24 ноября 2020 года китайская ракета Long March-5, запущенная с космодрома Вэньчан (полуостров Хайнань) вывела на орбиту аппарат «Чанъэ-5», цель которого — доставка на Землю не наименее 2 кг лунного грунта. Высадка на поверхность Луны состоится в крайних числах ноября, а возвращение с эталонами на Землю — в середине декабря. Операция по доставке образцов лунных пород производится в первый раз за крайние 40 лет.
Крайняя попытка доставки грунта с Луны была предпринята СССР (Союз Советских Социалистических Республик, также Советский Союз — государство, существовавшее с 1922 года по 1991 год на территории Европы и Азии) в 1976 году. С того времени подобного не делал никто. Но Китай хочет нарушить тишину со собственной новейшей миссией под заглавием «Чанъэ-5».
Чуток наименее 2-ух лет тому вспять Китай, на самом деле, новичок в проведении дальнекосмических миссий, сделал то, что ранее не делала ни одна иная страна. Третьего января 2019-го года Поднебесная удачно высадила на оборотной стороне Луны посадочный аппарат с маленьким ровером на борту. Миссия «Чанъэ-4» работает до сего времени: луноход «Юйту-2» проколесил по поверхности нашего спутника уже наиболее пятисот метров, предоставив учёным неповторимые данные о геологии бассейна и лунной окружающей среде.
Сейчас Китай планирует создать последующий шаг в освоении нашего спутника. О нём и пойдёт речь в данном материале.
Что такое «Чанъэ-5»?
В 2002-м году основной конструктор Китайской лунной исследовательской программки (CLEP) Оуян Цзыюань в интервью ВВС (Военно-воздушные силы (флот) (ВВС, ВВФ) — вид Вооруженных сил государства, в функции которого входит борьба с противником, находящимся в космосе, воздушном пространстве, на земле, на поверхности моря и под водой, а также транспортировка десанта, доставка имущества и вооружения, воздушная разведка, разведка погоды при помощи летательных аппаратов) заявил, что одна из целей Поднебесной на наиблежайшее будущее — извлечь эталоны лунного грунта и доставить их на Землю. Похоже, что спустя 18 лет этот план готов к выполнению.
Речь идёт о миссии под заглавием «Чанъэ-5». Эта инициатива была официально утверждена Китаем 1 января 2011-го года. Её цель — в первый раз за 40 с излишним лет возвратить на Землю эталоны лунного грунта. Вначале предполагалось, что миссия будет подражать русским межпланетным автоматическим станциям серии «Луна». Китай планировал возвращение капсулы с грунтом по прямой линии движения, без необходимости каких-то коррекций курса на оборотном пути. Таковой подход помогал инженерам из СССР (Союз Советских Социалистических Республик, также Советский Союз — государство, существовавшее с 1922 года по 1991 год на территории Европы и Азии) уменьшить массу требуемого галлактического аппарата. Правда, учёным приходилось мириться с недочетом в виде ограничения на спектр выбора посадочных площадок.
Профиль миссии «Чанъэ-5». Planetary Society.
Но потом руководители галлактической программки Поднебесной решили всё-таки усложнить задачку. В профиль миссии добавили элементы стыковки на орбите, подобные тем, что совершали космонавты США (Соединённые Штаты Америки — государство в Северной Америке) во время миссий по программке «Аполлон». Таковой подход дозволяет совершить высадку в хоть какой точке Луны. И к тому же, взять с собой еще больше грунта, чем это были в состоянии сделать русские станции.
Разбираемся с профилем миссии
Места высадки лунных станций.
