Třetí nebeský palác

Čína by chtěla dokončit svou kosmickou stanici v roce 2022. V nadcházejících třech letech je proto v plánu více než 10 misí nutných ke konstrukci a provozu, které zaručí získání praxe z dlouhodobých pobytů a osvojení si techniky stavby v kosmu. Poté se očekávají komplexní experimenty v prostředí mikrogravitace, pravidelné střídání dlouhodobých expedic a bezpilotní zásobovací mise. Čína už menší kosmické laboratoře provozovala v minulosti, ale nová stanice bude v mnoha ohledech složitější a novátorská. Již tento rok se dočkáme zahajovací fáze. Historicky první let rakety CZ-5B (Dlouhý pochod-5B), která poletí s prototypem kosmické lodi nové generace je stále v plánu na duben. Mise bude bezpilotní, a pokud se povede, otevře cestu i k nové kosmické stanici. Průběh plánovaného letu bude velmi podobný americké misi z roku 2014, při které byla poprvé vyzkoušena nová víceúčelová kosmická loď Orion, kterou tehdy do kosmu vynesla silná raketa Delta IV Heavy. Raketa Dlouhý pochod ve variantě 5B poletí poprvé. Novinkou je absence druhého stupně, který je nahrazen velkým aerodynamickým krytem. Nosič tak vynese náklad pouze za pomoci 4 postranních urychlovacích bloků a centrálního stupně. Cílem bude vynesení nové kosmické lodi na protáhlou eliptickou oběžnou dráhu (8000 km), což jí později umožní vstoupit do atmosféry Země větší rychlostí. Vyšší návratová rychlost umožní vyzkoušet tepelný štít v podmínkách blížících se návratu od Měsíce. Na palubě lodi bude řada experimentů a váha celé sestavy bude odpovídat hmotnosti centrálního modulu Tchien-che nové stanice, který by měl být vynesen v roce 2021. Jen palivo bude vážit 10 tun a umožní lodi vyzkoušet během mise celou řadu manévrů. Test by měl prokázat funkčnost nového tepelného štítu, padáků a přistávacích airbagů.

Porovnání dvou typů raket Dlouhý pochod- 5. Vlevo se nachází třída 5B, která má na první pohled větší kryt, ale postrádá horní stupeň. Vpravo je klasická verze.

Porovnání dvou typů raket Dlouhý pochod-5. Vlevo se nachází třída 5B, která má na první pohled větší kryt, ale postrádá horní stupeň. Vpravo je klasická verze. Obrázek: https://thealphacentauri.net/CNSA

Klíčové bude otestovat důležité funkce nové kosmické lodě i zmiňované rakety CZ-5B, což je vlastně upravená verze nejsilnější čínské rakety CZ-5 a právě tato varianta bez druhého stupně bude sloužit k dopravě některých částí stanice na nízkou oběžnou dráhu a je tedy pro celý program naprosto klíčová. Speciálně pro tento typ konstruktéři vyvinuli nový aerodynamický kryt o délce 20,5 metru s šířkou 5,2 metru. Celá raketa bude 53,7 metrů vysoká s centrálním stupněm o průměru 5 metrů, na který jsou umístěny čtyři pomocné motory, každý o průměru 3,35 metru. Raketa Dlouhý pochod-5B využívá jako palivo kerosin, kapalný vodík a kapalný kyslík. Startovací hmotnost je 849 tun a na nízkou oběžnou dráhu dokáže vynést okolo 25 tun. Výkonem se tedy řadí mezi nejsilnější rakety současnosti. Raketa, nová kosmická loď a centrální modul stanice se v současnosti podrobují zkouškám ve vesmírném centru Wen-čchank v provincii Chaj-nan a proběhl už i vývoz na rampu a to i přesto, že v březnu selhala nová raketa CZ-7A a nedávno i CZ-3B. Spekuluje se, že tyto neúspěchy budou mít dopad na celou řadu budoucích misí včetně harmonogramu výstavby stanice a plánované misi k Marsu. Čína, jak známo, není v informování veřejnosti příliš sdílná a tak se řadu informací dozvídáme často až na poslední chvíli.

