Shenzhou

Shenzhou (ķīniešu: 神舟, piņjiņs: Shénzhōu, IPA: [ˈʃɛnˈdʒoʊ], "dievišķais kuģis") ir Ķīnas pilotējamu kosmosa kuģu sērija. Tas tika izveidots 1990. gados uz Krievijas kosmosa kuģa Sojuz pamata. Pirmais (bezpilota) lidojums (Shenzhou 1) tika veikts 1999. gadā. Pirmais pilotējamais lidojums (Shenzhou 5) notika 2003. gadā. Mūsdienās kosmosa kuģus izmanto apkalpju nogādāšanai orbitālajā stacijā Tiangong, un tie kalpo arī kā glābšanas kapsula.

Shenzhou sagatavošana pirms lidojuma

Vēsture

Ķīnas pilotējama kosmosa kuģa izstrāde ("projekts 741", Shuguang) sākās 1968. gadā, bet 1972. gadā to apturēja finansiālu un citu grūtību dēļ.

1986. gadā tika pieņemta "Programma 863", lai attīstītu Ķīnas neatkarību no ārvalstu tehnoloģiju importa. Tās rezultātā valstī tika izstrādāti savi mikroprocesori, superdatori un kosmosa kuģis Shenzhou.

Pilotējama kosmosa kuģa izstrāde ("Projekts 921") atsākās 1992. gadā. Pirmā posma kosmosa kuģim tika izvēlēta Krievijas kosmosa kuģa Sojuz konstrukcijas shēma — trīs moduļi jeb nodalījumi (orbitālais modulis, nolaižamais aparāts un servisa modulis). Otrais posms ietvēra kosmiskās laboratorijas izveidi, lai izmēģinātu iziešanu kosmosā, kosmosa kuģa tuvošanos un saslēgšanos. Trešajā posmā tiktu izveidota pilnvērtīga orbitālā stacija. 1992. gada septembrī sāka izstrādāt nesējraķeti Chang Zheng 2F, ko veidoja uz Chang Zheng 2E bāzes, to papildinot ar starta glābšanas sistēmu un papildu sistēmām, lai uzlabotu drošību.

Ķīna 1995. gadā noslēdza līgumu ar Krieviju, lai iegūtu kosmosa kuģa Sojuz tehnoloģijas, tostarp dzīvības nodrošināšanas sistēmu, saslēgšanās sistēmu un skafandrus, kā arī nodrošinātu Ķīnas kosmonautu apmācību. Pirmā posma kosmosa kuģi tika pārveidoti, izmantojot jaunās Krievijas tehnoloģijas. Ķīnas inženieri Shenzhou izveidoja lielāku un ar labāku funkcionalitāti.

Pirmais kosmosa kuģa lidojums bez apkalpes notika 1999. gada 19. novembrī, pēc kura "Projekts 921/1" tika pārdēvēts par Shenzhou. Tika veikti vēl trīs izmēginājumu lidojumi bez apkalpes. Pirmais pilotējamais lidojums ar apkalpi notika 2003. gada 15. oktobrī, kad palaida Shenzhou 5 ar pirmo Ķīnas kosmonautu Janu Livei.

Sākotnēji kosmosa kuģa galvenais konstruktors bija Či Farens (Qi Faren). 2004. gada janvārī par Shenzhou galveno konstruktoru kļuva Džans Bainans (Zhang Bainan, 张柏楠).

Uzbūve

Shenzhou (ar saslēgšanās mezglu) sastāvdaļu diagramma

Vispārējie kosmosa kuģa dati

Kopējā masa: 7840 kg

Garums: 9,25 metri

Diametrs: 2,80 metri

Platums (ar saules bateriju paneļiem): 17 metri

Kosmosa kuģim Shenzhou ir trīs moduļi jeb nodalījumi:

• orbitālais jeb sadzīves modulis (轨道舱),
• nolaižamais aparāts jeb atgriešanās kapsula (返回舱),
• servisa modulis (推进舱).

Pirmais un trešais nodalījums sadeg Zemes atmosfērā, atgriežoties no orbītas, nolaižamais aparāts ar izpletni nolaižas uz zemes. Nesējraķetes avārijas gadījumā nolaižamais aparāts kopā ar sadzīves nodalījumu tiek atdalīts, un ar cietās degvielas raķešdzinēju tiek aiznests sānis drošākā vietā.

