Misja księżycowa „Chang'e-5” (Chiny)
Chińska Republika Ludowa kontynuuje prace nad swoimi projektami w dziedzinie rakiet i kosmosu. Być może najbardziej odważnym i ambitnym projektem jest badanie księżyca. W ramach własnego programu księżycowego chińscy specjaliści już opracowali i wdrożyli kilka projektów i nadal pracują nad nowymi statkami kosmicznymi. W niedalekiej przyszłości na Księżyc zostanie wysłana kolejna aparatura. Po raz pierwszy w Historie Chińska astronautyka planuje dostarczyć na Ziemię próbki gleby księżycowej.
Przypomnijmy, że chiński przemysł rakietowy i kosmiczny już dawno temu postawił pierwsze kroki w badaniach jedynego naturalnego satelity Ziemi. Pierwsze realne wyniki uzyskano w 2007 roku. 24 października 2007 r. wystrzelono rakietę nośną ze statkiem kosmicznym Chang'e-1. To urządzenie i wszystkie późniejsze opracowania „celu księżycowego” otrzymały swoją nazwę na cześć postaci z chińskiej mitologii, która była bezpośrednio związana z księżycem (w niektórych mitach Chang'e jest nawet nazywana boginią księżyca). Kilka dni później moduł księżycowy wszedł na przypisaną mu orbitę i zaczął zbierać informacje o powierzchni księżyca. W ciągu roku urządzenie fotografowało powierzchnię satelity, niezbędną do sporządzenia jego szczegółowej trójwymiarowej mapy. 1 marca 2009 r. produkt Chang'e-1 został spuszczony z orbity i spadł na powierzchnię Księżyca.
Ciężki pojazd startowy „Changzheng-5” przed pierwszym startem, listopad 2016. Zdjęcie: China Academy of Space Technology / cast.org.cn
1 października 2010 r. wystartowała misja Chang'e-2. Tym razem statek kosmiczny miał zbadać dany obszar Księżyca, w którym miał wykonać miękkie lądowanie kolejnego modułu księżycowego. Po wykonaniu wszystkich wymaganych czynności aparat Chang'e-2 został wystrzelony do punktu Lagrange'a L2 (układ Ziemia-Księżyc), a następnie wysłany w kierunku asteroidy (4179) Tautatis. Pod koniec 2012 roku wykonano zdjęcia ciała niebieskiego, po czym aparat badawczy udał się w przestrzeń kosmiczną.
Przelot Księżyca wraz z badaniem jego powierzchni był pierwszym etapem chińskiego programu księżycowego. W ramach drugiego etapu zaproponowano dostarczenie do naturalnego satelity modułu lądowania z planetarnym łazikiem na pokładzie. Na początku grudnia 2013 roku moduł Chang'e-3 został wysłany na Księżyc wraz z łazikiem księżycowym Yutu (Jade Hare - satelita Chang'e). W połowie miesiąca urządzenie wykonało miękkie lądowanie w danym obszarze. Warto zauważyć, że misja ta uczyniła Chiny trzecim krajem na świecie, który wylądował na Księżycu pojazdem badawczym. Wcześniej udało się to tylko Związkowi Radzieckiemu i Stanom Zjednoczonym. Po wylądowaniu zadania misji Chang'e-3 zostały tylko częściowo rozwiązane z powodu różnych problemów technicznych.
Obecnie chiński przemysł rakietowy i kosmiczny przygotowuje się do trzeciego etapu programu eksploracji Księżyca. Tym razem zadaniem statku kosmicznego jest nie tylko wylądowanie na powierzchni satelity, ale także pobranie próbek gleby z ich późniejszą dostawą na Ziemię. Ma to rozwiązać ten problem podczas misji Chang'e-5. Ponadto, aby rozwiązać pewne kwestie, konieczne było opracowanie pomocniczego statku kosmicznego Chang'e-5T1.
Lądownik stacji „Chang'e-3”. Zdjęcia Lot kosmiczny101.com
Przed przygotowaniami do wystrzelenia misji Chang'e-5 postanowiono przeprowadzić wstępne badania z wykorzystaniem stacji analogowej Chang'e-5T1. W przeciwieństwie do pełnoprawnej automatycznej stacji księżycowej, produkt z literami „5T1” zawierał tylko moduł serwisowy na platformie DFH-3A i pojazd zjazdowy. Celem misji było okrążenie Księżyca po określonej trajektorii, a następnie powrót na Ziemię i zrzucenie pojazdu opadającego. Taki lot miał pokazać potencjał opracowywanego statku kosmicznego Chang'e-5, a także był potrzebny do określenia niezbędnych ulepszeń.