Letos se tedy krom již zmiňovaného startu chystají další dva lety nosiče CZ-5 v základní variantě. První kus vynese čínskou sondu včetně vozítka na průzkum Marsu a druhý měsíční sestavu Čchang-e 5 v druhé polovině roku. Zda se to skutečně povede, bohužel nejde kvůli zmiňovaným problémům s jistotou říct. Pojďme se teď ale přesunout k nové stanici a trochu si jí představit.

Nová a moderní

Čínská vesmírná stanice Tchien-kung 3 (Nebeský palác 3) bude mít tvar písmene T s výrazným centrálním modulem Tchien-che (Harmonie nebes), na který bude z každé strany přidělaný laboratorní segment. První výzkumná část nese název Wen-tchien (Pátrání po nebesích) a druhý laboratorní modul Meng-tchien (Snění o nebesích). Centrální sekce kosmické stanice bude 16,6 metrů dlouhá s průměrem 4,2 metru a půjde o řídící a tedy i klíčovou část. Její hmotnost bude asi 22,5 tun a nabídne prostor pro dlouhodobý pobyt třem tchajkonautům (viz slovníček). Obyvatelná část uvnitř modulu nabídne asi 50 kubických metrů a po rozšíření o dvě laboratoře na každém konci nabídne prostor až 110 kubických metrů, což poskytne tchajkonautům komfortní prostor pro práci i odpočinek, tvrdí experti z Čínské akademie kosmických technologií (CAST), kteří jsou hlavními vývojáři všech segmentů. Prakticky všechny části stanice jsou již prý dokončené a čeká je řada zkoušek. Čína tvrdí, že dokončení orbitálního komplexu by ráda stihla do roku 2022 a podle CMSA (Čínská vesmírná agentura pro pilotované lety) je v plánu více než 10 misí v nadcházejících třech letech spjatých právě s tímto programem. Odborníci se shodují, že před Čínou leží ještě mnoho výzev a hodně bude záležet na tom, jak dopadne onen zmiňovaný první let rakety Dlouhý pochod-5B.

Model centrálního modulu „Harmonie nebes“ nové stanice ve skutečné velikosti.

Model centrálního modulu „Harmonie nebes“ nové stanice ve skutečné velikosti. Obrázek: chinadaily.com

Malá, ale soběstačná

Důraz během konstruování byl kladen na co možná největší soběstačnost nového nebeského paláce. Například vodní pára vznikající z dýchání tchajkonautů bude zpětně kondenzována. Také moč bude, podobně jako na Mezinárodní vesmírné stanici, recyklována. Bude tedy vyčištěna na pitnou a užitkovou vodu. Dalším koloběhem bude vodík, produkovaný při elektrolýze, sbírán spolu s oxidem uhličitým vydechovaným osádkou na palubě. Následnou chemickou reakcí se bude vytvářet další kyslík pro systém podpory života. Stanice bude samozřejmě zaměřena na vědu. V útrobách bude více než tucet vědeckých skříní (rack) a na vnější části bude umístěna platforma pro externí experimenty. Na stejnou oběžnou dráhu, jako Nebeský palác, by měl být v roce 2024 umístěn i optický teleskop Sun-tchien (Nebeský křižník). Půjde v podstatě o samostatný modul, který bude vážit 10 tun. Průměr zrcadla teleskopu bude 2 metry a rozlišení má mít stejné jako legendární Hubbleův vesmírný dalekohled. Oproti němu však bude mít až 300x větší zorné pole. A podle dostupných informací jej půjde opravovat a vylepšovat. Vědecká zařízení na kosmické stanici podpoří stovky výzkumných projektů z nejrozmanitějších oborů jako: Astronomie, kosmologie, biotechnologie, fyzika a další a to včetně mezinárodních experimentů. Plánovaná životnost stanice je minimálně 10 let a vyloučeno není ani její postupné rozšíření. Celkově to bude vůbec nejsložitější čínský kosmický projekt v historii.