Orbitālais modulis

Shenzhou 1 līdz Shenzhou 6

Orbitālais modulis (轨道舱) atrodas kosmosa kuģa augšdaļā (kā tas izvietots nesējraķetē). Tas kalpo kā papildu telpa kosmonautiem, kad kuģis atrodas orbītā, jo nolaižamajā aparātā ir ierobežota telpa, un ilgstoši bez kustēšanās tajā uzturēties ir apgrūtinoši. Nodalījumā atrodas dzīvības nodrošināšanas sistēmas.

Moduļa augšpusē atrodas Ķīnas saslēgšanās sistēma (sākot ar Shenzhou 8), kas veidota uz PSRS izstrādātā Androgīnā perifērijas saslēgšanās agregāta (APAS) bāzes. Līdz saslēgšanās mezgla ieviešanai (Shenzhou 1 — 6) orbitālā moduļa augšpusē tika izvietotas dažādas kravas zinātniskajiem eksperimentiem.

Līdz Shenzhou 7 orbitālais modulis bija aprīkots ar savu dzinējiekārtu, saules enerģijas un vadības sistēmām, kas tam ļāva veikt autonomu lidojumu pēc nolaižamā aparāta un servisa moduļa atdalīšanās. Šāda iespēja nepiemīt Sojuz kuģiem. Pirmajos bezpilota izmēģinājuma lidojumos katra Shenzhou orbitālais modulis palika darboties orbītā vairākas dienas pēc nolaišanās, savukārt Shenzhou 5 orbitālais modulis turpināja darboties sešus mēnešus pēc palaišanas. Moduli no nolaižamā aparāta atdala lūka, kuru noslēdzot, var iegūt hermētisku telpu un vajadzības gadījumā izmantot kā slūžu kameru, kosmosā izejot caur sānu lūku.

Orbitālā moduļa dati

darbības ilgums: 200 dienas (pievienotam orbitālajai stacijai)

garums: 2,80 m

diametrs: 2,25 m

dzīvojamais tilpums: 8 m³

masa: 1500 kg

Nolaižamais aparāts

Nolaižamais aparāts (返回舱) atrodas kosmosa kuģa vidusdaļā, un tajā ir sēdvietas apkalpei. Tas kalpo kā droša kapsula, kurā atrodas kosmonauti kritisko operāciju (pacelšanās, nolaišanās, saslēgšanās) laikā. Tā ir vienīgā Shenzhou daļa, kas atgriežas uz Zemes virsmas. Nolaižamā aparāta forma ir kompromiss starp maksimālu dzīvojamo telpu un aerodinamisko kontroli, atgriežoties Zemes atmosfērā.

Nolaižamā aparāta dati

apkalpe: 3 cilvēki

darbības ilgums: 20 dienas (autonomā lidojumā), 200 dienas (pievienotam orbitālajai stacijai)

garums: 2,5 m

diametrs: 2,52 m

dzīvojamais tilpums: 6 m³

masa: 3240 kg

karstuma vairoga masa: 450 kg

aerodinamiskās kvalitātes koeficients: 0.30

Servisa modulis

Servisa modulis (推进舱) atrodas kosmosa kuģa aizmugurējā jeb apakšējā daļā. Tajā ir dzinējsistēma, kā arī termoregulācijas, elektroapgādes, radiosakaru, telemetrijas, orientācijas un vadības sistēmas. Modulim ir divi saules bateriju paneļi.

Servisa moduļa dati

garums: 2,94 m

pamata diametrs: 2,5 m

maksimālais diametrs: 2,8 m

platums (ar saules baterijām): 17 m

masa: 3000 kg

galvenais dzinējs: 4 x 2500 N

galvenā dzinēja vilce: 10.000 kN

galvenā dzinēja degviela: N2O4 / MMH

galvenā dzinēja degvielas masa: 1000 kg

elektrosistēma: saules baterijas, 24,48 + 12,24 m² (36,72 m²)

elektrosistēma (vidēji): 1,50 kW

elektrosistēma: 2,40 kW

Salīdzinājums ar Sojuz

Lai gan Shenzhou izkārtojums ir tāds pats kā Krievijas kosmosa kuģim Sojuz, tā tilpums un masa ir par aptuveni 10 % lielāka par Sojuz. Tam ir arī lielāks cilindrisks orbitālais modulis ar 4 dzinējiem, kas var veikt autonomu lidojumu orbītā. Nolaižamajā aparātā ir pietiekami daudz vietas piepūšamam plostam, ja notiek iekrišana ūdenī, turpretim Sojuz apkalpei ir jālec ūdenī un jāpeld. Komandieris abos kosmosa kuģos sēž centrālajā sēdeklī. Tomēr otrais pilots Shenzhou sēž kreisajā sēdeklī, bet Sojuz — labajā sēdeklī.