23 października 2014 r. rakieta Changzheng-3C wystartowała z kosmodromu Xichang (prowincja Syczuan) i sprowadziła statek kosmiczny Chang'e-5T1 na z góry określoną trajektorię. Lot na Księżyc i przejście po jego orbicie zajęło około pięciu dni, po czym urządzenie skierowało się z powrotem na Ziemię. 31 października moduł serwisowy zrzucił pojazd zjazdowy, po czym wylądował w autonomicznym regionie Mongolii Wewnętrznej. W ciągu następnych kilku tygodni dokonano szeregu korekt orbitalnych, po których Chang'e-5T1 ponownie poleciał na Księżyc. Pod koniec listopada urządzenie wystrzelono na orbitę w pobliżu punktu Lagrange'a L2, gdzie planowano zachować je do nowych badań.
Na początku 2017 roku chińskie media opublikowały informacje o aktualnym stanie projektu Chang'e-5 oraz aktualnych planach przemysłu kosmicznego. Do tego czasu Chińska Narodowa Administracja Kosmiczna oraz przedsiębiorstwa przemysłu rakietowego i kosmicznego zdołały poczynić znaczne postępy w przygotowaniu przyszłej misji. Ponadto do stycznia ustalono daty startu nowego statku kosmicznego. Tym samym pierwsze rezultaty nowego projektu powinny być osiągnięte jeszcze w tym roku.
Łazik księżycowy Yutu na powierzchni księżyca. Zdjęcia Lot kosmiczny101.com
Według oficjalnych doniesień, start misji Chang'e-5 nastąpi w listopadzie. Do końca miesiąca zautomatyzowana stacja księżycowa okrąży satelitę Ziemi, a następnie zrzuci lądownik, którego zadaniem będzie prowadzenie badań na powierzchni i pobieranie próbek. W przypadku braku poważnych problemów natury technicznej, do początku przyszłego roku nowe porcje regolitu trafią w ręce chińskich naukowców i to w dość dużej ilości.
Według doniesień automatyczna stacja "Chang'e-5" będzie dość dużym i ciężkim kompleksem, składającym się z kilku głównych elementów. Do rozwiązania wszystkich zleconych zadań zostaną wykorzystane moduły ze specjalnym wyposażeniem o łącznej wadze 8200 kg. W związku z tym uruchomienie stacji zostanie przeprowadzone przez rakietę nośną klasy ciężkiej Long March-5.
Ta rakieta ma trzystopniową konstrukcję i jest w stanie wynieść do 25 ton ładunku na niską orbitę okołoziemską. Silniki różnych stopni i dopalaczy wykorzystują jako utleniacz naftę lub skroplony wodór z ciekłym tlenem. Na początku listopada ubiegłego roku rakieta Long March 5 wykonała swój pierwszy lot. Drugi i ostatni do tej pory start miał miejsce 2 lipca br. W obu przypadkach rakiety zostały wystrzelone z kosmodromu Wenchang (wyspa Hainan). Kolejny start planowany jest na listopad. W tym przypadku stacja Chang'e-5 stanie się ładunkiem pojazdu startowego. W przyszłości nowy typ rakiety może być ponownie użyty w ramach programu księżycowego.
Aby rozwiązać problem zbierania gleby księżycowej z późniejszym powrotem próbek na Ziemię, statek kosmiczny Chang'e-5 musi składać się z kilku głównych elementów: modułu orbitalnego, lądowania, startu i powrotu. Informacje o możliwości wykorzystania łazika planetarnego również były publikowane wcześniej, ale w przyszłości najwyraźniej postanowiono przenieść taki produkt do następnej misji. W ten sposób pobieranie próbek gleby zostanie przeprowadzone w bezpośrednim sąsiedztwie lądownika. Niemniej jednak należy zauważyć, że w tym przypadku pomyślne zakończenie misji będzie prawdziwym przełomem dla chińskiej astronautyki.
Eksperymentalny statek kosmiczny "Chang'e-5T1". Rysunek Space.skyrocket.de
Jedną z największych części obiecującego kompleksu będzie moduł orbitalny, mający zapewnić dostarczanie innych komponentów na Księżyc iz powrotem na Ziemię. Otrzymuje cylindryczny korpus, po bokach którego układane są w locie panele słoneczne. Ponadto moduł wyposażony jest w elektrownię ze zbiornikami paliwa, aparaturę sterującą oraz obudowę do połączenia z modułem lądowania. Wewnątrz obudowy znajdzie się osobny moduł powrotny.
