Frá jörðu til tungls og til baka
CZ-5 eldflaug með Chang'e-5 rannsaka.
Í desember síðastliðnum, í mannlausu Chang'e-5 leiðangri, gekk Alþýðulýðveldið Kína til liðs við afar úrvalshóp ríkja sem fluttu sýnishorn af jarðvegi sínum frá tunglinu. Hingað til hafa aðeins Bandaríkin gert það (sex sinnum á árunum 6-1969) og Sovétríkin (þrisvar sinnum á árunum 1972-3). Þannig hefur Alþýðulýðveldið Kína hafið þriðja stig könnunar á náttúrulegum gervihnöttum okkar, sem hófst fyrir meira en áratug. Það mun ekki aðeins ná hámarki með lendingu kínverskra fulltrúa á tunglinu, heldur einnig í sköpun varanlegrar vísindagrunns þar og þróun náttúruauðlinda.
Árið 2003 var tilkynnt um kínverska tunglrannsóknaráætlunina, þekkt sem CLEP (China Lunar Exploration Program). Síðan var útfærsla þess áætluð á árunum 2007-2020. Á fyrsta stigi átti það að skjóta Chang'e-1 og Chang'e-2 sporbrautum á braut tunglsins. Verkefni þeirra var að búa til þrívítt kort af yfirborði Silver Globe, rannsaka dreifingu og magn frumefna í tungljarðvegi, mæla yfirborðsþéttleika tunglsins og fylgjast með umhverfinu í nágrenni þess. Á öðru stigi átti það að koma flakkara upp á yfirborðið með því að nota Chang'e-3 og Chang'e-4 rannsaka, sem ætlað er að rannsaka yfirborð steina og tungljarðvegs. Þriðji áfanginn fól í sér að setja Chang'e-5 og Chang'e-6 skilalendingar á yfirborð tunglsins til að afhenda jarðvegssýni til jarðar.
Þegar leið á verkefnið, þegar í ljós kom að árangur var betri en búist var við, var fjórða stigið kynnt, sem fól í sér þróun ISRU (in situ Resource Use) tækni við tunglskilyrði, þ.e. öflun staðbundins hráefnis og vinnsla þeirra til að fá mikilvægustu efnin til lífs og skapa byggilegan grunn af efnum - súrefni, vatni, eldsneyti, auk byggingar- og byggingarefna. Allt forritið, auk einstakra rannsaka, eru nefnd eftir kínversku tunglgyðjunni Chang'e.
KLEP - Skref 1
Fyrsta rannsakandi verkefnisins, Chang'e-1 (CE-1), var skotið á loft frá Xichang Cosmodrome með því að nota Chang Zheng-3A (CZ-3A) skotfæri þann 24. október 2007. Tunglgervihnötturinn var byggður á grundvelli sannreyndur fjarskiptagervihnattavettvangur Dong Fang Hong-3 (DFH-3) og hafði flugtaksþyngd 2350 kg, þar af 130 kg vísindalegur búnaður, að hluta aðlagaður frá Zi Yuan fjarkönnunargervihnöttum. Vegna notkunar á eldflaug með ekki mestu burðargetu þurfti að skipta fluginu til tunglsins í þrjú stig en það gekk án vandræða. Tólf dögum síðar fór CE-1 á sporöskjulaga braut um tunglið , sem náðist í 200 km hæð tveimur dögum síðar.
Ári síðar, þegar áætlaður endingartími stöðvarinnar lauk, en enn voru meira en 200 kg af sparað eldsneyti í tönkum hennar, var brautin fyrst lækkað niður í 100 km og síðan flutningur hennar í 17 km. Þessi hreyfing er dæmigerð fyrir að ná þeim stað þar sem hemlun hefst við lendingu. Lending var auðvitað ekki enn innan getu rannsakans, þannig að eftir 30 klukkustundir á slíkri braut (það má bæta við að hún er óstöðug og á þessum tíma minnkaði truflanirnar lágmarkshæðina í 15 km) aftur til 100 km loft. CE-1 leiðangrinum lauk 1. mars 2009, þegar hún var sigruð og féll á yfirborð tunglsins.
Chang'e-2, sem var varabúnaður ef bilun á forvera sínum, var sendur frá Xichang með CZ-3C örvunarvél 1. október 2010. Þrátt fyrir að ökutækið hafi verið um 200 kg þyngra en forverinn, var notkun af öflugri eldflaug gerði það mögulegt að senda hana beint í átt að tunglinu sem hún náði eftir 112 klukkustundir. Upphaflegri sporöskjulaga brautinni lauk með tveimur hreyfingum í 100 km hæð. Þann 26. október var gerð hreyfing sem minnkaði búsetu í 15 km. Rannsóknin byrjaði þá að fanga Sinus Iridum svæðinu, sem er aðal lendingarstaður Chang'e-3. Þann 1. apríl 2011 lauk flugbrautinni allri fyrirhugaðri starfsemi fyrir hann, tók síðan myndir af báðum heimskautasvæðum tunglsins, og eftir minnkun á hættunni aftur í 15 km, Sinus Iridum.
Þann 8. júní 2011 var rannsakandi skotið á braut sem leiddi að þyngdarjafnvægi L2 í jörð-sól kerfinu, þangað sem það náði 25. ágúst. Í lok rannsóknanna voru þrjár framlengingar á verkefnum teknar til skoðunar að þessu marki: flug að L1 punkti jarðar-sólarkerfisins, flug nálægt jörðu fyrirbæri (NEO) eða halastjörnu, eða endurkomu til jarðar gervitungl. Sporbraut. Tungl. Eftir að hafa metið orkugetu rannsakandans var ákveðið að hann myndi heimsækja plánetuna (4179) Tutatis. Hann fór 15. apríl 2021. 2012 desember 3,2 ár, rannsakandi flaug aðeins 100 km frá Toutatis, veita mælingar og ljósmyndir. Leiðsöguvilla olli næstum árekstri við plánetuna, fyrir fundinn var gert ráð fyrir að rannsakandi myndi fara framhjá henni í 2014 km fjarlægð. Könnuninni var líklega lokað í lok XNUMX.
KLEP - