Čínský kosmický program se vyvíjel velmi rychle a už 29. září 2011 vynesla nosná raketa Dlouhý pochod 2F (Chángzhēng èrhào F huǒjiàn) na oběžnou dráhu prototyp orbitální stanice s názvem Nebeský palác 1 (Tchien-kung 1 nebo Tiangong-1, Tiāngōng yīhào). Bylo to poměrně malé těleso, proto se mu také někdy říkalo ministanice a označovalo se zkratkou TG-1.
Prototyp TG-1 tvořily tři části: servisní modul, přechodová sekce a obyvatelný orbitální modul. Servisní modul měl tvar válce o průměru 2,5 metru a délce 3,3 metru. Na vnější straně se nacházela dvě křídla solárních panelů, která měla po rozevření rozpětí 23 metrů. Na servisní modul navazovala přechodová sekce o tvaru komolého kuželu, která měla délku 1 metr, na jednom konci průměr 2,5 metru, na druhém 3,35 metru. Největší částí byl orbitální modul o průměru 3,35 metru a délce 5 metrů. Tato část byla určena pro práci kosmonautů a provádění požadovaných úkolů. Celková délka stanice byla 10,4 metru, hmotnost 8,5 tuny a obyvatelný objem 15 metrů krychlových.
29. září 2011 |
První kosmická loď, která zamířila k TG-1, byla bezpilotní a jmenovala se Božská loď 8 (Šen-čou 8, Shénzhōu bāhào). Stalo se tak 31. října 2011 a ke stanici se úspěšně připojila 2. listopadu. Jednalo se o první čínské spojení dvou těles na oběžné dráze. Spojovací manévr ještě Šen-čou 8 zopakovala 14. listopadu, aby se o dva dny později definitivně odpojila a vydala se zpět k Zemi.
Druhý let ke stanici již byl pilotovaný, uskutečnil se v červnu 2012 a na palubě kosmické lodi Šen-čou 9 byli tři kosmonauté: Ťing Chaj-pcheng, Liou Wang a Liouová Jang. Start proběhl 16. června a k plně automatickému spojení, řízenému z pozemního střediska, došlo 18. června. Posádka prováděla různé experimenty na stanici. Jedním z úkolů bylo otestovat ruční připojení kosmické lodi ke stanici, které provedli kosmonauté 24. července. Manévr, zahrnující odpojení lodi, vzdálení od TG-1 a opětovné spojení, trval 1,5 hodiny a byl úspěšný. Jak automatické, tak i ruční připojení pilotované lodě k jinému kosmickému tělesu bylo pro čínskou kosmonautiku premiérou.
24. června 2012 |
TG-1 posádka opustila 28. června a následující den přistála na zemském povrchu. Celkem byla kosmická loď Šen-čou 9 připojena ke stanici 9 dní, 17 hodin a 45 minut.
Třetí let ke stanici Tchien-kung 1 proběhl téměř přesně o rok později. Kosmická loď Šen-čou 10 odstartovala 11. června 2013 a tříčlennou posádku tvořili Nie Chaj-šeng, Čang Siao-kuang a Wangová Ja-pching. Loď se ke stanici připojila 13. června a kosmonauté se přesunuli na její palubu. Zde opět proběhla celá řada pokusů včetně přímého přenosu pro čínské školáky, kde Wangová demonstrovala, jak se v prostředí mikrogravitace chovají různé předměty a kapaliny. Na konci výpravy, 23. června, se znovu testovalo manuální odpojení lodi a opakované připojení. Definitivní odpojení kosmické lodi od stanice proběhlo 25. června a o den později přistála v čínské autonomní oblasti Vnitřní Mongolsko.