Według opublikowanych zdjęć lądownik będzie platformą z kilkoma lekkimi podporami rurowymi i zestawem specjalnego wyposażenia. Proponuje się wyposażenie go w panele słoneczne, baterie, sterowniki i urządzenia do zbierania ziemi. Dach kadłuba tego produktu stanie się wyrzutnią dla modułu startowego. W ten sposób lądownik będzie mógł zbierać próbki i zapewniać ich dostarczenie na orbitę księżycową. Według doniesień całkowita masa lądownika wyniesie 1200 kg.
Proponuje się zainstalowanie systemu zbierania gleby na korpusie lądownika z wykorzystaniem zasady wiercenia udarowego. Za pomocą ruchomej podpory wiertło zostanie doprowadzone do powierzchni gleby, po czym będzie mogło wiercić w niej małe otwory. Do transportu próbek opracowano specjalne cylindryczne pojemniki. Po załadowaniu próbki pojemnik zostanie hermetycznie zamknięty i umieszczony w odpowiedniej objętości modułu startowego. Twierdzi się, że statek kosmiczny będzie w stanie przenieść na Ziemię 2 kg regolitu.
Lądownik "Chang'e-5T1". Fot. Wikimedia Commons
Lądownik będzie mógł na miejscu przeprowadzić część badań. Aby to zrobić, jest wyposażony w specjalny sprzęt. Na pokładzie znajdują się urządzenia do analizy składu gleby, analizator gazów glebowych, spektrometr mineralny itp. Do sterowania pracą sterowanych i zautomatyzowanych systemów moduł otrzymuje kamery, celowniki lądowania i inne urządzenia.
Zaproponowany w projekcie Chang'e-5 moduł startowy jest stosunkowo kompaktowym i lekkim urządzeniem z własną elektrownią i układami sterowania, a także przedziałem do załadunku pojemników na próbki. Jak wynika z opublikowanych danych, kontenery ładunku mogą być przenoszone do innych elementów kompleksu. Jest to konieczne, aby uprościć transport gleby na Ziemię.
Moduł powrotny stacji Chang'e-5 został opracowany z wykorzystaniem doświadczeń w tworzeniu i eksploatacji załogowych statków kosmicznych serii Shenzhou i dlatego musi mieć odpowiedni kształt. Urządzenie to otrzyma sprzęt do automatycznego sterowania podczas samodzielnego lotu w kosmosie oraz po ponownym wejściu w atmosferę. Dodatkowo zwracany moduł musi być wyposażony w zabezpieczenie termiczne. Zjazd w atmosferze, po wyhamowaniu do dopuszczalnych prędkości, będzie się odbywał ze spadochronem.
Z punktu widzenia złożoności programu misja Chang'e-5 powinna wyraźnie różnić się od swoich poprzedników, co wiąże się przede wszystkim z wyznaczonymi celami. Pojazd nośny wprowadzi cały kompleks na określoną orbitę, po czym dostosuje swoją trajektorię i poleci na Księżyc. Na orbicie satelity Ziemi nastąpi oddokowanie, po którym moduł lądowania wypłynie na jego powierzchnię. Z kolei moduł orbitalny pozostanie na swojej trajektorii i będzie czekał na pojazd z ładunkiem.
Architektura automatycznej stacji "Chang'e-5". Rysunek Spaceflight101.com
Po dotarciu na powierzchnię Księżyca lądownik będzie musiał przygotować się do dalszej pracy poprzez rozłożenie paneli słonecznych, platform wiertniczych itp. Następnie jego zadaniem będzie wiercenie otworów i pobieranie próbek, a następnie załadunek kontenerów do modułu startowego. Po zakończeniu tego etapu prac moduł startowy, korzystając z własnego układu napędowego, powróci na orbitę. Lądownik pozostanie na naturalnym satelicie Ziemi.
Na orbicie księżycowej moduł startowy będzie musiał automatycznie zadokować się z orbitalnym. Następnie pojemniki z próbkami zostaną ponownie załadowane do zwracanej aparatury. Wtedy moduł orbitalny z pojazdem powrotnym będzie mógł zmienić trajektorię i udać się na Ziemię. Oddokują się w stosunkowo niewielkiej odległości od planety. Orbiter spłonie w atmosferze, natomiast moduł powrotny będzie musiał bezpiecznie wylądować w danym obszarze, dostarczając próbki naukowcom.
