Чанъэ 5 - Chang'e 5

Чанъэ 5
Chang-e-5-assembly-CG-1-Cropped.jpg
Зонд Chang'e 5 отделяется от пусковой установки (впечатление художника)
Тип миссии Возвращение лунного образца
Оператор CNSA
COSPAR ID 2020-087A
SATCAT нет. 47097
Продолжительность миссии Основная миссия: 22 дня, 21 час, 29 минут
Расширенная миссия: 42 дня, 2 часа, 4 минуты
Свойства космического корабля
Производитель БРОСАТЬ
Стартовая масса 8200 кг (18100 фунтов)
Начало миссии
Дата запуска 23 ноября 2020
20:30 UTC
24 ноября 2020
04:30 CST
Ракета Длинный марш 5
Запустить сайт Вэньчан
Подрядчик CALT
Конец миссии
Дата посадки 16 декабря 2020, 17:59 UTC
Возвратная капсула
Посадочная площадка Внутренняя Монголия , Китай
Лунный орбитальный аппарат
Орбитальная вставка 28 ноября 2020
12:58 UTC
Параметры орбиты
Высота периапсиса 400 км (250 миль)
Лунный посадочный модуль
Дата посадки 1 декабря 2020 г.
Обратный запуск 3 декабря 2020 г.
Посадочная площадка Монс Рюмкер , регион Oceanus Procellarum
Масса образца 1731 г (61,1 унции)
 
Чанъэ 5
Упрощенный китайский 嫦娥 五号
Традиционный китайский 嫦娥 五號

Chang'e 5 ( китайский : 嫦娥 五号 ; пиньинь : Cháng'é wǔhào ) - роботизированная миссия Китайской программы исследования Луны . Как и его предшественники , космический корабль был назван в честь китайской богини луны Чанъэ . Он был запущен 23 ноября 2020 года в 20:30 UTC с места запуска космического корабля Вэньчан на острове Хайнань и приземлился на Луну 1 декабря 2020 года, после чего он вернулся на Землю с лунными образцами 16 декабря 2020 года в 17:59 UTC.

Chang'e 5 доставил на Землю 1731 г (61,1 унции) лунного грунта и образцов горных пород. Это была первая миссия Китая по возврату проб и первая миссия по возврату лунных проб со времен советской " Луны 24" в 1976 году. Завершив миссию, Китай стал третьей страной, которая успешно получила образцы, возвращенные с Луны после Соединенных Штатов и Советский Союз .

Обзор

Программа китайского Лунного Exploration предназначен для проводиться в четыре этапа постепенных технического прогресса:

  1. Первым был простой выход на лунную орбиту - задачу, которую выполнили Чанъэ-1 в 2007 году и Чанъэ-2 в 2010 году.
  2. Второй - это посадка и блуждание по Луне , как Chang'e 3 в 2013 году и Chang'e 4 в 2019 году (запущен в декабре 2018 года, приземлился на обратной стороне Луны в январе 2019 года).
  3. Третий этап - сбор лунных образцов с ближней стороны и отправка их на Землю, задача для Chang'e 5 и будущих миссий Chang'e 6 .
  4. Четвертый этап - это разработка роботизированной исследовательской станции возле южного полюса Луны.

Программа направлена ​​на то, чтобы облегчить пилотируемую посадку на Луну в 2030-х годах и, возможно, построить форпост рядом с южным полюсом Луны .

Составные части

Компоненты Chang'e 5

Миссия состоит из четырех модулей или компонентов:

  • Посадочный модуль собирают не совсем 2 кг (4,4 фунтов) образцы от 2 м (6 футов 7 дюймов) ниже поверхности и помещает их в приложенном зажиме , который был запущен на орбиту Луны 3 декабря 2020 года.
  • Восходящему сделал автоматический подъем, сближения и стыковки с орбитальным аппаратом , который затем переданы образцы в образец возвратной капсулы для их доставки на Землю.
  • Орбитальный началась примерно 4,5-дневная поездка на Землю и выпустили капсулу спускаемого незадолго до прибытия. Возвращаемая капсула выполнила прыжковый вход, чтобы один раз отразиться от атмосферы перед повторным входом.
  • Возвращающиеся (спускаемая капсула) получил образцы из надстрочных и привели их обратно на Землю.

Четыре компонента запускаются вместе и летят на Луну как единое целое. Достигнув лунной орбиты, посадочный модуль и восходящий аппарат отделяются от орбитального аппарата и возвращаемого аппарата и вместе спускаются на поверхность Луны. После сбора образцов восходящее устройство отделяется от посадочного модуля, возвращается к орбитальному аппарату / возвращающемуся аппарату, стыкуется с ними и передает образцы возвращающему. Затем он отделяется от орбитального / возвращающегося спутника и падает обратно на поверхность Луны. Затем орбитальный аппарат / возвращающийся возвращается на Землю, где возвращающийся отделяется и спускается на поверхность Земли.

