Chương trình không gian có người lái Trung Quốc (CMS; tiếng Trung: 中国载人航天工程; bính âm: Zhōngguó Zàirén Hángtiān Gōngchéng), còn được gọi là Dự án 921 (tiếng Trung: 九二一工程; bính âm: Jiǔèryī Gōngchéng) là một chương trình không gian được phát triển bởi Cộng hòa Nhân dân Trung Hoa và được điều hành bởi Cơ quan Vũ trụ có người lái Trung Quốc (CMSA) trực thuộc Bộ Phát triển Trang bị của Ủy ban Quân sự Trung ương, được thiết kế để phát triển và nâng cao năng lực chuyến bay vũ trụ có người lái cho Trung Quốc. Tính đến năm 2026, Trung Quốc đã thực hiện 16 đợt phóng chuyến bay vũ trụ có người lái, tất cả đều sử dụng tàu vũ trụ Thần Châu đặt trên tên lửa Trường Chinh 2F, lần gần nhất là Thần Châu 21.
Được phê duyệt vào ngày 21 tháng 9 năm 1992, Vương Vĩnh Chí là tổng công trình sư đầu tiên của chương trình cho đến năm 2006. Tổng công trình sư hiện tại là Chu Kiến Bình. CMSA do giám đốc Bộ Phát triển Trang bị đứng đầu, hiện là Thượng tướng Hứa Học Cường.
CMS đã đạt được cả ba bước, với Thần Châu 5 vào năm 2003, Thần Châu 9 kết nối với Thiên Cung 1 vào năm 2012, và việc lắp ráp trạm vũ trụ Thiên Cung vào năm 2022. Trung Quốc do đó đã trở thành quốc gia thứ ba đạt được chuyến bay vũ trụ có người lái và vận hành một trạm vũ trụ (sau Liên Xô/Nga và Hoa Kỳ), cũng như là quốc gia thứ hai vận hành hoàn toàn một trạm vũ trụ mô-đun (sau trạm Mir của Liên Xô/Nga). CMSA đã lên kế hoạch cho các sứ mệnh có người lái lên Mặt Trăng từ năm 2030 thuộc Chương trình thám hiểm Mặt Trăng của Trung Quốc, dự kiến sử dụng tàu quỹ đạo Mặt Trăng có người lái Mộng Chu và tàu đổ bộ Lãm Nguyệt, đặt trên tên lửa Trường Chinh 10.
Lịch sử
Nghiên cứu chính thức về chuyến bay vũ trụ có người lái của Trung Quốc bắt đầu vào năm 1968. Một viện kỹ thuật y sinh không gian được thành lập tại Bắc Kinh. Đây là tiền thân của Trung tâm Nghiên cứu và Huấn luyện Phi hành gia Trung Quốc, nơi các phi hành gia Trung Quốc được huấn luyện trong những thập kỷ sau đó. Trước đó, vào năm 1964, Trung Quốc đã phóng một tên lửa thăm dò, mang theo một số động vật nhỏ lên độ cao 70 km như một nỗ lực nhằm nghiên cứu tác động của chuyến bay vũ trụ đối với các sinh vật sống.
Vào ngày 24 tháng 4 năm 1970, Trung Quốc đã phóng vệ tinh đầu tiên, Đông Phương Hồng I, vào quỹ đạo. Năm 1970, Tiền Học Sâm, cha đẻ của chương trình không gian Trung Quốc, đã giới thiệu dự án chuyến bay vũ trụ có người lái của mình, sau này được gọi là Dự án 714. Một phiên bản sơ khai của tàu vũ trụ có người lái mang tên Thự Quang 1 đã được nghiên cứu. Tuy nhiên, chương trình này đã bị hủy bỏ do thiếu kinh phí và sự quan tâm về chính trị. Thay vào đó, Trung Quốc quyết định vào năm 1978 theo đuổi phương pháp đưa phi hành gia vào không gian bằng các khoang đổ bộ đạn đạo quen thuộc hơn dựa trên FSW. Hai năm sau, vào năm 1980, chính phủ Trung Quốc đã hủy bỏ chương trình này với lý do lo ngại về chi phí.