Uruchomienie nowej automatycznej stacji księżycowej planowane jest na listopad br. Wszystkie główne etapy misji potrwają stosunkowo krótko, dzięki czemu pojazd powrotny może dostarczyć próbki ziemi księżycowej przed końcem roku. Sonda Chang'e-5 również ustanowi swoisty rekord. Wcześniej stacje automatyczne przywoziły z Księżyca nie więcej niż kilkaset gramów skały, podczas gdy chiński program zakłada dostawę 2 kg na raz.
Umieszczenie sprzętu wiertniczego. Rysunek Spaceflight101.com
Na początku czerwca chińscy naukowcy nazwali miejsce lądowania modułów nowej stacji. Lądownik będzie musiał wylądować na szczycie Ryumker, znajdującym się w Oceanie Burz. Ten obszar powierzchni Księżyca ma pochodzenie wulkaniczne i jest stosunkowo młody. Badania terenowe oraz analiza dostarczonych próbek dostarczą nowych informacji o rozwoju procesów erozji, o stygnięciu skały i ich interakcji.
W ciągu kilku lat po powrocie modułu Chang'e-5 z ładunkiem ziemi księżycowej na pokładzie chińska nauka i przemysł przeanalizują doświadczenia z obsługi automatycznej stacji i wyciągną niezbędne wnioski. W przyszłości istniejące rozwiązania posłużą do stworzenia nowego podobnego kompleksu, który jednak będzie miał nieco inne zadania. Z oczywistych względów rozwój stacji Chang'e-6 rozpocznie się nie wcześniej niż po zakończeniu listopadowej misji.
Według niektórych informacji, w kolejnym projekcie programu księżycowego Chiny planują przeprowadzić miękkie lądowanie automatycznej stacji, na pokładzie której oprócz własnego sprzętu stacjonarnego pojawi się nowy typ łazika księżycowego. Uruchomienie takiego kompleksu planowane jest jeszcze na 2020 rok, ale póki co nie można wykluczyć, że harmonogram programu zostanie w ten czy inny sposób dostosowany.
Zadaniem kolejnego etapu programu księżycowego ChRL może być przygotowanie do lotu załogowego na naturalnego satelitę Ziemi. Prawdopodobnie najpierw chińscy specjaliści przeprowadzą kilka misji próbnych z wykorzystaniem automatyki i zdalnego sterowania, a dopiero potem zaczną opracowywać pełnoprawny załogowy statek kosmiczny. Z oczywistych względów czas takiej pracy jest wciąż nieznany i nadal nie można go przewidzieć. Podobno pierwsze prace w tym kierunku rozpoczną się nie wcześniej niż w połowie następnej dekady. Pierwszy załogowy lot chińskich astronautów na Księżyc nastąpi jeszcze później.
Rozpoczęcie samodzielnego lotu modułu startowego. Rysunek Chinadaily.com.cn
Do tej pory chiński program księżycowy odniósł pewien sukces. Kilka automatycznych stacji do różnych celów zostało już wysłanych na Księżyc. Udało się przeprowadzić miękkie lądowanie i wyprowadzić na powierzchnię łazik księżycowy wraz ze sprzętem badawczym. Już za kilka miesięcy do celu trafi stacja ze sprzętem do badań gleby, a także do jej zbierania i wysyłania na Ziemię.
Projekty rodziny Chang'e powstawały poprzez stopniowy rozwój różnych zagadnień i ulepszanie gotowego sprzętu wraz z jego równoległą zmianą na bieżące zadania i potrzeby. Dzięki temu w ciągu około 7 lat można było przejść długą drogę od latania wokół Księżyca do miękkiego lądowania na jego powierzchni. Prawie trzy lata zajęło przygotowanie się do misji ze zwrotem pojazdu przewożącego próbki.
Nowa misja rozpocznie się za kilka miesięcy i jak dotąd Chiny mają wszelkie powody, by oczekiwać jej pomyślnego zakończenia. Zwrot aparatury z próbkami regolitu wykaże słuszność pomysłów leżących u podstaw najnowszego projektu automatycznej stacji księżycowej, pomoże w dalszym rozwoju technologii kosmicznej, a dodatkowo umożliwi pozyskanie nowych informacji na temat przyrody. satelita Ziemi. Czy uda się rozwiązać wszystkie zadania w ramach jednego projektu, będzie wiadomo w niedalekiej przyszłości.