Stanice Tchien-kung 1 měla plánovanou životnost dva roky a po ukončení letu Šen-čou 10 byla uvedena do „spánkového“ módu. Původně měla být řízeně navedena do hustějších vrstev atmosféry, ale nakonec byla její mise ještě prodloužena. Zůstala na oběžné dráze a řídící středisko sledovalo, jaký vliv na jednotlivé součásti TG-1 bude mít dlouhodobý pobyt v kosmickém prostoru. Komunikace se stanicí přestala fungovat 16. března 2016 a o pět dní později Čína misi oficiálně ukončila. TG-1 z větší části zanikla 2. dubna 2018 nad jižní částí Tichého oceánu a trosky skončily na jeho dně. Na oběžné dráze Země strávila stanice celkem 6 let, 6 měsíců a 2 dny, z toho 22 dní, 11 hodin a 39 minut k ní byla připojena jedna ze dvou pilotovaných lodí, takže po tuto dobu se dala označit jako obydlená.
2. dubna 2018 |
Nebeský palác 2
Druhá čínská orbitální stanice Nebeský palác 2 (TG-2, Tchien-kung 2 nebo Tiangong-2, Tiāngōng èr hào) vzlétla na oběžnou dráhu 15. září 2016, tedy v době, kdy ještě kolem Země obíhala i její starší „sestra“ s číslem 1. Od své předchůdkyně se výrazně nelišila, původně se totiž jednalo o záložní exemplář k TG-1. Upravené bylo vnitřní vybavení, do kterého byly přidány mimo jiné mimořádně přesné atomové hodiny. Dále byly doplněné technologie, které umožnily přečerpávání paliva z nákladních lodí a přidána robotická paže o délce přes 10 metrů. Na vnější straně stanice byl namontován polarimetr gama záření, který během své činnosti zachytil 55 záblesků, kamery s vysokým rozlišením a detektory, zkoumající například počasí nebo mořské proudy.
První připojení k TG-2 se uskutečnilo 18. října 2016. Byla to kosmická loď Šen-čou 11, na jejíž palubě byli kosmonauté Ťing Chaj-pcheng a Čchen Tung, kteří prováděli v interiéru stanice například různé lékařské experimenty, cvičně vykonávali malé opravy nebo se věnovali pěstování rostlin. Také museli důkladně prověřit systémy podpory života TG-2 během zhruba měsíční kosmické mise. Od stanice se 22. října odpoutala malá technologická družice BanXing 2 (BX 2), od té doby s ní letěla ve formaci, pořizovala snímky komplexu a sledovala kosmické smetí v okolí. Kosmonauté opustili TG-2 17. listopadu po splnění úkolů a druhý den bezpečně dosedli na zemský povrch.
Druhý objekt, který se připojil k TG-2, byla nepilotovaná nákladní loď Nebeská loď 1 (TZ-1, Tchien-čou 1 nebo Tianzhou-1, Tiānzhōu yīhào). Stalo se tak 22. dubna 2017 a jedním z prvních úkolů bylo otestovat přečerpávání paliva a okysličovadla z lodi do nádrží stanice. První pokus byl úspěšně ukončen 27. dubna, druhý 15. června. Tchien-čou 1 se od TG-2 po necelých 58 dnech, 19. června, odpojila a vzdálila asi pět kilometrů. Pak se jak loď, tak i stanice, otočily o 180 stupňů a po více než pěti hodinách opět spojily. K dalšímu rozdělení došlo 21. června a tři měsíce létala obě tělesa odděleně. Přitom na Tchien-čou 1 probíhaly různé vědecké experimenty. Potřetí a naposledy se ke stanici nákladní loď připojila 12. září a znovu proběhlo doplňování paliva a okysličovadla do nádrží TG-2, které skončilo 16. září. Den poté se Tchien-čou 1 od stanice odpoutala a 22. dubna zanikla v hustých vrstvách zemské atmosféry.
Žádná další loď se již k orbitální stanici Tchien-kung 2 nepřipojila. V červnu 2018 zřejmě v rámci přípravy na řízený zánik stanice provedla podle pokynů řídícího střediska několik změn dráhy. Nejprve ji dvěma manévry snížila na hodnotu 292 až 297 kilometrů nad zemským povrchem, aby ji později dalšími dvěma manévry opět zvýšila.