Để có thêm kinh nghiệm liên quan, Trung Quốc đã phóng và thu hồi vệ tinh có khả năng thu hồi đầu tiên của mình, Phản hồi thức Vệ tinh, vào ngày 26 tháng 11 năm 1975. Sự thành công của sứ mệnh đã chứng minh khả năng điều khiển tàu trở lại bầu khí quyển của Trung Quốc.
Năm 1986, Chương trình 863 được chính phủ Trung Quốc tài trợ. Mục đích của chương trình là thúc đẩy sự phát triển khoa học và công nghệ trong một số lĩnh vực then chốt, bao gồm cả năng lực không gian.
Chương trình chuyến bay vũ trụ có người lái của Trung Quốc, được gọi chính thức là Chương trình không gian có người lái Trung Quốc, đã được Ban Thường vụ Bộ Chính trị chính thức phê duyệt vào ngày 21 tháng 9 năm 1992 với tên gọi Dự án 921, và bắt đầu triển khai từ ngày 1 tháng 1 năm 1993. Kế hoạch ban đầu có ba bước:
- Bước 1: Phóng tàu vũ trụ có người lái với mục tiêu xây dựng năng lực cơ bản trong thám hiểm không gian có người lái và các thí nghiệm không gian.
- Bước 2: Phóng phòng thí nghiệm không gian với nhiệm vụ tạo ra những đột phá về công nghệ cho các hoạt động ngoài tàu, quy trình gặp gỡ và kết nối tàu vũ trụ, cũng như cung cấp giải pháp cho việc sử dụng không gian có con người điều khiển ở một quy mô nhất định và trong thời gian ngắn.
- Bước 3: Thiết lập một Trạm Không gian với mục tiêu cung cấp giải pháp cho việc sử dụng không gian có con người điều khiển ở quy mô lớn hơn và dài hạn hơn.
Chương trình do một tổng chỉ huy và một tổng công trình sư dẫn dắt, lần lượt xử lý các vấn đề hành chính và kỹ thuật. Các cuộc họp liên tịch giữa hai vị trí này chịu trách nhiệm đưa ra quyết định về các vấn đề quan trọng trong quá trình triển khai dự án. Tổng công trình sư đầu tiên của chương trình là Vương Vĩnh Chí. Một tổ chức mới, Cơ quan Vũ trụ có người lái Trung Quốc (CMSA) trực thuộc Bộ Phát triển Trang bị của Ủy ban Quân sự Trung ương, đã được thành lập để quản lý chương trình.
Năm 1994, Trung Quốc ký thỏa thuận hợp tác với Nga để mua các công nghệ hàng không vũ trụ. Năm 1995, một thỏa thuận được ký kết giữa hai nước về việc chuyển giao công nghệ tàu vũ trụ Soyuz của Nga cho Trung Quốc. Thỏa thuận bao gồm lịch trình huấn luyện phi hành gia, cung cấp các khoang đổ bộ Soyuz, hệ thống hỗ trợ sự sống, hệ thống kết nối và bộ đồ du hành vũ trụ. Năm 1996, hai phi hành gia Trung Quốc là Ngô Kiệt và Lý Khánh Long bắt đầu huấn luyện tại Trung tâm huấn luyện phi hành gia Yuri Gagarin ở Nga. Sau khi huấn luyện xong, những người này trở về Trung Quốc và tiến hành huấn luyện các phi hành gia Trung Quốc khác tại các địa điểm gần Bắc Kinh và Tửu Tuyền.
Phần cứng và bí quyết mua từ Nga đã dẫn đến những sửa đổi đối với tàu vũ trụ Bước Một ban đầu, sau này được gọi là Thần Châu, tạm dịch là "con thuyền thần kỳ". Các cơ sở phóng mới được xây dựng tại bãi phóng Tửu Tuyền ở Nội Mông, và vào mùa xuân năm 1998, một mô hình của tên lửa đẩy Trường Chinh 2F cùng tàu vũ trụ Thần Châu đã được đưa ra để thực hiện các thử nghiệm tích hợp và cơ sở hạ tầng.
