Космические самураи: Япония обещает построить завод на Луне
Когда говорят об успехах современной космонавтики, почему-то забывают о Японии. Эта страна словно осталась в тени успехов большой тройки — США, России и Китая. А ведь японская космонавтика успела реализовать очень много интересных и важных проектов. Так, 28 сентября стало известно, что японское агентство аэрокосмических исследований (JAXA) планирует к 2035 году построить завод по производству водородного топлива на Луне. «Известия» рассказывают о самых интересных космических проектах, реализованных японцами.
От первого спутника до JAXA
Япония стала десятой мировой космической державой 11 февраля 1970 года, когда вывела на орбиту космический аппарат «Осуми». Запуск был произведен при помощи четырехступенчатой ракеты-носителя «Ламбда-4S-5» с космодрома Утиноура. Дотянуться до космоса у Японии получилось только с пятой попытки. Известно, что США, видя проблемы бывших противников с запуском первого космического аппарат, предлагали возможность закрепиться среди «космических» стран при помощи своих ракет-носителей. Японцы ответили отказом, им гораздо важнее было сделать это самостоятельно. Несмотря на большое количество аварий, японцы все-таки успели раньше Китая, обогнав Поднебесную на два месяца.
Четырехступенчатая ракета-носитель Lambda-4s, выведшая на орбиту первый японский искусственный спутник Земли
К тому же их космический аппарат был гораздо более сложным технологически, чем у Китая. Японский «Осуми» нес на борту акселерометры, термометр и радиопередатчик, в то время как китайский «Дунфан Хун-1» был простейшим спутником, способным лишь передавать на Землю мелодию гимна «Алеет восток». Отвечал за запуск японского аппарата Институт космоса и астронавтики (ISAS), организованный на базе Токийского университета в 1959 году. Этот институт отвечал за научные космические программы Японии до 2003 года.
В 1969 году было создано Японское национальное агентство космического развития (NASDA). Причем создавалось оно по инициативе «снизу» — руководство крупных японских промышленных компаний попросило начать полноценную государственную космическую программу. Так в стране образовались сразу две космические организации, одна отвечала за науку, а вторая — за промышленное освоение космоса. NASDA при этом получало гораздо больше средств из бюджета, именно это агентство и отвечало за разработку новых ракет-носителей и космических аппаратов. В основном японцы запускали утилитарные и очень нужные для страны аппараты систем связи и телевещания.
«Осуми» — первый японский искусственный спутник Земли
В 2003 году оба космических института были реформированы в единую структуру, получившую название Японское агентство аэрокосмических исследований (JAXA). Единый бюджет позволил Японии более эффективно распоряжаться государственными финансами и фокусироваться на самых перспективных проектах.
Стоит отметить, что Япония четко понимает свои возможности. Например, создание собственной пилотируемой программы было признано слишком дорогостоящим, и от нее пришлось отказаться. Страна предпочла путь международного сотрудничества, и несколько японских космонавтов летали на орбиту на американских «шаттлах», а потом и на российских «Союзах».
Японский вклад
В конце 1990-х Япония активно включается в программу по созданию Международной космической станции. И опять же, несмотря на не самое щедрое финансирование, японцы сделали для станции очень и очень много. Например, среди всех модулей МКС самый большой по размеру — японская научная лаборатория «Кибо». Российскому сегменту до сих пор очень не хватает такого модуля и его возможностей по проведению экспериментов.
Интересно, что первоначально «Кибо» был одним из самых маленьких модулей, но был достроен в ходе последовавших запусков. Сейчас он состоит из пяти частей: две составляют общий гермообъем, а остальные обеспечивают возможность проведения научных экспериментов в открытом космосе без выхода космонавтов за пределы станции. Этому помогает специальный «блок для изучения внешних воздействий» и дистанционный манипулятор. Это небольшая в отличие от канадского Canadarm-2 роботизированная «рука», созданная специально для проведения экспериментов.
Япония — одна из трех стран, регулярно совершающих полеты на МКС. Грузовые корабли H-II «Коунотори» примерно раз в год совершают рейсы, доставляя на станцию воду, кислород, еду и необходимое оборудование. За каждый рейс «белый аист» приносит 6 тыс. кг полезной нагрузки, а это в два с половиной раза больше, чем российский «Прогресс», и почти в два раза — чем американский Dragon.