Расчетная стартовая масса составляет 8 200 кг (18 100 фунтов), посадочный модуль - 1200 кг (2600 фунтов), а поднимающийся аппарат - около 500 кг (1100 фунтов).

В отличие от Chang'e 4, который был оборудован радиоизотопным нагревателем, чтобы выдержать экстремальный холод лунной ночи, Chang'e 5 посадка и отбор проб должны были происходить в течение одного лунного дня, равного 14 земным дням. Общая миссия продлилась в общей сложности 23 дня до приземления в Дорбод Баннер , Внутренняя Монголия, 16 декабря 2020 года. Образцы были переданы в специально разработанные помещения для обработки, анализа и хранения лунного материала.

Полезная нагрузка спускаемого аппарата

На спускаемом аппарате установлены посадочные камеры, панорамная камера, спектрометр для определения минерального состава, газоаналитический прибор, прибор для анализа состава почвы, секционный термодетектор для отбора проб и георадар .

Для отбора проб он оснащен роботизированной рукой, роторно-ударным сверлом, совком для отбора проб и разделительными трубками для выделения отдельных проб.

Профиль миссии

Миссия по возврату проб

Chang'e 5 состоит из служебного модуля, лунного посадочного модуля , подъемника и аппарата для возврата проб. Этот зонд планировалось запустить в ноябре 2017 года ракетой Long March 5 с космодрома Вэньчан на острове Хайнань ; однако отказ упомянутой ракеты-носителя в июле 2017 года привел к отсрочке первоначального графика. 27 декабря 2019 года Long March 5 успешно вернулся в полет, что позволило продолжить выполнение текущей миссии.

Запуск

Зонд Chang'e 5 был запущен 23 ноября 2020 года в 20:30 UTC ракетой Long March 5 с космодрома Вэньчан на острове Хайнань . Восход солнца над Монсом Рюмкером произошел 27 ноября 2020 года, перед посадкой.

Селеноцентрическая фаза

28 ноября 2020 года в 12:58 UTC зонд запустил свой двигатель на 17 минут и вылетел на орбиту вокруг Луны на высоте 400 км (250 миль). Утром 30 ноября 2020 года посадочный модуль с восходящим устройством отделился от лунного орбитального аппарата в рамках подготовки к посадке.

Место посадки Chang'e 5 возле холма Лувиль Омега (Лувиль ω, из близлежащего кратера Лувиль ).

Посадочная площадка

Фотография посадочного модуля Chang'e 5 на поверхности Луны, сделанная космическим аппаратом NASA Lunar Reconnaissance Orbiter
Место посадки Chang'e 5 по сравнению с другими мягкими посадками на Луну

Посадочный модуль и восходящий аппарат совершили посадку на Луну 1 декабря 2020 года в 15:11 UTC. Зона посадки миссии находится рядом с Монсом Рюмкером в Oceanus Procellarum (Океан бурь), расположенном в северо-западной части ближней стороны Луны. Эта область содержит геологические единицы возрастом около 1,21 миллиарда лет по сравнению с образцами Аполлона, возраст которых составляет от 3,1 до 4,4 миллиарда лет. Это большой возвышенный вулканический холм диаметром 70 км (43 мили), который имеет сильные спектральные признаки базальтового материала лунных кобыл . Есть надежда, что молодой возраст собранных образцов позволит ученым улучшить методы калибровки для оценки возраста геологических поверхностей планет, лун и астероидов по всей Солнечной системе.

Возвращение образцов на Землю

3 декабря 2020 года восходящий аппарат Chang'e 5 стартовал с Oceanus Procellarum в 15:10 UTC и через шесть минут вышел на лунную орбиту. Восходящий аппарат состыковался с комбинацией орбитальный аппарат и возвращающий аппарат на лунную орбиту 5 декабря 2020 года в 21:42 UTC, а образцы были отправлены в возвращаемую капсулу в 22:12 UTC. Отстыковка восходящего устройства от комбинации орбитальный аппарат – возвращающий аппарат произошла 6 декабря 2020 года в 04:35 UTC. После выполнения своей роли в миссии, восходящий аппарат получил команду покинуть орбиту 7 декабря 2020 года в 22:59 UTC и врезался в поверхность Луны в 23:30 UTC в районе (~ 30 ° S, 0 ° E ). 13 декабря 2020 года в 01:51 по Гринвичу с расстояния 230 километров от поверхности Луны орбитальный аппарат и возвращающий аппарат успешно запустили четыре двигателя, чтобы выйти на переходную орбиту Луны и Земли Хомана .