Quá trình phát triển
Bước Một
Việc phát triển Trường Chinh 2F, tên lửa đẩy đầu tiên đạt tiêu chuẩn chở người của Trung Quốc, bắt đầu vào tháng 9 năm 1992. Nó được phát triển dựa trên mẫu Trường Chinh 2E, nhưng có thêm hệ thống thoát hiểm khi phóng và hệ thống điều khiển dự phòng.
Vào tháng 12 năm 1994, cuộc thử nghiệm kích hỏa động cơ tên lửa đạt chuẩn chở người lần đầu tiên đã hoàn thành thành công.
Năm 1996, hai phi công thuộc Lực lượng Không quân là Ngô Kiệt và Lý Khánh Long đã được tuyển chọn và gửi sang Nga để huấn luyện tại Trung tâm Huấn luyện Phi hành gia Yuri Gagarin.
Vào tháng 1 năm 1998, 14 phi công đã được chọn làm nhóm ứng viên phi hành gia đầu tiên của Trung Quốc.
Vào tháng 11 năm 1998, một trung tâm điều khiển bay mới, Trung tâm Kiểm soát Chuyến bay Vũ trụ Bắc Kinh, đã được khánh thành để hỗ trợ các sứ mệnh CMS. Cũng trong năm đó, một khu phức hợp phóng mới áp dụng chiến lược "ba thẳng đứng" tiên tiến (lắp ráp thẳng đứng, thử nghiệm thẳng đứng và vận chuyển thẳng đứng) đã được đưa vào hoạt động tại Trung tâm Phóng vệ tinh Tửu Tuyền để phục vụ riêng cho các sứ mệnh CMS.
Vào ngày 19 tháng 11 năm 1999, Thần Châu 1, tàu vũ trụ Thần Châu không người lái đầu tiên, đã được phóng từ Trung tâm Phóng vệ tinh Tửu Tuyền và đi vào quỹ đạo định trước. Mô hình thử nghiệm điện mặt đất đã được sử dụng trong chuyến bay thử nghiệm này để kịp thời hạn cuối năm 1999. Khoang đổ bộ của tàu vũ trụ đã tách thành công khỏi các bộ phận khác và hạ cánh an toàn xuống Nội Mông vào ngày hôm sau. Mặc dù chỉ có một số hệ thống hạn chế được thử nghiệm, sứ mệnh này vẫn là một chuyến bay thử nghiệm thành công đối với tàu vũ trụ Thần Châu và tên lửa Trường Chinh 2F.
Chuyến bay thử nghiệm thứ hai của Thần Châu diễn ra vào ngày 10 tháng 1 năm 2001. Thần Châu 2, con tàu không người lái chính thức đầu tiên của Trung Quốc, đã được phóng lên quỹ đạo và ở lại trong bảy ngày trước khi khoang đổ bộ tách ra. Tuy nhiên, dù đã không mở được khi tàu trở lại bầu khí quyển, dẫn đến việc hạ cánh cứng.
Năm 2002, Trung Quốc phóng Thần Châu 3 và Thần Châu 4; cả hai đều kết thúc thành công.
Lần phóng thứ năm, Thần Châu 5, là lần đầu tiên chở người (Dương Lợi Vĩ) và diễn ra lúc 01:00:00 UTC ngày 15 tháng 10 năm 2003. 587 giây sau khi cất cánh, con tàu tách khỏi tên lửa và đi vào quỹ đạo elip với độ nghiêng 42,4°, độ cao cận điểm 199,14 km và độ cao viễn điểm 347,8 km. Dương Lợi Vĩ trở thành người Trung Quốc đầu tiên bay vào không gian bằng tên lửa đẩy và tàu vũ trụ của Trung Quốc. Lúc 22:23 UTC ngày 15 tháng 10 năm 2003, mô-đun trở lại đã hạ cánh an toàn xuống khu vực trung tâm Nội Mông. Toàn bộ sứ mệnh kéo dài 21 giờ 23 phút, đưa Trung Quốc trở thành quốc gia thứ ba có khả năng đưa con người vào không gian và trở lại một cách độc lập, sau Nga và Hoa Kỳ.
