Първият опит на Китай да достигне Марс така и не успя да излезе от ниската орбита на Земята. През ноември 2011 г. китайската сонда Инхуо-1 (Yinghuo-1), привързана под Fobos-Grunt (руски космически кораб, построен да донесе проби от по-големия от двата спътника на Марс), излетя от космодрума Байконур в Казахстан на украинска ракета „Зенит“. Точно по времето, когато серия от изгаряния на двигателя е трябвало да ги изпрати на път към Марс, контактът бе загубен. Два месеца по-късно, след неуспешни опити за възстановяване на контакта, злополучната двойка пада обратно на Земята.
Близо девет години и четири „прозорeца на възможността“ към Марс по-късно, Китай е готов да опита отново. Този път обаче Пекин разполага с възможностите да превърне самия опит в първата междупланетна мисия в страната. Успехът ще изисква използване и комбиниране на опита и технологиите, разработени в лунното проучване и други области. Междувременно, космическата програма на Китай се развива бързо през последните десетилетия. Ян Лиуей стана първият китайски астронавт през 2003 г., а миналата година Чан‘ъ-4 (Chang’e-4) стана първият космически кораб от която и да е държава, който се приземи на тъмната страна на Луната.
И сега първата изцяло подготвена в Китай мисия до Марс вече е на път към Червената планета.
Сутринта на 23 юли 2020 г. мисията Тиенуън-1 (Tianwen-1) стартира с ракетата Long March 5 от центъра за сателитно изстрелване Уънчан на остров Хайнан.[i]
Тиенуън-1 се състои от орбитална машина (спътник) и двойка сонда/марсоход: комбинация от устройства, които никога досега не са били изстрелвани заедно към Червената планета. Амбицията на Тиенуън-1е особено поразителна, като се има предвид, че това е първият опит на Китай за пълна мисия до Марс. Пекин изстреля сондата Инхуо-1 към Червената планета през ноември 2011 г., но космическият кораб отлетя заедно с мисията на Русия „Фобос-Грунт“ и това изстрелване не успя заради проблеми с двигателите, оставяйки сондите в капана на земната орбита. Предизвикателствата пред мисията са огромни, особено в сравнение с лунните полети. Повече от 40 мисии на Марс са проведени от 60-те години, но само около 50% са успешни. Коефициентът на успех при кацане е още по-нисък и само САЩ са успели в мекото кацане на Марс. Разликата в гравитацията също изисква различия в дизайна на марсохода и лунните роувъри. Соларните панели на сондата за Марс са различни от тези на лунните сонди поради различната интензивност на светлината. Дизайнерите на сондата също се притесняват от пясъчните бури на Марс и се опитват да сведат до минимум риска от щети от пясък и прах.
„Тиенуън-1 ще излезе на орбита, ще кацне и ще пусне марсоход още при първия си опит и ще координира наблюденията със спътника в орбита“, пишат членовете на екипа в доклад за Nature Astronomy, очертаващ основните цели на мисията. „Никоя планетарна мисия никога не е била изпълнявана по този начин. Ако бъде успешна, това означава значителен технически пробив”.[ii]
Ако всичко върви по план, Тиенуън-1 ще пристигне на Червената планета през февруари 2021 г. Двойката сонда/марсоход ще се докосне до повърхността на Марс два до три месеца по-късно някъде в Utopia Planitia: голяма равнина в Северното полукълбо на планетата, където също кацна Викинг-2 (Viking 2) на НАСА през 1976 г.
След това захранваният със соларна енергия марсоход ще прекара около 90 марсиански дни, или сола, изучавайки подробно околностите му. (Един ден на Марс е приблизително 40 минути по-дълъг от деня на Земята.) Това той ще направи с шест различни научни инструмента, които Nature Astronomy определя като мултиспектрална камера, теренна камера, радар за подпочвени изследвания, детектор на повърхностния състав на Марс, детектор за магнитно поле и метеорологичен монитор. В крайна сметка спътникът ще се настани в полярна елиптична орбита, която го отвежда доста близо до повърхността на Марс – само 265 километра. Космическият кораб ще предава информация от марсохода и ще събира собствени научни данни.