Umělecká představa čínské stanice. Včetně zásobovací lodě Tchien-čou (v pozadí) a pilotované lodě Šen-čou (v popředí).

Umělecká představa čínské stanice. Včetně zásobovací lodě Tchien-čou (v pozadí) a pilotované lodě Šen-čou (v popředí). Obrázek: 3dcat92

Dokončení a provoz modulární stanice Tchien-kung 3 (Nebeský palác 3) bude opravdovou výzvou. Komplex bude velikostí srovnatelný s kosmickou stanicí Mir a bude sestaven a provozován na nízké oběžné dráze s parametry 340-450 km se sklonem dráhy 42-43 stupňů. Stanici budou tvořit tři hlavní moduly spojené do tvaru písmene T. Centrální modul Tchien-che (Harmonie nebes) nabídne systém podpory života, spací kóje, společenský a hygienický prostor pro tři členy posádky nebo skladovací zázemí. Mimo to bude zajišťovat orientaci, řízení, energii, navigaci a komunikaci se Zemí. Na konci modulu budou připojovací porty s přechodovou komorou. Z vnější části bude modul například vybaven robotickou paží a sadou antén. Tuto část doplní dva vědecké moduly Wen-tchien (Pátrání po nebesích) a Meng-tchien (Snění o nebesích), které nabídnou záložní systémy a přídavné systémy navigace a avioniky. V jejich útrobách se bude nacházet celá řada přístrojů pro připravované experimenty v prostředí mikrogravitace. Moduly budou mít také externí plošiny pro další vědu a každý ponese pár solárních panelů. Centrální modul je v plánu vynést v roce 2021 a následovat ho budou v roce 2022 laboratorní segmenty  Wen-tchien a poté Meng-tchien. Na stejnou oběžnou dráhu se pak v roce 2024 podívá již zmiňovaný teleskop Sun-tchien. Plánovaná životnost stanice je minimálně 10 let a očekává se i mezinárodní účast.

Kosmická loď bez názvu

Dalším prvkem v programu je nová kosmická loď, která bude měřit na délku 8,8 metru a startovací hmotnost bude mít okolo 21,6 tun. Pojme 3 tchajkonauty a asi 500 kg nákladu. Loď byla nejen navržena pro obsluhu orbitální stanice, ale podle odborníků z čínské akademie kosmických technologii se v budoucnu vydá i k Měsíci. Návratová kabina bude dokonce znovupoužitelná, což by mělo pomoci ušetřit náklady. Kosmická loď je tedy navržena jak na nízkou oběžnou dráhu Země, tak pro mise do meziplanetárního prostoru a vyvinout pro ní univerzální tepelný štít byl prý opravdový oříšek. Loď bude pokryta tepelnými pláty, které půjdou po každém letu vyměnit a jejich správnou funkci ověří již zmiňovaný testovací let. Nová loď, která zůstává zatím bez názvu, bude ovšem létat k nové stanici až později. První lety tchajkonautů budou zajišťovat již prověřené kosmické lodě Šen-čou.

Nová kosmická loď během příprav na start.

