Kontakt | Mapa witryny | Szukaj
Strona główna Sondy planetarne Sondy księżycowe Satelity ziemskie
Artykuły miesiąca
Luty 2013
Misja Shenzhou 9
Marzec 2013
Emblemat misji Shenzhou 9
Emblemat misji Shenzhou 9. Zdjęcie: CNSA, Wikipedia.en

Pierwsze chińskie projekty lotów załogowych (Projekt 714) opracowano już w 1968 roku, jednak z powodu braku funduszy i zainteresowania elit politycznych projekty te zostały porzucone (chociaż program bezzałogowy kontynuowano z sukcesami).

Obecny program chińskich lotów załogowych (Projekt 921) został zapoczątkowany 1992 roku i do jego realizacji przystąpiono w roku następnym. W latach 1994-1995 Chiny pozyskały od Rosji kluczowe technologie umożliwiające przeprowadzenie załogowego lotu kosmicznego (m.in. kapsułę powrotną Sojuz, systemy podtrzymywania życia, mechanizmy cumowania i skafandry kosmiczne) a 1996 roku w Centrum Treningowym Kosmonautów im. Jurija Gagarina pełne treningi przeszli dwaj chińscy astronauci.

Na podstawie pozyskanego sprzętu oraz informacji przystąpiono do modyfikacji oryginalnego statku, który ostatecznie nazwano Shenzhou. Równocześnie z budową statku rozpoczęto konstrukcję nowych budynków i urządzeń w Jiuquan Satellite Launch Centre (Mongolia Wewnętrzna) i już wiosną 1998 roku makieta rakiety nośnej Long March 2F ze statkiem Shenzhou została umieszczona na platformie startowej w celu przeprowadzenia testów. Pierwszy bezzałogowy test orbitalny (Shenzhou 1) miał miejsce 19 listopada 1999 roku, natomiast pierwszy chiński lot załogowy (Shenzhou 5) odbył się 15 października 2003 roku.


Wstęp

Shenzhou 9 była dziewiątą misją programu Shenzhou i czwartym załogowym lotem kosmicznym w historii chińskiego programu załogowego (Projekt 921). Celem misji było przeprowadzenie automatycznego cumowania statku załogowego ze stacją Tiangong 1 oraz przećwiczenie tego manewru w trybie manualnym.

Lot Shenzhou 9 był pod kilkoma względami przełomowym wydarzeniem w historii chińskiego programu lotów załogowych: (1) najdłuższa z dotychczasowych misji załogowych; (2) pierwsza misja z dokowaniem pojazdu z załogą; (3) w trakcie misji przeprowadzono pierwszą operację cumowania w trybie manualnym; (4) Liu Yang stała się pierwszą Chinką w kosmosie; (5) Jing Haipeng jako pierwszy chiński astronauta brał udział w dwóch misjach kosmicznych (wcześniej brał udział w locie Shenzhou 7).

Główna załoga Shemzhou 9
Główna załoga misji Shenzhou 9. Od przodu dowódca Jing Haipeng, pilot Liu Wang i inżynier pokładowy Liu Yang. Zdjęcie: dragoninspace.com
Załoga

O pierwszej chińskiej astronautce w składzie załogi misji Shenzhou 9 spekulowano od co najmniej dwóch lat. Selekcja załogi dla misji Shenzhou 9 została zakończona w marcu 2012 roku, jednak zgodnie z "chińską tradycją" personalia załogi utrzymywane były w tajemnicy.

Do misji Shenzhou 9 przygotowywano dwie załogi. Załoga podstawowa - która wzięła udział w misji - składała się z dowódcy Jin Haipenga, pilota Liu Wanga oraz astronautki Liu Yang (w funkcji inżyniera pokładowego). Załoga rezerwowa składała się z dowódcy Nie Haishenga, pilota Zhang Xiaoguanga oraz astronautki Wang Yaping (również w funkcji inżyniera pokładowego).