Този марсиански изследовател на четири колелета тежи 240 килограма, което го прави два пъти по-тежък от моделите Юту (Yutu) на Китай за изследване на лунната повърхност.
Като цяло Тиенуън-1 има за цел „да вземе мерките“ на Марс по няколко различни начини. По-конкретно, научните цели на Тиенуън-1 включват: (1) картографиране на морфологията и геоложката структура, (2) изследване на характеристиките на повърхността на почвата и разпределението на водата и леда, (3) анализ на състава на повърхностния материал, (4) измерване на йоносферата и характеристиките на марсианския климат и среда на повърхността и (5) описване на физическите полета (електромагнитни, гравитационни) и вътрешната структура на Марс.[iii]
Що се отнася до името на мисията, Тиенуън означава „Въпроси към небесата“ и е взето от заглавието на стихотворение от поета Чи Юан (Qu Yuan), живял от около 340 до 278 г. пр.н.е.
Марсианско лято
В момента осем апарата – американски, европейски и индийски са на орбита около Марс или на повърхността му. Тиенуън-1 беше втората мисия на Марс, която излетя от Земята през последните четири седмици.
Спътникът „Надежда“ на Обединените арабски емирства стартира на 19 юли за проучване на марсианската атмосфера и климат, излизайки в космоса с японската ракета H-2A. Подобно на Тиенуън-1, „Надежда“ (известна още като Emirates Mars Mission) е историческа: Това е първата междупланетна мисия, разработена някога от арабска държава.
А лятото за Марс още не е приключило. Следващият марсоход на НАСА – 1-тонният Perseverance, излетя на 30 юли.
Това струпване на няколко изстрелвания в кратък период е продиктувано от орбиталната динамика; Земята и Марс се подреждат правилно за междупланетни мисии само за няколко седмици веднъж на 26 месеца. Европейско-руският марсоход ExoMars трябваше да се присъедини към стартиращите това лято мисии, но той претърпя технически проблеми и сега трябва да изчака до 2022 г.
Интересът към Марс от страна на великите сили е подчертан в последно време. Още в началото на своя мандат президентът на САЩ Доналд Тръмп упълномощи НАСА да „води иновативна програма за космически проучвания за изпращане на американските астронавти обратно на Луната и в крайна сметка – на Марс“. Той създаде и Space Force – нов клон на въоръжените сили, с който иска да покаже, че космосът е поле на бъдещи действия на Вашингтон, не по-малко важен от традиционните три измерения (суша, въздух и вода), както и киберпространството.
Защо Марс е толкова важен за Китай?
Първо, за Китай стигането до Марс е един от глобалните космически показатели, който трябва да бъде постигнат от всяка космическа сила. Успешната мисия на Марс незабавно издига държавата и обществото ѝ до елитния космически клуб, за който няколко държави са мечтали, а още по-малко са постигнали.[iv] Докато китайските диригенти на космическата политика са категорични, че тяхната дългосрочна космическа амбиция е непрекъснато да развиват капацитет за цислунарно присъствие (в пространството между Земята и Луната), те ясно осъзнават, че за целите на глобалния престиж и репутация, приземяването на Марс е желана награда. За общността на космическите ентусиасти, мисия на Марс сигнализира за сериозна ангажираност с откриването и развитието на човешкия капацитет, разбиране и може би един ден – заселване на далечни планети. Китайските космически учени изразиха цели за човешко заселване на космоса и възприемат успешна мисия на Марс като подобряване на този ключов космически капацитет. През 2019 г. Китай откри първата си база за симулация на Марс с площ 53 330 квадратни метра (на цена 22,3 милиона долара) в град Мангай, разположен в сухия пустинен район на басейна Кайдам в платото Цингхай-Тибет, насочена към запознаване на хората с живота на Марс и оцеляване в подобна среда. Безплодният скалист пейзаж в този регион наподобява топографските условия, открити на Марс.