Chuyến bay vũ trụ có người lái "nhiều người và nhiều ngày" đầu tiên, Thần Châu 6, được thực hiện từ ngày 12 đến 17 tháng 10 năm 2005. Các phi hành gia Phí Tuấn Long và Nhiếp Hải Thắng đã dành hơn 4 ngày trong không gian và quay quanh Trái Đất 76 vòng.
Bước Hai
Mục tiêu của Bước Hai của CMS là tạo ra những đột phá công nghệ trong các hoạt động ngoài tàu (EVA) cũng như gặp gỡ và kết nối tàu vũ trụ để hỗ trợ các hoạt động ngắn hạn của con người trong không gian. Để hoàn thành mục tiêu, Trung Quốc đã phóng nhiều sứ mệnh có người lái và không người lái, bao gồm cả hai mô hình thử nghiệm của trạm vũ trụ Trung Quốc.
Giai đoạn 1: EVA, gặp gỡ và kết nối không gian
Vào ngày 25 tháng 9 năm 2008, Thần Châu 7 đã được phóng vào không gian cùng ba phi hành gia Trạch Chí Cương, Lưu Bá Minh và Cảnh Hải Bằng. Trong chuyến bay, Trạch Chí Cương và Lưu Bá Minh đã hoàn thành chuyến EVA đầu tiên của Trung Quốc lần lượt bằng bộ đồ du hành vũ trụ Phi Thiên sản xuất tại Trung Quốc và bộ đồ Hải Ưng nhập khẩu từ Nga.
Để thực hành việc gặp gỡ và kết nối trong không gian, Trung Quốc đã phóng một thiết bị mục tiêu nặng 8.000 kg (18.000 lb), Thiên Cung 1, vào năm 2011 bằng một biến thể của Trường Chinh 2F, tiếp theo là Thần Châu 8, con tàu Thần Châu không người lái đầu tiên kể từ sau Thần Châu 5. Hai con tàu đã thực hiện cuộc gặp gỡ và kết nối tự động đầu tiên của Trung Quốc vào ngày 3 tháng 11 năm 2011, giúp xác minh hiệu suất của các quy trình và cơ chế kết nối. Khoảng 9 tháng sau, Thiên Cung 1 đã hoàn thành cuộc gặp gỡ và kết nối thủ công đầu tiên với Thần Châu 9, một con tàu có người lái chở Cảnh Hải Bằng, Lưu Vượng và nữ phi hành gia đầu tiên của Trung Quốc Lưu Dương.
Vào ngày 11 tháng 6 năm 2013, tàu vũ trụ có người lái Thần Châu 10 chở các phi hành gia Nhiếp Hải Thắng, Trương Hiểu Quang và Vương Á Bình đã được phóng lên quỹ đạo và kết nối với Thiên Cung 1. Ba phi hành gia đã dành 12 ngày trong Thiên Cung 1 để thực hiện các thí nghiệm khoa học, giảng bài cho hơn 60 triệu học sinh tại Trung Quốc và thực hiện thêm các thử nghiệm kết nối trước khi trở về Trái Đất an toàn. Việc hoàn thành các sứ mệnh từ Thần Châu 6 đến Thần Châu 10 đã chứng minh sự tiến bộ kỹ thuật của Trung Quốc trong chuyến bay vũ trụ có người lái, kết thúc giai đoạn 1 của Bước Hai.
Giai đoạn 2: Phòng thí nghiệm không gian
Để nâng cao hơn nữa khả năng thực hiện các chuyến bay vũ trụ có người lái và chuẩn bị cho việc xây dựng trạm vũ trụ trong tương lai, Trung Quốc đã khởi động giai đoạn hai của Bước Hai, bao gồm bốn sứ mệnh phòng thí nghiệm không gian.