Haipeng, Wang, Xiaoguang i Haisheng pochodzili z pierwszej grupy wyselekcjonowanej w 1998 roku, podczas gdy Yang i Yaping zostały włączone do grupy astronautów w 2010 roku. Dowódcy obu załóg brali już udział we wcześniejszych misjach kosmicznych (Haipeng w misji Shenzhou 7 roku 2008, Haisheng w misji Shenzhou 6 w 2005 roku). Zarówno dla pilotów jak i inżynierów pokładowych byłby to pierwszy lot kosmiczny.

Start

Kampania startowa misji rozpoczęła się 9 kwietnia 2012 roku wraz z przybyciem statku Shenzhou 9 do Jiuquan Satellite Launch Centre, gdzie został poddany ostatecznym przygotowaniom. Rakieta nośna Long March 2F-Y9 dotarła tam dokładnie miesiąc później a jej montaż nastąpił w dniach od 11 maja do 6 czerwca.

Zbiorniki paliwa Shenzhou 9 zostały napełnione 29 maja, następnie w Vertical Assembly Building statek został połączony z rakietą nośną. Zestaw startowy został przetoczony na platformę startową SLS-1 9 czerwca.

Start misji Shenzhou 9
Start rakiety Long March 2F ze statkiem Shenzhou 9 na pokładzie. Zdjęcie: Wikipedia.zh

Obydwie załogi (podstawowa i rezerwowa) przybyły do Jiuquan Satellite Launch Centre 6 czerwca, jednak ich składy zostały podane na specjalnej konferencji prasowej dopiero w poniedziałek 11 czerwca. Następnego dnia załoga podstawowa misji (Jing Haipeng, Liu Wang i Liu Yang) uczestniczyła w próbie startu, podczas gdy załoga rezerwowa (Nie Haisheng, Zhang Xiaoguang i Wang Yaping) pozostawała w gotowości. Skład głównej załogi został podany w trakcie krótkiej konferencji prasowej dzień przed startem.

72 godzinne odliczanie przedstartowe zostało zainicjowane w środę 13 czerwca. Operacja napełniania rakiety nośnej 411 tonami ciekłego paliwa (niesymetryczna dimetylohydrazyna) oraz utleniacza (tetratlenek diazotu) rozpoczęła się w piątek 15 czerwca o 9:30 czasu uniwersalnego (1:30 czasu pekińskiego).

W dzień startu w kwaterze astronautów odbyła się krótka ceremonia pożegnania, następnie o 7:45 UTC załoga zajęła miejsca w busie wiozącym ich na platformę startową. Po 20 minutowej podróży - o 8:24 UTC - astronauci zajęli swoje miejsca w module powrotnym statku Shenzhou.

Start nastąpił o 10:37:24,558 czasu uniwersalnego (18:37:24,558 czasu pekińskiego). 9 minut i 31,276 sekundy po starcie silnik drugiego stopnia został wyłączony - 3,040 sekundy później (o 10:46:58,841 UTC) statek oddzielił się od rakiety nośnej i znalazł się na wstępnej orbicie parkingowej o wysokości perygeum 200 km, apogeum 330 km, okresie obiegu 89 minut i nachyleniu płaszczyzny orbity 42,8°. 3 minuty później rozłożeniu uległy dwa panele baterii słonecznych znajdujących się na module napędowym.

Cumowanie

W trakcie pierwszych 40 godzin lotu Shenzhou 9 wykonał pięć manewrów korekty orbity dzięki którym zbliżył się do stacji Tiangong 1 (pierwszy manewr miał miejsce jeszcze w dniu startu o 17:30 UTC, kolejne trzy: 17 czerwca o 4:45, 9:17 i 14:34 UTC, piąty manewr miał miejsce po północy 18 czerwca).

Cumowanie Shenzhou 9 do Tiangong 1
Zdjęcie wykonane w trakcie manewru cumowania - transmisję na żywo przeprowadziła telewizja CCTV. Zdjęcie: CCTV, NASASpaceFlight.com

Shenzhou 9 osiągnął pozycję odległą o 52 kilometry od Tiangong 1 18 czerwca o 3:53 UTC. Automatyczna operacja zbliżania i cumowania została zainicjowana około 140 minut przed spodziewanym połączeniem się obu pojazdów. Pozostając pod kontrolą urządzeń automatycznej nawigacji (czujniki radarowe, laserowe i optyczne) statek powoli zbliżał się do Tiangong 1. O 5:43 statek znalazł się w punkcie przystankowym odległym o 400 metrów od stacji.

