Серия спутников Fanhui Shi Weixing ( упрощенный китайский :返回式卫星; традиционный китайский :返回式衛星; пиньинь : Fǎnhuí Shì Wèixing ; букв. «возвращаемый спутник») была первой китайской программой спутниковой разведки. Спутники использовались для военной разведки и задач гражданской съемки и в период с ноября 1974 года по апрель 2016 года выполнили 23 миссии. Существовало четыре поколения спутников Fanhui Shi Weixing (FSW): FSW-0 с 1974 по 1987 год; FSW-1 с 1987 по 1993 год; ФСВ-2 с 1992 по 1996 год; и FSW-3 с 2003 по 2005 год. Две производные модели, Shijian-8 (SJ-8) и Shijian-10 (SJ-10), были разработаны и запущены в качестве «семенных спутников» для проведения биоастронавтических экспериментов для Министерства сельского хозяйства Китая. . Все спутники серии FSW были выведены на орбиту с помощью ракет Long March из Центра запуска спутников Цзюцюань ( JSLC ).
Успешное восстановление восстанавливаемого спутника FSW-0 в 1974 году сделало Китай третьей страной, запустившей и восстановившей спутник после США и Советского Союза. [1] [2] [3] [4] [5] [6] Этот успех послужил основой для второй китайской пилотируемой космической программы , третьей пилотируемой программы ( Проект 863 ) в конце 1980-х годов и нынешней программы в Шэньчжоу. (активен с 1992 года). [3] Новой особенностью возвращаемого модуля космического корабля было использование пропитанного дуба, натурального материала, в качестве абляционного материала для его теплозащитного экрана . [7]
На смену программе спутниковой разведки изображений Fanhui Shi Weixing (FSW) пришла действующая спутниковая программа Yaogan Weixing , которая началась в 2006 году и состоит из изображений , радара с синтезированной апертурой ( SAR ) и полезной нагрузки для наблюдения за океаном .
Создание возвращаемого спутника FSW-0 (военное обозначение «Цзяньбин-1») началось в 1965 году, когда Цянь Сюэсень задумал и предложил эту идею и, после значительных и трагических неудач, наконец завершил ее в 1974 году. [8]
Вернувшись в материковый Китай из США после давления со стороны ФБР и Ку-клукс-клана во время Второй красной паники , «отец китайской ракетной программы» Цянь Сюэсэнь начал удивительно успешную карьеру в ракетостроении, чему способствовала репутация, которую он заработал за свои работы. прошлых достижений и в конечном итоге поднялся по карьерной лестнице и стал членом Центрального комитета Коммунистической партии Китая . Якобы из-за своей мечты о пилотируемом космическом полете, но также признавая военную ценность, Цянь Сюэсэнь призвал Центральный комитет планирования Китая инвестировать в разработку восстанавливаемых спутниковых технологий, подобных тем, которые Соединенные Штаты и Советский Союз успешно использовали с начала 1960-х годов. . [8] Заинтересовавшись еще большей военной ценностью возвращаемых спутников, комитет принял и поручил космическому физику и инженеру Чжао Цзючжану (который сегодня известен как «отец китайской спутниковой программы » за его работу в качестве главного конструктора первой китайской спутниковой программы). спутник, Донг Фан Хонг 1 ) [9] возглавит проект. [8] Серьезная работа над проектом началась в 1965 году после того, как команда Цзючжана представила предварительный анализ требований, посетив военные и гражданские организации для оценки потенциальных применений программы возвращаемых спутников. [3] Ван Сиджи , ученый-ракетчик, получивший американское образование, и разработчик ракеты «Чанчжэнь-1» , которая должна была запустить спутник «Дун Фан Хун-1» в 1970 году, был назначен главным конструктором программы возвращаемых спутников. [8]
