Од земље до месеца и назад

Ракета ЦЗ-5 са сондом Цханг'е-5.

Прошлог децембра, у беспилотној мисији Цханг'е-5, Народна Република Кина придружила се изузетно елитној групи земаља које су донеле узорке свог тла са Месеца. До сада су то учиниле само САД (шест пута 6-1969) и Совјетски Савез (три пута 1972-3). Тиме је НР Кина започела трећу етапу истраживања нашег природног сателита, која је почела пре више од деценије. То ће кулминирати не само слетањем кинеских представника на Месец, већ и стварањем тамошње сталне научне базе и развојем природних ресурса.

Године 2003. најављен је кинески програм истраживања лунара, познат као ЦЛЕП (Цхина лунар Екплоратион Програм). Тада је планирана његова имплементација 2007-2020. У првој етапи требало је да лансира орбитере Чанг'е-1 и Чанг'е-2 у орбиту Месеца. Њихов задатак је био да направе тродимензионалну мапу површине Сребрног глобуса, проуче дистрибуцију и количину елемената у лунарном тлу, измере површинску густину Месеца и прате окружење у његовој близини. У другој фази, требало је да извуче ровере на површину помоћу сонди Чанг'е-3 и Чанг'е-4, дизајнираних за проучавање површине стена и месечевог тла. Трећа фаза је укључивала постављање повратних лендера Цханг'е-5 и Цханг'е-6 на површину Месеца како би се узорци тла доставили на Земљу.

Како је пројекат одмицао, када се показало да су резултати бољи од очекиваних, уведена је четврта фаза која је укључивала развој ИСРУ (ин ситу Ресоурце Усе) технологија у лунарним условима, тј. добијање локалних сировина и њихова прерада у циљу добијања најважнијих материјала за живот и стварања усељиве базе материјала – кисеоника, воде, горива, као и грађевинског и грађевинског материјала. Цео програм, као и појединачне сонде, названи су по кинеској богињи месеца Чанг'е.

КЛЕП - Корак 1

Прва сонда пројекта, Цханг'е-1 (ЦЕ-1), лансирана је са космодрома Ксицханг помоћу ракете-носача Цханг Зхенг-3А (ЦЗ-3А) 24. октобра 2007. Лунарни сателит је изграђен на бази доказана телекомуникациона сателитска платформа Донг Фанг Хонг-3 (ДФХ-3) и имала је полетну тежину од 2350 кг, од чега је 130 кг била научна опрема, делимично прилагођена са сателита за даљинско детектовање Зи Јуан. Због употребе ракете не највеће носивости, лет до Месеца је морао да буде подељен у три етапе, али је обављен без проблема.1 дана касније ЦЕ-200 је ушао у елиптичну орбиту око Месеца. , који је два дана касније достигнут на висини од XNUMX км.

Годину дана касније, када је процењени радни век станице дошао до краја, али је у резервоарима било још више од 200 кг уштеђеног горива, орбита је прво спуштена на 100 км, а затим њена измештања на 17 км. Овај маневар је типичан за ударање у тачку где почиње кочење током слетања. Слетање, наравно, још није било у могућностима сонде, па се после 30 сати у таквој орбити (треба додати да је нестабилна и за то време су поремећаји смањили минималну висину на 15 км) вратила се на плафон од 100 км. Мисија ЦЕ-1 је завршена 1. марта 2009. године, када је поражена и пала на површину Месеца.

Цханг'е-2, који је био резервни у случају квара свог претходника, лансиран је из Сичанга са појачивачем ЦЗ-3Ц 1. октобра 2010. Иако је возило било око 200 кг теже од свог претходника, употреба снажније ракете омогућило је да се пошаље директно ка Месецу, на који је стигла после 112 сати. Почетна елиптична орбита завршена је са два маневра на висини од 100 км. 26. октобра изведен је маневар којим је пресељење смањено на 15 км. Сонда је тада почела да хвата регион Синус Иридум, који је главно место за слетање Цханг'е-3. Орбитер је 1. априла 2011. завршио све планиране активности за њега, затим је снимио оба поларна региона Месеца, а након смањења перилуна поново на 15 км, Синус Иридум.