Галлактический аппарат «Чанъэ-5» состоит из четырёх модулей: орбитального аппарата, возвращаемой капсулы, посадочного аппарата и взлётного модуля. Эта умопомрачительная четвёрка совершит путешествие длительностью приблизительно 112 часов на радиальную орбиту Луны высотой 200 км. Опосля этого орбитальный аппарат с возвращаемой капсулой отделится от посадочного аппарата со взлётным модулем, которые начнут неспешный спуск к поверхности спутника. Аппараты совершат высадку приблизительно в 150 километрах к северо-востоку от Пика Рюмкера в Океане Бурь. Пространство высадки было выбрано не случаем. Исследователи считают, что им получится извлечь относительно юный лунный грунт возрастом приблизительно в 1,2 млрд лет. В дважды наиболее юный, чем тот, который доставили на Землю космонавты в ходе программки «Аполлон».
Все операции по извлечению грунта будут проходить в течение 1-го лунного денька. Посадочный аппарат сделает забор эталона массой около 2-ух килограмм, опосля что переместит его во взлётный модуль. Задачка этого модуля — выслать грунт на окололунную орбиту (15х180 км) и произвести стыковку с орбитальным аппаратом.
Пространство посадки посадочного модуля «Чанъэ-5». Phil Stooke.
Шаг сближения и стыковки займёт приблизительно двое земных суток. Опосля того как этот шаг будет завершён, капсула с грунтом с помощью автоматического механизма будет перемещена из орбитального зонда в возвращаемый модуль. Опосля этого будет произведена отстыковка взлётного модуля. Оставшиеся аппараты будут находиться на орбите Луны в течение 6 дней в ожидании пригодного момента для возврата на Землю. Когда таковой момент наступит, они отправятся в 112-часовое путешествие домой.
На расстоянии приблизительно в 5000 км от Земли возвращаемая капсула отделится от орбитального аппарата. Линия движения возврата из-за очень высочайшей скорости (около 11 км/с) будет необыкновенной: капсула сделает манёвр «отскока» от атмосферы на высоте около 60 км, понизит скорость, опосля что совершит торможение о атмосферу с внедрением парашютов. Её приземление запланировано на 15-16 декабря на местности Внутренней Монголии (север Китая).
Большая часть образцов грунта будет храниться в Государственной астрономической обсерватории Китайской академии в Пекине. Некие из их будут выставлены на всеобщее обозрение.
Сейчас непонятно, будет ли у образцов возможность покинуть страну. Обычно Поднебесная поддерживает международное сотрудничество. Возможно, страна предоставит забугорным исследователям доступ к образчикам при условии, что они будут работать совместно с китайскими учёными.
Аппараты и научные инструменты
Суммарная масса всех аппаратов «Чанъэ-5» составляет 8200 килограмм.
Орбитальный модуль оснащён солнечными батареями, системой связи с Землёй, маршевым движком тягой в 3 кН, а также системой управления ориентацией. Основная двигательная установка орбитального модуля будет употребляться для выполнения манёвров по корректировки линии движения на пути к Луне, выведения аппаратов на окололунную орбиту, поддержания данной для нас орбиты и отправку возвращаемой капсулы к Земле.
Возвращаемая капсула по наружному виду весьма припоминает уменьшенную капсулу галлактического корабля «Шэньчжоу». Она вооружена теплозащитным экраном, способным пережить грозные условия при входе в атмосферу, системой парашютов, которые посодействуют ей в процессе торможения, а также системой контроля ориентации и радиомаяками для определения местоположения.
Капсула «Сяофей» является макетом капсулы, которая будет употребляться в миссии «Чанъэ-5». Она была запущена в облёт Луны 23 октября 2014 года и благополучно возвратилась на Землю спустя 8 дней. Всё это проходило в рамках испытательной миссии «Чанъэ-5Т1». Xinhua.
Посадочный аппарат, на самом деле, является модификацией модуля, который употреблялся в миссии «Чанъэ-3». Его добавочно оснастили специальной площадкой для взлётного модуля и буровой установкой с пробоотборным механизмом. Сухая масса аппарата составляет приблизительно 1200 килограмм. Питание всех систем осуществляется за счёт 2-ух солнечных батарей. По данной для нас причине вся миссия «Чанъэ-5» рассчитана таковым образом, чтоб окончить все нужные операции за один лунный денек — пока светит Солнце. На посадочном модуле будет употребляться движок с возможностью регулирования тяги в спектре от 1,5 до 7,5 кН.
