Как и НАСА и его партнеры, Китай хочет установить постоянное присутствие на Луне в начале 2030-х годов. Для этого стране нужна огромная ракета-носитель, сравнимая с SLS НАСА или Starship компании SpaceX. Первоначально, когда китайские власти объявили об этом амбициозном проекте в 2016 году, эта ракета-носитель выглядела более или менее похожей на первую. Другими словами, это должна была быть огромная, полностью расходуемая ракета. Наконец, недавно страна пересмотрела свои планы и теперь нацелилась на частично многоразовую ракету-носитель, подобную ракетам SpaceX.
По словам Лю Бинга, курирующего разработку китайских ракет-носителей, эта огромная 114-метровая ракета будет способна выводить 150 тонн полезной нагрузки на низкую околоземную орбиту и до 50 тонн на Луну.
И самое меньшее, что мы можем сказать, это то, что китайские инженеры, похоже, работают не покладая рук. 2 марта Китайская академия технологий ракет-носителей (CALT) объявила о завершении строительства первого топливного бака для Чанчжэн-9. Сообщение сопровождалось фотографиями, на которых были изображены некоторые компоненты. Диаметр бака составляет 10,4 метра, что делает его самым большим из разработанных Китаем на сегодняшний день. Он также немного шире, чем основные баки, используемые SpaceX для Starship (9 метров) и NASA для SLS (8,4 метра). Его ширина также превышает размер первой ступени ракеты Чанчжэн-5, которая в настоящее время является самой большой рабочей лошадкой Китайского национального космического агентства (CNSA).
Основные достижения в области физики материалов
Следует помнить, что диаметр накопительного бака напрямую влияет на диаметр, грузоподъемность и масштаб корпуса ракеты. С конструктивной точки зрения, такой объем является настоящим инженерным вызовом. Бак должен быть достаточно прочным, чтобы вместить большое количество топлива, но при этом достаточно тонким и легким, чтобы минимизировать общий стартовый вес ракеты.
В результате, разработка Чанчжэн-9 и ее компонентов подчеркивает прогресс Китая в области передовых материалов, включая сварку трением с перемешиванием (FSM). Это процесс сварки в твердом состоянии, в котором используется вращающийся инструмент для выделения тепла и размягчения деталей, чтобы сварить их вместе. SFM используется для сварки таких материалов, как алюминий, медь, титан, сталь и их сплавы, без их расплавления.
Среди других проблем — подготовка деталей большого диаметра с точной формой и свойствами, необходимыми для обеспечения баланса между прочностью и малым весом.
Процесс разработки занял около шести лет, в нем участвовало более двадцати китайских исследовательских групп.
Возможно, около 2030 года, когда Чанчжэн-9 будет введена в эксплуатацию, она будет использована для строительства международной лунной исследовательской станции, разрабатываемой Китаем в сотрудничестве с Россией. Недавно страна также представила свой посадочный аппарат для высадки космонавтов на Луну. Эта разработка является частью более широкой цели Китая — стать космической державой, способной конкурировать с НАСА.