А фотографировал со стороны кто?
Спутники сфотографировали друг друга при разделении. Они летели до Луны в связке из двух аппаратов и разделились только по прибытии.
Я, кстати, ошибся с перигеем 270 км, по факту там была высокоэллиптическая орбита ≈ 132577 х 524 км.
...
Перевод недавно опубликованной журнальной статьи, посвященной миссии:
Окололунное пространство становится одним из ключевых направлений в освоении космоса. Это следующий рубеж космонавтики, "синий океан" для ее развития, а также "кладовая ресурсов", необходимых для долгосрочного пребывания человека за пределами Земли и устойчивого исследования Солнечной системы.
15 апреля стало известно о важном достижении Китая в исследованиях этой области: Китайская академия наук завершила развертывание трехспутниковой группировки DRO в окололунном пространстве. Это первая в мире подобная группировка на орбите вокруг Луны. За этим достижением стоит команда исследователей со средним возрастом около 34 лет, которая преодолела аварию при запуске, пройдя через вдохновляющую историю "возвращения из небытия" продолжительностью более 120 дней. Корреспондент China Youth Daily взял эксклюзивное интервью у инженеров проекта.
"Наши спутники уже более года находятся на орбите, и первая в мире трехспутниковая группировка в окололунном пространстве стабильно работает более 200 дней", – сообщил 38-летний Чжан Бэй, исследователь из Центра космических прикладных наук и технологий при Китайской академии наук на семинаре 15 апреля, указывая на схему слайде. Яркие технологические свершения часто кажутся завораживающими картинами. На анимации, которую демонстрирует Чжан Бэй, все именно так: в безбрежном окололунном пространстве сине-красные орбитальные линии очерчивают контуры, напоминающие ленту Мёбиуса, и три спутника, подобно идеальным танцорам, кружат по ним в своем ритме.
Впервые создатели китайской трехспутниковой группировки DRO в окололунном пространстве приоткрыли завесу тайны, окружающих их миссию. Палец Чжан Бэя замер над слабо светящейся орбитальной линией, словно касаясь памятного отрезка времени. Он и его команда все еще помнят "бурю" в центре управления полетом, вызванную аномалией при запуске аппаратов 13 марта прошлого года. "Эта орбита стала свидетелем наших самых темных часов, но также и маяком, которая никогда не потускнеет в сердцах нашей команды", - говорит Чжан Бэй.
Вернемся к памятному дню 13 марта 2024 года. В Пекинском центре управления космическими полетами Чжан Бэй и десятки других научно-технических работников смотрели на экраны, с нетерпением ожидая исторического момента - Китай впервые приступал к углубленному исследованию дальней ретроградной орбиты (Distant Retrograde Orbit, сокращенно DRO) в окололунном пространстве. Эта особая орбита, расположенная на расстоянии 310-450 тысяч километров от Земли, является "перекрестком", соединяющим Землю, Луну и дальний космос. Этой новой, еще не освоенной территории, суждено стать местом старта пилотируемых исследований дальнего космоса.
Никто не ожидал, что это путешествие к звездам, полное надежд, начнется с захватывающей дух операции "космического спасения".
"Орбита отчаяния"
20:51 13 марта 2024 года, космодром Сичан. Ракета-носитель "Чанчжэн-2F" с двойным спутником DRO-A/B и разгонным блоком "Юаньчжэн-1S" стартовала. В центре управления миссией в Пекине, за тысячи километров от места запуска, научно-технические работники из разных городов Китая заранее прибыли в зал управления полетами, готовясь "принять эстафету" спутников, направляющихся к Луне.
Около 21:00 разгонный блок успешно отделился от ракеты, и после завершения первого включения двигателя начался этап свободного полета продолжительностью около 90 минут. Некоторые работники временно покинули зал и прогуливались по зданию и его окрестностям. "Никто не ожидал, что потом произойдет непредвиденное", - вспоминает исследователь Ван Вэньбинь из Китайского центра космических прикладных наук и технологий.
До момента второго включения двигателя разгонного блока, все было как обычно. В зале, как и всегда, переплетались звуки печати клавиатуры и телефонных звонков. В коридорах, как обычно, слышались разговоры и смех.
Наступал момент повторного включения разгонного блока и отделения спутников. Люди, ранее покинувшие зал управления, постепенно возвращались назад, но комната погружалась в непривычную тишину. На большом экране кривая параметров высоты апогея орбиты внезапно начала резко колебаться: вместо стабильного роста до 292 тысяч километров, на отметке 150 тысяч километров высота апогея начала "скакать", как на американских горках.
Чжан Бэй сначала не придал этому значения. Впервые участвуя в запуске, он повернулся к опытному сотруднику Пекинского центра управления космическими полетами и спросил: "Может быть, помехи в канале телеметрии?" Однако тот выглядел крайне серьезным. Параметры орбиты на экране продолжали бешено колебаться, а звуки телефонных звонков, раздававшихся то тут, то там, уже сплелись в атмосферу тревоги. Стало ясно, что с разгонным блоком что-то не так, и в назначенный момент наземные службы не получили ожидаемых телеметрических данных об отделении спутников.
