返回式卫星 | |
Обзор программы | |
---|---|
Страна | Китайская Народная Республика |
Организация | Китайская академия космических технологий ( CAST ) |
Цель | Разведка, наблюдение за Землей, эксперименты в условиях микрогравитации |
Статус | Завершенный |
История программы | |
Продолжительность | 1974–2016 |
Первый полет | 26 ноября 1974 г. |
Последний полет | 5 апреля 2016 г. |
Успехи | 23 |
Неудачи | 2 |
Стартовая площадка(ы) | Центр запуска спутников Цзюцюань ( JSLC ) |
Информация о транспортном средстве | |
Ракета-носитель(и) |
Серия спутников Fanhui Shi Weixing ( упрощенный китайский :返回式卫星; традиционный китайский :返回式衛星; пиньинь : Fǎnhuí Shì Wèixīng ; букв. «возвращаемый спутник») была первой программой разведывательных спутников Китая. Спутники использовались для военных разведывательных задач и задач гражданской съемки и выполнили 23 миссии в период с ноября 1974 года по апрель 2016 года. Было четыре поколения спутников Fanhui Shi Weixing (FSW): FSW-0 с 1974 по 1987 год; FSW-1 с 1987 по 1993 год; FSW-2 с 1992 по 1996 год; и FSW-3 с 2003 по 2005 год. Две производные модели, Shijian-8 (SJ-8) и Shijian-10 (SJ-10), были разработаны и запущены в качестве «семенных спутников», проводящих биоастронавтические эксперименты для Министерства сельского хозяйства Китая . Все спутники серии FSW были выведены на орбиту с помощью ракет Long March с космодрома Цзюцюань ( JSLC ).
Успешное возвращение возвращаемого спутника FSW-0 в 1974 году сделало Китай третьей страной, запустившей и вернувшей спутник после США и Советского Союза. [1] [2] [3] [4] [5] [6] Этот успех послужил основой для второй китайской пилотируемой космической программы , третьей пилотируемой программы ( Проект 863 ) в конце 1980-х годов и текущей программы Шэньчжоу (действующей с 1992 года). [3] Новой особенностью модуля возвращения космического корабля было использование пропитанного дуба, натурального материала, в качестве абляционного материала для его теплозащитного экрана . [7] [8]
На смену программе спутниковой разведки изображений Fanhui Shi Weixing (FSW) пришла продолжающаяся в настоящее время программа спутниковой разведки Yaogan Weixing , которая началась в 2006 году и включает в себя получение изображений , радиолокацию с синтезированной апертурой ( SAR ) и полезные нагрузки для наблюдения за океаном .
Начало создания возвращаемого спутника FSW-0 (военное обозначение «Цзяньбин-1») было положено в 1965 году, когда Цянь Сюэсэнь задумал и предложил эту идею и, после значительных и трагических неудач, наконец завершил ее в 1974 году. [9]
Вернувшись в материковый Китай из Соединенных Штатов после давления со стороны ФБР и Ку-клукс-клана во время Второй Красной угрозы , «отец китайской ракетной программы» Цянь Сюэсэнь начал удивительно успешную карьеру в ракетостроении, подкрепленную репутацией, которую он получил за свои прошлые достижения, и в конечном итоге поднялся по партийной лестнице, став членом Центрального комитета Коммунистической партии Китая . Якобы из-за своей мечты о пилотируемых космических полетах, но также осознавая военную ценность, Цянь Сюэсэнь призвал Центральный плановый комитет Китая инвестировать в разработку технологий возвращаемых спутников, аналогичных тем, которые Соединенные Штаты и Советский Союз успешно эксплуатировали с начала 1960-х годов. [9] Заинтересованный больше в военной ценности возвращаемых спутников, комитет принял и поручил космическому физику и инженеру Чжао Цзючжану (который сегодня известен как «отец китайской спутниковой программы » за его работу в качестве главного конструктора первого китайского спутника, Дун Фан Хун 1 ) [10] возглавить проект. [9] Серьёзная работа над проектом началась в 1965 году после того, как команда Цзючжана представила предварительный анализ требований, посетив военные и гражданские организации для оценки потенциальных приложений программы возвращаемых спутников. [3] Ван Сицзи , учёный-ракетчик, получивший образование в Америке, и конструктор ракеты Long March 1 , которая должна была запустить спутник Dong Fang Hong 1 в 1970 году, был назначен главным конструктором программы возвращаемых спутников. [9]