В настоящее время ведется разработка нового грузового корабля H-III с увеличенной грузоподъемностью (более семи тонн груза за один запуск) и более удобной схемой доступа к полезной нагрузке. Также предполагается наличие небольшой возвращаемой капсулы для отправки результатов научных экспериментов со станции обратно на Землю. Первый запуск технического демонстрационного прототипа на ракете H3 запланирован на февраль 2022 года.
Штурмуя астероиды
Из-за не самого большого бюджета и ограниченных технических возможностей большая часть космонавтики в Японии была практичной и утилитарной. Однако в 1980-х Япония запустила первые межпланетные космические аппараты. В то время мимо Земли проходила комета Галлея, и японская космонавтика не могла остаться в стороне от возможности изучения этого интереснейшего небесного тела.
Были запущены сразу два космических зонда: «Сакигакэ» (MS-T5) для обеспечения связи и «Суйсэй» (PLANET-A), задачей которого стал подход максимально близко к ядру кометы и передача его изображения. Затем в 1990 году Япония успешно запустила пролетную автоматическую станцию в сторону Луны.
Пуск ракеты M-3SII с космическим зондом «Суйсэй» (PLANET-A), 19 августа 1985 года
Но это была только разминка, и в 2003 году японская космонавтика приступила к «Хаябуса» («Сапсан»), одной из самых интересных межпланетных миссий последних десятилетий. Ее целью стало изучение астероида Итокава и доставка образцов с его поверхности на Землю. Миссии по забору и возвращению грунта считаются одними из самых сложных в мировой космонавтике. Дело в том, что они содержат слишком много различных операций, и очень велик шанс, что что-то пойдет не так. В случае с «Хаябуса» все так и произошло.
Запущенный 9 мая 2003 года японской ракетой-носителем М-5, «Хаябуса» был рассчитан на четырехлетнюю «космическую командировку». Планировалось, что в июне 2007 года он вернется к Земле и сбросит капсулу с добытыми образцами грунта. Через два года аппарат приблизился к астероиду и начал исследования, однако два из трех гироскопов вышли из строя, что поставило всю миссию под угрозу. Несмотря на отказ, операторы попробовали выполнить требуемую программу.
Сесть на астероид и пробурить его было практически нереально из-за низкой силы тяжести. Тогда как совершить забор грунта? Конструкторы придумали очень оригинальный ход. Космический аппарат с небольшого расстояния проводил выстрел по астероиду металлической «пулькой», а специальная камера улавливала микрозерна вещества, отлетевшие от астероида. Размер таких микрозерен всего несколько микрометров (одна тысячная миллиметра), но этого достаточно для изучения состава астероида.
Сборка ракеты с космическим зондом «Хаябуса-2», 17 ноября 2014 года
«Хаябуса» успел сделал несколько удачных выстрелов, справился с программной ошибкой, но повредил ионный двигатель во время сближения с астероидом. В результате обратная дорога заняла у него на три года больше, и лишь в 2010-м он наконец сбросил капсулу с грунтом, приземлившуюся в районе полигона Вумера на юге Австралии.
В настоящее время проходит миссия «Хаябуса-2», результатом которой должен стать забор образцов грунта с астероида Рюгу. Аппарат уже возвращается к Земле и должен войти в плотные слои атмосферы в декабре нынешнего года.
Планы на будущее
В настоящее время JAXA плотно сотрудничает с американской NASA по программе пилотируемой лунной миссии «Артемида». Министерство образования, культуры, спорта, науки и технологий Японии и NASA подписали соглашение о сотрудничестве в области исследования естественного спутника Земли. Стороны будут обмениваться технологиями и данными, а японский астронавт должен войти в состав одной из пилотируемых миссий к Луне.
Суперлуние над Радужным мостом, Токио, 10 августа 2014 года
И вот теперь JAXA объявило о планах построить на Луне завод по производству водородного топлива. Предполагается разместить его в районе южного полюса естественного спутника Земли, где, согласно имеющимся данным, имеются залежи льда. Лед будут использовать для получения воды, а также для выработки топливной пары окислителя кислорода и водорода, используемого как горючее.
Технических данных этого проекта пока нет. Неизвестно, как предполагается забрасывать на Луну будущее производство и потребуется ли помощь космонавтов для его установки или же всё будет происходить в автоматическом режиме. Пока можно только гадать, однако, если посмотреть на историю космических исследований Японии, можно предположить, что к 2035 году на Луне действительно заработает первая топливная станция для межпланетных перелетов.