Na podstawie materiałów z witryn:
http://cnsa.gov.cn/
http://space.skyrocket.de/
https://space.com/
http://spaceflight101.com/
http://news.xinhuanet.com/
http://chinadaily.com.cn/
Przypomnijmy, że chiński przemysł rakietowy i kosmiczny już dawno temu postawił pierwsze kroki w badaniach jedynego naturalnego satelity Ziemi. Pierwsze realne wyniki uzyskano w 2007 roku. 24 października 2007 r. wystrzelono rakietę nośną ze statkiem kosmicznym Chang'e-1. To urządzenie i wszystkie późniejsze opracowania „celu księżycowego” otrzymały swoją nazwę na cześć postaci z chińskiej mitologii, która była bezpośrednio związana z księżycem (w niektórych mitach Chang'e jest nawet nazywana boginią księżyca). Kilka dni później moduł księżycowy wszedł na przypisaną mu orbitę i zaczął zbierać informacje o powierzchni księżyca. W ciągu roku urządzenie fotografowało powierzchnię satelity, niezbędną do sporządzenia jego szczegółowej trójwymiarowej mapy. 1 marca 2009 r. produkt Chang'e-1 został spuszczony z orbity i spadł na powierzchnię Księżyca.
Ciężki pojazd startowy „Changzheng-5” przed pierwszym startem, listopad 2016. Zdjęcie: China Academy of Space Technology / cast.org.cn
1 października 2010 r. wystartowała misja Chang'e-2. Tym razem statek kosmiczny miał zbadać dany obszar Księżyca, w którym miał wykonać miękkie lądowanie kolejnego modułu księżycowego. Po wykonaniu wszystkich wymaganych czynności aparat Chang'e-2 został wystrzelony do punktu Lagrange'a L2 (układ Ziemia-Księżyc), a następnie wysłany w kierunku asteroidy (4179) Tautatis. Pod koniec 2012 roku wykonano zdjęcia ciała niebieskiego, po czym aparat badawczy udał się w przestrzeń kosmiczną.
Przelot Księżyca wraz z badaniem jego powierzchni był pierwszym etapem chińskiego programu księżycowego. W ramach drugiego etapu zaproponowano dostarczenie do naturalnego satelity modułu lądowania z planetarnym łazikiem na pokładzie. Na początku grudnia 2013 roku moduł Chang'e-3 został wysłany na Księżyc wraz z łazikiem księżycowym Yutu (Jade Hare - satelita Chang'e). W połowie miesiąca urządzenie wykonało miękkie lądowanie w danym obszarze. Warto zauważyć, że misja ta uczyniła Chiny trzecim krajem na świecie, który wylądował na Księżycu pojazdem badawczym. Wcześniej udało się to tylko Związkowi Radzieckiemu i Stanom Zjednoczonym. Po wylądowaniu zadania misji Chang'e-3 zostały tylko częściowo rozwiązane z powodu różnych problemów technicznych.
Obecnie chiński przemysł rakietowy i kosmiczny przygotowuje się do trzeciego etapu programu eksploracji Księżyca. Tym razem zadaniem statku kosmicznego jest nie tylko wylądowanie na powierzchni satelity, ale także pobranie próbek gleby z ich późniejszą dostawą na Ziemię. Ma to rozwiązać ten problem podczas misji Chang'e-5. Ponadto, aby rozwiązać pewne kwestie, konieczne było opracowanie pomocniczego statku kosmicznego Chang'e-5T1.
Lądownik stacji „Chang'e-3”. Zdjęcia Lot kosmiczny101.com
Przed przygotowaniami do wystrzelenia misji Chang'e-5 postanowiono przeprowadzić wstępne badania z wykorzystaniem stacji analogowej Chang'e-5T1. W przeciwieństwie do pełnoprawnej automatycznej stacji księżycowej, produkt z literami „5T1” zawierał tylko moduł serwisowy na platformie DFH-3A i pojazd zjazdowy. Celem misji było okrążenie Księżyca po określonej trajektorii, a następnie powrót na Ziemię i zrzucenie pojazdu opadającego. Taki lot miał pokazać potencjał opracowywanego statku kosmicznego Chang'e-5, a także był potrzebny do określenia niezbędnych ulepszeń.