Модель посадочного аппарата «Чанъэ-5» была выставлена на 11-й Китайской интернациональной авиационной и аэрокосмической выставке в Чжухае. Xinhua.
Аппарат оснащён набором панорамных камер для съёмки происходящего на поверхности, георадаром для исследования глубинных слоёв грунта и минералогическим спектрометром, который обусловит состав грунта в месте высадки и даст представление о содержании воды в нём. Сбор образцов с поверхности будет осуществляться механизированным манипулятором, который имеет четыре степени свободы. Также не стоит забывать и о буровой установке, благодаря которой с глубины около 2-ух метров будет извлекаться основная масса образцов. Её способности были протестированы на 5 разных типах базальтовых пород, песчанике и глине. Тесты в термовакуумной камере проявили, что сверло может разогреться до 250 °C, потому китайские инженеры решили, что установка будет работать в режиме вращения 120 о/мин с пятиминутными паузами. Доставка добытых таковым путём образцов грунта во взлётный модуль будет осуществляться через специальную кевларовую трубку. Сам взлётный модуль оснащён этим же движком, что употребляется на орбитальном аппарате.
Наземный сектор связи
Судно «Юаньван-3». Xinhua.
Для обеспечения связи с аппаратами миссии «Чанъэ-5» Китай будет применять свою сеть далекой галлактической связи. Речь идёт о не так давно модернизированной станции в Кашгаре на северо-западе страны, которая состоит из четырёх 35-метровых радиоантенн. Мониторингом состояния полёта также будет заниматься спец судно «Юаньван-3».
Поддержку в вопросце слежения за миссией Китаю предоставит Европейское галлактическое агентство. Станция связи ЕКА в Куру (Французская Гвиана) поможет Пекинскому центру управления полётами получить данные с галлактических аппаратов на исходном шаге миссии, подтвердить её статус и орбиту. Возвращение капсулы с грунтом также будет отслеживаться европейской станцией Маспаломас, расположенной на Канарских островах.
Откуда и на чём
Стартовое окно для пуска миссии «Чанъэ-5» раскрывается 23 ноября приблизительно в 19:00 UTC. Аппараты начнут собственный путь к Луне с местности космодрома Вэньчан. В качестве ракеты-носителя будет выступать ракета Чанчжэн-5. Это будет шестая миссия для данного носителя (с учётом майского старта в конфигурации 5Б, которая создана для вывода особо тяжёлой перегрузки на низкие орбиты).
Ракета-носитель Чанчжэн-5 прибывает на стартовый стол. CNSA/CLEP.
Чанчжэн-5 способна доставить на низкую околоземную орбиту груз массой до 25 тонн. Это единственная ракета в Китае, которая может выслать наиболее чем восьмитонный аппарат «Чанъэ-5» к Луне. 1-ая ступень носителя приводится в движение 2-мя кислород-водородными движками YF-77 тягой 700 кН (в вакууме). Ступень также вооружена 4-мя ускорителями, любой из которых оснащён парой кислород-керосиновых движков YF-100. Любой из этих ускорителей выдаёт тягу в 2680 кН (в вакууме). На 2-ой ступени установлено два кислород-водородных мотора YF-75D тягой приблизительно в 88 кН любой. Длительность работы этих агрегатов может достигать 700 секунд.
Аппараты миссии «Чанъэ-5» упакованы под головной обтекатель ракеты. Он состоит из композитных материалов и имеет поперечник 5,2 метра. На нём виден логотип миссии. CNSA/CLEP.
Куцее видео момента старта
Полную запись трансляции можно поглядеть по данной для нас ссылке на канале China Global Television Network (CGTN).
Создатель Марк Романов, портал Alpha Centauri.