Zhuque-2

Zhuque-2 — это китайская двухступенчатая ракета-носитель среднего класса, разработанная частной компанией LandSpace (Ланьцзянь Кэцзи). Она предназначена для выведения полезных грузов, включая спутники, на низкую околоземную орбиту (НОО) и солнечно-синхронную орбиту (ССО). Zhuque-2 является первой в мире ракетой-носителем, использующей в качестве топлива жидкий метан и жидкий кислород (метан-кислородное топливо), которая успешно достигла орбиты.

История создания

Предпосылки и разработка

Компания LandSpace была основана в 2015 году в Пекине и стала одной из первых частных космических компаний в Китае. Первоначально компания разрабатывала небольшие твердотопливные ракеты, такие как Zhuque-1, запущенная в 2018 году. Однако после неудачного запуска Zhuque-1 LandSpace сосредоточилась на создании более мощной и технологически сложной ракеты на жидком топливе. Выбор в пользу жидкого метана был обусловлен его высокой эффективностью, низкой стоимостью и возможностью повторного использования двигателей, что соответствует современным тенденциям в космонавтике.

Первый запуск

Первый пуск Zhuque-2 состоялся 14 декабря 2022 года с космодрома Цзюцюань (провинция Ганьсу, Китай). Ракета стартовала успешно, но на этапе работы второй ступени произошла аномалия, приведшая к потере полезной нагрузки. Причиной называли нештатную работу двигателя второй ступени, вызванную конструктивным дефектом в системе подачи топлива.

Второй запуск и успех

Второй запуск был осуществлён 12 июля 2023 года. На этот раз ракета успешно вывела на орбиту три спутника: два спутника дистанционного зондирования Земли (серии «Цзилинь-1») и один экспериментальный спутник. Этот полёт сделал Zhuque-2 первой в мире метановой ракетой, достигшей орбиты, обойдя американские проекты (например, Starship компании SpaceX и Vulcan Centaur компании ULA, которые на тот момент ещё не завершили орбитальные испытания).

Третий запуск

Третий запуск Zhuque-2 состоялся 9 декабря 2023 года. Ракета вывела на орбиту спутник «Хунху-2» — экспериментальный аппарат для отработки технологий интернета вещей. Запуск прошёл штатно, подтвердив надёжность конструкции.

Конструкция и характеристики

Общее устройство

Zhuque-2 представляет собой двухступенчатую ракету-носитель с последовательным расположением ступеней. Обе ступени работают на жидком метане и жидком кислороде. Двигатели первой и второй ступеней — собственной разработки LandSpace: TQ-12 (первая ступень) и TQ-11 (вторая ступень).

Основные технические характеристики

Двигатели

• TQ-12 — первый в мире крупноразмерный двигатель на жидком метане, прошедший лётные испытания. Он работает по схеме газогенератора (открытый цикл). Тяга в вакууме составляет около 300 тс. Двигатель способен к многократному включению, что важно для манёвров на орбите.
• TQ-11 — двигатель второй ступени, использующий ту же топливную пару. Он имеет тягу около 80 тс в вакууме и предназначен для довыведения полезной нагрузки на целевую орбиту.

Система управления

Ракета оснащена цифровой системой управления на основе бортового компьютера с резервированием. Навигация осуществляется с использованием инерциальной системы и спутниковой коррекции (GPS/BeiDou). Система управления обеспечивает точность выведения с отклонением не более 1 км по высоте и 0,1° по наклонению орбиты.

Сравнение с аналогами

Zhuque-2 занимает нишу между лёгкими (например, «Союз-2.1в») и средними (например, Falcon 9) ракетами. По грузоподъёмности она сопоставима с российской ракетой «Союз-2.1б» (до 8,2 т на НОО) и американской Falcon 9 в одноразовом исполнении (до 22,8 т на НОО), но уступает последней. Главное преимущество Zhuque-2 — использование метана, который дешевле и экологичнее керосина, а также позволяет создавать многоразовые двигатели.

Применение

Коммерческие запуски

Zhuque-2 ориентирована на коммерческий рынок выведения спутников. LandSpace предлагает услуги по запуску как одиночных спутников, так и групповых миссий. Стоимость запуска, по оценкам, составляет от 10 до 15 миллионов долларов США, что делает её конкурентоспособной на рынке.

Государственные заказы

Хотя LandSpace является частной компанией, она сотрудничает с китайскими государственными структурами, включая Китайскую корпорацию аэрокосмической науки и техники (CASC) и Китайское национальное космическое управление (CNSA). Спутники, запущенные на Zhuque-2, используются для дистанционного зондирования, связи и научных экспериментов.

Перспективы развития

Многоразовое использование

LandSpace объявила о планах по созданию многоразовой версии Zhuque-2, которая будет оснащена посадочными опорами и решётчатыми рулями для вертикальной посадки первой ступени. Прототип такой ступени, получивший название «Zhuque-2R», проходит наземные испытания. Ожидается, что многоразовая версия позволит снизить стоимость запуска на 30–50 %.

Модификации

В разработке находится более мощная версия — Zhuque-3, которая будет иметь увеличенную грузоподъёмность (до 20 т на НОО) и полностью многоразовую конструкцию. Однако сроки её появления пока не определены.

Критика и проблемы

Технические сложности

Несмотря на успешные запуски, Zhuque-2 сталкивается с рядом технических проблем. В частности, двигатели TQ-12 и TQ-11 имеют ограниченный ресурс работы (около 500 секунд суммарного времени), что затрудняет создание многоразовой версии. Кроме того, система управления требует доработки для обеспечения точности выведения, особенно при групповых запусках.

Конкуренция

На рынке метановых ракет Zhuque-2 конкурирует с американскими проектами (Rocket Lab Neutron, Relativity Space Terran R) и российскими (например, «Амур-СПГ»). Китайская компания iSpace также разрабатывает метановую ракету Hyperbola-2, что создаёт дополнительную конкуренцию внутри страны.

Интересные факты

• Название «Zhuque» (朱雀) переводится с китайского как «Красная птица» — это один из четырёх символов китайского зодиака, соответствующий югу и лету.
• LandSpace стала первой частной китайской компанией, которая успешно вывела полезную нагрузку на орбиту с помощью ракеты на жидком топливе.
• Двигатель TQ-12 был впервые испытан в 2019 году и прошёл более 100 огневых испытаний до первого полёта.
• Успех Zhuque-2 стимулировал развитие частной космонавтики в Китае: после него несколько компаний (например, Galactic Energy, iSpace) ускорили разработку собственных метановых ракет.

Источники

• Официальный сайт компании LandSpace (раздел Zhuque-2).
• Пресс-релизы Китайской корпорации аэрокосмической науки и техники (CASC) за 2022–2023 годы.
• Статья «Zhuque-2: China’s first methane rocket reaches orbit» в журнале SpaceNews (июль 2023).
• Технический отчёт LandSpace о двигателях TQ-12 и TQ-11 (2022).
• Данные из базы Gunter’s Space Page (спутники, запущенные на Zhuque-2).