Zo Zeme na Mesiac a späť
Raketa CZ-5 so sondou Chang'e-5.
Minulý rok v decembri sa Čínska ľudová republika v bezpilotnej misii Chang'e-5 pripojila k mimoriadne elitnej skupine krajín, ktoré priniesli vzorky svojej pôdy z Mesiaca. Doteraz tak urobili iba USA (šesťkrát v rokoch 6-1969) a Sovietsky zväz (trikrát v rokoch 1972-3). Čínska ľudová republika tak začala tretiu etapu prieskumu nášho prirodzeného satelitu, ktorá sa začala pred viac ako desiatimi rokmi. Vyvrcholí nielen pristátím čínskych predstaviteľov na Mesiaci, ale aj vytvorením tamojšej stálej vedeckej základne a rozvojom prírodných zdrojov.
V roku 2003 bol vyhlásený Čínsky lunárny prieskumný program, známy ako CLEP (China Lunar Exploration Program). Potom sa jeho realizácia plánovala v rokoch 2007-2020. V prvej fáze mala vyniesť na obežnú dráhu Mesiaca orbitery Chang'e-1 a Chang'e-2. Ich úlohou bolo vytvoriť trojrozmernú mapu povrchu Silver Globe, študovať rozloženie a množstvo prvkov v lunárnej pôde, merať hustotu povrchu Mesiaca a monitorovať prostredie v jeho okolí. V druhej fáze mala vyniesť rovery na povrch pomocou sond Chang'e-3 a Chang'e-4, určených na štúdium povrchu hornín a mesačnej pôdy. Tretia etapa zahŕňala umiestnenie vratných pristávacích modulov Chang'e-5 a Chang'e-6 na mesačný povrch, aby sa vzorky pôdy dostali na Zem.
Ako projekt napredoval, keď sa ukázalo, že výsledky sú lepšie, ako sa očakávalo, bola zavedená štvrtá etapa, ktorá zahŕňala vývoj technológií ISRU (in situ Resource Use) v lunárnych podmienkach, t.j. získavanie miestnych surovín a ich spracovanie za účelom získania najdôležitejších materiálov pre život a vytvorenia obývateľnej základne materiálov – kyslíka, vody, paliva, ale aj stavebných a stavebných materiálov. Celý program, ako aj jednotlivé sondy sú pomenované po čínskej bohyni mesiaca Chang'e.
KLEP - Krok 1
Prvá sonda projektu Chang'e-1 (CE-1) bola vypustená z kozmodrómu Xichang pomocou nosnej rakety Chang Zheng-3A (CZ-3A) 24. októbra 2007. Lunárny satelit bol zostrojený na základe tzv. osvedčenú telekomunikačnú satelitnú platformu Dong Fang Hong-3 (DFH-3) a mala vzletovú hmotnosť 2350 kg, z čoho 130 kg tvorilo vedecké zariadenie, čiastočne upravené zo satelitov diaľkového snímania Zi Yuan. Kvôli použitiu rakety nie najvyššej nosnosti musel byť let na Mesiac rozdelený do troch etáp, no prebehol bez problémov.O 1 dní neskôr CE-200 vstúpila na eliptickú dráhu okolo Mesiaca. , ktorý bol o dva dni neskôr dosiahnutý vo výške XNUMX km.
O rok neskôr, keď sa odhadovaná životnosť stanice končila, no v nádržiach bolo ešte viac ako 200 kg ušetreného paliva, bola obežná dráha najprv znížená na 100 km a následne jej presuny na 17 km. Tento manéver je typický pre zasiahnutie bodu, v ktorom začína brzdenie pri pristávaní. Pristátie, samozrejme, ešte nebolo v možnostiach sondy, a tak sa po 30 hodinách na takejto obežnej dráhe (treba dodať, že je nestabilná a za tento čas poruchy znížili minimálnu výšku na 15 km) vrátila na strop 100 km. Misia CE-1 sa skončila 1. marca 2009, keď bola porazená a spadla na mesačný povrch.
Chang'e-2, ktorý bol záložný pre prípad poruchy svojho predchodcu, bol vypustený z Xichangu s posilňovačom CZ-3C 1. októbra 2010. Hoci bolo vozidlo asi o 200 kg ťažšie ako jeho predchodca, použitie výkonnejšej rakety umožnil vyslať ju priamo k Mesiacu, ku ktorému sa dostala po 112 hodinách. Počiatočnú eliptickú dráhu ukončili dva manévre vo výške 100 km. 26. októbra bol vykonaný manéver, ktorý skrátil presídlenie na 15 km. Sonda potom začala zachytávať oblasť Sinus Iridum, ktorá je hlavným miestom pristátia Chang'e-3. 1. apríla 2011 orbiter dokončil všetky preň plánované aktivity, následne nafotil obe polárne oblasti Mesiaca a po poklese perilunu opäť na 15 km Sinus Iridum.
