Od zemlje do mjeseca i nazad
Projektil CZ-5 sa sondom Chang'e-5.
Prošlog decembra, u misiji sonde bez posade pod nazivom Chang'e-5, Narodna Republika Kina pridružila se izuzetno elitnoj grupi zemalja koje su donijele uzorke svog tla sa Mjeseca. Do sada su to učinile samo SAD (šest puta 6-1969) i Sovjetski Savez (tri puta 1972-3). Time je Narodna Republika Kina započela treću etapu istraživanja našeg prirodnog satelita, koja je započela prije više od jedne decenije. To će kulminirati ne samo sletanjem kineskih predstavnika na Mesec, već i stvaranjem stalne naučne baze tamo i razvojem prirodnih resursa.
Godine 2003. najavljen je kineski program istraživanja Mjeseca, poznat kao CLEP (China Lunar Exploration Program). Tada je planirana njegova implementacija 2007-2020. U prvoj fazi trebalo je da lansira orbitere Chang'e-1 i Chang'e-2 u orbitu Mjeseca. Njihov zadatak je bio da naprave trodimenzionalnu kartu površine Srebrnog globusa, prouče distribuciju i količinu elemenata u lunarnom tlu, izmjere površinsku gustinu Mjeseca i prate okolinu u njegovoj blizini. U drugoj fazi trebalo je izvući rovere na površinu pomoću sondi Chang'e-3 i Chang'e-4, dizajniranih za proučavanje površine stijena i mjesečevog tla. Treća faza uključivala je postavljanje povratnih lendera Chang'e-5 i Chang'e-6 na površinu Mjeseca kako bi se uzorci tla dostavili na Zemlju.
Kako je projekat napredovao, kada se pokazalo da su rezultati bolji od očekivanih, uvedena je četvrta faza koja je uključivala razvoj ISRU (in situ Resource Use) tehnologija u lunarnim uslovima, tj. dobijanje lokalnih sirovina i njihova prerada u cilju dobijanja najvažnijih materijala za život i stvaranja naseljive baze materijala - kiseonika, vode, goriva, kao i građevinskog i građevinskog materijala. Cijeli program, kao i pojedinačne sonde, nazvani su po kineskoj boginji mjeseca Chang'e.
KLEP - Korak 1
Prva sonda projekta, Chang'e-1 (CE-1), lansirana je sa kosmodroma Xichang pomoću rakete-nosača Chang Zheng-3A (CZ-3A) 24. oktobra 2007. Lunarni satelit je izgrađen na bazi dokazana telekomunikaciona satelitska platforma Dong Fang Hong-3 (DFH-3) i imala je uzletnu težinu od 2350 kg, od čega je 130 kg bila naučna oprema, delimično prilagođena sa satelita za daljinsko detektovanje Zi Yuan. Zbog upotrebe rakete ne najveće nosivosti, let do Mjeseca je morao biti podijeljen u tri etape, ali je obavljen bez problema.1 dana kasnije CE-200 je ušao u eliptičnu orbitu oko Mjeseca. , koji je dva dana kasnije dostignut na visini od XNUMX km.
Godinu dana kasnije, kada je procenjeni radni vek stanice došao do kraja, ali je u rezervoarima bilo još više od 200 kg ušteđenog goriva, orbita je prvo spuštena na 100 km, a potom i njena izmeštanja na 17 km. Ovaj manevar je tipičan za postizanje tačke na kojoj počinje kočenje tokom sletanja. Slijetanje, naravno, još nije bilo u mogućnostima sonde, pa se nakon 30 sati u takvoj orbiti (treba dodati da je nestabilna i za to vrijeme su poremećaji smanjili minimalnu visinu na 15 km) vratila se na plafon od 100 km. Misija CE-1 završila je 1. marta 2009. godine, kada je poražena i pala na površinu Mjeseca.
Chang'e-2, koji je bio rezervni u slučaju kvara svog prethodnika, poslat je iz Xichanga sa pojačivačem CZ-3C 1. oktobra 2010. Iako je vozilo bilo oko 200 kg teže od svog prethodnika, upotreba snažnije rakete omogućilo je da se pošalje direktno prema Mjesecu, do kojeg je stigla nakon 112 sati. Početna eliptična orbita završena je sa dva manevra na visini od 100 km. Dana 26. oktobra izveden je manevar kojim je preseljenje smanjeno na 15 km. Sonda je zatim počela da snima region Sinus Iridum, koji je glavno mesto za sletanje Chang'e-3. Orbiter je 1. aprila 2011. završio sve planirane aktivnosti za njega, zatim snimio oba polarna područja Mjeseca, a nakon smanjenja periluna ponovo na 15 km, Sinus Iridum.