Po krótkich postojach w odległości 5 km, 400 m, 140 m i 30 metrów, z prędkością 0,2 m/s rozpoczęła się ostateczna faza zbliżania. Dwa statki zetknęły się o 6:07 UTC (14:07 czasu pekińskiego) - natychmiast po zetknięciu Shenzhou uruchomił swoje cztery silniki główne, które docisnęły oba pojazdy do siebie i umożliwiły tzw. "miękkie połączenie". Chwilę później zaciśnięciu uległo dwanaście rygli tworząc tzw. "twarde połączenie". Cała operacja zajęła mniej niż 8 minut i zakończyła się o 6:13 UTC. W trakcie ostatecznego zbliżania i sekwencji cumowania astronauci na pokładzie Shenzhou pozostawali w gotowości do przejęcia w razie potrzeby kontroli nad statkiem. Automatyczna operacja cumowania przebiegła jednak bez problemu i interwencja ludzi nie była potrzebna.

Wejście na pokład Tiangong 1

3 godziny po zakończeniu cumowania (o 9:07 UTC) otworzono właz do stacji Tiangong 1 i chwilę później dowódca Haipeng jako pierwszy wszedł poprzez tunel na pokład Tiangong 1. W ciągu następnych kilkunastu minut pozostali astronauci weszli na jej pokład i tym samym członkowie załogi Shenzhou 9 stali się pierwszymi mieszkańcami stacji kosmicznej Tiangong 1.

Trójka astronautów przez następne sześć dni mieszkała w stacji. Tiangong 1 została wyposażona tylko w dwie kwatery do spania - trzeci członek załogi pozostawał na służbie monitorując wspólny lot stacji i statku. W trakcie sześciu dni załoga wykonała zaplanowane zadania techniczne oraz przeprowadzała liczne eksperymenty naukowe (w tym biologiczne). 22 czerwca przeprowadzono również eksperyment z kontrolą orientacji przestrzennej kompleksu orbitalnego. W wolnym czasie astronauci oglądali filmy na DVD, słuchali muzyki, wysyłali emaile do swoich rodzin a także ćwiczyli na specjalnym rowerze treningowym.

Załoga misji Shenzhou 9 na pokładzie Tiangong 1
Załoga Shenzhou 9 na pokładzie Tiangong 1 około 3 godziny po zacumowaniu. Zdjęcie: dragoninspace.com

Sieć komunikacyjna składała się z dwunastu naziemnych stacji śledzenia, trzech statków komunikacyjnych oraz dwóch chińskich satelitów TDRS - sieć ta zapewniała globalnie stałą łączność pomiędzy załogą misji a kontrolą misji w Pekinie. Załoga otrzymywała instrukcje oraz wysyłała dane za pomocą zakodowanych łączy audio i wideo. Aktywność załogi była monitorowana na pomocą kamer umieszczonych Tiangong 1 i Shenzhou 9 - nagrania te były w czasie rzeczywistym przesyłane na Ziemię.

Stacja Tiangong 1 została wyposażona w eksperymentalne urządzenie do uzdatniania wody. Zostało ono zaprojektowane do odzysku wody z moczu oraz wydychanej pary wodnej i przekształcenia jej w wodę zdatną do spożycia. Załoga Shenzhou 9 nie piła tak uzdatnionej wody, ale jej próbki zostały zabezpieczone do testów przeprowadzonych po powrocie na Ziemię.

Cumowanie manualne

W niedzielny ranek 24 czerwca rozpoczęły się przygotowania się do pierwszej operacji ręcznego cumowania: trójka załogantów powróciła do modułu powrotnego statku Shenzhou 9, ubrała się w skafandry ciśnieniowe i zamknęła włazy pomiędzy statkiem Shenzhou a stacją Tiangong 1. Pilot Liu Wang zajął środkowy fotel z panelem kontrolnym i urządzeniami sterowania, podczas gdy pozostający w pogotowiu dowódca Jing Haipeng zajął miejsce po jego prawej stronie.