В мае 1966 года Мао Цзэдун с помощью Группы культурной революции начал Культурную революцию с заявленной целью сохранения китайского коммунизма путем очищения китайского общества от остатков капиталистических и традиционных элементов и повторного навязывания идей Мао Цзэдуна (известных за пределами Китая как маоизм) в качестве доминирующей идеологии в Китае. [11] Среди других групп чистки Красной гвардии Мао были сосредоточены в основном на ученых и интеллектуалах, считавшихся « вонючей старой девяткой », что включало захват Китайской академии наук и преследование 131 из 171 старших членов и убийство 229 членов. [12] Чжао Цзючжан был убит (хотя некоторые источники говорят, что он покончил жизнь самоубийством под давлением преследований), Цянь Сюйсэнь был низведен до роли обычного рабочего, а Ван Сицзи был обвинен в саботаже испытательного парашюта FSW , за который он боролся, чтобы доказать свою невиновность. Позже в 1971 году, когда преемник Мао Линь Бяо погиб в авиакатастрофе после неудавшегося государственного переворота , Мао начал масштабную охоту на ведьм , чтобы вытеснить потенциальных сторонников Линь Бяо . В результате многие отделы Академии были закрыты, включая проект Шугуан , предложенный Китаем первый пилотируемый космический корабль, который поделился большей частью своих технологий с программой возвращаемых спутников, что стоило команде ценных денег и времени на разработку. [9] Только после нескольких месяцев постоянных атак со стороны Красной гвардии Мао премьер КНР Чжоу Эньлай вмешался , чтобы поставить пятнадцать ключевых ученых в критических ракетных программах под государственную защиту, в то время как другие делали все возможное, чтобы выжить в результате насилия. [3]
Несмотря на трудности и четыре года спустя после достижения своей цели, Китайская ассоциация по науке и технике (CAST) завершила создание спутника FSW-0, который весил 1800 килограммов и нес фотопленку и две камеры, предназначенные как для военных, так и для гражданских нужд. [13] FSW-0 нес панорамную камеру с призматическим сканированием и звездную камеру, обе разработанные Чанчуньским институтом оптики и испытанные на двух ракетах T7A в июле 1967 года.
В 1972 году несколько технических групп были отправлены в Лайян в Шаньдуне , Синьхуа в Хунани , Лхасу в Тибете и Кашгар в Синьцзяне для создания первых в стране станций спутникового управления, слежения и телеметрии. Установив четыре стационарные станции и две мобильные, техники протестировали сеть управления с помощью советских самолетов Ил-14 , летающих на больших высотах. [14]
8 сентября 1974 года FSW-0 № 1 был доставлен в космодром Цзюцюань (JSLC) для запуска на ракете Long March 2 (разработанной на основе баллистической ракеты Dongfeng 5 ). Первая попытка вывести спутник FSW-0 на орбиту 5 ноября 1974 года провалилась: ракета взорвалась примерно через двадцать секунд после запуска, а обломки упали в 300 метрах от стартовой площадки . Анализ извлеченных обломков привел китайских ученых к выводу, что причиной стало повреждение медных проводов в ракете во время второй ступени . [13] [15]
Первый успешный FSW-0 был запущен 26 ноября 1975 года с космодрома Цзюцюань во Внутренней Монголии , площадка 138, стартовый комплекс 2. [16] Сразу после запуска стало очевидно, что спутник будет невозвратимым из-за потери давления в системе ориентации газа. Цянь Сюйсен оценил шансы на восстановление как близкие к нулю, в то время как Ян Цзячи (разработчик системы управления ориентацией FSW-0 ) считал, что кажущаяся потеря давления была всего лишь результатом охлаждения газов ( закон Чарльза ) по мере того, как космический корабль охлаждался при выходе из атмосферы. Несмотря на непреклонность Яна в том, что миссия должна быть продолжена, решение было принято, и наземная станция Сианя дала команду спутнику повторно войти в атмосферу всего через три дня полета. [1] [2] [3]
