Chiny i USA testują w kosmosie EmDrive – rewolucyjny silnik, dzięki któremu podróż na Marsa może potrwać tylko 10 dni. Silnik łamiący zasadę zachowania pędu i pracujący w sprzeczności z trzecim prawem dynamiki Newtona zostanie prawdopodobnie po raz pierwszy wykorzystany do użytku komercyjnego nie przez USA – dotychczasowego hegemona w kosmosie, tylko przez Chiny.
EmDrive do pracy nie wykorzystuje ciężkiego paliwa rakietowego, a poruszany jest przez mikrofale odbijające się od wnętrza stożkowatego i pokrytego metalem kontenera. W listopadzie NASA opublikowała swoje badania, w których dowodzi, że silnik, który nie miał prawa działać – działa. Tymczasem Chiny przeprowadziły w ostatnich latach w kosmosie serię krótkoterminowych testów i to Chiny mają szansę prześcignąć USA, wprowadzając po raz pierwszy ów wynalazek do komercyjnego użycia. Projekt ten, to jednak tylko jeden z elementów chińskiego programu kosmicznego rozwijanego w dużym stopniu samodzielnie, z rozmachem, ale z kilkudziesięcioletnim opóźnieniem względem programów kosmicznych USA i Rosji. Państwo Środka stosunkowo szybko znalazło się wśród największych kosmicznych potęg, zajmując drugie miejsce w eksploracji kosmosu. Spekuluje się jednak, że zaawansowane prace nad silnikiem EmDrive mogą dać Chinom wielką przewagę w sektorze kosmicznym.
Trudne początki
Chociaż chiński program kosmiczny rozpoczął się praktycznie równocześnie z programem amerykańskim i radzieckim, dopiero w XXI wieku nastąpił jego gwałtowny rozwój. Chińczycy w ostatnich latach stali sie głównym konkurentem Amerykanów w eksploracji kosmosu, Amerykanów, którzy nieopatrznie stworzyli podwaliny pod program kosmiczny Państwa Środka.
Wszystko za sprawą Qiana Xuesena, inżyniera, który przez wiele lat pracował w USA. Xuesen prowadził badania nad rozwojem silników kosmicznych we współzałożonym przez niego Jet Propulsion Laboratory – kolebce amerykańskiego programu kosmicznego, które od 1958 stało sie częścią NASA. Prowadził on również pierwsze teoretyczne rozważania na temat konstrukcji wahadłowców. Niestety, jego kariera w USA zakończyła się, kiedy na fali maccartyzmu został oskarżony o komunistyczne sympatie i w 1956 roku deportowany ze Stanów Zjednoczonych. Po powrocie do Chin szybko zagospodarowano jego wiedzę, Xuesen został pierwszym dyrektorem programu balistycznego, stając się „ojcem chińskiego programu kosmicznego".
Mimo że chińskie władze traktowały program kosmiczny priorytetowo, rozwijał się on w bardzo wolnym tempie. Wpływ zapewne miało na to zerwanie współpracy w tej dziedzinie z ZSRR, ale przede wszystkim niestabilna sytuacja społeczno-gospodarcza w Chinach w drugiej połowie XX wieku. Pierwszy chiński satelita – Wschód Jest Czerwony 1 (Dong Fang Hong 1) trafił na orbitę dopiero w 1970 roku, w ramach projektu 651. Tym samym Chińska Republika Ludowa dołączyła do grupy pięciu państw zdolnych samodzielnie wystrzelić satelitę w przestrzeń kosmiczną (po ZSRR, USA, Francji i Japonii). Był to równocześnie początek kariery serii rakiet Długi Marsz (Chang Zheng) – obecnie mamy już ich 7. generację – które wynoszą ludzi, satelity i ładunki w przestrzeń kosmiczną. W 1968 roku Qian Xuesen założył ośrodek medycyny kosmicznej, robiąc pierwszy krok w kierunku załogowych lotów kosmicznych. Pracę nabrały jednak tempa dopiero w 1992, kiedy rozpoczęto realizację projektu 921-1, znanego lepiej jako Program Shenzhou (jedno z tłumaczeń: „boski" lub „niebiański statek"). Po wystrzeleniu kilku próbnych rakiet, w tym ze zwierzętami na pokładzie, w 2003 roku wystartował statek Shenzhou 5, na pokładzie którego znajdował się pułkownik lotnictwa chińskiej armii, Yang Liwei. Pierwszy chiński tajkonauta (w opozycji do amerykańskiego astronauty i rosyjskiego kosmonauty) spędził na orbicie ponad 21 godzin, okrążając Ziemię 14 razy.
