В 2010 году для сборки китайского лунного комплекса на околоземной орбите требовались две ракеты-носителя — сверхтяжелая CZ-9 и тяжелая CZ-5 (показаны в сравнении с американской системой SLS двух вариантов). Источник
Двухэтапная концепция лунной программы имеет весомые основания. На первом этапе можно использовать освоенные технологии и уже летающее – или разрабатываемое – «железо». На втором создаётся полноценная транспортная система «Земля — Луна — Земля». Условно говоря, на первом этапе комплекс можно сделать «быстро», а на втором – «хорошо». В целом вся идея остается неизменной, но в конкретных решениях и задачах меняется.

В своей статье 2010 года Лун Лэхао представил два начальных варианта сверхтяжелого носителя второго этапа, который с 2012 года назывался CZ-9. Главный конструктор последовательно продвигал концепцию, облик которой к 2016 году сформировался в виде четырех стартовых ускорителей («боковушек»), навешиваемых на большой трехступенчатый центральный блок («ядро»). Двигатели ускорителей и первой ступени центрального блока работали на топливе «жидкий кислород – керосин», второй и третьей ступеней – «жидкий кислород – жидкий водород».

К этому моменту все элементы носителя существовали только на бумаге. Считалось, что китайская промышленность «ведет разработку двигателей и создание крупногабаритных элементов конструкции блоков». Тем не менее наблюдатели бросились обсуждать CZ-9, почему-то забыв про носитель первого этапа, и его выход на сцену стал некоторой неожиданностью.

На международном аэрокосмическом салоне в Чжухае в конце октября 2018 года выставлялся макет ранее неизвестного средства выведения классом явно выше тяжёлого (эквивалентная масса полезной нагрузки, выводимой на низкую околоземную орбиту, более 20 тонн). Удивлял макет перспективного пилотируемого корабля с «башенкой» системы аварийного спасения, красовавшийся на вершине ракеты, – это же атрибут гигантской CZ-9!



Ракеты-носители CZ-10 и CZ-9. Обратите внимание на характерную конфигурацию головного обтекателя первой. Источник
Ситуацию прояснил директор Центра общих исследований и обоснований пилотируемой космической программы Чжан Хайлянь, выступивший 23 октября 2018 года с докладом «Разработка и предварительные исследования в области средств выведения нового поколения для пилотируемой программы». Он подтвердил, что показанный носитель способен отправить к Луне груз массой 25-27 тонн. По его словам, представленная на салоне компоновка появилась в результате углубленного анализа нескольких вариантов. Это связка из трёх блоков пятиметрового диаметра – двух боковых и одного центрального. «Боковушки» и две нижние ступени «центра» оснащены кислородно-керосиновыми двигателями, а третья ступень (разгонный блок) – кислородно-водородными. Полезная нагрузка – пилотируемый перелетно-возвратный корабль или беспилотный лэндер. Преимуществом предлагаемой ракеты перед CZ-9 считалось то, что все ее двигатели прошли квалификацию в составе уже летавших ракет.

Острословы из числа любителей космонавтики тут же окрестили новую китайскую ракету «недосупертяжем», «полусупертяжем» или «Falcon Heavy на стероидах». А некоторые эксперты решили, что вновь представленное изделие, базирующееся на освоенных технологиях и серийно выпускаемых двигателях, отменяет проект CZ-9, хотя ещё в мае того же 2018 года последний фигурировал «как живой» в очередном докладе Лун Лэхао. Всё это придавало происходящему некий налёт детективной таинственности.

Между тем новый носитель получил официальное одобрение, и в начале 2020-х стартовала его полномасштабная разработка. Поначалу ракету обозначали шифром «921», как весь китайский пилотируемый космический проект. Позднее мелькнули обозначения CZ-5DY и CZ-5G. Первый старт ракеты, названной в 2023 году CZ-10, отнесли чуть ли на 2026 или 2027 год (!), поскольку отдельные компоненты – баки, хвостовые отсеки и двигатели – «уже изготавливались и тестировались».



Макет ракеты-носителя, обозначенной шифром «921», рядом с командным модулем перспективного пилотируемого корабля на выставке в Чжухае в 2018 году. Фото CASC
Актуальная схема лунной экспедиции первого этапа, озвученная в сентябре 2020 года заместителем главного конструктора Китайской пилотируемой космической программы Чжоу Яньфэем, предусматривает сборку на окололунной орбите в два пуска таких ракет-носителей. Первым стартует комплекс, состоящий из беспилотного посадочно-взлётного корабля и тормозной ступени. После его выхода на окололунную орбиту и проверки работоспособности систем, с Земли стартует пилотируемый перелётно-возвратный корабль с экипажем из трёх человек.

После стыковки на окололунной орбите два юйханъюаня переходят во взлётно-посадочный корабль, тормозная ступень сводит его с орбиты и отделяется, а лэндер совершает мягкую посадку с помощью собственных двигателей. Выполнив на поверхности программу научных исследований и водрузив китайский флаг, экипаж стартует на окололунную орбиту, стыкуется с перелётным кораблём и возвращается на Землю.

Предлагаемая схема имеет ряд плюсов. Во-первых, можно использовать только один тип носителя, поскольку массы перелётного корабля и взлётно-посадочного комплекса примерно одинаковы. Во-вторых, нет нужды привязываться к жестким срокам сборки и опасаться испарения криогенных компонентов топлива (прежде всего жидкого водорода) из баков разгонного блока, на околоземной орбите ожидающего запуска второго элемента комплекса. Наконец, предложенная схема со сборкой на окололунной орбите позволяет запускать ракеты с одного стартового комплекса: после первого пуска времени для приведения старта в порядок будет достаточно.



Экспериментальный баковый отсек для ракеты CZ-9. Фото CNSA
А что же «отменённый» носитель CZ-9 второго этапа лунной пилотируемой программы? 24 февраля 2021 года он внезапно воскрес! В тот день заместитель директора Китайского космического агентства CNSA У Яньхуа в интервью одному из телеканалов сказал: «Теперь страна определилась, мы будем разрабатывать сверхтяжелый носитель CZ-9, его основное назначение – для следующего шага, если будет пилотируемая высадка на Луну или на Марс, потребуется сверхтяжелый носитель».