23 października 2014 r. rakieta Changzheng-3C wystartowała z kosmodromu Xichang (prowincja Syczuan) i sprowadziła statek kosmiczny Chang'e-5T1 na z góry określoną trajektorię. Lot na Księżyc i przejście po jego orbicie zajęło około pięciu dni, po czym urządzenie skierowało się z powrotem na Ziemię. 31 października moduł serwisowy zrzucił pojazd zjazdowy, po czym wylądował w autonomicznym regionie Mongolii Wewnętrznej. W ciągu następnych kilku tygodni dokonano szeregu korekt orbitalnych, po których Chang'e-5T1 ponownie poleciał na Księżyc. Pod koniec listopada urządzenie wystrzelono na orbitę w pobliżu punktu Lagrange'a L2, gdzie planowano zachować je do nowych badań.
Na początku 2017 roku chińskie media opublikowały informacje o aktualnym stanie projektu Chang'e-5 oraz aktualnych planach przemysłu kosmicznego. Do tego czasu Chińska Narodowa Administracja Kosmiczna oraz przedsiębiorstwa przemysłu rakietowego i kosmicznego zdołały poczynić znaczne postępy w przygotowaniu przyszłej misji. Ponadto do stycznia ustalono daty startu nowego statku kosmicznego. Tym samym pierwsze rezultaty nowego projektu powinny być osiągnięte jeszcze w tym roku.
Łazik księżycowy Yutu na powierzchni księżyca. Zdjęcia Lot kosmiczny101.com
Według oficjalnych doniesień, start misji Chang'e-5 nastąpi w listopadzie. Do końca miesiąca zautomatyzowana stacja księżycowa okrąży satelitę Ziemi, a następnie zrzuci lądownik, którego zadaniem będzie prowadzenie badań na powierzchni i pobieranie próbek. W przypadku braku poważnych problemów natury technicznej, do początku przyszłego roku nowe porcje regolitu trafią w ręce chińskich naukowców i to w dość dużej ilości.
Według doniesień automatyczna stacja "Chang'e-5" będzie dość dużym i ciężkim kompleksem, składającym się z kilku głównych elementów. Do rozwiązania wszystkich zleconych zadań zostaną wykorzystane moduły ze specjalnym wyposażeniem o łącznej wadze 8200 kg. W związku z tym uruchomienie stacji zostanie przeprowadzone przez rakietę nośną klasy ciężkiej Long March-5.
Ta rakieta ma trzystopniową konstrukcję i jest w stanie wynieść do 25 ton ładunku na niską orbitę okołoziemską. Silniki różnych stopni i dopalaczy wykorzystują jako utleniacz naftę lub skroplony wodór z ciekłym tlenem. Na początku listopada ubiegłego roku rakieta Long March 5 wykonała swój pierwszy lot. Drugi i ostatni do tej pory start miał miejsce 2 lipca br. W obu przypadkach rakiety zostały wystrzelone z kosmodromu Wenchang (wyspa Hainan). Kolejny start planowany jest na listopad. W tym przypadku stacja Chang'e-5 stanie się ładunkiem pojazdu startowego. W przyszłości nowy typ rakiety może być ponownie użyty w ramach programu księżycowego.
Aby rozwiązać problem zbierania gleby księżycowej z późniejszym powrotem próbek na Ziemię, statek kosmiczny Chang'e-5 musi składać się z kilku głównych elementów: modułu orbitalnego, lądowania, startu i powrotu. Informacje o możliwości wykorzystania łazika planetarnego również były publikowane wcześniej, ale w przyszłości najwyraźniej postanowiono przenieść taki produkt do następnej misji. W ten sposób pobieranie próbek gleby zostanie przeprowadzone w bezpośrednim sąsiedztwie lądownika. Niemniej jednak należy zauważyć, że w tym przypadku pomyślne zakończenie misji będzie prawdziwym przełomem dla chińskiej astronautyki.
Eksperymentalny statek kosmiczny "Chang'e-5T1". Rysunek Space.skyrocket.de
Jedną z największych części obiecującego kompleksu będzie moduł orbitalny, mający zapewnić dostarczanie innych komponentów na Księżyc iz powrotem na Ziemię. Otrzymuje cylindryczny korpus, po bokach którego układane są w locie panele słoneczne. Ponadto moduł wyposażony jest w elektrownię ze zbiornikami paliwa, aparaturę sterującą oraz obudowę do połączenia z modułem lądowania. Wewnątrz obudowy znajdzie się osobny moduł powrotny.