Nová kosmická loď během příprav na start. Obrázek: CNSA

Čína zahájila svůj pilotovaný program už v roce 1992 a vytyčila si 3 hlavní cíle. První úkol splnil v roce 2003 tchajkonaut Jang Li-wej, který úspěšně odstartoval do kosmu a vrátil se v pořádku zpět na Zemi. Let trval 21 hodin a návratová kabina přistála ve Vnitřním Mongolsku. Mise Šen-čou 5 tak katapultovala Čínu na třetí místo zemí, které dokázaly na oběžnou dráhu vlastními silami vyslat člověka. Druhým cílem bylo vyvinout pokročilé technologie potřebné k provádění výstupů do volného kosmického prostoru a osvojení si technik spojování (dokování) kosmických těles na oběžné dráze. Tato fáze byla otestována v programu Tchien-kung (Nebeský palác) v rámci kterého se již podařilo umístit na oběžnou dráhu dvě krátkodobé laboratoře (Tchien-kung 1, Tchien-kung 2) a dalším a zároveň i posledním větším úkolem bude stavba dlouhodobé modulární stanice Tchien-kung 3. Úspěšným dokončením a provozem „Nebeského paláce“ tak Čína završí první éru svého pilotovaného programu a započne další, jejíž cíle se už rýsují. Jedním z dalších úkolů bude jistě oblet Měsíce a vývoj techniky schopné dopravit člověka na jeho povrch a dostat ho v pořádku zpět.

Čína zatím úspěšně uskutečnila v rámci programu Šen-čou celkem 11 misí, během kterých se na oběžnou dráhu Země podívalo v průběhu 6 z nich celkem 11 tchajkonautů (Šen-čou 5, 6, 7, 9, 10 a 11). Dále byla úspěšně provedena jedna bezpilotní zásobovací mise (Šen-čou 8) a ještě před lidmi se v rámci letu Šen-čou 2 do kosmu dostala řada zvířat včetně opice, psa a králíka. Jejich osud ovšem není bohužel znám. Spekuluje se, že během návratu selhal jeden z padáků a kabina kosmické lodi nejspíš přistála velmi tvrdě. Čínské úřady ale spekulace popírají. Nesporné je, že splněním všech těchto úkolů a úspěšným vynesením laboratoří Tchien-kung 1 a 2 Čína splnila už dva hlavní cíle svého pilotovaného programu a nyní přichází na řadu třetí, doposud nejtěžší úkol – postavit a spravovat dlouhodobě obyvatelnou kosmickou stanici.

Tchien-čou je prověřená bezpilotní kosmická loď, která bude zásobovat čínskou stanici.

Tchien-čou je prověřená bezpilotní kosmická loď, která bude zásobovat čínskou stanici. Obrázek: China Manned Space Agency

Čínská kosmická flotila:

K dokončení kosmické stanice a k zajištění bezproblémového provozu bude tedy třeba celá řada kosmických lodí včetně pilotovaných typů. A zde je jejich krátký přehled.

Automatická nákladní kosmická loď Tchien-čou (Nebeská loď)

Byla navržena k zásobování dlouhodobých expedic. Na své palubě může mít přes 6 tun nákladu, dvě tuny paliva a v kosmu vydrží zhruba tři měsíce. Její funkce byla prověřena v roce 2017, kdy se v kosmu celkem třikrát úspěšně spojila a rozpojila s laboratoří Tchien-kung 2. Loď na délku měří 9 metrů a největší průměr je 3,35 metru.

Pilotovaná kosmická loď Šen-čou vychází z konstrukce Sojuz.

Pilotovaná kosmická loď Šen-čou vychází z konstrukce Sojuz Obrázek: autor

Pilotovaná kosmická loď Šen-čou (Božská loď)

Vznikla v rámci Projektu 921 a skládá se ze tří částí:  Z hermetizovaného orbitálního modulu s bočním průlezem. Dále z návratové kabiny tvaru oblého kužele s vnitřním prostorem 6 m³ a třetí částí je servisní modul, kde jsou umístěny hlavní, brzdící i korekční motory nebo třeba systém podpory života a solární panely. Loď je určena pro maximálně tříčlennou osádku a přesto, že bývá často srovnávána s ruskou kosmickou lodí Sojuz, je v mnoha směrech odlišná. Již na první pohled je větší a je také modernější. Na délku měří téměř 9 metrů a největší průměr je 2,8 metru.

