29.09.2021

«Шиянь-10»: слухи о моей смерти преувеличены...

27 сентября 2021 г. в 16:20 пекинского времени (11:50 UTC) с пусковой установки №3 Центра космических запусков Сичан был произведен пуск РН «Чанчжэн-3B» (CZ-3B/G2 №Y81) с экспериментальным аппаратом «Шиянь-10». Официального сообщения о результате этой операции не было более суток, и лишь 28 сентября в 19:33 агентство Синьхуа дало краткое сообщение: «Полет ракеты-носителя был нормальным, спутник был точно выведен на орбиту. Во время полета ракеты условия работы спутника были нештатными. Конкретные причины анализируются и изучаются».

Запуск КА "Шиянь-10" 27 сентября 2021 г.

Подготовка этого старта происходила в условиях внезапного и резкого ужесточения политики КНР в отношении свободы обсуждения космической деятельности страны в Сети. 3 сентября с сайта spaceflightfans.cn пропал план предстоящих космических запусков, и в тот же день нарушилась работа крупнейшего космического форума на 9ifly.cn. Спустя два дня, когда он возобновил работу, выяснилось, что из примерно 4300 тем осталось лишь около 3700. Были удалены или скрыты от просмотра около 600 тем, в том числе все темы по состоявшимся и еще предстоявшим космическим запускам, а также неофициальный план запусков. Цензоры сохранили доступ лишь к немногим темам по пилотируемой программе, по лунным и межпланетным аппаратам и по ракетам-носителям.

В последующие дни стали более понятны детали новой политики. Новые пусковые темы разрешили открывать, но лишь после того, как соответствующий старт состоялся. Что ж, даже в таком виде китайский форум сохранил существенную ценность как аккумулятор новостных материалов, а также как «мельница слухов» и место их оперативного разоблачения. Информация  о ближайших предстоящих стартах продолжала поступать по другим каналам.

22 сентября были опубликованы три уведомления о закрытии для авиации района вокруг космодрома Сичан и двух районов по трассе полета в юго-восточном наклонении на 26 сентября с 08:00 до 09:10 UTC. Линия трассы соответствовала парным запускам спутников «Бэйдоу-3» на орбиты наклонением 55°, которые выполнялись в 2017-2019 гг. с использованием РН CZ-3B и РБ YZ-1, однако дальний из заявленных районов в Южно-Китайском море лежал на большем удалении от старта, чем в этих случаях.

Трасса выведения соответствовала наклонению 55°

Тем не менее отсюда выросло предположение о том, что будет запускаться прототип спутника «Бэйдоу» 4-го поколения с условным наименованием «Бэйдоу-4S». Альтернативная гипотеза состояла в том, что предстоит первый запуск на орбиту типа «Молния» -- высокий эллипс наклонением 63.4° -- китайского спутника предупреждения о ракетном нападении.

В тот же день по китайским соцсетям прошли снимки сборки ракеты на стартовом комплексе №3.

23 сентября уведомления о закрытии районов были отозваны и выпущены три точно таких же, но на 27 сентября.

Пусковая тема на 9ifly.cn была открыта за восемь минут до самого старта. Уже в 16:41 пекинского времени появилась первая видеозапись улетающей ракеты, а затем серия довольно качественных снимков и «стартовый постер» – снимок с наложенным на него сообщением о запуске в 16:20 ракетой CZ-3B спутника «Шиянь-10» (试验卫星十号).

Пусковой постер, опубликованный преждевременно

Постер, однако, вскоре пропал, а официальное сообщение о старте не появилось ни через 40 минут, как это обычно бывает с ракетами типа CZ-3B с типовой 25-минутной продолжительностью выведения на геопереходную орбиту, ни через час, ни через три. Тем самым была закрыта еще одна возможность: если бы носитель имел разгонный блок для доставки полезного груза на высокую круговую орбиту (хотя по снимкам было понятно, что его нет), сообщение вышло бы по окончании более длительного процесса выведения.

Версия о том, что CZ-3B потерпела аварию с падением на Землю, была отвергнута почти сразу, потому что вскоре после 16:40 над Сиднеем (Австралия) наблюдалось и было заснято второе включение третьей ступени РН. Спустя три часа после старта инсайдеры на китайском форуме заявили, что ракета отработала нормально – «1-я академия свою задачу выполнила». Под этим историческим именем известна Китайская исследовательская академия ракет-носителей CALT – головной разработчик CZ-3B.

Примерно в 21:30 китайская пусковая тема пропала, словно ее и не было. Естественно, наблюдатели сочли это косвенным подтверждением аварийного исхода запуска. Однако уже после полуночи в Пекине американская система контроля космического пространства выдала первые орбитальные элементы сначала на спутник, а потом и на 3-ю ступень носителя (без гарантии, впрочем, что на базе Ванденберг их правильно опознали):

 

Начальные параметры орбит объектов запуска 27.09.2021

КА

Номер

Обозн.

Параметры орбиты

i

Hp, км

Ha, км

P, мин

Шиянь-10

49258

2021-087A

51.04°

177

40105

716.3

3-я ступень

49259

2021-087B

51.40°

216

39593

706.7

 

Сложилась парадоксальная ситуация: ракета (неофициально) отработала штатно, спутник находится на орбите, но китайские СМИ упорно молчали об этом. И разрешилась она лишь через 27 часов после старта сообщением об аварийном состоянии аппарата после успешного запуска. Вскоре после этого, кстати, вернулась из небытия и пусковая тема на 9ifly.