K zániku stanice došlo v červenci 2019. Pomocí několika zážehů raketových motorů se snížila její oběžná dráha a TG-2 byla navedena do hustých vrstev atmosféry, kde 19. července zanikla. Zbytky, které neshořely v atmosféře, dopadly do jižní části Tichého oceánu mezi Novým Zélandem a Chile. Doprovodná družice BanXing 2 shořela v zemské atmosféře již 15. července. Celkem Tchien-kung 2 obíhala kolem Země 2 roky, 10 měsíců a 4 dny. Navštívila ji jen jedna pilotovaná kosmická loď (Šen-čou 11) a obě tělesa tvořila spojený komplex po dobu 29 dní, 9 hodin a 17 minut.
První čínská vícemodulová orbitální stanice
Původní plány počítaly s tím, že po TG-2 bude vypuštěna ještě třetí stanice této série, která by se jmenovala Tchien-kung 3. Podle neoficiálních zdrojů se mělo jednat o prototyp základního modulu budoucí velké, vícemodulové stanice, který by byl těžší a rozměrnější než předchozí exempláře. Měl umožňovat pobyt tří kosmonautů na oběžné dráze po dobu 40 dní. Kvůli úspoře nákladů však byl tento let zrušen, místo toho upravena stanice Tchien-kung 2 a některé operace, které měly být testovány až na „trojce“, byly vyzkoušeny již na ní.
Dalším krokem čínského kosmického programu se stala stavba velké stanice, sestavené z několika modulů, které budou na oběžnou dráhu vysílány postupně. Dostala název Zhōngguó kōngjiānzhàn, což se překládá jako Vesmírná stanice Tchien-kung nebo Tiangong. Je to trochu matoucí, protože stejně se jmenovaly i dvě předchozí čínské stanice (jen součástí názvu nebylo „Vesmírná stanice“), které navíc nesly pořadová čísla 1 a 2. Asi proto se někdy tato stanice nepřesně uvádí jako Tiangong-3. Pro lepší odlišení se často používá zkratka TSS, vycházející z anglického překladu Tiangong Space Station. Také se můžeme setkat se zkratkou CSS, což je zkrácený název China Space Station.
Základní modul TSS se jmenuje Harmonie nebes (Tchien-che, Tiānhé) a na oběžnou dráhu jej 29. dubna 2021 dopravila nosná raketa Dlouhý pochod 5B. Má válcovitý tvar o největším průměru 4,2 metru, délku 16,6 metru, hmotnost 22,5 tuny a obyvatelný prostor o objemu zhruba 50 metrů krychlových. Umožňuje dlouhodobý pobyt tří kosmonautů i výstupy do volného kosmického prostoru.
Největší část modulu zabírá servisní oddíl, následuje laboratorní oddíl o menším průměru a modul je zakončen speciálním dokovacím oddílem kulového tvaru. Obsahuje čtyři porty pro připojení kosmických lodí a přechodovou komoru. Pátý dokovací port se nachází na druhém konci stanice, na konci servisního oddílu. Na vnějším plášti jsou umístěna dvě křídla solárních panelů o délce 12 metrů a robotický manipulátor, který je složen ze dvou částí, sedmi kloubů a celkově měří 10,2 metru. Měl by být schopen ve stavu mikrogravitace manipulovat s objekty do váhy až 25 tun. Interiér stanice je rozdělen na několik částí, kde se bude pracovat, spát, cvičit, jíst či provádět lékařská vyšetření. Nezbytnou součástí je samozřejmě i toaleta. Plánovaná životnost základního modulu je minimálně 10 let.
První let k zárodku TSS uskutečnila nákladní loď Tchien-čou 2, která se na oběžnou dráhu vydala 29. května 2021 a ještě téhož dne se úspěšně připojila k zadnímu portu. Na své palubě měla téměř dvě tuny paliva pro stanici a také zásoby pro posádku včetně skafandrů, které se použijí pro výstupy do volného prostoru. Celková hmotnost nákladu, který TZ-2 dovezla k TSS, činila více než 6,6 tuny.
