Эскиз станции (в центре модуль «Тяньхэ») с пристыкованными пилотируемым кораблём «Шэньчжоу» (внизу), двумя модулями «Вэньтянь» и «Мэнтянь» (слева и справа) и грузовым кораблём «Тяньчжоу» (вверху)
Базовый модуль станции, «Тяньхэ», был запущен 29 апреля 2021 года, модуль «Вэньтянь» — 24 июля 2022 года, третий модуль — «Мэнтянь» — 31 октября 2022 года[5]. Запуск четвёртого, летящего рядом телескопа «Сюньтянь», запланирован на 2025 год[6].
«Тяньгун» стала третьей в мире многомодульной пилотируемой орбитальной станцией, после станций «Мир» и МКС, но меньшей по размерам. В составе из трёх модулей она имеет массу более 60 т, а со временем может быть расширена до 100 и более тонн[7].
Это третий китайский посещаемый орбитальный объект, запущенный по программе «Тяньгун». Первыми двумя были космические лаборатории (кит.空间实验室) «Тяньгун-1» и «Тяньгун-2», предназначенные для отработки процессов стыковки, дозаправки и экспериментов, связанных с длительным пребыванием экипажей на орбите. Такая же экспериментальная «Тяньгун-3» была отменена ещё при проектировании в пользу эксплуатационной стадии, подчёркнутой удалением номера из названия[8].
Концепция построения китайской пилотируемой космической станции была одобрена в 2010 году.
В 2013 году для этой программы, по результатам массовых опросов и работы экспертов, было выбрано название «Тяньгун» («небесный чертог», кит. 天宫). Для создаваемой космической станции принято решение использовать название «космическая станция „Тяньгун“» (кит.天宫空间站).
Начало строительства станции с течением времени переносилось: в 2016 году — на 2018 год[9], в 2017 году — на 2019[10]. Перенос был связан, в том числе, с неудачным запуском в 2017 году ракеты-носителя «Чанчжэн-5». В апреле 2018 года первый модуль станции планировалось вывести на орбиту Земли в 2020 году[11].
29 апреля 2021 года с космодрома Вэньчан в южной провинции Хайнань при помощи тяжёлой ракеты-носителя «Чанчжэн-5Б» (Long March-5B, CZ-5B) был запущен и успешно вышел на заданную орбиту базовый модуль «Тяньхэ»[12]. 24 июля 2022 года к нему был пристыкован научный модуль «Вэньтянь»[13], а 1 ноября 2022 года — второй научный модуль, «Мэнтянь».
Первый беспилотный грузовой космический корабль, «Тяньчжоу-2», впервые состыковался со станцией 30 мая 2021 года.
С 17 июня по 16 сентября 2021 года на станции работал экипаж корабля «Шэньчжоу-12», с 15 октября 2021 года по 16 апреля 2022 года — экипаж «Шэньчжоу-13», с 5 июня по 4 декабря 2022 года — «Шэньчжоу-14». С 29 ноября 2022 года на станции работал экипаж «Шэньчжоу-15», совершивший первую «пересменку на орбите» в истории Китая. С 30 мая 2023 года его сменил экипаж «Шэньчжоу-16».
В декабре 2022 года Ван Сян, глава программы Тяньгун в CAST, заявил, что следующая фаза строительства станции может начаться с добавления к ней блока, созданного на основе «Тяньхэ» — для расширения доступного тайконавтам объёма, повышения их комфорта и увеличения научных и стыковочных возможностей станции. Однако эти планы ещё не утверждены[14].
В отличие от одномодульных посещаемых орбитальных аппаратов «Тяньгун-1» и «Тяньгун-2», китайская космическая станция состоит из нескольких модулей. Первый, базовый модуль станции имеет название «Тяньхэ». К нему пристыкованы научные модули «Вэньтянь» и «Мэнтянь», в форме буквы Т. Базовый модуль имеет 5 стыковочных узлов, поэтому в будущем данная конфигурация может быть расширена дополнительными модулями[17].
К этой конструкции стыкуются транспортные пилотируемые корабли «Шэньчжоу» и грузовые корабли «Тяньчжоу» массой 13 т, с полезной нагрузкой до 6,5 т, созданные на основе целевого модуля «Тяньгун-1».
Модуль с телескопом «Сюньтянь» (кит.巡天, буквально: «Патрулирующий небо») решили сделать автономным, однако орбита у него будет общая со станцией[9]. Он должен будет периодически причаливать к осевому стыковочному узлу стыковочного отсека станции для обслуживания и замены научных приборов[18].
Общие данные
Масса — около 66 т (3 модуля по 22 т каждый);
Длина основного модуля (без транспортных кораблей) — 18,1 метра;
Ширина (по концам лабораторных модулей) — 40 метров;
Максимальный диаметр корпуса каждого из модулей — 4,2 метра;
Первоначальный срок службы 10 лет, с возможностью продления до 15 лет[19]. Без учёта кораблей, после завершения первого этапа строительства станция весит около 66 т, по массе и размерам уступая примерно в 2 раза советской орбитальной станции «Мир» (124 т) и в 7 раз — МКС (417 т)[2][20]. По словам Чжоу Цзяньпина, она будет весить 100 т и вмещать трёх космонавтов (хотя уже после пристыковки модуля «Вэньтянь» рассчитана и на экипаж из 6 человек), и при необходимости может быть расширена[7].
На станции работает система полного восстановления воды, поддерживая её замкнутый цикл и позволяющая значительно сократить расходы на обслуживание станции[21].