8. júna 2011 bola sonda vypustená na dráhu vedúcu do bodu gravitačnej rovnováhy L2 sústavy Zem-Slnko, kam sa dostala 25. augusta. Na záver štúdií sa do tohto bodu zvažovali tri predĺženia misie: let do bodu L1 sústavy Zem-Slnko, let v blízkosti blízkozemského objektu (NEO) alebo kométy alebo návrat na satelit Zeme. obežná dráha. Mesiac. Po posúdení energetických schopností sondy sa rozhodlo, že navštívi planétu (4179) Tutatis. Odletel 15. 2021 december 2012 roka, sonda preletela len 3,2 km od Toutatis, pričom poskytla merania a fotografie. Navigačná chyba takmer spôsobila zrážku s planétou, pred stretnutím sa predpokladalo, že ju sonda prejde vo vzdialenosti 100 km. Sonda bola pravdepodobne uzavretá na konci 2014.
KLEP - Krok 2
Druhá fáza mesačného prieskumu sa začala štartom kozmickej lode Chang-3 z kozmodrómu Sichan 1. decembra 2013. Stanica mala vzletovú hmotnosť 3780 kg vrátane 2440 kg paliva, 1200 kg paliva. samotný lander a 130 kg pre rover Yutu. Rover dostal meno po mýtickom králikovi Jade, ktorý bol spoločníkom bohyne Chang'e. Na vynesenie takého ťažkého vozidla museli použiť v tom čase najťažšiu čínsku raketu CZ-3B.
Zostupové vozidlo bolo poháňané rádioizotopovými termoelektrickými generátormi (RTEG) a jeho prevádzka bola navrhnutá na jeden rok. Šesťkolesové terénne vozidlo poháňala elektrina z fotovoltických článkov. Na povrchu mala fungovať tri mesiace. 112-hodinový orbitálny let úspešne vstúpil na selenocentrickú obežnú dráhu. Po niekoľkých úpravách sa 14. decembra uskutočnilo vylodenie v oblasti Mare Imbrum a teda v rezervnej oblasti. Oblasť bola neskôr pomenovaná Guang Hangong (Mesačný palác). V ten istý deň vyšiel rover na povrch. Rover prežil dva mesačné dni a noc medzi nimi (každé z týchto období trvá 14 pozemských dní), pričom počas noci prekonal vzdialenosť viac ako 100 metrov a v noci upadol do elektronického hibernácie.
Na konci tohto obdobia bol objavený mechanický problém s jedným z jeho elektromotorov, ktorý je zodpovedný za prenos krútiaceho momentu na kolesá a iné pohyblivé časti. Jeden zo solárnych panelov nestiahol stožiar dovnútra, ani nezakryl ani neutesnil interiér. Hoci už nemohol lietať, fungoval len v obmedzenej miere do polovice roku 2016. Niektoré prístroje pristávacieho modulu sú funkčné dodnes.
Rovnako ako v prvej etape, aj v druhej etape bol vyrobený duplikát sondy a tiež sa rozhodlo o jej vyslaní na Mesiac v budúcnosti pod názvom Chang'e-4. Tentoraz sa však rozhodlo pristáť na strane Mesiaca, natrvalo odvrátenej od Zeme. Pre zabezpečenie komunikácie so sondou bolo rozhodnuté vopred vyslať dátový a komunikačný satelit a umiestniť ho v blízkosti libračného bodu L2 systému Zem-Mesiac. Satelit s hmotnosťou 448 kg s názvom Chang'e-4R a vlastným menom Queqiao (Magický most, ďalší artefakt z čínskej mytológie spojený s Chang'e) bol vypustený z Xichang pomocou rakety CZ-4C 20. mája 2018. O tri týždne neskôr.
Samotnú sondu Chang'e-4 spolu s roverom Yutu-2 odštartovala 7. decembra 2018 raketa CZ-3B z kozmodrómu Xichang. Po 112-hodinovom lete vstúpil na obežnú dráhu Mesiaca a 3. januára 2019 pristál v panve Apollo, neďaleko krátera von Karman. Bolo to prvýkrát v histórii, čo pristávací modul pristál na zadnej strane strieborného glóbusu. Lander aj rover sú stále funkčné. Yutu-2 precestoval viac ako 600 metrov a vykonal mnoho pôdnych testov.