Druhá loď, jejímž cílem byla TSS, se jmenovala Šen-čou 12 a nesla trojici kosmonautů. Její posádku tvořili Nie Chaj-šeng, Liou Po-ming a Tchang Chung-po. Let začal startem 17. června 2021 a již za několik hodin loď zakotvila u předního (axiálního) portu TSS. Na posádku čekala řada úkolů, například montáž odstředivky, testování systému, který odstraňuje nebezpečné plyny z interiéru stanice, aktivace experimentu s magnetickou levitací nebo instalace chladicí jednotky pro lékařské vzorky. Po vzoru ISS se pobyty na TSS označují jako Expedice, tudíž posádka Šen-čou 12 uskutečnila Expedici 1.
Kromě prací přímo na stanci byly naplánovány také dva výstupy do volného kosmického prostoru. První uskutečnili Liou Po-ming a Tchang Chung-po 4. července a hlavním úkolem bylo zprovoznění robotického manipulátoru. Výstup trval 6 hodin, 46 minut a během něj stihli kosmonauté ještě zprovoznit panoramatickou kameru a otestovat skafandry nové generace. Druhý výstup proběhl 20. srpna, trval 5 hodin, 55 minut a účastnili se jej Liou Po-ming a Nie Chaj-šeng. Instalovali různá zařízení na robotickou paži, připevnili držák na kameru poblíž průlezu a také zprovoznili záložní čerpadlo pro klimatizační systém.
Práci na TSS kosmonauté ukončili 16. září 2021, nasedli do své lodi a odpoutali se od stanice. Poté se přesunuli ke spodnímu (nadirovému) dokovacímu portu a provedli simulaci připojení. Loď se k němu přiblížila až do vzdálenosti 19 metrů, ale simulaci přerušila a vzdálila se. Byl to nácvik pro případ, že by se z nějakého důvodu jeden z dokovacích portů porouchal a zároveň se otestovalo přiblížení ke spodnímu portu, u kterého měla zakotvit příští pilotovaná výprava. Kosmická loď se poté ještě naposledy přiblížila k přednímu portu a pak už kosmonauté zahájili přistávací manévr, na jehož konci Šen-čou 12 bezpečně dosedla v poušti Gobi 17. září. Celkem byla na oběžné dráze spojena s TSS 2 měsíce, 28 dní, 17 hodin a 2 minuty.
Zásobovací loď Tchien-čou 2, dosud připojená k zadnímu portu TSS, se 18. září odpoutala, přelétla k přednímu dokovacímu portu a asi o 3,5 hodiny později se k němu připojila. Uvolnilo se tak místo pro další nákladní loď, která se jmenuje Tchien-čou 3, na oběžnou dráhu odstartovala 20. září a po necelých sedmi hodinách letu zakotvila u zadního portu TSS. Dopravila ke stanici necelou tunu paliva a 5,6 tuny nákladu, který obsahoval nové experimenty, náhradní skafandry a další vybavení pro budoucí posádku. Vzhledem k tomu, že v příští pilotované misi měla být žena, byly součástí nákladu i dámské hygienické potřeby a speciální „zkrášlující prostředky“ vhodné do prostředí, kde je mikrogravitace.
Druhá pilotovaná loď se vydala k TSS 15. října 2021, nesla označení Šen-čou 13 a na palubě byla trojice kosmonautů: Čaj Č’-kang, Wangová Ja-pching a Jie Kuang-fu. Po přibližně 6,5 hodinách letu zakotvila u spodního dokovacího portu TSS, přes který posádka po dalších zhruba 3 hodinách vstoupila do vnitřních prostor a zahájila Expedici 2.
16. října 2021 |
Cílem mise bylo provést značné množství různých experimentů a také připravit stanici na plnohodnotné fungování. Během roku 2022 se totiž mají k základnímu bloku přidat další dva laboratorní moduly, které budou umístěny na levý a pravý dokovací port Tchien-che a vytvoří spolu s ním stanici o tvaru písmene T. Pvní z nich dorazil na konci července.