Пока наблюдатели ждали в горах Сычуани , четверо шахтеров, сидевших в столовой в провинции Гуйчжоу примерно в 400 километрах оттуда, наблюдали, как раскаленный объект врезался в близлежащую рощу деревьев около полудня. Выйдя посмотреть на упавший объект, один из них, как сообщается, бросил камень и с облегчением услышал металлический звук, подтверждающий, что объект имел земное происхождение. Шахтеры сообщили об объекте местным властям, и в конечном итоге прибыла группа по спасению, которая обнаружила космический корабль целым и невредимым. [3] Возвращаемый аппарат был поврежден при входе в атмосферу, а парашют частично сгорел, однако пленка была объявлена неповрежденной, и миссия была признана успешной, сделав Китай третьей страной, которая сделала космические снимки после спутника CORONA США в 1960 году и спутника Зенит Советского Союза в 1962 году. [2] [3] [4] [6] [13] [5]
Извлеченные изображения имели крайне низкое разрешение и сильно искажались из-за движений на орбите, однако FSW-0 запускался еще восемь раз с целью получения изображений, а последняя миссия была направлена на проведение экспериментов в условиях микрогравитации. [3] Эксперименты в условиях микрогравитации последней миссии проверяли плавку и рекристаллизацию сплавов и полупроводниковых материалов , включая арсенид галлия , и продолжались в рамках более крупной спутниковой программы FSW. [17]
Серия разведывательных спутников FSW-1 представляет собой применение уроков, извлеченных из серии FSW-0 , в частности, в стабилизации изображений, полученных на орбите. Запущенные через месяц после последнего запуска серии FSW-0 , изменения, внесенные в новую серию, включали увеличение времени нахождения на орбите (от трех до пяти дней) и точность, в то время как изображение было улучшено с 1° до 0,7°. Масса нового спутника увеличилась с 1800 килограммов до 2100 килограммов, а серия FSW-1 была запущена на более круговую орбиту с немного увеличенным перигеем орбиты и уменьшенным апогеем орбиты . Сообщается, что эти улучшения улучшили точность и стабильность собранных изображений, что повысило качество создаваемых карт . [1] В отличие от своих современников, американских и советских (позже российских ) фотографических разведывательных спутников , а также, как и их предшественник FSW-0 , спутники серии FSW-1 не имели возможности маневрирования на орбите , что позволяло бы проводить длительные наблюдения за интересующими областями. [2]
Спутники FSW-1, хотя и считались выполняющими второстепенную военную задачу, были в первую очередь картографическими по своему назначению, имея систему камер с более высоким разрешением ( разрешение 10–15 метров) и камеру с зарядовой связью (ПЗС) с более низким разрешением (разрешение 50 метров), которая передавала изображения на землю в режиме, близком к реальному времени, чтобы избежать траты ограниченного количества бортовой пленки, используемой камерой с более высоким разрешением. Сообщается, что камера с более низким разрешением использовалась для получения изображений, когда неблагоприятные условия окружающей среды, такие как облачный покров, препятствовали сбору высококачественных изображений. [18]
FSW-1 4 нес в открытом багажнике под капсулой визуализации шведскую полезную нагрузку для магнитосферных исследований Freja . Полезная нагрузка Freja стоимостью девятнадцать миллионов долларов США и весом 214 килограмм была разработана Шведской космической корпорацией по поручению Шведского национального космического управления и провела восемь экспериментов по предметам электрических полей для Королевского технологического института Швеции , магнитных полей для Университета Джонса Хопкинса в Соединенных Штатах, холодной плазмы для Национального исследовательского совета Канады , горячей плазмы и волн для Шведского института космической физики , полярных сияний для Университета Калгари в Канаде и электронных пучков и корреляторов частиц для Института Макса Планка в Германии. [19] FSW-1 5 нес, в дополнение к своей полезной нагрузке для получения изображений Земли и исследовательскому оборудованию в области микрогравитации, инкрустированный бриллиантами медальон в честь 100-летия со дня рождения председателя Мао Цзэдуна . [18]