Vào tháng 6 năm 2016, Trung Quốc đã thực hiện chuyến bay đầu tiên của Trường Chinh 7, một thế hệ tên lửa đẩy hạng trung mới có khả năng đưa tải trọng lớn hơn lên quỹ đạo Trái Đất thấp, từ Bãi phóng Vũ trụ Văn Xương mới được xây dựng tại tỉnh ven biển Hải Nam.
Vào tháng 9 năm 2016, Thiên Cung 2 được phóng lên quỹ đạo. Đây là một phòng thí nghiệm không gian với các chức năng và thiết bị tiên tiến hơn so với Thiên Cung 1. Một tháng sau, Thần Châu 11 được phóng và kết nối với Thiên Cung 2. Hai phi hành gia Cảnh Hải Bằng và Trần Đông đã tiến vào Thiên Cung 2 và lưu trú tại đó khoảng 30 ngày, phá kỷ lục sứ mệnh vũ trụ có người lái dài nhất của Trung Quốc, đồng thời xác minh khả năng lưu trú trung hạn của phi hành gia trong không gian.
Vào tháng 4 năm 2017, tàu vận tải đầu tiên của Trung Quốc, Thiên Châu 1, đã kết nối với Thiên Cung 2 và hoàn thành nhiều thử nghiệm nạp nhiên liệu đẩy trên quỹ đạo, đánh dấu việc hoàn thành thành công Bước Hai của CMS.
Bước Ba
Vào ngày 5 tháng 5 năm 2020, Trung Quốc đã phóng thành công chuyến bay đầu tiên của tên lửa Trường Chinh 5B, với khả năng mang tải trọng hơn 22.000 kg (49.000 lb), cho phép Trung Quốc đưa một mô-đun trạm vũ trụ lớn lên quỹ đạo Trái Đất thấp. Sứ mệnh này đã mở đầu cho Bước Ba của CMS.
Bước Ba nhằm mục tiêu hoàn thành việc xây dựng trạm vũ trụ Thiên Cung của Trung Quốc. Bước này có thể được chia thành hai giai đoạn:
Giai đoạn 1: Trình diễn các công nghệ then chốt
Vào ngày 29 tháng 4 năm 2021, tên lửa Trường Chinh 5B thứ hai đã cất cánh từ Văn Xương, mang theo mô-đun lõi Thiên Hòa nặng 22.500 kg (49.600 lb), đây là con tàu vũ trụ phức tạp nhất do Trung Quốc độc lập phát triển. Mô-đun lõi đã đi vào quỹ đạo định trước khoảng 494 giây sau khi phóng, đánh dấu sự bắt đầu của quá trình xây dựng trên quỹ đạo của trạm vũ trụ Trung Quốc.
Vào ngày 29 tháng 5 năm 2021, Thiên Châu 2, tàu vận tải đầu tiên đến trạm vũ trụ, đã được tên lửa Trường Chinh 7 phóng lên và kết nối với mô-đun lõi Thiên Hòa 8 giờ sau đó. Lô hàng bao gồm nhu yếu phẩm cho phi hành gia, thiết bị trạm vũ trụ, bộ đồ du hành vũ trụ hoạt động ngoài tàu và nhiên liệu đẩy.
Sứ mệnh có người lái đầu tiên đến Thiên Hòa, Thần Châu 12, đã được phóng từ Trung tâm Phóng vệ tinh Tửu Tuyền vào ngày 17 tháng 6 năm 2021. Con tàu đã thực hiện cuộc gặp gỡ và kết nối nhanh tự động có người lái đầu tiên của Trung Quốc sau 6 giờ 32 phút kể từ khi phóng. Ba thành viên phi hành đoàn, Nhiếp Hải Thắng, Lưu Bá Minh và Thang Hồng Ba, đã trở thành những cư dân đầu tiên của Trạm vũ trụ Thiên Cung.