Kosmonauté během Expedice 2 uskutečnili dva výstupy do volného prostoru. První proběhl 7. listopadu, trval celkem 6 hodin, 25 minut a účastnili se jej Čaj Č’-kang a Wangová Ja-pching. Testovali funkce nových skafandrů, podpůrné prostředky, ale hlavně robotický manipulátor. Namontovali na něj další komponenty a prověřovali jeho schopnosti provádět různé manévry. Jednalo se o první výstup čínské kosmonautky do volného kosmického prostoru.
Druhý výstup o celkové délce 6 hodin, 11 minut provedla dvojice kosmonautů Jie Kuang-fu a Čaj Č’-kang 26. prosince. Hlavním cílem výstupu byla opět práce s robotickou paží. Kosmonauté k ní přimontovali plošinu umožňující připoutání nohou a otestovali různé metody, jak pohybovat objekty vně TSS. Také přemístili panoramatickou kameru, aby lépe zabírala vnějšek stanice.
Během mise Šen-čou 13 proběhly na palubě TSS dvě vědecké přednášky určené zejména čínským žákům a studentům, jejímž cílem bylo vzdělávat a motivovat mladou generaci k tomu, aby se zajímala o vědu a technologie. Obě trvaly kolem 45 minut a zapojila se do nich celá tříčlenná posádka. První z přednášek proběhla 9. prosince, kosmonauté nejprve krátce ukázali svůj běžný den na oběžné dráze a pak předvedli, jak se různé předměty či látky chovají v prostředí téměř nulové gravitace. Druhá přednáška se uskutečnila 23. března 2022 a zájemci mohli vidět například kapalný most, ukázku krystalizace, nebo jak se chová předmět, když jej kosmonaut odhodí v interiéru stanice. V obou případech mohli sledující vznášet dotazy, na které posádka odpovídala.
Další debata mezi kosmonauty a studenty proběhla 9. dubna (podle světového času, v Číně již bylo 10. dubna). Zprostředkoval ji čínský velvyslanec v USA a na rozdíl od předchozích dvou byla určena americkým studentům. Ti měli možnost na čínském velvyslanectví ve Washingtonu pokládat dotazy, na které jim posádka odpovídala. Na besedě zazněla i nahrávka od Elona Muska, zakladatele americké aerokosmické společnosti SpaceX, ve které mimo jiné řekl, že se těší na budoucí spolupráci lidstva při průzkumu vesmíru.
Rychlé rozšiřování
Laboratorní moduly, které mají stanici výrazně rozšířit, se po příletu k Tchien-che připojí nejprve k přednímu portu a teprve pak je pomocí robotického manipulátoru posádka přesune na jejich definitivní pozici – na jeden z bočních (radiálních) dokovacích portů. Aby vše proběhlo bezproblémově, bylo zapotřebí tuto operaci nejprve vyzkoušet. K tomu posloužila nákladní loď Tchien-čou 2, která byla už od 18. září 2021 připojena právě k přednímu portu. Posádka ji 5. ledna 2022 pomocí robotické paže oddělila od stanice, přesunula k jednomu bočnímu portu a poté zase vrátila na původní místo. Celá operace trvala 47 minut.
Další test proběhl 7. ledna, kdy se loď oddělila automaticky a poodlétla do vzdálenosti asi 200 metrů. Nyní se ke slovu dostala opět posádka, která převzala její řízení, dovedla ji zpět ke stejnému dokovacímu portu a opětovně připojila. Tato zkouška trvala přibližně dvě hodiny. Poté již Tchien-čou 2 zůstala spojená se stanicí až do 27. března, kdy se naposledy odpojila, o tři dny později provedla ještě jeden dvouhodinový test přiblížení k TSS a poté zamířila do hustějších vrstev zemské atmosféry. V nich zanikla 31. března a zbytky dopadly do jižní části Tichého oceánu.