Спутники серии FSW-1 были разработаны Китайской академией космических технологий (CAST) , использовали небесную камеру для получения позиционной информации, стабилизировались 3-осевой системой , приводились в действие ретродвигателем FG-23 , работали от аккумуляторной батареи и передавались на частоте 179,985 МГц ( VHF ). [18] [20] [21] После входа в атмосферу возвращаемая капсула раскрывала один стабилизирующий парашют на высоких скоростях в 10–20 километрах над землей, за которым следовал основной парашют, раскрывавшийся на более низкой скорости на высоте 5 километров, чтобы замедлить спуск капсулы примерно до 10 метров в секунду к моменту удара возвращаемой капсулы о землю. [21]
Все пять спутников серии FSW-1 были запущены с помощью ракеты Long March-2C из Центра запуска спутников Цзюцюань (JSLC) и контролировались через Сианьский центр мониторинга и управления спутниками (XSCC) в провинции Шэньси . [1] С пятью успешными запусками и четырьмя успешными возвращениями программа FSW-1 была в значительной степени успешной, однако неудача последнего спутника FSW-1 частично омрачила наследие серии, привлекая всеобщее внимание из-за его неконтролируемого орбитального спада . [21]
FSW-1 № 5, последний спутник серии, запущенный 8 октября 1993 года, столкнулся с отказом системы управления ориентацией спутника , что сделало его неспособным должным образом вернуться в атмосферу . [22] Отказ системы управления ориентацией, когда спутнику было поручено вернуться 16 октября 1993 года, наклонил космический корабль на 90° от его предполагаемого положения, в результате чего возвращаемая капсула вошла на высокоэллиптическую орбиту 179 км × 3031 км вместо возвращения на Землю. [23] Возвращаемая капсула вошла в атмосферу 12 марта 1996 года над Южной Атлантикой , кувыркаясь, что подвергло большую часть космического корабля, незащищенного тепловым экраном, сильному нагреву и трению во время входа в атмосферу . Хотя масштабы разрушений неизвестны, Космическое командование США сообщило, что некоторые фрагменты пережили условия входа в атмосферу, упав в Тихий океан недалеко от побережья Перу . [23] Потеря FSW-15 была единственным случаем неудачного восстановления более крупной программы FSW. [21]
Хотя в конечном итоге только несколько фрагментов, вероятно, достигли поверхности океана, неудавшийся вход в атмосферу широко освещался на американском и европейском телевидении и в газетах. За пять дней до входа спутника в атмосферу орбита была настолько непредсказуемой, что исследования могли угадать время его входа в атмосферу с ошибкой не менее 10 часов и не могли предсказать, где приземлятся фрагменты и поразят ли они населенный район. [21] [24] Западные новости следили за обновлениями и прогнозами, опубликованными майором ВВС Доном Планалпом из Космического командования США в Колорадо , и были в основном обеспокоены новыми и потенциальными опасностями попадания фрагментов тяжелых металлов в жилые районы. [25] Новости о спутнике часто сравнивали распад спутника с распадом советского «Салюта-7» и были особенно очарованы бортовым медальоном с бриллиантами в честь 100-летия покойного Мао Цзэдуна . [26] Информационные организации не смогли получить комментарий от китайского посольства в Вашингтоне по поводу падения спутника, поскольку китайское правительство все еще хранило молчание о существовании спутника. [27] [28] Хотя эксперты подчеркивали низкую вероятность того, что разрушающийся спутник упадет в значимом месте, некоторые правительства все же отдали приказы правоохранительным органам быть готовыми к возможной катастрофе, в первую очередь Министерству внутренних дел Великобритании . [29]
FSW-0 был первым поколением возвращаемых спутников Китая. [30] [13] [2] Его основное применение было для инспекции национальных земель и природных ресурсов. [2] Все спутники FSW-0 первого поколения были оснащены панорамными камерами с призматическим сканированием . [13] FSW-0 не имел полной системы управления орбитой, поэтому его спад или затухание орбиты были быстрыми, и он имел относительно короткую орбитальную продолжительность. Его точность посадки или возврата местоположения также была относительно низкой. [3]