Второ, Марс е най-близката до нашата планета в Слънчевата система. Да може да кацне там и да разработи марсианска стратегия за развитие на космоса, ще увеличи значително космическата инфраструктура на Китай. Тази инфраструктура обхваща развитието на цислунарния капацитет, включващ развитие на сателитно присъствие в точките на Лагранж и роботизирано присъствие на лунната повърхност. Китай разположи своя спътник Циециао (Queqiao) на L2, за да помогне за комуникация между лунния модул Чан (Chang) 4 и контрола на мисията на Земята. В края на тази година Китай ще стартира мисията за връщане на лунни проби с Чан 5. Подобна мощна комуникационна технология ще трябва да бъде усъвършенствана за мисията на Китай до Марс.
Важно е, че стратегията на Китай за Марс не е на парче, а е неразделна част от по-голямата космическа логистична инфраструктура. През април 2020 г. Китайската комисия за национално развитие и реформи добави космическата инфраструктура към списъка си с „нова инфраструктура“, насочващ приоритетите на правителството и инвестициите. Пекин изгражда наистина независима космическа инфраструктура, която включва независимото си сателитно съзвездие Бейдоу (BeiDou), капацитета за присъствие на луната, независима космическа станция и сега – новата мисия на Марс.[v]
След като всичко бъде завършено и демонстрирано, Китай ще работи за предлагането на алтернативна надеждна космическа инфраструктура на останалия свят, като по този начин се конкурира за глобално лидерство в космоса. Мисия на Марс ще повиши легитимността на Китайската комунистическа партия както вътрешно, така и външно, и ще засили доверието в неговия Коридор за космическа информация, предлаган на членовете на инициативата „Един пояс, един път“.
Трето, кацане на Марс ще подобри автоматизирания капацитет на Китай за проникване в дълбокия космос. Тъй като на Марс има атмосфера, марсоходът ще се нуждае от топлинен щит, както и от парашут и тяги, за да забави скорост, докато се спуска към повърхността, преминавайки през тънкия въздух на Марс, при това с изцяло автоматизирани функции. Нещо повече, комуникацията между Земята и Марс отнема около 40 минути, което означава, че марсоходът ще трябва да изпълнява сложни автономни маневри, което на свой ред пък значи, че ще трябва да бъде снабден с възможност за вземане на самостоятелни решения.
Китайските конструктори уточняват, че „марсоходът трябва да може да “усеща” околната среда, да планира маршрута си, да провежда научно проучване и да открива неизправности. Това трябва да е мобилен интелект“. Ръководителят на мисията до Марс Цуй Сяофън (Cio Xiaofeng) посочва, че предизвикателствата от седем месеца пътуване до Марс (юли 2020-февруари 2021 г.) плюс седемте минути време за кацане ще се окажат тест за космическия капацитет на Китай. След като приземяването на Марс приключи успешно и сондата освободи 240-килограмовия марсоход, захранван със слънчева енергия, той ще поддържа комуникационната си система непокътната и функционираща за планирания период (90 марсиански дни). Така Китай ще се превърне в единствената страна, освен САЩ, която ще успее да извърши този подвиг. Няколкото мисии на бившия Съветски съюз на Марс, макар да успяха да достигнат марсианска орбита, катастрофираха по време на спускането или загубиха комуникационни секунди при кацане.
Четвърто, Китай вярва, че мисия на Марс, която реализира и трите подвига (успех в етапите на орбитата, кацането и работата на повърхността) още в първия си независим опит, ще удиви човечеството и ще установи високия статус на неговата космическа научна общност. В интервю през 2016 г. Йе Пейдзян (Ye Peijiang), бащата на лунните сонди на Китай, заяви, че „въпреки че ние не сме първата азиатска държава, изпратила сонда на Марс [Индия беше първата азиатска държава, изпратила кораб на Марс през 2014 г.], искаме да започнем от по-високо ниво“. Според него, ако мисията достигне орбита, кацне и проучи планетата, това ще бъде безпрецедентно.
Китай е дълбоко загрижен за това как другите възприемат неговите постижения в космоса. Това бе очевидно, когато China.org.cn публикува видео съобщение от руските членове на екипажа на Международната космическа станция Анатолий Иванишин и Иван Вагнер, изпратено до Китай в чест на деня на Космоса в Китай на 24 април. Съобщението от двамата руски космонавти гласи:
„Постиженията на Китай през 50-те години от създаването на националната космическа програма заслужават да бъдат признати и уважавани. Въпреки че сега човечеството е изправено пред тежка криза, свързана с епидемиологичната заплаха, такива важни годишнини не бива да бъдат засенчвани“.