Устройство станции
В основу устройства станции заложен модульный принцип.
Служебный отсек базового модуля станции имеет 5 андгрогинно-периферийных стыковочных узлов: 1 кормовой и 4 на переднем стыковочном отсеке — передний, надирный, левый и правый. На правый и левый пристыкованы модули «Вэньтянь» и «Мэнтянь»[22] (изначально оба этих модуля пристыковывались к переднему СУ, а затем были перестыкованы манипулятором «Ляппа» на боковые). Остальные три СУ используются в качестве портов для пилотируемых и грузовых кораблей.
Китайская система стыковки основана на российском стандарте АПАС[23] и имеет такой же внутренний диаметр 80 см[24]. Её разработкой занимается Восьмая академия аэрокосмической науки и техники. Система рассчитана на пристыковку массы до 180 т[25].
На станции есть два люка для выходов в открытый космос: на модуле «Вэньтянь», диаметром 1 метр, и на модуле «Тяньхэ», диаметром 85 см[26]. На модуле «Мэнтянь» имеется шлюз для экспонирования материалов на внешней поверхности станции[27].
Роботизированные манипуляторы станции
Станция оснащена пятью роботами-манипуляторами. Chinarm самый длинный из них. Он является 10-метровым роботизированным манипулятором SSRMS (Space Station Remote Manipulator, — «дистанционный манипулятор космической станции») и аналогичен канадскому манипулятору Канадарм2 на МКС. Chinarm установлен на базовом модуле Тяньхэ. Задачи, которые может выполнять роботизированная рука, включают:
1) Поддержка выхода космонавтов в открытый космос
2) Транспозиция кабины
3) Обработка грузов за бортом
4) Проверка состояния за бортом
5) Обслуживание крупногабаритного оборудования вне кабины
Модуль Вэньтянь оснащен роботом-манипулятором SSRMS меньшего размера, длиной 5 метров, который в 5 раз более точен в позиционировании. Манипулятор Вэньтянь в основном используется для переноса внекорабельных экспериментов и другого оборудования за пределы станции во время выхода космонавтов в открытый космос. На манипуляторе Chinarm установлен разъем для двух рук, что обеспечивает возможность соединения с роботом-манипулятором Вэньтянь, расширяя его пределы досягаемости и грузоподъемности.
Модуль Мэнтянь несёт механизм сброса полезной нагрузки, установленный для помощи в перемещении груза. Манипулятор может извлекать эксперименты из грузового шлюза, а затем устанавливать их на внешние адаптеры, установленные снаружи модуля. Его также можно использовать для запуска микроспутников.
Два робота-манипулятора Indexing установлены поверх стыковочных портов для двух лабораторных модулей, чтобы помочь перемещать их во время строительства.
Тайконавты выполнили ряд задач, включая установку удерживающих устройств для ног и внекорабельной рабочей площадки на механическом рычаге, а также подъём внекорабельной панорамной камеры.
Установка насосного оборудования, подъём внешней панорамной видеокамеры, а также подготовка и закрепление на внешней обшивке станции набора инструментов[46].
Установка блока насосов, монтаж панорамной камеры и вспомогательного оборудования на модуле «Вэньтянь»[49]. Первый выход через шлюзовую камеру модуля «Вэньтянь»[50].
Установка дополнительных насосов на модуле «Мэнтянь» и системы автоматической доставки грузов изнутри станции через шлюзовую камеру на её поверхность и обратно с помощью механических манипуляторов[53].
Пробный ремонт солнечных батарей основного модуля "Тяньхэ"с использованием роботизированного манипулятора из-за повреждений, вызванных микрометеоритами и космическим мусором.[61]
Установка защитных устройств от космического мусора[65]. Согласно неофициальной информации, побит мировой рекорд длительности выхода в открытый космос.[66]
Установка устройств для защиты от космического мусора, осмотр наружного оборудования и оснащения.[67]
Седьмая ВКД состоялась в один день с выходом в открытый космос из МКС российских космонавтов Сергея Прокопьева и Дмитрия Петелина; это был первый выход в открытый космос из двух орбитальных станций в один и тот же день. До этого единственный «парный» выход в истории состоялся 16 сентября 1993 года, из станции «Мир» и «Спейс шаттла» миссии STS-51[68].
Отчёты о работе на станции
30 декабря 2024 года Канцелярия программы пилотируемой космонавтики Китая[кит.] опубликовала первый «Отчёт о прогрессе в научных исследованиях и приложениях на Китайской космической станции» (кит.упр.中国空间站科学研究与应用进展报告),
подведя итог двухлетней работы на станции со времени её создания. В документе отмечаются четыре совершённых пилотируемых полёта с 5 экипажами, всего 15 человек, совершившими 10 выходов в открытый космос, мировой рекорд продолжительности выхода в открытый космос, установленный экипажем «Шэньчжоу-19»; 181 осуществлённый на орбите научный и прикладной проект; 300 терабайт полученных научных данных; более 500 опубликованных по результатам исследований научных статей с высоким SCI, 150 патентов на изобретения. Подобный отчёт планируется далее выпускать ежегодно[69][70].
Инциденты
В декабре 2021 года правительство Китая направило ноту протеста в ООН в связи с тем, что 1 июля и 21 октября того года[71] спутники Starlink компании SpaceX осуществляли опасное приближение к станции, подвергая опасности жизни и здоровье тайконавтов и нарушая статью 5 Договора о космосе, подписанного и ратифицированного США. Для избежания столкновения станция вынужденно предпринимала превентивные меры[72][73][74][75].