Следующее поколение, FSW-1, имело более мощные камеры, чем его предшественник, и в основном использовалось для рисования карт. Его пространственное разрешение достигало 10 м (способность различать объекты на расстоянии 10 метров друг от друга). Следующие два поколения назывались FSW-2 и FSW-3.
Имя | Военное обозначение | Запуск | Продолжительность [3] | Восстановление капсулы [3] | Наклон | ССН | ИДЕНТИФИКАТОР КОСПАР | Масса ( т ) | Орбита | Пусковая установка |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Н/Д | Н/Д | 5 ноября 1974 г. | Н/Д | Н/Д | Н/Д | Н/Д | (Неуспешный) | Неизвестный | Н/Д | Великий поход 2 |
FSW-0 1 | Цзяньбин-1 1 | 26 ноября 1975 г. | 3 дня | Неизвестный | 63.0° | 8452 | 1975-111А | 1.790 | 181 км × 495 км | Великий поход 2А |
FSW-0 2 | Цзяньбин-1 2 | 7 декабря 1976 г. | 2 дня | 9 декабря 1976 г. | 59.49° | 9587 | 1976-117А | 1.812 | 172 км × 492 км | Великий поход 2А |
FSW-0 3 | Цзяньбин-1 3 | 26 января 1978 г. | 5 дней | 30 января 1978 г. | 57.0° | 10611 | 1978-011А | 1.810 | 169 км × 488 км | Великий поход 2А |
FSW-0 4 | Цзяньбин-1 4 | 9 сентября 1982 г. | 5 дней | 14 сентября 1982 г. | 63.0° | 13521 | 1982-090А | 1.783 | 175 км × 404 км | Долгий поход 2С |
FSW-0 5 | Цзяньбин-1 5 | 19 августа 1983 г. | 5 дней | 24 августа 1983 г. | 63,3° | 14288 | 1983-086А | 1.842 | 178 км × 415 км | Долгий поход 2С |
FSW-0 6 | Цзяньбин-1 6 | 12 сентября 1984 г. | 5 дней | 17 сентября 1984 г. | 62.94° | 15279 | 1984-098А | 1.809 | 171 км × 409 км | Долгий поход 2С |
FSW-0 7 | Цзяньбин-1 7 | 21 октября 1985 г. | 5 дней | 26 октября | 62.98 | 16177 | 1985-096А | 1.810 | 176 км × 402 км | Долгий поход 2С |
FSW-0 8 | Цзяньбин-1 8 | 6 октября 1986 г. | 5 дней | 11 октября 1986 г. | 56.96° | 17001 | 1986-076А | 1.770 | 142 км × 402 км | Долгий поход 2С |
FSW-0 9 | Цзяньбин-1 9 | 5 августа 1987 г. | 5 дней | 10 августа 1987 г. | 62,95° | 18306 | 1987-067А | 1.810 | 172 км × 410 км | Долгий поход 2С |
FSW-1 1 | Цзяньбин-1А 1 | 9 сентября 1987 г. | 8 дней | 17 сентября 1987 г. | 62.99° | 18341 | 1987-075А | 2.07 | 208 км × 323 км | Долгий поход 2С |
FSW-1 2 | Цзяньбин-1А 2 | 5 августа 1988 г. | 8 дней | 13 августа 1988 г. | 63.02° | 19368 | 1988-067А | 2.13 | 208 км × 326 км | Долгий поход 2С |
FSW-1 3 | Цзяньбин-1А 3 | 5 октября 1990 г. | 8 дней | 13 октября 1990 г. | 56.98° | 20838 | 1990-089А | 2.08 | 206 км × 308 км | Долгий поход 2С |
FSW-2 1 | Цзяньбин-1Б 1 | 9 августа 1992 г. | 15 дней | 25 августа 1992 г. | 63° | 22072 | 1992-051А | 2.50 | 354 км × 173 км | Долгий поход 2D |
FSW-1 4 | Цзяньбин-1А 4 | 6 октября 1992 г. | 6 дней | 13 октября 1992 г. | 63.01° | 22162 | 1992-064Б | 2.06 | 211 км × 315 км | Долгий поход 2С |
FSW-1 5 | Цзяньбин-1А 5 | 8 октября 1993 г. | 30 месяцев | (Распалась 12 марта 1996 г.) | 56.95° | 22859 | 1993-063А | 2.099 | 214 км × 317 км | Долгий поход 2С |
FSW-2 2 | Цзяньбин-1Б 2 | 3 июля 1994 г. | 15 дней | 18 июля 1994 г. | 62,9° | 23145 | 1994-037А | 2.60 | 355 км × 176 км | Долгий поход 2D |
FSW-2 3 | Цзяньбин-1Б 3 | 20 октября 1996 г. | 15 дней | 4 ноября 1996 г. | 63° | 24634 | 1996-059А | 2.60 | 332 км × 168 км | Великий поход 3 |
FSW-3 1 | Цзяньбин-2 1 | 3 ноября 2003 г. | 24 дня | 27 ноября 2003 г. | 63° | 28078 | 2003-051А | 3.60 | 330 км × 191 км | Долгий поход 2D |
FSW-3 2 | Цзяньбин-4 1 | 29 августа 2004 г. | 26,67 дней | 24 сентября 2004 г. | 63° | 28402 | 2004-033А | 2.10 | 553 км × 168 км | Долгий поход 2С |
FSW-3 3 | Цзяньбин-2 2 | 27 сентября 2004 г. | 17,78 дней | 15 октября 2004 г. | 63° | 28424 | 2004-039А | 3.60 | 315 км × 201 км | Долгий поход 2D |
FSW-3 4 | Цзяньбин-4 2 | 2 августа 2005 г. | 27.00 дней | 29 августа 2005 г. | 63° | 28776 | 2005-027А | 3.40 | 547 км × 169 км | Долгий поход 2С |
FSW-3 3 | Цзяньбин-2 3 | 29 августа 2005 г. | 49.00 дней | 17 октября 2005 г. | 64,8° | 28824 | 2005-033А | 3.60 | 264 км × 178 км | Долгий поход 2D |
Примечания: FSW-3 № 2 и № 4 иногда называют FSW-4 1 и 2 из-за различий в конструкции и перехода военного обозначения с Jianbing-2 на Jianbing-4, однако большинство источников сохраняют оригинальное название FSW-3. Поскольку Jianbing-4 № 1 и № 2 имеют разную конструкцию, некоторые источники называют их Jianbing-4A (JB-4A) и Jianbing-4B (JB-4B) соответственно.