Вчені планують проект зі створення інфраструктури цислунарного простору

Китайські вчені пропонують цисюнну космічну інфраструктуру для підтримки дослідження Місяця, розвитку національної космічної галузі та сприяння міжнародній співпраці. Запропонована інфраструктура включає комплексну систему, що забезпечує передачу даних, позиціонування, навігацію та синхронізацію (PNT), а також послуги моніторингу космічної ситуації для наземних, навколоземних, цисюнних, місячних і глибококосмічних користувачів.

Стаття під назвою «Метод проектування орбіти навколомісячного космічного сузір’я» була опублікована в журналі «Китайська космічна наука і технологія» в червні. Автори, у тому числі Ян Менфей, старший науковий співробітник Китайської академії космічних технологій, викладають концептуальну основу та плани розвитку поетапного сузір’я для підтримки різноманітної людської діяльності в цисюнному просторі. Дизайн зосереджений на можливостях зв’язку та місячній навігації, а також вартості розгортання та обслуговування.

Перший етап передбачає встановлення супутників на еліптичних заморожених орбітах навколо Місяця. На другому етапі будуть додаткові супутники ELFO та космічні кораблі в точках Лагранжа 1, 2, 4 і 5 Земля-Місяць, на майже прямолінійній гало-орбіті (NRHO) і космічний корабель на геостаціонарній орбіті, що називається цисюнною космічною станцією. 

Третій і останній етап додасть супутники на існуючі та нові далекі ретроградні орбіти (DRO), утворюючи навколомісячний простір і розширені космічні сузір’я. Система також включає комплексні наземні засоби. 

Проблеми включають розробку високоточного моделювання орбітальної динаміки, спільних методів роботи в різних сегментах простору та створення єдиної системи відліку в просторі-часі. Це також вимагатиме передових комунікаційних і навігаційних технологій, включаючи високочастотні, високоефективні підсилювачі, антени великого діаметра з високим коефіцієнтом підсилення та інноваційну інтеграцію зв’язку, PNT і функцій моніторингу.

Підтримка місячного екіпажу та планів місячної бази

Прилунна космічна інфраструктура призначена для підтримки великих національних проектів дослідження Місяця. Він також має на меті прискорити розвиток космічної промисловості Китаю та посилити національний потенціал у галузі науки та космічних технологій. 

У попередніх звітах зазначалося, що Китай розробляє плани щодо сузір’я під назвою Queqiao («Сорочиний міст») для підтримки планів свого екіпажу на Місяці та Міжнародної місячної дослідницької станції (ILRS). Китай планує висадити своїх перших астронавтів на Місяць до 2030 року і розпочати будівництво ILRS на початку наступного десятиліття. ILRS під керівництвом Китаю прагне просувати дослідження Місяця та використання місячних ресурсів. 

Сузір’я Queqiao підтримувало б вищезазначені проекти, але також сприяло цисюнній космічній економіці та космічній промисловості. Автори стверджують, що це стимулюватиме зростання в різних секторах, таких як зв’язок, навігація, дистанційне зондування, використання ресурсів, космічний туризм, освіта та культура. Це також сприяло б міжнародному співробітництву в розвитку космосу та сприяло б глобальним зусиллям шляхом надання спільних послуг та участі у розробці міжнародних стандартів.

Цислюнарне значення

Китай не єдина країна, зацікавлена ​​у створенні цисюнної інфраструктури. Проте його потенційне значення далеко невідоме. Сполучені Штати також розробляють місячну інфраструктуру, зосереджуючись на датчиках спостереження за навкололунним космічним простором, високошвидкісному зв’язку та навігаційних системах. Космічний корабель Oracle також розробляється для моніторингу глибокого космосу, запуск якого відбудеться у 2027 році. Європейське космічне агентство також прагне створити місячне сузір’я з ініціативою «Місячне світло».

«Така інфраструктура навколо або на Місяці дуже важлива, якщо на Місяці має бути якась значна присутність — людей і роботів — оскільки завжди існує потреба у більшій пропускній здатності, моніторингу та навігаційних службах», — Бледдін Боуен, доцент. Спеціалізується на космічній політиці та військовому використанні космічного простору в Університеті Лестера, повідомив SpaceNews електронною поштою. 

«Чим більше людей і інтересів буде на Місяці, тим більше ми будемо копіювати орбітальну супутникову інфраструктуру навколо Місяця, яку ми вже створили навколо Землі».

У разі реалізації проекту Китай може зайняти сильну позицію в усьому світі, оскільки інтерес до Місяця зростає. Однак його загальне значення ще належить з’ясувати.

«Якщо Китай зможе підтримувати довгострокову програму дослідження Місяця, це дасть Пекіну важіль впливу на будь-які майбутні дискусії та переговори щодо управління Місяцем і, зокрема, щодо управління та ліквідації місячних операцій. 

«Крім цього, переваги технонаціоналістичного престижу та пропаганди, а також інвестиції в кар’єру STEM і стимулювання окремих частин космічної галузі, діяльність на Місяці не має такого значного матеріального впливу, як сотні супутників і пов’язана з ними наземна інфраструктура, яку Китай розгорнув на орбіті Землі. за останні 30 років», – зазначив Боуен.

Місячні можливості

Китай уже розгорнув два орбітальні апарати зв’язку — Queqiao-1 і Queqiao-2 — для підтримки місій на зворотному боці Місяця та майбутніх досліджень південного полюса Місяця. Queqiao 2, який підтримав цьогорічну безпрецедентну місію повернення зразків дальньої сторони Місяця Chang’e-6, передаватиме зв’язок для посадкових апаратів  Chang’e-7 і Chang’e 8, запланованих на 2026 і 2028 роки відповідно.

На запуск Queqiao 2 були запущені невеликі експериментальні супутники зв’язку та навігації Tiandu-1 і Tiandu-2. 

Раніше Ян закликав до розвитку місячної інфраструктури. «Для нашої країни зараз це ключова можливість скористатися цією можливістю та очолити промисловий ринок космосу Земля-Місяць. Це матиме великий вплив і далекосяжне значення», — сказав він на щорічній політичній сесії країни в Пекіні в березні 2023 року.

На Міжнародному астронавтичному конгресі у 2023 році було представлено бачення сузір’я Queqiao, яке підтримує місячні та, зрештою, глибокі космічні подорожі та дослідження.

Очікується, що цисюнна космічна інфраструктура відіграватиме вирішальну роль у безпечному та надійному проведенні космічної діяльності, стимулюючи технологічний прогрес, підтримуючи великі національні проекти та сприяючи цисюнній космічній економіці. Незважаючи на те, що місячна та комерційна космічна діяльність Китаю зараз отримують потужну центральну підтримку, ще невідомо, як і коли будуть розгорнуті його плани щодо сузір’я Queqiao.