Sonda je 8. juna 2011. lansirana na putanju koja vodi do tačke gravitacione ravnoteže L2 sistema Zemlja-Sunce, gde je stigla 25. avgusta. Na kraju studija, razmatrana su tri proširenja misije do ove tačke: let do tačke L1 sistema Zemlja-Sunce, let u blizini objekta blizu Zemlje (NEO) ili komete, ili povratak na Zemljin satelit orbita. Mjesec. Nakon procjene energetskih mogućnosti sonde, odlučeno je da on posjeti planetu (4179) Tutatis. Otišao je 15. aprila 2021. godine. 2012 Decembar 3,2 godine, sonda je letjela samo 100 km od Toutatisa, pružajući mjerenja i fotografije. Greška u navigaciji zamalo je izazvala sudar sa planetom, prije sastanka se pretpostavljalo da će je sonda proći na udaljenosti od 2014 km. Sonda je vjerovatno zatvorena krajem XNUMX.
KLEP - Korak 2
Druga faza istraživanja Mjeseca počela je lansiranjem svemirske letjelice Chang-3 sa kosmodroma Sichan 1. decembra 2013. godine. Stanica je imala uzletnu težinu od 3780 kg, uključujući 2440 kg goriva, 1200 kg goriva. sam lender i 130 kg za Yutu rover. Rover je dobio ime po mitskom zecu od žada, koji je bio pratilac boginje Chang'e. Da bi prevezli tako teško vozilo, morali su koristiti najtežu kinesku raketu u to vrijeme, CZ-3B.
Vozilo za spuštanje pokretano je radioizotopnim termoelektričnim generatorima (RTEG), a njegov rad je predviđen za godinu dana. Terensko vozilo sa šest kotača pokretalo se električnom energijom iz fotonaponskih ćelija. Na površini je trebalo da funkcioniše tri meseca. Orbitalni let od 112 sati uspješno je ušao u selenocentričnu orbitu. Nakon nekoliko prilagođavanja, 14. decembra obavljeno je iskrcavanje na području Mare Imbrum i samim tim u rezervatu. Područje je kasnije nazvano Guang Hangong (Mjesečeva palača). Istog dana, rover je izašao na površinu. Rover je preživio dva lunarna dana i noć između njih (svaki od ovih perioda traje 14 zemaljskih dana), prešavši u toku noći udaljenost veću od 100 metara, a noću je pao u elektronsku hibernaciju.
Na kraju ovog perioda otkriven je mehanički problem s jednim od njegovih elektromotora, koji je odgovoran za prijenos obrtnog momenta na kotače i druge pokretne dijelove. Jedan od solarnih panela nije uvukao jarbol prema unutra, niti je prekrio ili zapečatio unutrašnjost. Iako više nije mogao da leti, radio je samo u ograničenom obimu do sredine 2016. Neki od instrumenata lendera su i danas u funkciji.
Kao iu prvoj fazi, u drugoj fazi napravljen je duplikat sonde, a odlučeno je i da se ona u budućnosti pošalje na Mjesec pod imenom Chang'e-4. Međutim, ovaj put je odlučeno da se sleti na stranu Mjeseca, trajno okrenut od Zemlje. Kako bi se osigurala komunikacija sa sondom, odlučeno je da se unaprijed pošalje podatkovni i komunikacioni satelit i postavi u blizini L2 libracijske tačke sistema Zemlja-Mjesec. Satelit od 448 kg, nazvan Chang'e-4R i vlastitog imena Queqiao (Magični most, još jedan artefakt iz kineske mitologije povezan sa Chang'eom), lansiran je iz Xichanga pomoću rakete CZ-4C 20. maja 2018. Tri sedmice kasnije.
Sama sonda Chang'e-4, zajedno sa roverom Yutu-2, lansirana je 7. decembra 2018. raketom CZ-3B sa kosmodroma Xichang. Nakon 112-satnog leta ušao je u orbitu Mjeseca, a 3. januara 2019. godine sletio je u basen Apolo, u blizini kratera von Karman. Bio je to prvi put u istoriji da je lender sleteo na poleđinu Srebrnog globusa. I lender i rover su još uvijek u funkciji. Yutu-2 je prešao preko 600m i izvršio mnoga ispitivanja tla.
