Телескоп на привязи, или Новая работа для орбитальной станции Китая

По плану расширения китайской орбитальной программы в ближайшие два года состоится запуск новейшей 20-тонной обсерватории. Как заявил главный конструктор Программы пилотируемой космонавтики КНР Чжоу Цзяньпин, "новый орбитальный телескоп с коэффициентом разрешения, эквивалентным телескопу "Хаббл", будет иметь объектив диаметром свыше 2 м и поле зрения в 300 раз больше, чем у американского орбитального телескопа". При этом модуль-телескоп будет находиться на той же орбите, что и китайская станция "Тяньгун".

Для понимания, современная пилотируемая космонавтика сейчас часто критикуется. Позиция специалистов, которые высказывают негативную оценку, достаточно проста и понятна: орбитальные многомодульные станции, такие как МКС или китайская "Тяньгун", недалеко ушли от первых образцов — советского "Салюта" или американской "Скайлэб".

Без движения

Конечно, с технической точки зрения, особенно в вопросах управления и связи, произошли существенные перемены. Возможность использовать интернет в космосе и обеспечивать качественные трансляции — это действительно хороший шаг вперед. Но вот сам функционал станций практически не изменился. Что тогда, что сейчас они воспринимаются лишь как возможность обеспечения жизнедеятельности космонавтов на орбите и организации научных экспериментов. Никаких новых функций, кардинально меняющих ситуацию, за время их существования не добавилось.

Разве что можно отметить, что на Международной космической станции имеется специальный шлюз для запуска спутников кубсатов (малые спутники Земли для исследования космоса, габаритами 10х10х10 см при массе не более 1,33 кг). Но это, пожалуй, и все. Даже космические туристы, оказывающиеся на станции, могут присоединяться только к научной программе. А ведь когда-то казалось, что исключительно научное применение станций — это лишь первая ступень космического развития. В 1960-е годы специалисты были уверены, что более специализированные модули на орбите — это дело ближайших лет, максимум десятилетий, и уже очень скоро в космосе будут работать орбитальные производства, использующие возможность микрогравитации, откроются орбитальные верфи для космических аппаратов. В головах людей представлялось строительство космических отелей и медицинских центров (предполагалось, что в невесомости ряд заболеваний будет гораздо эффективнее лечить), окололунных станций для удобной высадки на поверхность. Однако с тех самых пор ничего из этого не появилось. Даже первый художественный фильм в космосе сняли совсем недавно, хотя, казалось бы, такое попутное использование станции напрашивалось давно.

Соответственно, когда орбитальные станции критикуются за отсутствие серьезного функционального развития, то не согласиться с этим сложно. Развитие идет гораздо медленнее, чем это представлялось из ХХ века. Проекты космических отелей есть, но до их реализации не дошла пока ни одна национальная космонавтика.

Пит-стоп для телескопа

И вот прекрасный вариант нового использования своей орбитальной станции предложили китайцы. Предполагается, что уже в ближайшие два года с Земли на ту же орбиту, что и у станции "Тяньгун", будет запущена космическая обсерватория, подобная американскому проекту "Хаббл". Модуль большую часть времени будет работать автономно, но с возможностью в любой момент пристыковаться к орбитальной станции. Присоединение телескопа позволит космонавтам пополнить запасы его топлива, провести какие-либо регламентные и ремонтные работы.

Почему мне эта возможность видится столь важной? Дело в том, что в настоящее время продолжительность работы орбитальных обсерваторий может достигать нескольких десятков лет. Современная схема создания космических аппаратов по негерметичной схеме, без специальных емкостей, внутри которых работала электроника, позволила значительно продлить жизнь космических аппаратов и упростила возможную работу с ними на орбите. А главным фактором, который ограничивает время работы такого космического аппарата, остается разве что наличие топлива для маневров. Возможность дозаправки телескопа позволит не экономить горючее и продлить время активной работы космической обсерватории.

Кроме того, вероятны ситуации, когда телескопу понадобится техническое обслуживание, как это было, например, с тем же "Хабблом". Его архитектура тоже изначально поддерживала возможность обслуживания на орбите, и эта возможность понадобилась обсерватории практически сразу.  После его запуска в 1990 году выяснилось, что в оптической системе телескопа есть проблема: "Хаббл" не смог достичь заданной резкости, и разрешение снимков было значительно хуже ожидаемого, хоть и лучше, чем у его коллег, размещенных на Земле. Проведенное расследование показало, что источником проблемы стала неверная форма главного зеркала. Из-за ошибки компании, отвечавшей за полировку зеркала, несмотря на всевозможные проверки, оно оказалось слишком плоским по краям. Отклонение от заданной формы поверхности составило лишь 2 мкм (для понимания — диаметр человеческого волоса 40–120 мкм), но в результате зеркало имело сильную сферическую аберрацию, и от этого существенно страдало качество получаемых снимков. В то время работала американская программа Space Shuttle, в ходе которой выполнялись перевозки экипажа и грузов с Земли на ее орбиту. В рамках ее к "Хабблу" была доставлена специальная корректирующая линза, которую астронавты установили поверх конструкции телескопа.

В настоящее время "Хаббл" по-прежнему работает, но вот возможности провести с ним какие-то работы в космосе сейчас нет — программа Space Shuttle была закрыта из-за дороговизны и недостаточной безопасности в 2011 году. А вот у китайского телескопа, как ожидается, такая проблема заранее устраняется — пока будет использоваться станция "Тяньгун", он всегда сможет подойти к ней для заправки и каких-либо регламентных работ. Такое использование орбитальной станции представляется экспертному сообществу очень эффективным и новаторским. Можно сказать, что это тот шаг, которого мы давно ждали.