Pilotovaná kosmická loď nové generace

Prozatím bezejmenná kosmická loď je nejnovějším přírůstkem v čínské flotile a měla by být nástupcem lodí Šen-čou. Oproti předešlé generaci by ovšem měla být schopná letů do meziplanetárního prostoru. Pravděpodobně se využije pro lety k Měsíci. Podrobností zatím není mnoho, ovšem lze říci, že se podstatně liší od všech předešlých čínských lodí. Tvar je kuželovitý a podobou má blíž spíš k lodi Crew Dragon společnosti SpaceX. Na délku měří přes 9 metrů a skládá se ze dvou částí. Návratového a servisního modulu. S tím, že kabina by měla být znovupoužitelná. Její tepelný štít půjde po každém letu vyměnit. Nasazení do provozu lze očekávat po roce 2025.

Nová víceúčelová loď Číny zatím nemá žádné konkrétní jméno.

Nová víceúčelová loď Číny zatím nemá žádné konkrétní jméno. Obrázek: https://twitter.com/HomemDoEspacoBr/status/1237782545829412864

Zdroje informací:
http://forum.kosmonautix.cz/viewtopic
https://forum.nasaspaceflight.com
https://www.popsci.com closer-look-at-tiangong-3
https://en.wikipedia.org/wiki/large_modular_space_station

Zdroje obrázků:
https://staticsqui2019Tiangong_1_Space_Station.jpg
https://thealphacentauri.net/wp-content/uploa.jpg
https://img2.chinadaily.com.cn/images/201904.jpeg
https://staticsquid.comUntitled21.jpg
https://danielmarin.nauka.png
https://cdn.mos.cms.futurecdn.jpg
https://pbs.twimg.com/media.jpg

Třetí nebeský palác, 5.0 out of 5 based on 13 ratings
Pin It
(Visited 3 990 times, 1 visits today)
Kontaktujte autora článku - hlášení chyb a nepřesností, rady, či připomínky

Hlášení chyb a nepřesnostíClose

VN:F [1.9.22_1171]
Rating: 5.0/5 (13 votes cast)
(Visited 3 990 times, 1 visits today)
Níže můžete zanechat svůj komentář.

Více se o tomto tématu dočtete zde »
(odkaz vede na příslušné vlákno diskuzního fóra www.kosmonautix.cz)


34 komentářů ke článku “Třetí nebeský palác”

  1. poipop napsal:

    V části “Malá, ale soběstačná” se oba odstavce téměř opakují. Nejspíš to záměr nebyl. Jinak článek velmi zajímavý, shrnující současný pilotovaný program Číny. O tom je obecně velmi málo informací, a na českém webu jsem asi podobně souhrnný článek neviděl.

  2. Vaclav napsal:

    Číňané vskutku nezahálí. Řekl bych že se nezadržitelně sunou na druhé místo ve výzkumu kosmu. V atraktivní oblasti dálkových sond tam jsou již u Měsíce a pokud se povede letošní mise k Marsu tam budou i obecně. A to zcela pomíjím prosakující zprávy o přípravě sond třídy Voyager na rok 2024.
    V oblasti pilotované kosmonautiky je tam dostane nová pilotovatelná loď třídy Apollo již v polovině letošního roku, zahájí-li i stavbu čínského Miru.
    Termín 2022 pro čínsky Mir se mi nezdá reálný, znamenalo by to misi každé tři měsíce a to je tempo projektu Apollo. Pravděpodobnější bych viděl rok 2024, neb krom jiného nemusí jít vše hladce.
    Výhodou čínské kosmonautiky je že se ubírá již prošlapanými cestičkami a může se vyhnout, a zatím jak se zdá se i vyhýbá, nikam nevedoucím odbočkám.
    Kvalitní souhrnné zpracování dostupných informací. Díky.