Według opublikowanych zdjęć lądownik będzie platformą z kilkoma lekkimi podporami rurowymi i zestawem specjalnego wyposażenia. Proponuje się wyposażenie go w panele słoneczne, baterie, sterowniki i urządzenia do zbierania ziemi. Dach kadłuba tego produktu stanie się wyrzutnią dla modułu startowego. W ten sposób lądownik będzie mógł zbierać próbki i zapewniać ich dostarczenie na orbitę księżycową. Według doniesień całkowita masa lądownika wyniesie 1200 kg.
Proponuje się zainstalowanie systemu zbierania gleby na korpusie lądownika z wykorzystaniem zasady wiercenia udarowego. Za pomocą ruchomej podpory wiertło zostanie doprowadzone do powierzchni gleby, po czym będzie mogło wiercić w niej małe otwory. Do transportu próbek opracowano specjalne cylindryczne pojemniki. Po załadowaniu próbki pojemnik zostanie hermetycznie zamknięty i umieszczony w odpowiedniej objętości modułu startowego. Twierdzi się, że statek kosmiczny będzie w stanie przenieść na Ziemię 2 kg regolitu.
Lądownik "Chang'e-5T1". Fot. Wikimedia Commons
Lądownik będzie mógł na miejscu przeprowadzić część badań. Aby to zrobić, jest wyposażony w specjalny sprzęt. Na pokładzie znajdują się urządzenia do analizy składu gleby, analizator gazów glebowych, spektrometr mineralny itp. Do sterowania pracą sterowanych i zautomatyzowanych systemów moduł otrzymuje kamery, celowniki lądowania i inne urządzenia.
Zaproponowany w projekcie Chang'e-5 moduł startowy jest stosunkowo kompaktowym i lekkim urządzeniem z własną elektrownią i układami sterowania, a także przedziałem do załadunku pojemników na próbki. Jak wynika z opublikowanych danych, kontenery ładunku mogą być przenoszone do innych elementów kompleksu. Jest to konieczne, aby uprościć transport gleby na Ziemię.
Moduł powrotny stacji Chang'e-5 został opracowany z wykorzystaniem doświadczeń w tworzeniu i eksploatacji załogowych statków kosmicznych serii Shenzhou i dlatego musi mieć odpowiedni kształt. Urządzenie to otrzyma sprzęt do automatycznego sterowania podczas samodzielnego lotu w kosmosie oraz po ponownym wejściu w atmosferę. Dodatkowo zwracany moduł musi być wyposażony w zabezpieczenie termiczne. Zjazd w atmosferze, po wyhamowaniu do dopuszczalnych prędkości, będzie się odbywał ze spadochronem.
Z punktu widzenia złożoności programu misja Chang'e-5 powinna wyraźnie różnić się od swoich poprzedników, co wiąże się przede wszystkim z wyznaczonymi celami. Pojazd nośny wprowadzi cały kompleks na określoną orbitę, po czym dostosuje swoją trajektorię i poleci na Księżyc. Na orbicie satelity Ziemi nastąpi oddokowanie, po którym moduł lądowania wypłynie na jego powierzchnię. Z kolei moduł orbitalny pozostanie na swojej trajektorii i będzie czekał na pojazd z ładunkiem.
Architektura automatycznej stacji "Chang'e-5". Rysunek Spaceflight101.com
Po dotarciu na powierzchnię Księżyca lądownik będzie musiał przygotować się do dalszej pracy poprzez rozłożenie paneli słonecznych, platform wiertniczych itp. Następnie jego zadaniem będzie wiercenie otworów i pobieranie próbek, a następnie załadunek kontenerów do modułu startowego. Po zakończeniu tego etapu prac moduł startowy, korzystając z własnego układu napędowego, powróci na orbitę. Lądownik pozostanie na naturalnym satelicie Ziemi.
Na orbicie księżycowej moduł startowy będzie musiał automatycznie zadokować się z orbitalnym. Następnie pojemniki z próbkami zostaną ponownie załadowane do zwracanej aparatury. Wtedy moduł orbitalny z pojazdem powrotnym będzie mógł zmienić trajektorię i udać się na Ziemię. Oddokują się w stosunkowo niewielkiej odległości od planety. Orbiter spłonie w atmosferze, natomiast moduł powrotny będzie musiał bezpiecznie wylądować w danym obszarze, dostarczając próbki naukowcom.