Kosmická výprava Šen-čou 13 dospěla ke svému konci 15. dubna 2022. Tento den kosmonauté dokončili všechny potřebné činnosti na TSS, přesunuli se do své lodi a odpojili ji od stanice. Poté uskutečnili ještě pět oběhů Země a po zhruba desetihodinovém letu přistáli následující den asi 40 kilometrů jihozápadně od městečka Saihantaolai v čínské prefektuře Alaša. Celková délka letu byla 6 měsíců, 9 hodin a 33 minut, což je nový čínský rekord.
Jen o několik dní později, 19. dubna, se nákladní loď Tchien-čou 3 oddělila od zadního dokovacího portu TSS, přelétla k přednímu a po přibližně čtyřech hodinách se k němu připojila. Tento manévr provedla kvůli tomu, že zadní port bylo zapotřebí uvolnit pro další zásobovací loď – Tchien-čou 4. Ta odstartovala 9. května a po téměř sedmi hodinách se připojila k TSS. Na stanici dopravila asi 750 kilogramů pohonných hmot a přibližně pět tun dalšího nákladu. Jednalo se zejména o zásoby pro budoucí výpravu Šen-čou 14, při které má na stanici přebývat trojice kosmonautů po dobu šesti měsíců. Dále byly na palubě TZ-4 náhradní díly, potřeby pro vědecké experimenty, semena rostlin nebo například lednice. Nejtěžším předmětem byl momentový gyroskop o hmotnosti 170 kilogramů. Tchien-čou 3 se 17. července odpoutala od stanice a dále pokračuje v letu samostatně.
Příprava na trvalý pobyt
Třetí pilotovaná výprava, Šen-čou 14, se k TSS vydala 5. června 2022 a po necelých sedmi hodinách letu se připojila ke stanici. Posádku tvoří trojice kosmonautů Čchen Tung, Liouová Jang a Cchaj Sü-če. Během jejich půlročního pobytu na TSS je jejich hlavním úkolem zajistit připojení dvou modulů k Tchien-che a plnohodnotné začlenění do jednoho celku. Podle plánů by se mělo jednat o počátek trvalého osídlení této stanice.
První z modulů Wen-tchien (Hledání nebes) dorazil ke stanici 24. července. Tato laboratorní část má délku necelých 18 metrů a váží přes 20 tun. Další modul Meng-tchien (Snění o nebesích) by měl letět do kosmu v říjnu.
Současná posádka stanice má uskutečnit minimálně tři výstupy do volného kosmického prostoru, několik testů setkání a připojení, oddělení od stanice a další manévry. Také by měla pokračovat v přednáškové činnosti, jakou již vykonávala předchozí výprava.
K základnímu modulu TSS se dvakrát přiblížil do nebezpečné blízkosti jiný kosmický objekt. Konkrétně se jednalo o satelity Starlink, 1. července 2021 to byl exemplář s označením S-1095, 21. října 2021 pak S-2305. V obou případech byl problém vyřešen úpravou dráhy stanice.
K 20. červenci 2022 strávil základní modul stanice TSS na oběžné dráze Země 1 rok, 2 měsíce a 21 dní a za tu dobu vykonal přibližně 7 000 obletů naší planety. Jako obydlený se může označovat po dobu 10 měsíců a 14 dní, protože tak dlouho k němu byla (nebo je) připojena jedna ze tří kosmických lodí Šen-čou s posádkou.
Vesmírná stanice Tchien-kung, zahrnující moduly Tchien-che a Wen-tchien, je zatím poslední orbitální stanicí, která vzlétla do kosmického prostoru. Samozřejmě nebude poslední navždy, v plánech či alespoň ve stádiu úvah již jsou jak úplně nové stanice, tak i rozšíření nebo jiné úpravy těch, co nám obíhají nad hlavou. Jak ale ukázal tento článek několikrát, skutečnost se od plánů může někdy i výrazně lišit. Nebudeme proto předbíhat a raději počkáme, co přinese budoucnost. Jistě nás čeká ještě spousta zajímavých událostí.
