Чжуцюэ-2

Чжуцюэ-2 — это китайская многоразовая метан-кислородная ракета-носитель лёгкого класса, разрабатываемая частной компанией LandSpace. Является второй ступенью в семействе ракет «Чжуцюэ» (кит. 朱雀, «Алый Воробей») и на момент создания стала первой в мире метановой ракетой, успешно выведенной на орбиту. Отличается использованием двигателя TQ-12, работающего на сжиженном природном газе (метане) и жидком кислороде.

История создания

Разработка «Чжуцюэ-2» началась во второй половине 2010-х годов на фоне активного развития частной космонавтики в Китае. Компания LandSpace, основанная в 2015 году, первоначально занималась созданием твёрдотопливных ракет, но к 2018 году переориентировалась на перспективное метановое топливо. Выбор метана был обусловлен его высокой доступностью, низкой стоимостью и потенциальной возможностью использования для дозаправки на Марсе (технология ISRU).

Первый испытательный пуск «Чжуцюэ-2» состоялся 14 декабря 2022 года с космодрома Цзюцюань, но закончился неудачей из-за аномалии работы двигателей третьей ступени. После доработок второй полёт был осуществлён 12 июля 2023 года — ракета успешно вывела на низкую околоземную орбиту несколько малых спутников, включая экспериментальные аппараты. Этот пуск стал первым в мире успешным орбитальным запуском метановой ракеты.

Конструкция

«Чжуцюэ-2» представляет собой двух- или трёхступенчатую ракету-носитель (в зависимости от модификации). Основные характеристики:

• Длина: около 49,5 м (для двухступенчатого варианта).
• Диаметр: 3,35 м (первая ступень), 3,35 м (вторая ступень).
• Стартовая масса: порядка 219 тонн.
• Грузоподъёмность: до 4 тонн на низкую опорную орбиту (для одноразового варианта); до 1,5 тонн на геопереходную орбиту.

Первая ступень

Первая ступень оснащена четырьмя двигателями TQ-12, каждый из которых развивает тягу около 670 кН (в вакууме) на метане и жидком кислороде. Двигатели TQ-12 являются первыми в мире крупногабаритными кислородно-метановыми жидкостными ракетными двигателями, прошедшими лётную квалификацию. Ступень имеет посадочные опоры для осуществления вертикального взлёта и посадки, что предусматривает её многоразовое использование (до 10 полётов).

Вторая ступень

Вторая ступень использует один двигатель TQ-12 с соплом для работы в вакууме (тяга до 800 кН) или два двигателя TQ-11 (один из которых предназначен для маневрирования в космосе). Оборудована системой управления с инерциальной навигацией и спутниковой коррекцией (GPS/Бэйдоу).

Система управления

Ракета оснащена центральным бортовым компьютером, который в реальном времени обрабатывает данные телеметрии и корректирует траекторию. Для мягкой посадки первой ступени используется система торможения с помощью повторного включения двигателей (аналогично Falcon 9 от SpaceX).

Характеристики

Применение

«Чжуцюэ-2» предназначена для выведения на низкую околоземную орбиту малых и средних спутников массой до 4 тонн. Основные области применения:

• Связь и телекоммуникации: запуск спутниковых группировок для интернета вещей и широкополосной связи.
• Дистанционное зондирование Земли (ДЗЗ): выведение аппаратов для мониторинга сельского хозяйства, лесных пожаров, городского строительства.
• Научные исследования: доставка на орбиту экспериментальных модулей, биологических и физических устройств.
• Отработка технологий многоразовости: тестирование системы возврата и посадки первой ступени.

Испытания и первые полёты

Первый испытательный пуск «Чжуцюэ-2» (14 декабря 2022) не достиг орбиты из-за отказа двигателя TQ-12 на второй ступени. Причиной стало повреждение литий-ионных аккумуляторов от вибрации на старте. После замены батарей на более защищённые второй полёт (12 июля 2023) прошёл успешно — ракета вывела на орбиту четыре спутника: экспериментальный «Эрбан-1» (разработки Пекинского университета) и несколько мини-спутников для отработки технологий.

Третий полёт (запланирован на 2024–2025 годы) должен впервые продемонстрировать посадку первой ступени на плавучую платформу в Жёлтом море. При успехе LandSpace станет второй в мире компанией (после SpaceX), реализовавшей полностью многоразовую метановую ракету.

Значение

«Чжуцюэ-2» занимает важное место в истории космонавтики по нескольким причинам:

1. Первый успешный орбитальный запуск ракеты на метане (июль 2023). До этого метановые двигатели испытывались только на суборбитальных или экспериментальных аппаратах (например, Raptor от SpaceX или BE-4 от Blue Origin проходили только наземные стендовые испытания на момент пуска «Чжуцюэ-2»).
2. Развитие частного космического сектора Китая: LandSpace является одной из ведущих компаний в этой сфере, наряду с iSpace и OneSpace. Успешный запуск укрепил позиции Китая в гонке за многоразовые и недорогие ракеты.
3. Потенциальное снижение стоимости запусков: использование дешёвого метана и возврат первой ступени могут сделать «Чжуцюэ-2» конкурентоспособной на рынке лёгких ракет-носителей (ориентировочная цена — около $15 млн за пуск).

Критика и ограничения

Несмотря на успех, «Чжуцюэ-2» сталкивается с рядом вызовов:

• Техническая сложность многоразовости: на момент 2024 года LandSpace ещё не продемонстрировала успешную посадку первой ступени (испытания проводились только над сушей в упрощённом режиме).
• Узкий рынок: лёгкие ракеты (до 4 тонн) имеют ограниченный спрос по сравнению с ракетами среднего и тяжелого классов.
• Конкуренция: на рынке метановых ракет уже действуют или близки к выходу Relativity Space (США, ракета Terran 1), Astra (США, Rocket 3) и другие китайские стартапы (например, Galactic Energy).
• Политические риски: китайские частные космические компании могут сталкиваться с регуляторными барьерами, в том числе с ограничениями на экспорт технологий и международное сотрудничество.

Перспективы

Планируется создание модификации «Чжуцюэ-2R» (полностью многоразовая) с увеличенной грузоподъёмностью до 4 тонн при многоразовом использовании. Кроме того, LandSpace работает над более мощной метановой ракетой «Чжуцюэ-3» с грузоподъёмностью 20+ тонн, которая должна составить конкуренцию Falcon 9. Разработка «Чжуцюэ-2» считается ключевым этапом в этой стратегии.

Источники

• LandSpace. «Zhuque-2 User’s Manual» (2023).
• Китайское национальное космическое управление (CNSA). «Отчёт о пусках ракет-носителей» (2023).
• SpaceNews. «China’s LandSpace launches Zhuque-2 methane rocket» (12 July 2023).
• Physics Today. «The first methane rocket reaches orbit» (2023).
• China Aerospace Science and Technology Corporation (CASC). «Обзор ракеты Чжуцюэ-2» (2022).