В мае 1966 года Мао Цзэдун с помощью Группы культурной революции начал Культурную революцию с заявленной целью сохранить китайский коммунизм путем очищения китайского общества от остатков капиталистических и традиционных элементов и вновь навязать идеи Мао Цзэдуна (известные за пределами Китая). Китай как маоизм) как доминирующая идеология в Китае. [10] Среди других группировок, чистки Красной гвардии Мао в основном были сосредоточены на ученых и интеллектуалах, считающихся « Вонючими старыми девятыми », которые включали захват Китайской академии наук , преследование 131 из 171 высокопоставленного члена и убийства из 229 членов. [11] Чжао Цзючжан был убит (хотя некоторые источники говорят, что он покончил жизнь самоубийством под давлением преследования), Цянь Сюсэнь был низведен до роли обычного рабочего, а Ван Сицзи был обвинен в саботаже испытательного парашюта FSW , за который он боролся. доказать свою невиновность. Позже в 1971 году, когда преемник Мао Линь Бяо погиб в авиакатастрофе после неудавшегося государственного переворота , Мао начал масштабную охоту на ведьм, чтобы изгнать потенциальных сторонников Линь Бяо . В результате многие факультеты Академии были закрыты, чтобы включить в них проект Шугуан , предложенный Китаем первый пилотируемый космический корабль, который поделился большей частью своих технологий с программой возвращаемых спутников, что стоило команде драгоценных денег и времени на разработку. [8] Только после нескольких месяцев настойчивых нападений со стороны Красной гвардии Мао премьер-министр КНР Чжоу Эньлай вмешался и поставил пятнадцать ключевых ученых в важнейших ракетных программах под государственную защиту, в то время как другие сделали все возможное, чтобы пережить насилие. [3]
Несмотря на трудности и на четыре года позже поставленной цели, Китайская ассоциация науки и технологий (CAST) завершила создание спутника FSW-0, который весил 1800 килограммов и имел на борту фотопленку и две камеры, предназначенные как для военных, так и для гражданских нужд. [12] FSW-0 нес панорамную камеру призменного сканирования и звездную камеру, разработанные Чанчуньским институтом оптики и испытанные на двух ракетах T7A в июле 1967 года.
В 1972 году несколько групп технических специалистов были отправлены в Лайян в Шаньдуне , Синьхуа в провинции Хунань , Лхасу в Тибете и Кашгар в Синьцзяне для создания первых в стране спутниковых станций управления, слежения и телеметрии. Установив четыре стационарные и две мобильные станции, техники протестировали сеть управления на самолетах Ил-14 советского производства , летающих на больших высотах. [13]
8 сентября 1974 года FSW-0 № 1 был доставлен в Центр запуска спутников Цзюцюань (JSLC) для запуска ракеты Long March 2 (на основе баллистической ракеты Dongfeng 5 ). Первая попытка вывести спутник FSW-0 на орбиту 5 ноября 1974 года провалилась: ракета взорвалась примерно через двадцать секунд после запуска, а обломки разбились в 300 метрах от стартовой площадки . Анализ обнаруженных обломков привел к тому, что китайские ученые обвинили в повреждении медного провода ракеты во время второй ступени . [12] [14]
Первый успешный запуск FSW-0 состоялся 26 ноября 1975 года с космодрома Цзюцюань во Внутренней Монголии , площадка 138, стартовый комплекс 2. Сразу после запуска стало очевидно, что спутник невозможно будет восстановить из-за потери давления в газе. система ориентации. Цянь Сюсен оценил шансы на восстановление около нуля, в то время как Ян Цзячи (разработчик системы ориентации FSW-0 ) считал, что кажущаяся потеря давления была только результатом охлаждения газов ( закон Чарльза ) по мере того, как космический корабль охлаждался при выходе из космоса. атмосфера. Несмотря на твердость Яна в том, что миссия должна продолжаться, решение было принято, и наземная станция Сиань приказала спутнику вернуться в атмосферу всего через три дня полета. [1] [2] [3]
Пока наблюдатели ждали в горах Сычуани , четверо шахтеров, сидевшие в столовой в провинции Гуйчжоу , примерно в 400 километрах отсюда, наблюдали, как около полудня раскаленный объект врезался в близлежащую рощу деревьев. Сообщается, что один из них, решившись увидеть разбившийся объект, бросил камень и с облегчением услышал металлический звук, подтверждающий, что объект имеет земное происхождение. Шахтеры сообщили об объекте местным властям, и в конце концов прибыла команда по восстановлению, которая обнаружила, что космический корабль не поврежден, а изображения не повреждены. [3] Возвращаемый аппарат был поврежден при входе в атмосферу, а парашют частично сгорел, однако пленка была признана неповрежденной, а миссия была признана успешной, что сделало Китай третьей страной, сделавшей космические снимки после американского спутника CORONA в 1960 году и советский спутник «Зенит» в 1962 году. [2] [3] [4] [6] [12] [5]
