники долговременного прямого транслирования и т. д. [8].

Практическая деятельность будет сопровождаться дальнейшим исследованием космического пространства, в связи с чем намечается создание серии исследовательских ИСЗ нового поколения, предназначенных для осуществления технологических экспериментов и научных исследований в области изучения гравитации, свойств материалов и жизни биоорганизмов в космосе, свойств космической среды, космической астрономии, а также — предварительного изучения космического пространства, прежде всего Луны. 

25 февраля 2004 г. CNSA официально объявила о начале программы «Чанъэ» [9].

На первом этапе («Чанъэ-1»; 2004–2007 гг.) разрабатывается и запускается ИСЛ, составляющий трехмерную карту Луны. Китайские ученые предполагают использовать эту информацию для анализа лунной поверхности, измерения плотности грунта и изучения околопланетной среды.

По данным Агентства Синьхуа, 24 октября 2007 г. с космодрома Сичан (Юго-Западный Китай) был произведен успешный запуск искусственного спутника Луны "Чанъэ-1" - первого космического аппарата отечественной разработки для зондирования естественного спутника Земли. Запуск был осуществлен с помощью ракеты-носителя "Чанчжэн-3А" (Великий поход). Ведущий эксперт программы Оуян Цзыюань сказал, что расходы на реализацию первой части лунной программы, включающей в себя разработку, запуск и эксплуатацию спутника "Чанъэ-1" составили примерно 1 - 1,4 млрд юаней (133 - 187 млн долл США), что равняется инвестициям в сооружение 2 км пекинского метро. Он отметил, что по сравнению с колоссальным ВВП страны инвестиции в реализацию лунной программы крайне незначительны [10].

Второй этап программы «Чанъэ» предусматривает разработку в 2005–2012 гг. беспилотного аппарата-лунохода. Совершив мягкую посадку на Луну в 2012 г., «робот-ученый» будет изучать строение грунта, камней и лунной «атмосферы» в области посадки, а также проведет астрономические наблюдения. Полученные данные будут переданы по радиоканалу.

В ходе третьего этапа (2010–2017 гг.) на аппарате, совершающем мягкую посадку на Луну, будет установлено буровое оборудование, которое позволит взять образцы грунта с разной глубины и «упаковать» их в ракету с малогабаритной капсулой для доставки на Землю и исследования учеными в хорошо оснащенных лабораториях. Этот шаг китайские специалисты считают крайне важным для подготовки к пилотируемой лунной миссии и выбора будущего места устройства лунной базы.

Исследования Луны позволят поднять уровень технологий исследования глубокого космоса и статус страны в мировой космической иерархии, а также заложить прочную техническую базу для будущих межпланетных исследований.

Научные цели проекта.

Основная цель первого этапа китайской лунной программы – разработка технологий для дальнейшего использования. Китайские ученые надеются внести свой вклад в международные исследования Луны и планет. Не менее важными считаются подготовка к эксплуатации лунных ресурсов и защита интересов страны на Луне.

Предусмотрено четыре научные цели проекта:

- получение трехмерных изображений лунной поверхности. С их помощью будут точно определены основные структуры и характер поверхности, исследованы формы, размеры и плотность распределения кратеров на Луне. Эти данные позволят определить возраст поверхности, изучить раннюю историю планет земной группы, а также выбрать место мягкой посадки КА второго и третьего этапов проекта;

- составление карты распределения элементов в лунной поверхности по их типу и концентрации. Будет проанализировано содержание и распределение на поверхности Луны полезных ископаемых, таких как титан и железо, которые можно использовать в промышленных масштабах. Предполагается составить схему залегания геологических пород и минералов, определить области с избытком необходимых элементов, оценить перспективы разработки и эксплуатации минеральных ресурсов нашего естественного спутника;

- измерение плотности лунного грунта с использованием радиолокатора, работающего в микроволновом диапазоне. Таким образом, можно будет вычислить возраст лунной поверхности и составить карту распределения лунного грунта на поверхности, а в дальнейшем оценить содержание, распределение и количество гелия-3, который является экологически чистым, эффективным, безопасным и сравнительно дешевым топливом нового типа для электростанций, работающих по принципу ядерного синтеза. Китайские специалисты предполагают, что гелий-3 при его добыче и использовании в промышленных масштабах способен изменить структуру энергетических систем человечества;

- исследование окружающего пространства между Землей и Луной, включая частицы корпускулярного излучения Солнца, плазму в солнечном ветре, а также взаимодействие между солнечным ветром и Луной, между хвостовой областью магнитосферы Земли и Луной.

Специалисты отмечают, что ранее запущенные аппараты других стран не проводили исследование толщины лунного грунта и количества гелия-3, а трехмерные изображения лунной поверхности до сего дня составлены лишь частично.

В более отдаленной перспективе (до 2020 г.) предполагается достичь промышленного освоения и маркетизации космических технологий и космического оборудования, что позволит удовлетворить широкий спектр запросов экономического строительства, государственной безопасности, развития науки и технологий.

В ближайшие пять лет КНР [11] может запустить в космос более 35 научно-исследовательских спутников. Космические аппараты (КА) будут использоваться в вещании, связи, метеорологии, океанографии и навигации.

Одно из направлений работ в области ДЗЗ - создание малогабаритных КА. Для получения опыта проектирования микроспутников в Китае, в 1998 г. Университет Цинхуа (Пекин) и британская компания SSTL при Суррейском университете (Гилфорд) образовали совместное китайско-британское предприятие. Первый микроспутник "Цинхуа-1" массой 50 кг был выведен на полярную орбиту 28 июня 2000 г. на российской РН "Космос-3М"

На территории Китая функционируют 4 космодрома. Китай входит в число стран, имеющих космические транспортные системы (КТС): США, Россия, Франция, Китай, Индия, Япония, Украина и Израиль. КТС нужна для доступа в космос. Она относится к стратегическим инфраструктурам государства и играет очень важную роль в структуре экономики. Создание КТС непосредственно влияет на развитие спутниковой технологии, приносит прямую прибыль телекоммуникации, навигации, мониторингу окружающей среды, исследованиям ресурсов, научным исследованиям, давая большие косвенные выгоды всему человеческому обществу посредством создания новых технологий, продуктов, процессов и способов управления.