Ожидается, что электроника и системы лунного посадочного модуля Chang'e 5 прекратят работу 11 декабря 2020 года из-за экстремального холода Луны и отсутствия радиоизотопного нагревателя . Тем не менее, инженеры также были готовы к тому, что посадочный модуль Chang'e 5 может быть поврежден и перестанет работать после того, как 3 декабря 2020 года он стал стартовой площадкой для модуля подъема, как оказалось.

16 декабря 2020 года примерно в 18:00 по всемирному координированному времени возвращаемая капсула весом примерно 300 кг выполнила баллистический прыжок в атмосферу, по сути, отскочив от атмосферы над Аравийским морем перед повторным входом. Капсула, содержащая около 2 килограммов пробуренного и вычерпанного лунного материала, приземлилась на лугах Сизиванг (Дорбод) Баннер в районе Уланкаб на юге центральной части Внутренней Монголии . Вскоре после этого капсулу обнаружили эвакуационные машины.

Исследование лунного образца

Впечатление художника от посадочного модуля на Луне.

Проверка возраста образцов предоставит данные о гипотезе о том, что некоторые области Луны испытали вулканизм на поздней стадии, а анализ состава может дать представление о причинах этого. Кэтрин Джой из Манчестерского университета считает, что образцы могли представлять собой одни из последних изверженных потоков лунной лавы. «Если так, они не только рассказывают нам о тепловой истории Луны, но и являются жизненно важными образцами, которые помогут нам откалибровать историю столкновений с Луной». Датирование этой относительно молодой части поверхности Луны обеспечило бы дополнительную точку калибровки для оценки возраста поверхности других тел Солнечной системы . У Яньхуа ( 吴艳华 ), заместитель директора Китайского национального космического управления (CNSA), объявил, что новые образцы будут переданы ООН и международным партнерам для целей космических исследований.

Связанные миссии

Чанъэ 5-Т1

Chang'e 5-T1 - это экспериментальная роботизированная лунная миссия, которая была запущена 23 октября 2014 года для проведения испытаний на возвращение в атмосферу конструкции капсулы, которую планировалось использовать в миссии Chang'e 5. Его служебный модуль, получивший название DFH-3A, оставался на орбите вокруг Земли, прежде чем к 13 января 2015 года его переместили по маршруту Земля -Луна L 2 на лунную орбиту, где он использует оставшиеся 800 кг топлива для проверки маневров, критически важных для будущих лунных миссий. .

Международное сотрудничество

Европейское космическое агентство (ЕКА) поддерживает миссию Чанъэ 5, обеспечивая отслеживание с помощью станции Куры ЕКА , расположенной в Французской Гвиане . ЕКА отслеживает космический корабль на этапах запуска и посадки, одновременно обеспечивая поддержку наземных станций Китая на протяжении всей миссии. Данные со станции Куру помогли группе управления полетами Пекинского аэрокосмического центра управления определить состояние космического корабля и его состояние на орбите. Chang'e 5 был возвращен на Землю 16 декабря 2020 года. Во время фазы приземления ЕКА использовало свою станцию ​​Маспаломас , расположенную на Канарских островах и управляемую Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial (INTA) в Испании, для поддержки усилий по отслеживанию.

Международные реакции

Научный журналист Боб Макдональд сравнил «Чанъэ 5» с советской программой «Луна», в которой Луна 15 , Луна 16 и Луна 24 отправлялись на Луну. Луна-15 попыталась захватить образец лунного грунта и вернуть его на Землю до того, как американские астронавты Аполлона-11 Нил Армстронг и Базз Олдрин вернулись в июле 1969 года. Он разбился во время попытки приземления, тем самым потеряв возможность для «пропагандистского переворота». Миссия Луны 16 успешно вернула около 100 граммов лунного грунта год спустя, а две другие миссии по возврату образцов были успешными в последующие годы, последней из которых была Луна 24 в 1976 году. Макдональд считает, что Китай вступил в другую лунную гонку.

Брэдли Перретт, руководитель Азиатско-Тихоокеанского бюро Aviation Week Network , считает, что гонка на Луну между Советским Союзом и Соединенными Штатами в 1960-х годах была вызвана пропагандой: посланием миру об их силе. Перретт отметил, что проект Chang'e также был продиктован полезностью пропаганды, но в первую очередь для внутренней аудитории; Причина, по которой китайское правительство финансировало эту миссию, заключалась в том, чтобы показать китайскому народу, что это возможно.

Саймон Шарвуд, редактор журнала The Register APAC , заметил, что миссия прошла успешно, и даже повреждение посадочного модуля при взлете не было неожиданным. Шарвуд сказал, что китайской молодежи уже есть к чему стремиться, учитывая, что Китай планирует построить космическую станцию и лунную базу в будущем. Шарвуд продолжил, основываясь на своем понимании взаимосвязи между технологиями и правительством в Китае, что такие возможности не будут возможны для всех из них.

Смотрите также

Сноски

Рекомендации