В феврале 2025 года китайский космический аппарат «Шицзянь-25» осуществил дозаправку навигационного спутника BeiDou-2 G7 непосредственно на высокой околоземной орбите. Как следует из публикации, подготовленной китайскими учеными, аппарату удалось передать приблизительно 142 килограмма топлива, что, по расчетам, должно увеличить срок службы спутника примерно на восемь лет.

«Шицзянь-25» стартовал 7 января 2025 года с использованием ракеты «Чанчжэн-3B». На момент запуска Китайское национальное космическое управление заявило, что главная цель миссии – испытание технологий по восполнению запаса топлива спутников и увеличения срока их эксплуатации.

Более детальная информация стала доступна позднее. В статье, размещенной в International Journal of Aerospace Engineering, авторы четко идентифицировали «Шицзянь-25» и BeiDou-2 G7 как сервисный и обслуживаемый аппараты соответственно. Согласно их данным, в феврале 2025 года спутник G7 получил 142 килограмма топлива, что позволило увеличить прогнозируемый срок его эксплуатации на восемь лет.

Следует отметить, что навигационные спутники используют топливо не для поддержания орбитального движения, как это делает воздушное судно, а главным образом для корректировки положения и ориентации, сохранения заданной орбиты и проведения маневров. Даже при исчерпании запаса топлива электронные системы, солнечные панели и атомные часы спутника могут продолжать функционировать. Технология дозаправки на орбите позволяет существенно продлить срок эксплуатации дорогостоящего космического аппарата.

Особенно сложной оказывается такая операция на высотах около 36 тысяч километров. Сервисный аппарат должен сначала скорректировать собственную траекторию, приблизиться к объекту, практически нейтрализовать относительную скорость, выполнить точное сближение и обеспечить герметичность соединения для перекачки жидкости в условиях микрогравитации.

Исследование, вышедшее в 2026 году, посвящено созданию алгоритма для дистанционного сближения космических аппаратов на геостационарной орбите. В качестве примера ученые взяли «Шицзянь-25» и BeiDou-2 G7. Большая полуось их орбит находилась примерно в 42 160 километрах от центра Земли, что соответствует геостационарному поясу на высоте около 35 786 километров над поверхностью планеты.

Новая публикация специалистов из китайской Лаборатории исследования дальнего космоса подтверждает, что Китай впервые успешно осуществил дозаправку некриогенным топливом высокоорбитального спутника BeiDou. Детали процедуры пока не обнародованы авторами. Работа находится на стадии рецензирования и еще не получила официального статуса публикации.

Необходимо различать данную операцию и последующие действия под названием «Шицзянь-25». В летний период 2025 года независимые наблюдательные системы зафиксировали несколько случаев сближения этого объекта с другим китайским спутником, обозначенным как «Шицзянь-21». В июне и июле эти два аппарата сходились на такое близкое расстояние, что наземные телескопы периодически теряли способность идентифицировать их как отдельные единицы. Тогда эксперты выдвинули предположение о проведении Китаем очередного эксперимента по стыковке и потенциальной дозаправке космических устройств.

Передача топлива между космическими аппаратами на орбите не является уникальным явлением в мировом масштабе. В рамках американской программы Orbital Express, начиная с 2007 года, экспериментальные устройства ASTRO и NextSat неоднократно выполняли автоматические маневры сближения и успешно осуществляли перекачку гидразина. Отличительной особенностью китайской операции является то, что, согласно недавним публикациям, данная технология была применена к действующему навигационному спутнику, находящемуся на более высотной орбите.

Для системы BeiDou возможность пополнения запасов топлива позволяет сократить необходимость замены работоспособных аппаратов, вызванную исчерпанием ресурсов. Это особенно важно для высокоорбитальных спутников, вывод которых в космос требует значительно больших затрат энергии по сравнению с выведением на низкую околоземную орбиту.

Данная технология также имеет важное значение для обслуживания космических аппаратов на орбите. Один специализированный аппарат может выполнять дозаправку спутников, корректировать их траектории, оказывать помощь в случае неисправностей или перемещать отработавшие свой ресурс устройства. Те же самые технологии точного сближения и стыковки относятся к технологиям двойного назначения, однако имеющиеся данные не указывают на использование «Шицзянь-25» против спутников иностранных государств.

Власти Китая до настоящего времени не предоставили детальную техническую документацию, касающуюся параметров подключения, скорости транспортировки, состава используемого топлива и точности определения переданной массы. В связи с этим наиболее точные сведения – масса в 142 килограмма и увеличение эксплуатационного периода на восемь лет – основываются на результатах научного исследования, где данная операция представлена как реализованный случай орбитального сервиса.

Следующий этап развития технологий представляет собой задачу значительно большей сложности. Китайские ученые отмечают необходимость разработки технологии орбитальной перекачки криогенных компонентов топлива, таких как жидкий кислород, водород и метан. Эти вещества требуют поддержания экстремально низких температур и сложной системы контроля испарения и давления, поскольку они критически важны для обеспечения работы будущих крупных космических аппаратов и межпланетных миссий.