Сонда је 8. јуна 2011. лансирана на путању која води до тачке гравитационе равнотеже Л2 система Земља-Сунце, где је стигла 25. августа. На крају студија, разматрана су три проширења мисије до ове тачке: лет до тачке Л1 система Земља-Сунце, лет у близини објекта близу Земље (НЕО) или комете, или повратак на Земљин сателит орбита. Месец. Након процене енергетских могућности сонде, одлучено је да он посети планету (4179) Тутатис. Отишао је 15. априла 2021. године. 2012 Децембар 3,2 године, сонда је летела само 100 км од Тоутатиса, пружајући мерења и фотографије. Грешка у навигацији умало је изазвала судар са планетом, пре састанка се претпостављало да ће је сонда проћи на удаљености од 2014 км. Сонда је вероватно затворена крајем КСНУМКС-а.

КЛЕП - Корак 2

Друга фаза истраживања Месеца почела је лансирањем свемирске летелице Чанг-3 са космодрома Сичан 1. децембра 2013. Станица је имала полетну тежину од 3780 кг, укључујући 2440 кг горива, 1200 кг горива. сам лендер и 130 кг за Иуту ровер. Ровер је добио име по митском зецу од жада, који је био пратилац богиње Чанг'е. За превоз тако тешког возила морали су да користе најтежу кинеску ракету ЦЗ-3Б у то време.

Возило за спуштање је покретано радиоизотопним термоелектричним генераторима (РТЕГ), а његов рад је пројектован за годину дана. Теренско возило са шест точкова покретано је електричном енергијом из фотонапонских ћелија. На површини је требало да функционише три месеца. Орбитални лет од 112 сати успешно је ушао у селеноцентричну орбиту. После неколико прилагођавања, 14. децембра извршено је искрцавање у рејону Маре Имбрум и самим тим у резервату. Област је касније названа Гуанг Хангонг (Месечева палата). Истог дана, ровер је изашао на површину. Ровер је преживео два лунарна дана и ноћ између њих (сваки од ових периода траје 14 земаљских дана), прешавши у току ноћи раздаљину већу од 100 метара, а ноћу је пао у електронску хибернацију.

На крају овог периода откривен је механички проблем са једним од његових електромотора, који је одговоран за пренос обртног момента на точкове и друге покретне делове. Један од соларних панела није увукао јарбол према унутра, нити је покривао или заптио унутрашњост. Иако више није могао да лети, радио је само у ограниченом обиму до средине 2016. Неки од инструмената лендера су и данас у функцији.

Као и у првој етапи, у другој је направљен дупликат сонде и такође је одлучено да се она у будућности пошаље на Месец под именом Чанг'е-4. Међутим, овог пута је одлучено да се слети на страну Месеца, трајно окренут од Земље. Да би се обезбедила комуникација са сондом, одлучено је да се унапред пошаље сателит за податке и комуникацију и постави близу тачке либрације Л2 система Земља-Месец. Сателит од 448 кг под називом Цханг'е-4Р и сопственог имена Куекиао (Магични мост, још један артефакт из кинеске митологије повезан са Цханг'е) лансиран је из Сичанга помоћу ракете ЦЗ-4Ц 20. маја 2018. Три недеље касније.

Сама сонда Чанг'е-4, заједно са ровером Јуту-2, лансирана је 7. децембра 2018. ракетом ЦЗ-3Б са космодрома Сичанг. После 112-часовног лета ушао је у орбиту Месеца, а 3. јануара 2019. године слетео је у басен Аполо, у близини кратера Фон Карман. Био је то први пут у историји да је лендер слетео на полеђину Сребрног глобуса. И лендер и ровер су још увек у функцији. Јуту-2 је прешао преко 600 м и извршио многа испитивања тла.