Пето, Китай има за цел да се превърне в сериозен претендент в добива на научни познания в дълбокия космос. Китайският марсоход ще носи общо шест научни инструмента, включително наземна радарна станция, която ще бъде „първата по рода си“, заедно с марсохода Perseverance на НАСА, за да картографира подземната повърхност на Марс, включително търсене на знаци на вечно замръзнала почва. Така събраната информация ще е без еквивалент за научната общност и ще има огромна стойност при определянето на по-нататъшната стратегия на великите космически сили.[vi]
Изследване, а не надпревара
Китайската мисия на Марс е част от по-голямото развитие на космическата инфраструктура, насочена към постигане на космическо господство до 2049 г. И двете увеличават технологичния капацитет на Кита, повишавайки престижа, репутацията и надеждността на космическата му програма. Трябва да се отбележи фактът, че инвестициите на Китай в лунните програми и тези за развитие на дълбок космически капацитет продължават едновременно. След като има успешна китайска мисия на Марс, се очаква Китай да се концентрира върху разработването на технологии като радиоизотопния термоелектрически генератор (RTG) и да инвестира в изграждането на космически кораби с ядрени двигатели, при положение че има амбиции за изпращането на кораби в дълбокия космос. Бао Ваймин, ръководител на Комитета за наука и технологии в Китайската аерокосмическа научно-технологична корпорация и член на Китайската народна политическа консултативна конференция, уточни, че след успеха на двете критични космически мисии, планирани за 2020 г. (Тиенуън-1 до Марс и мисията Чан‘ъ 5 за връщане на проба от Луната), Китай ще премине към мисия за връщане на проба от Марс (2028 г.) и кацане на лунния южен полюс (2030 г.).
Намерението на Китай за мисия на Марс бе изразено през 2012 г. веднага след провала на първата му такава в орбита на Червената планета. През 2016 г. Пекин определи краен срок до 2020 г. за постигането на тази цел. Впоследствие имаме още една китайска космическа мисия, която е на път да изпълни заложеното: подвиг, който предлага някакво ниво на предсказуемост за бъдещи космически сценарии: Китай стартира своята постоянна космическа станция и ракетата за многократна употреба в партньорство с частния сектор (2021 г.), космически спътник със слънчева енергия (2025 г.) и втората му самостоятелна мисия на Марс (2028 г.). До 2040 г. Китай се надява да постигне една от технологиите, способни завинаги да променят играта за космическите пътувания: космически кораб задвижван с атомна енергия. Ако успее, ядреният космически кораб ще предложи на Китай подобрена технология за открития космос – нещо, над което умовете на азиатската нация работят вече десетилетия. Като се има предвид моделът му на успех в космоса, определено трябва да следим за бързо развиващият се космически капацитет на Китай, докато страната отправя погледа си към Марс и отвъд.
[i] Wall, Mike, China launches ambitious Tianwen-1 Mars rover mission, Space.com, достъпна на https://www.space.com/china-tianwen-1-mars-mission-launch.html
[ii] Jones, Andrerw, China raises the stakes with second Mars attempt, Space News, достъпна на https://spacenews.com/china-raises-the-stakes-with-second-mars-attempt/
[iii] China’s first Mars mission faces unprecedented challenges, Xinhua, July 26, 2020, достъпна на http://www.xinhuanet.com/english/2020-07/26/c_139241244.htm
[iv] Griffiths, James, Mars is the latest arena in the US-China rivalry, with both countries launching probes this month, CNN, достъпна на https://edition.cnn.com/2020/07/22/tech/china-us-nasa-mars-uae-intl-hnk-scn/index.html
[v] Goswami, Namrata, Why Is China Going to Mars?, The Diplomat, достъпна на https://thediplomat.com/2020/07/why-is-china-going-to-mars/
[vi] Oberhaus, Daniel, China’s First Mars Rover Launch Could Make History, Wired, достъпна на https://www.wired.com/story/chinas-first-mars-rover-launch-could-make-history/