Uruchomienie nowej automatycznej stacji księżycowej planowane jest na listopad br. Wszystkie główne etapy misji potrwają stosunkowo krótko, dzięki czemu pojazd powrotny może dostarczyć próbki ziemi księżycowej przed końcem roku. Sonda Chang'e-5 również ustanowi swoisty rekord. Wcześniej stacje automatyczne przywoziły z Księżyca nie więcej niż kilkaset gramów skały, podczas gdy chiński program zakłada dostawę 2 kg na raz.
Umieszczenie sprzętu wiertniczego. Rysunek Spaceflight101.com
Na początku czerwca chińscy naukowcy nazwali miejsce lądowania modułów nowej stacji. Lądownik będzie musiał wylądować na szczycie Ryumker, znajdującym się w Oceanie Burz. Ten obszar powierzchni Księżyca ma pochodzenie wulkaniczne i jest stosunkowo młody. Badania terenowe oraz analiza dostarczonych próbek dostarczą nowych informacji o rozwoju procesów erozji, o stygnięciu skały i ich interakcji.
W ciągu kilku lat po powrocie modułu Chang'e-5 z ładunkiem ziemi księżycowej na pokładzie chińska nauka i przemysł przeanalizują doświadczenia z obsługi automatycznej stacji i wyciągną niezbędne wnioski. W przyszłości istniejące rozwiązania posłużą do stworzenia nowego podobnego kompleksu, który jednak będzie miał nieco inne zadania. Z oczywistych względów rozwój stacji Chang'e-6 rozpocznie się nie wcześniej niż po zakończeniu listopadowej misji.
Według niektórych informacji, w kolejnym projekcie programu księżycowego Chiny planują przeprowadzić miękkie lądowanie automatycznej stacji, na pokładzie której oprócz własnego sprzętu stacjonarnego pojawi się nowy typ łazika księżycowego. Uruchomienie takiego kompleksu planowane jest jeszcze na 2020 rok, ale póki co nie można wykluczyć, że harmonogram programu zostanie w ten czy inny sposób dostosowany.
Zadaniem kolejnego etapu programu księżycowego ChRL może być przygotowanie do lotu załogowego na naturalnego satelitę Ziemi. Prawdopodobnie najpierw chińscy specjaliści przeprowadzą kilka misji próbnych z wykorzystaniem automatyki i zdalnego sterowania, a dopiero potem zaczną opracowywać pełnoprawny załogowy statek kosmiczny. Z oczywistych względów czas takiej pracy jest wciąż nieznany i nadal nie można go przewidzieć. Podobno pierwsze prace w tym kierunku rozpoczną się nie wcześniej niż w połowie następnej dekady. Pierwszy załogowy lot chińskich astronautów na Księżyc nastąpi jeszcze później.
Rozpoczęcie samodzielnego lotu modułu startowego. Rysunek Chinadaily.com.cn
Do tej pory chiński program księżycowy odniósł pewien sukces. Kilka automatycznych stacji do różnych celów zostało już wysłanych na Księżyc. Udało się przeprowadzić miękkie lądowanie i wyprowadzić na powierzchnię łazik księżycowy wraz ze sprzętem badawczym. Już za kilka miesięcy do celu trafi stacja ze sprzętem do badań gleby, a także do jej zbierania i wysyłania na Ziemię.
Projekty rodziny Chang'e powstawały poprzez stopniowy rozwój różnych zagadnień i ulepszanie gotowego sprzętu wraz z jego równoległą zmianą na bieżące zadania i potrzeby. Dzięki temu w ciągu około 7 lat można było przejść długą drogę od latania wokół Księżyca do miękkiego lądowania na jego powierzchni. Prawie trzy lata zajęło przygotowanie się do misji ze zwrotem pojazdu przewożącego próbki.
Nowa misja rozpocznie się za kilka miesięcy i jak dotąd Chiny mają wszelkie powody, by oczekiwać jej pomyślnego zakończenia. Zwrot aparatury z próbkami regolitu wykaże słuszność pomysłów leżących u podstaw najnowszego projektu automatycznej stacji księżycowej, pomoże w dalszym rozwoju technologii kosmicznej, a dodatkowo umożliwi pozyskanie nowych informacji na temat przyrody. satelita Ziemi. Czy uda się rozwiązać wszystkie zadania w ramach jednego projektu, będzie wiadomo w niedalekiej przyszłości.
Na podstawie materiałów z witryn:
http://cnsa.gov.cn/
http://space.skyrocket.de/
https://space.com/
http://spaceflight101.com/
http://news.xinhuanet.com/
http://chinadaily.com.cn/
informacja