Вскоре после этого космические аппараты вышли из зоны покрытия наземной связью. "Спутники пропали, их судьба неизвестна", - сказал Чжан Бэй. Однако примерно через 40 минут система контроля зафиксировала слабый сигнал спутников. "Они живы", - понял тогда исследователь Чжан Цзюнь из Шанхайского института микроспутниковых инноваций.
Быстро стало понятно: связка из двух спутников DRO-A/B была "выброшена" на "орбиту отчаяния" с апогеем всего 134 тысячи километров - значительно ниже запланированных 292 тысяч километров. "Это как видеть, как оборвалась нить воздушного змея, но все еще держать в руках последнюю надежду" – вспоминает один из операторов миссии.
Проблемы нарастали, как снежный ком. Вскоре данные наземного контроля показали, что связка спутников массой 581 кг бешено вращалась со скоростью более 200 градусов в секунду. "Это эквивалентно одному обороту каждые 1,8 секунды", - объясняет Бай Тао из Шанхайского института микроспутниковых инноваций. - "Центробежная сила могла попросту разорвать аппараты. Обычный большой спутник может развалиться уже при скорости вращения в несколько десятков градусов в секунду".
Таким образом, самая важная и срочная проблема состояла в том, чтобы стабилизировать вращение спутников.
Около полуночи 14 марта началось "спасение" с Земли. 77-летний консультант проекта, академик Китайской академии наук Гу Идун, главный конструктор Линь Баоцзюнь, заместитель руководителя проекта Ван Цян в Сичане срочно связались с руководителем проекта Гао Мин и заместителем главного конструктора проекта Ли Сюйчжи в Пекине и создали аварийную группу управления полетом. Каждое их решение определяло судьбу миссии.
Группа предложила экстренные меры: поочередно использовать двигатели спутников для устранения вращения связки. Для этого требовалось срочно загрузить в бортовой компьютер нужный набор команд, и операторы использовали "дедовский метод" - отправляли каждую команду трижды, в надежде что спутник сможет принять хотя бы одну.
Первый успех наступил около 3:00 утра. "Двигатель системы ориентации спутника DRO-B успешно запущен", - доложила исследователь Ли Юэюэ из Шанхайского института микроспутниковых инноваций. Через 20 минут вращение связки было остановлено. Так был пройден первый этап спасения миссии.
Далее требовалось обеспечить ориентацию панелей солнечных батарей на Солнце. Солнечные панели – ключевой источник энергии спутника, и без их корректной работы спутники – не более, чем полтонны космического мусора. После проверки данных телеметрии возник новый кризис: оказалось, что солнечная панель спутника DRO-A не зафиксирована в рабочем положении, а аналогичная панель на борту DRO-B и вовсе находилась в нерасчтеной позиции.
Команда управления полетом срочно провела серию операций: загрузила обновленные команды управления ориентацией солнечных батарей, и путем многократной корректировки положения относительно Солнца, балансировки заряда и разряда аккумуляторов... в конечном итоге заставила "поврежденные" солнечные панели "ловить свет" и заряжать аккумуляторы аппаратов.
"Гонка с гравитацией"
Первый этап был успешно пройден, но настоящее испытание только начиналось. Высота апогея орбиты была меньше половины запланированной, а запас топлива мал. Как вернуть спутники на правильную орбиту?
Ранним утром 14 мая 2024 года Чжан Бэй, Бай Тао и команда управления полетом собрались в компьютерном зале для обсуждения. Перед ними были экраны с предустановленными программами, они писали формулы от руки, набирали код, начиная гонку с гравитацией. После 40 часов без сна родился план реконструкции орбиты: спутники должны выполнить первую коррекцию орбиты в течение 120 часов, иначе они навсегда потеряют возможность выхода на DRO.
На основе расчетов команды управления полетом руководство проекта приняло решение: не разделять двойной спутник, поочередно использовать топливо обоих спутников для поднятия высоты орбиты, и всеми силами обеспечить выход двойного спутника на DRO.
В 12:42 18 марта началась первая аварийная коррекция орбиты. Чжан Бэй отчетливо помнит это время. Им нужно было поднять высоту связки из спутников до 240 тысяч километров. После загрузки команд управления двигатели спутника проработали умопомрачительные 1200 секунд. Это было редкое по длительности включение двигателя в космосе: настоящий "момент жизни и смерти", от которого зависел успех спасения спутника.
"Если из-за смещения центра масс возникнут возмущающие моменты, связка из спутников может снова выйти из-под контроля" – вспоминает о своих опасениях участник проекта. В момент работы двигателей в зале управления миссией стояла мертвая тишина. Перед рядами дугообразных пультов у операторов глаза были красные от усталости. Кто-то бессознательно грыз ногти, кто-то постоянно протирал очки – но все ждали ответа: сможет ли "раненый орел" снова расправить крылья?