Отсюда проистекло два новых вопроса:

(1) что случилось со спутником?

(2) а что это было такое?

В поисках ответа на первый вопрос китайские наблюдатели вспомнили два прецедента. 21 декабря 1992 года во время коммерческого запуска на ракете CZ-2E с разгонным блоком Star 63F австралийский спутник Optus B2 был утрачен в результате разрушения обтекателя, а по официальной китайской версии – взорвался сам. В итоге пуск РН был признан успешным, но аппарат погиб. И совсем недавно, в ночь с 19 на 20 августа 2019 г., китайский телекоммуникационный спутник «Чжунсин-18» стоимостью 950 млн юаней (около 150 млн $) был выведен ракетой CZ-3B на расчетную геопереходную орбиту, где и остался мертвым грузом. Как выяснилось, в процессе выведения пропало электропитание спутника, и к моменту отделения он перестал функционировать.

Разумеется, можно придумать и другие сценарии отказа, совместимые с официальным объявлением и иными данными, но не факт, что разработчики (или страховщики) когда-либо расскажут, что произошло на самом деле.

Что же касается второго вопроса, то версия «Бэйдоу-4S» после нахождения КА на орбите наклонением 51° и апогеем свыше 40000 км выглядит крайне сомнительно.

Достигнутая орбита соответствует определению орбиты типа «Молния» по высоте апогея и по периоду обращения, однако наклонение 51° вызывает очень серьезные вопросы. При стандартном наклонении 63.4° положение большой оси орбиты по отношению к земному экватору в первом приближении остается неизменным – прецессии перигея нет. При наклонении 51° она есть, так что и перигей, и апогей будут постепенно смещаться вперед вдоль орбиты, нарушая первоначально заданную геометрию наблюдения поверхности Земли и событий, происходящих на ней и над нею.

Это явно недопустимо для рабочей системы СПРН, но «Шиянь-10», судя по его названию (а его явно собирались назвать так изначально, о чем свидетельствует выданное раньше времени первое сообщение об успешном старте), является экспериментальным аппаратом и не обязан подчиняться жестким требованиям по геометрии рабочей орбиты.

В самом деле, начальное значение аргумента перигея у него оказалось необычным (225°), но в известном смысле «круглым» – ровно 5/8 окружности, а значит, на полпути от нисходящего узла до крайней южной точки орбиты. Поскольку период очень близок к половине звездных суток (718 минут), наземная трасса имеет вид двух «волн» с уклоном к западу, так что один апогей находится над западным побережьем США, а второй приблизительно над Баку. Вследствие прецессии перигей будет двигаться в сторону отметки 270°, так что апогеи будут смещаться все более и более к северу, а наземная трасса – становиться все более симметричной. Когда аргумент перигея достигнет 315°, форма «волны» вновь будет как в начале, но направлена она будет к востоку. И все это время аппарат мог бы вести наблюдения с высоты около 40000 км из разных позиций по широте и долготе, подбирая наиболее оптимальные условия работы для целевой аппаратуры.

Наземная трасса КА "Шиянь-10" за 29 сентября 2021 г.

Позднее, конечно, перигей и апогей окажутся на экваторе, затем апогей уйдет в южное полушарие, но времени на испытания может оказаться вполне достаточно. Разумеется, этот сценарий не дает ответа на вопрос, зачем было снижать наклонение орбиты с 55° до 51°, если энергетика носителя позволила бы вместо этого повысить его до 59° или даже больше, но вопросов перед нами все равно намного больше, чем ответов.

Например: а известно ли о разработке в Китае высокоорбитального сегмента СПРН в дополнение к геостационарному, который сейчас образуют спутники TJS-2, -5, -6 и -7? Мы уже обсуждали этот вопрос в связи с запуском КА TJS-2 в январе 2017 г. (см. «Новости космонавтики» №3, 2017): в 509-м институте Шанхайской исследовательской академией космической техники SAST работает товарищ Лу Гопин (陆国平), который был заместителем главного конструктора геостационарного метеорологического КА «Фэнъюнь-4», руководителем темы по другому геостационарному спутнику, готовил технико-экономическое обоснование проекта спутника на высокоэллиптической орбите, а на момент публикации статьи о нем в мае 2016 г. являлся заместителем технического директора некоего КА на ВЭО. Существует очень немного примеров космических систем, использующих одновременно спутники на геостационаре и на ВЭО, и СПРН – наиболее очевидная из них.

Лу Гопин, предполагаемый главный конструктор КА "Шиянь-10"

Если наши предположения верны, то спутник «Шиянь-10» может быть экспериментальным изделием для отработки аппаратуры и способов наблюдения ракетных пусков с ВЭО и, скорее всего, как и его геостационарные собратья, разработан SAST.

Разумеется, возможны и другие варианты назначения «Шияня-10». К примеру, с учетом китайских амбиций в области пилотируемой лунной программы мог бы потребоваться специализированный аппарат для длительных измерений радиационной обстановки вплоть до границ внешнего радиационного пояса Земли.

Дополнение: 15 октября американскими средствами контроля космического пространства было обнаружено изменение орбиты объекта «Шиянь-10» c 169x40086 до 450x39227 км. За трое следующих суток обновлений орбиты не последовало. 17 октября по китайским блогам, форумам и некоторым СМИ прошло сообщение о том, что Китайский центр измерений и управления КА в Сиане восстановил работоспособность КА «Шиянь-10», который провел серию маневров и прибыл на рабочую орбиту.

Автор: Liss

Поделиться в соц. сетях
1507