Odcumowanie nastąpiło o 3:08 UTC (11:08 czasu pekińskiego), następnie statek Shenzhou 9 w trybie automatycznym oddalił się do punktu przystankowego znajdującego się w odległości 400 metrów od stacji. Chwilę później statek również w trybie automatycznym rozpoczął ponowne zbliżanie do stacji. Kiedy statek znajdował się w punkcie przystankowym odległym o 140 metrów od stacji, pilot Liu Wang o 4:38 UTC przejął kontrolę nad statkiem (był to pierwszy przypadek ręcznego pilotowania chińskiego statku kosmicznego).

Liu Wang kontrolował zbliżanie statku Shenzhou utrzymując perfekcyjną pozycję względem systemu cumowania stacji Tiangong 1. Około 4:48 UTC nastąpił wstępny kontakt i uchwycenie systemów cumowania, co pomyślnie zakończyło pierwszą w historii chińskich lotów kosmicznych operację ręcznego cumowania. Trzyosobowa załoga weszła ponownie na pokład Tiangong 1 około 8:00 UTC i powróciła do swoich obowiązków.

Powrót na Ziemię

27 czerwca o 6:42 UTC na komendę z Ziemi kompleks orbitalny wykonał obrót o 180 stopni, przygotowując się do ręcznej operacji odcumowania. Jeszcze tego samego dnia około 22:00 czasu uniwersalnego członkowie załogi wraz ze wszystkimi próbkami i zgromadzonymi danymi powrócili do modułu powrotnego Shenzhou 9. Włazy pomiędzy statkiem a stacją zamknięto o 22:37 UTC.

Lądowanie kapsuły Shenzhou 9
Lądowanie kapsuły powrotnej statku Shenzhou 9. Zdjęcie: dragoninspace.com

Shenzhou 9 odcumował od stacji Tiangong 1 28 czerwca o 1:22 czasu chińskiego. Pierwszą fazę oddalania statku do punktu przystankowego znajdującego się w odległości 140 metrów od stacji przeprowadzono ręcznie pod kontrolą pilota Liu Wang. Następnie przełączono kontrolę na autopilota, który kontrolował oddalanie do punku przystankowego znajdującego się w odległości 5 kilometrów. Od tego miejsca powtórzono procedurę automatycznego zbliżania do Tiangong 1, aż do chwili gdy statek ponownie znalazł się w odległości 140 metrów od stacji. Następnie statek ostatecznie oddalił się os stacji i rozpoczęto przygotowania do powrotu na Ziemię.

Proces powrotu statku Shenzhou 9 na Ziemię zainicjowano 29 czerwca o 01:16:06,520 czasu uniwersalnego wraz z odrzuceniem przedziału orbitalnego. Następnie statek został odpowiednio zorientowany na czas manewru hamowania (zwrócono go spodem - gdzie znajdują się cztery silniki główne statku - do kierunku ruchu). Po zakończeniu tego manewru moduł napędowy został odrzucony o 1:37 UTC.

Po krótkim okresie braku łączności, moduł powrotny statku Shenzhou 9 wszedł w atmosferę i na wysokości 10 000 metrów nastąpiło rozłożenie spadochronu. Kapsuła wylądowała na obszarze Siziwangqi Recovery Site (Mongolia Wewnętrzna) o godzinie 2:03 czasu chińskiego. Silne wiatry spowodowały, że kapsuła wylądowała 16 kilometrów od zamierzonego lądowiska, ale helikoptery poszukiwawczo-ratownicze szybko dotarły na miejsce.

Po wstępnych kontrolach trójka astronautów opuściła kapsułę o 3:20 UTC w asyście załogi ratowniczej i personelu medycznego. Po przelocie helikopterem na pobliskie lotnisko, trójka astronautów wsiadła do wojskowego samolotu pasażerskiego i odleciała do Pekinu.

Źródło: dragoninspace.com, Wikipedia.en

Data ostatniej aktualizacji: 17 marca 2013