Nadrabianie zaległości
Od tego momentu chiński program kosmiczny nabrał gwałtownego przyśpieszenia. Już druga misja załogowa w 2005 roku miała na pokładzie dwóch tajkonautów. W czasie trzeciej, w 2008 roku, na pokładzie były trzy osoby, a jedna z nich odbyła 22-minutowy spacer kosmiczny, bacznie obserwowany z łóżka szpitalnego przez 97-letniego Qian Xuesena. W 2012 roku na pokładzie Shenzhou 9 wraz z dwoma tajkonautami znalazła się Liu Yang, pierwsza Chinka w kosmosie. Chiny z mocnym przytupem wdarły się do elitarnego klubu trzech mocarstw zdolnych samodzielnie wysłać człowieka w kosmos. Wydaje się jednak, że pomimo tych osiągnięć, które niewątpliwie przynoszą Chinom ogromny prestiż, Pekin nie zamierza powtarzać kosmicznej rywalizacji USA-ZSRR, która – poza podziwem – generowała olbrzymie koszty. Strategią chińskiego planu kosmicznego jest dążenie do eksploatacji pozaziemskich zasobów, by utrzymać wysoki wzrost gospodarczy i należytą pozycję geopolityczną. Cele są jasne: stworzenie instalacji, wykorzystujących kosmiczną energię słoneczną (Space Based Solar Power – SBSP), górnictwo na Księżycu (mityczny Hel-03) i innych ciałach niebieskich oraz skonstruowanie własnej stacji kosmicznej. Krokiem w tę stronę mają być ogłaszane kolejne ambitne programy: stacja kosmiczna, budowa nowych rakiet, baza na księżycu, lądowanie na Marsie.
Zakończona w listopadzie najdłuższa misja dwóch chińskich tajkonautów pokazuje stopień zaawansowania prac nad pierwszą stacją kosmiczną, które rozpoczęły się w 2011 roku od umieszczenie modułu orbitalnego Tiangong-1 („niebiański pałac"). We wrześniu bieżącego roku Chiny wyniosły w kosmos drugi moduł Tiangong-2, na którym tajkonauci spędzili 30 dni, prowadząc eksperymenty i badając sprawność wyposażenia w ramach prac nad chińską stałą stacją orbitalną. Zdobyte doświadczenie na mniejszych konstrukcjach, takich jak Taingong-1 i Tiangong-2, pozwoli już za dwa lata na wystrzelenie w kosmos kluczowego modułu stacji Tianhe-1 („niebiańska harmonia"). W pełni działająca stacja kosmiczna, która pozwoli na stały pobyt trójki ludzi, ma zacząć działać już w 2022 roku. Jeśli Międzynarodowa Stacja Kosmiczna (ISS) zgodnie z planem zostanie wyłączona z użytku w 2024 roku, Chiny staną się jedynym krajem na świecie dysponującym stałą placówką w kosmosie.
W kierunku dominacji w kosmosie?
Chińskie plany kosmiczne przewidują lądowanie tajkonautów na księżycu do 2030 roku i w dalszej przyszłości zbudowanie na nim kolonii. Może być tłoczno, bo podobne plany ogłosiła Europejska Agencja Kosmiczna, a swój powrót na księżyc ogłosiła również Rosja. Na razie zakończyła się objęta chińskim programem badań księżycowych nazwanym Chang'e (imię bogini Księżyca w mitologii chińskiej) ponad dwuipółletnia misja łazika Yutu („jadeitowy królik") na Srebrnym Globie. Wprawdzie przez większość czasu trwania misji, wskutek problemów technicznych, łazik był unieruchomiony i działał jako stacjonarne laboratorium badawcze i stacja pomiarowa. Niemniej pozwoliło to na przeprowadzenie wielu badań dotyczący geologicznej ewolucji Księżyca. Misja Jadeitowego Królika była pierwszym od 1976 roku posadzeniem sztucznego obiektu na Srebrnym Globie, a Chiny trzecim krajem w historii (po ZSRR i USA), który przeprowadził miękkie lądowanie na Księżycu. W roku 2018 planowana jest misja Chang'e 4, której celem ma być zbadanie – po raz pierwszy! – niewidocznej z Ziemi strony Księżyca.
W 2020 roku Chiny zamierzają wysłać „marsjańską" sondę wraz łazikiem. Co więcej, chcą pobrać próbki do badań i wrócić z nimi na Ziemię. Byłoby to pierwsze tego typu przedsięwzięcie w historii eksploracji kosmosu. W drugim etapie badań, projektowanym na lata 2040-2060, zamierzają wysłać na Marsa statek załogowy. Do realizacji tych celów Chiny przechodzą jakościowy przełom w budowie rakiet. W tym roku odbył się pierwszy udany lot nowej, ciężkiej rakiety nośnej Chang Zheng-5 (Długi Marsz-5) zdolnej do wyniesienia na niską orbitę okołoziemską ładunku o wadze ok. 25 ton. Na potrzeby nowej rakiety przystosowano nowy kompleks startowy na wyspie Hajnan. Chiny weszły do elitarnego grona państw dysponujących tej klasy rakietami nośnymi. Obecnie trwają prace projektowe rakiety Długi Marsz-9, która ma mieć średnicę ok. 10 metrów i długość aż 100 metrów, a ważyć (masa startowa) ponad 3 tysiące ton. Rakieta ma być zdolna do wyniesienia ładunku o masie 130 ton na niską orbitę okołoziemską – obecnie używane rakiety mają nośność 6-krotnie niższą. Ten prawdziwy gigant tylko o 10 metrów ustępuje amerykańskiej rakiecie Saturn V wystrzelonej po raz pierwszy w 1967 roku, co w pewnym sensie pokazuje różnicę między amerykańskimi a chińskimi osiągnięciami.