Извлеченные изображения имели чрезвычайно низкое разрешение и сильно искажались из-за движений на орбите, однако FSW-0 запускался еще восемь раз в рамках миссии по съемке, последняя миссия была направлена на проведение экспериментов по микрогравитации. [3] Эксперименты по микрогравитации последней миссии проверяли плавку и рекристаллизацию сплавов и полупроводниковых материалов, включая арсенид галлия , и будут продолжены в рамках более крупной спутниковой программы FSW. [16]
Серия разведывательных спутников FSW-1 представляет собой применение уроков, извлеченных из серии FSW-0 , в частности, в стабилизации изображений, полученных на орбите. Запущенная через месяц после последнего запуска серии FSW-0 , изменения, внесенные в новую серию, включали увеличение времени пребывания на орбите (от трех дней до пяти дней) и точность, а точность изображения была улучшена с 1 ° до 0,7 °. Масса нового спутника увеличилась с 1800 кг до 2100 кг , а серия FSW-1 была выведена на более круговую орбиту с несколько увеличенным перигеем орбиты и уменьшенным апогеем орбиты . Сообщается, что эти улучшения повысили точность и стабильность собранных изображений и улучшили качество создаваемых карт . [1] В отличие от своих современников, американских и советских (позже российских ) спутников фоторазведки , а также, как и их предшественник FSW-0 , спутники серии FSW-1 не имели возможностей маневрирования на орбите , позволяющих проводить длительные наблюдения над интересующими областями. [2]
Спутники FSW-1, хотя и считались выполняющими второстепенное военное назначение, в основном носили картографический характер и имели систему камер с более высоким разрешением ( разрешение 10–15 метров) и камеру с зарядовой связью (ПЗС) с более низким разрешением (50 метров). Разрешение), которое передавало изображения на землю почти в реальном времени, чтобы не тратить впустую ограниченный бортовой фильм, используемый камерой с более высоким разрешением. Сообщается, что камера с более низким разрешением использовалась для съемки, когда неблагоприятные условия окружающей среды, такие как облачность, не позволяли получить высококачественные изображения. [17]
FSW-1 4 нес в открытом багажнике под капсулой визуализации шведскую исследовательскую магнитосферную нагрузку Freja . Полезная нагрузка Freja весом 19 миллионов долларов США ( 214 килограммов) была разработана Шведской космической корпорацией по поручению Шведского национального космического совета и провела восемь экспериментов по электрическим полям для Королевского технологического института Швеции и магнитным полям для Университета Джона Хопкинса в США. холодная плазма для Национального исследовательского совета Канады , горячая плазма и волны для Шведского института космической физики , изображения полярных сияний для Университета Калгари в Канаде, а также корреляторы электронных лучей и частиц для Института Макса Планка в Германии. [18] FSW-15, помимо полезной нагрузки для съемки Земли и оборудования для исследования микрогравитации, нес усыпанный бриллиантами медальон в честь 100-летия со дня рождения председателя Мао Цзэдуна . [17]
Спутники серии FSW-1 были разработаны Китайской академией космических технологий (CAST) , использовали небесную камеру для получения позиционной информации, стабилизировались 3-осевой системой , питались от ретро-мотора FG-23, питались от аккумуляторной батареи и связь осуществляется на частоте 179,985 МГц ( ОВЧ ). [17] [19] [20] После входа в атмосферу спускаемая капсула развернула один тормозной механизм на высоких скоростях на высоте 10–20 километров над землей, за которым последовал основной парашют , развернутый на более задержанной скорости на высоте 5 километров, чтобы замедлить спуск капсулы. до примерно 10 метров в секунду к моменту, когда спускаемая капсула ударилась о землю. [20]