Чжан Бэй отчетливо чувствовал, как его сердце бешено колотится. Когда двойной спутник DRO-A/B на анимации на большом экране начал "взбираться вверх", его пульс в состоянии покоя увеличился с 60 до более чем 120 ударов в минуту. "В тот момент я даже не слышал звуков в зале", - Чжан Бэй стоял в заднем ряду зала управления полетом, не отрывая глаз от экрана.
Когда на экране время работы двигателя достигло 1200 секунд, Вэнь Сюфэн объявил: "Коррекция орбиты успешно завершена", и зал взорвался долгожданными аплодисментами. Это были первые аплодисменты, которые Чжан Бэй услышал во время этой миссии. Он повернулся к коллеге Сюй Гаоцзе и выдавил: "На все 100". Они ненадолго обнялись, на глазах у них блестели слезы.
Через несколько дней они провели вторую аварийную коррекцию орбиты в перигее, подняв двойной спутник до 580 тысяч километров, преодолев "границу смерти".
У Луны
Операция "космического спасения", длившаяся более 120 дней, достигла кульминации 15 июля 2024 года. В тот день "раненая" связка из пары спутников вышла на заданную орбиту.
Традиционно для достижения окололунной орбиты требовуется прямое выведение ракетой на 380 тысяч километров, но здесь миссия была разбита на "эстафету" из 4 витков вокруг Земли и 3 пролетов мимо Луны. Команда управления полетом пережила 5 ключевых коррекций орбиты и бесчисленное количество "американских горок" для сердца.
"Мы как будто играли в сложный "космический бильярд", - сказал младший исследователь Мао Синьюань из Китайского центра космических прикладных наук и технологий. - Команде нужно было точно рассчитать время испульса для каждой коррекции, используя "эффект пращи" лунной гравитации, чтобы направить спутник в правильном направлении."
Это означало, что команде приходилось за несколько часов выполнять десятки тысяч расчетов орбиты, учитывая сложное влияние гравитации Солнца, Земли и Луны, вручную корректировать параметры и изо всех сил стараться справиться с экстремальными ситуациями. "Малейшая ошибка - и все усилия были бы напрасны", - сказал Чжан Бэй.
В итоге команда, потратив всего 1/5 топлива от первоначального плана спасания, завершила свою «спасательную операцию», преодолев около 8,5 миллионов километров. Это расстояние эквивалентно 11 путешествиям туда и обратно между Землей и Луной.
28 августа двойной спутник DRO-A/B успешно разделился, и спутники сделали снимки друг друга. Ван Вэньбинь затаил дыхание, глядя на переданные ценные изображения. Впервые он ясно увидел, как выглядят эти "раненые" спутники: солнечные панели DRO-A были изогнуты почти на 90 градусов, солнечные панели DRO-B, словно сломанные крылья, но все же упрямо расправлялись на фоне глубокого космоса.
"Энергетический баланс двойного спутника в норме, платформа и полезная нагрузка работают нормально." В зале управления полетом раздались радостные возгласы.
"Маяк Земля-Луна"
Расстояние между Землей и Луной составляет 380 тысяч километров, и между ними бесчисленное количество орбит. Среди них есть особая орбита DRO, которую ученые и инженеры в области космонавтики считают "естественной гаванью" в окололунном пространстве. Ее ключевая особенность - невероятная стабильность: космический аппарат может оставаться на ней сотни лет без необходимости частых корректировок.
Теоретически идеальная орбита требует практического подтверждения. В 2024 году Китай впервые попытался осуществить долгосрочное пребывание на этой орбите, впервые подтвердив "предельный потенциал" этой теории.
30 августа 2024 года спутники DRO-A, DRO-B и ранее успешно запущенный спутник DRO-L впервые установили между собой измерительно-коммуникационные линии связи в K-диапазоне, впервые подтвердив возможность взаимосвязанной работы трехспутниковой сети в масштабах окололунного пространства. Таким образом, первая в мире трехспутниковая группировка на основе DRO в окололунном пространстве была успешно развернута на орбите.
"Мы действительно строим порт в дальний космос", - сказал Ван Вэньбинь. - "Три спутника, образующие "маяк Земля-Луна", в будущем смогут обеспечивать навигацию и синхронизацию времени для лунной базы, и даже прокладывать информационную магистраль для исследований Марса."
Эта операция по спасению в окололунном пространстве не только спасла спутники стоимостью в несколько миллиардов юаней, но и подтвердила несколько "первых в мире" достижений: вывод космического аппарата на DRO с низким энергопотреблением, сверхдальнюю межспутниковую связь на расстоянии 1,17 миллиона километров, новую технологию орбитального определения позиции с космических аппаратов...
Известный международный журнал по инженерии и науке IEEE Spectrum специально опубликовал статью с комментарием: "Способность Китая проводить сложные маневры в космосе уже сравнялась с американской."
Эта операция по спасению в окололунном пространстве оставила китайской космонавтике гораздо больше, чем просто технологические прорывы. Она покаказала стойкость молодой команды в условиях экстремального давления: ее костяк составили инженеры, родившиеся в 1990-е и в начале 2000-х. Именно с таким решительным подходом эта научная команда открывает новую главу в безбрежной Вселенной.
China Youth Daily, 16 апреля 2025 года