Jak twierdzą eksperci dynamiczny rozwój chińskiego programu kosmicznego w ostatnich latach pozwolił nadrobić stracone dziesięciolecia. W porównaniu z projektami prowadzonymi obecnie w USA, Europie i Rosji dotychczasowe opóźnienia są relatywnie nieduże, a często Chiny stają się prekursorem w niektórych badaniach czy rozwiązaniach technologicznych związanych z kosmosem. W sierpniu 2016 roku Chiny wysłały na orbitę nowego typu satelitę komunikacyjnego, który ma szansę stać się kamieniem milowym w globalnym rozwoju metod przesyłu informacji. Chodzi o pierwszy na świecie system kwantowej transmisji danych, a upraszczając – o komunikację za pomocą wiązki laserowej. Jeśli testy zakończą się pomyślnie, do praktycznego użytku wejdzie technologia o niespotykanym dotąd poziomie zabezpieczenia transmisji i niewrażliwości na obecnie stosowane formy ataków i włamań. Pozostając w sferze komunikacji i internetu, Chiny we wrześniu bieżącego roku zapowiedziały powstanie na orbicie w ciągu najbliższych 5 lat konstelacji 156 satelitów telekomunikacyjnych do przesyłu danych internetowych w skali całego globu. Program Hongyuan przewiduje rozmieszczenie satelitów na niskiej orbicie okołoziemskiej, dzięki czemu nastąpią mniejsze opóźnienia w transmisji danych, a szerokopasmowy internet będzie dostępny "zawsze i wszędzie, nawet z pokładu samolotu lub statku albo z odizolowanych rejonów naszej planety" – zapewnia Liu Shiquan z China Aerospace Science and Industry Corporation (CASIC), jednego z największych przedsiębiorstw kosmicznych w Państwie Środka, odpowiedzialnego za realizację tego projektu. Jednocześnie Chiny potwierdziły, że do 2020 roku pełną operacyjność uzyska chiński satelitarny system nawigacyjny Beidou-2, znany również pod eksportową nazwą Compass, konkurencyjny wobec amerykańskiego GPS, który dzięki rozmieszczonym 35 satelitom obejmie swoim zasięgiem całą Ziemię.
Współzawodnictwo czy współpraca w kosmosie?
Dziś to USA są niekwestionowanym liderem w eksploracji kosmosu, choć należy zaznaczyć, że wiele przedsięwzięć realizują przy wsparciu innych narodów (w tym Europejskiej Agencji Kosmicznej i, wciąż, Rosji). Na coraz poważniejszego konkurenta Amerykanów wyrastają Chiny, które obecnie jeszcze nie mogą równać się z USA pod względem posiadanej wiedzy, technologii, czy budżetu przeznaczanego na badania kosmiczne. Niemniej samodzielne wystrzelenie ludzi w kosmos, czy misja księżycowego łazika dowodzą wielkiego potencjału chińskiego programu kosmicznego. Bezsprzecznie cele kosmiczne obu mocarstw znajdują się obecnie poza zasięgiem zarówno państw europejskich, jak i Rosji. Na razie oba mocarstwa są konkurentami w przestrzeni kosmicznej, a rozpoczęcie współpracy wyklucza decyzja Kongresu USA zakazująca NASA jakichkolwiek kontaktów w zakresie eksploracji kosmosu z Chinami. Uniemożliwia to Chińczykom m.in. dołączenie do międzynarodowego programu budowy stacji kosmicznej ISS, czy utrudnia nawet wspólne uczestniczenie w konferencjach naukowych. Waszyngton argumentuje swoją decyzję obawą przed wykradzeniem amerykańskich technologii oraz bliskimi powiązaniami chińskich technologii kosmicznych i wojskowych. Prawdopodobne jest jednak, że przyszłe osiągnięcia chińskich naukowców i pomyślna realizacja ambitnego programu kosmicznego sprawią, iż w interesie Amerykanów będzie wymiana doświadczeń i wspólne projekty z Chińczykami. Sytuacja może być analogiczna do zimnowojennego wyścigu USA z ZSRR, który zakończył się w 1975 roku połączeniem sił i rozpoczęciem współpracy w zakresie eksploracji kosmosu. W optymistycznym wariancie, podobnie jak miało to miejsce w rywalizacji z Rosjanami, obecne chińsko-amerykańskie współzawodnictwo, może doprowadzić do przyszłej współpracy w kosmosie dwóch największych graczy. (Autor: Grzegorz Gołojuch)