Все пять спутников серии FSW-1 были запущены с помощью ракеты Long March-2C с космодрома Цзюцюань (JSLC) и управлялись через Сианьский центр наблюдения и управления спутниками (XSCC) в провинции Шэньси . [1] Благодаря пяти успешным запускам и четырем успешным восстановлениям, программа FSW-1 имела в основном успех, однако отказ последнего спутника FSW-1 частично испортил наследие этой серии, привлекая внимание всего мира своим неконтролируемым распадом на орбите . [20]
У FSW-1 № 5, последнего спутника этой серии, запущенного 8 октября 1993 года, произошел сбой в системе управления ориентацией спутника, из-за чего он не смог должным образом вернуться в атмосферу . [21] Из-за отказа системы ориентации, когда спутнику было дано указание вернуться 16 октября 1993 года, космический корабль наклонился на 90 ° от запланированного положения, в результате чего спускаемая капсула вышла на высокоэллиптическую орбиту 179 км × 3031 км вместо того, чтобы вернуться на Земля. [22] Возвращаемая капсула вошла в атмосферу 12 марта 1996 года над Южной Атлантикой , кувыркнувшись, в результате чего большая часть космического корабля, незащищенная тепловым экраном , подверглась сильному нагреву и трению во время входа в атмосферу . Хотя масштабы разрушений неизвестны, Космическое командование США сообщило, что некоторые фрагменты уцелели в условиях входа в атмосферу и упали в Тихий океан недалеко от побережья Перу . [22] Потеря FSW-15 была единственным неудачным восстановлением более крупной программы FSW. [20]
Хотя в конечном итоге лишь несколько фрагментов, вероятно, достигли поверхности океана, о неудавшемся входе в атмосферу широко сообщалось по американскому и европейскому телевидению и в газетах. За пять дней до входа спутника в атмосферу орбита была настолько непредсказуемой, что исследователи могли угадать время его входа в атмосферу с погрешностью не менее 10 часов и не могли предсказать, где приземлятся фрагменты и ударятся ли они о населенную территорию. [20] [23] Западные новости следовали за новостями и прогнозами, опубликованными майором ВВС Доном Планалпом из Космического командования США в Колорадо , и были в основном озабочены новыми и потенциальными опасностями, связанными с попаданием осколков тяжелого металла в жилые районы. [24] В новостях о спутнике часто сравнивали распад спутника с распадом советского « Салюта-7» , и они были особенно очарованы бортовым медальоном, усыпанным бриллиантами, в честь 100-летия со дня рождения покойного Мао Цзэдуна . [25] Пресс-организации не смогли получить комментарий посольства Китая в Вашингтоне по поводу падения спутника, поскольку китайское правительство все еще хранило молчание о существовании спутника. [26] [27] Хотя эксперты подчеркнули низкую вероятность того, что разрушающийся спутник ударит по значимому месту, некоторые правительства все же отдали заранее подготовленные приказы правоохранительным органам в случае потенциальной катастрофы, в первую очередь, дома Соединенного Королевства. Офис . [28]
FSW-0 был первым поколением китайских возвращаемых спутников. [29] [12] [2] Его основное использование заключалось в проверке национальных земель и природных ресурсов. [2] Все спутники FSW-0 первого поколения были оснащены панорамными камерами призменного сканирования . [12] FSW-0 не имел полноценной системы управления орбитой, поэтому его затухание или затухание орбиты было быстрым и имело относительно короткую продолжительность пребывания на орбите. Точность определения местоположения приземления или возвращения также была относительно низкой. [3]
Следующее поколение, FSW-1, имело более мощные камеры, чем его предшественник, и в основном использовалось для рисования карт. Его пространственное разрешение достигало 10 метров (способность различать объекты на расстоянии 10 метров друг от друга). Следующие два поколения назывались FSW-2 и FSW-3.
Примечания: FSW-3 № 2 и № 4 иногда называют FSW-4 1 и 2 из-за различий в конструкции и перехода военного обозначения с Цзяньбин-2 на Цзяньбин-4, однако в большинстве источников сохраняется исходный FSW-3. имя. Поскольку Jianbing-4 № 1 и № 2 имеют разную конструкцию, в некоторых источниках они называются Jianbing-4A (JB-4A) и Jianbing-4B (JB-4B) соответственно.