    • gendibal napsal:

      Musím říct, že Číňanům fandím. Sice mají, z hlediska dosažených met, zpoždění 40-50 let za Sovětským svazem a USA, ale tvrdě makají na tom, aby ten rozdíl minimalizovali, přičemž slogan “dohnat a předehnat” u nich není jen prázdnou frází. Čímž chci říct, že na druhé místo se nesunou, na něm už vcelku bezpečně jsou, a jestli se jim povede i ten letošní Mars a tahle orbitální stanice, určitě půjdou dál. Postupují sice relativně pomalu (aspoň na můj vkus), nedá se to ani vzdáleně srovnat s vesmírnými závody v 50,-60. letech, ale jdou dopředu stabilním tempem a jistě. Nehrozí u nich, alespoň myslím, ten děsivý regres, který postihl Rusko a do značné míry i USA.

      • racek napsal:

        Zpoždění 50 let? Co je to zpoždění… třeba že to udělali o 50 let později. Ale nosiče a sondy rozhodně dělají na současné nejvyšší úrovni. A za chvíli budou zkoušet perspektivní kosmickou loď kategorie Orion na oběžné dráze. Brzo vypustí svůj Hubble s většími schopnostmi. Takže jsou vlastně už v mnoha věcech na úrovni. Pochopitelně, o vojenských družicích toho mnoho nevíme.

  3. Jiri Hadac napsal:

    Moc hezké Karle, povedlo se ti to. Opravdu zajímavé.
    Jak se bere nosič, který má jen první stupeň a boostery? Semi single stage to orbit či SSTO? A zapalují ty boostery jako indové? Nebo všechny najednou? Hoří s nimi i centrální stupeň, nebo ten se zapálí až po dohoření boosterů? 🙂 mě nejvíc zaujala ta raketa bez jakýchkoliv horních stupňů, přiznám se.
    Abych navázal na naše věčné diskuze, to by byl ale panečku hezký kryt pro SX co? 😀

  4. tonda napsal:

    Děkuji za pěkný článek o málo známých skutečnostech zpoza Velké zdi.Je jich jako šafránu.Dneska mě to ranní kafe skoro vystydlo!

  5. Jenda napsal:

    Ten základní blok na první pohled nápadně připomíná základní blok Miru.

  6. KarelT napsal:

    Děkuji za super článek ! Vzhledem k tomu že nová pilotovaná loď bude v ostrém provozu až po roce 2025 to znamená, že na stanici se bude létat zpočátku stále s lodí Šen-čou.

  7. Ondřej Šamárek napsal:

    Výborné a čtivé shrnutí. Dobrá práce! 😉

  8. Kamil napsal:

    Taky jim to trvá. Doufal jsem, že když jdou známou cestou, tak budou rychlejší. Ale jejich intervaly mezi starty jsou nudné.
    Těch 10 zmiňovaných misí bude pilotovaných? Budou se posádky střídat průběžně nebo přerušovaně? Plánují se také nějaké návštěvnické mise nebo jen dlouhodobé? A počítá se i s cizinci na palubě? Ještě s Číňany cvičí Samantha Cristoforeti?

  9. Libor Lukačovič napsal:

    Dobrá práca! 🙂

    Len by som upresnil, že na výstavbu celej stanice sa ráta s dvanástimi expedíciami.

  10. David R. napsal:

    Pokud se to tedy vše povede, a Čína vypustí teleskop na stejnou oběžnou dráhu se stanicí, předpokládám, že obě tělesa poletí ve formaci, tak nějak “na dohled”, s možností těsnějšího přiblížení a provádění oprav a údržby posádkou stanice. A to je naprosto geniální vychytávka, ala Musk. Zatímco na každou opravu Hubbleho musel startovat raketoplán, tady to bude znamenat pár pšouknutí motorků, zachycení teleskopu robotickou paží a čajkonauti můžou napochodovat (pardon, vyplout) s brašnou nářadí. Ale nejen to, mohou doplňovat do teleskopu palivo, možná chladivo, měnit baterky. Ale tím to nekončí – teleskopem mohou při vhodné zvdálenosti fotit stanici v ultimátní kvalitě a nepřekonatelných detailech. To tu ještě nebylo…

Zanechte komentář

You must be logged in to post a comment.