Lidojumi

Kosmosa kuģis	Starts	Nolaišanās	Ilgums	Apkalpe	Piezīmes
Shenzhou 1	19.11.1999.	20.11.1999.	21 h 11 min		Pirmais bezpilota izmēģinājumu lidojums
Shenzhou 2	09.01.2001.	16.01.2001.	7 d 10 h 22 min		Orbitālie manevri, dzīvības nodrošināšanas sistēmas izmēģinājumi
Shenzhou 3	25.03.2002.	01.04.2002.	6 d 18 h 51 min		Cilvēka lidojuma imitācija ar manekenu
Shenzhou 4	29.12.2002.	05.01.2003.	6 d 18 h 36 min		Cilvēka lidojuma imitācija ar manekenu skafandrā, visu nozīmīgo sistēmu izmeģinājumi
Shenzhou 5	15.10.2003.	15.10.2003.	21 h 23 min	Jans Livei	Pirmais pilotējamais lidojums
Shenzhou 6	12.10.2005.	16.10.2005.	4 d 19 h 33 min	Fei Dzunluns, Nie Haišens	Pirmais divu kosmonautu lidojums
Shenzhou 7	25.09.2008.	28.09.2008.	2 d 20 h 27 min	Liu Bomins, Džai Džigans, Dzjins Haipens	Pirmais trīs kosmonautu lidojums ar iziešanu kosmosā
Shenzhou 8	31.10.2011.	17.11.2011.	16 d 13 h 34 min		Bezpilota, izmēģināta saslēgšanās ar orbitālo laboratoriju Tiangong 1
Shenzhou 9	16.06.2012.	29.06.2012.	12 d 15 h 24 min	Dzjins Haipens, Liu Vans, Liu Jana	Pirmais pilotējams uz Tiangong 1, pirmā Ķīnas sieviete kosmosā
Shenzhou 10	11.06.2013.	26.06.2013.	14 d 14 h 29 min	Nie Haišens, Džans Sjaoguans, Vana Japina	Saslēgšanās ar Tiangong 1 (pirmoreiz rokas režīmā)
Shenzhou 11	17.10.2016.	18.11.2016.	32 d 6 h 25 min	Dzjins Haipens, Čeņs Duns	Saslēgšanās ar orbitālo laboratoriju Tiangong 2
Shenzhou 12	17.06.2021.	17.09.2021.	92 d 4 h 12 min	Nie Haišens, Liu Bomins, Tans Hunbo	Saslēgšanās ar orbitālo staciju Tiangong, 2 iziešanas kosmosā
Shenzhou 13	15.10.2021.	16.04.2022.	182 d 9 h 33 min	Džai Džigans, Vana Japina, Je Guanfu	Tiangong 2. ekspedīcija, 2 iziešanas kosmosā
Shenzhou 14	05.06.2022.	04.12.2022.	182 d 9 h 25 min	Čeņs Duns, Liu Jana, Cai Sjudže	Tiangong 3. ekspedīcija, 3 iziešanas kosmosā
Shenzhou 15	29.11.2022.	03.06.2023.	186 d 7 h 25 min	Fei Dzunluns, Dens Cjiņmins, Džans Lu	Tiangong 4. ekspedīcija, 4 iziešanas kosmosā
Shenzhou 16	30.05.2023.	31.10.2023.	153 d 22 h 40 min	Dzjins Haipens, Džu Jandžu, Gui Haičao	Tiangong 5. ekspedīcija, 1 iziešana kosmosā, pirmā apkalpe ar lidojuma inženieri un derīgās kravas speciālistu, pirmais Ķīnas civilais kosmonauts
Shenzhou 17	26.10.2023.	2024. gada maijs		Tans Hunbo, Tans Šendzje, Dzjans Sjiņliņs	Tiangong 6. ekspedīcija

Ārējās saites

• Vikikrātuvē par šo tēmu ir pieejami multivides faili. Skatīt: Shenzhou.
• China and the Second Space Age Futron Corporation (angliski)
• Shenzhou 1, ..., 7 (SZ 1, ..., 7) Gunter Dirk Krebs (angliski)
• Shenzhou 8, 9, 10, 11, 12, 13 (SZ 8, 9, 10, 11, 12, 13) Gunter Dirk Krebs (angliski)
• Shenzhou Mark Wade, astronautix.com (angliski)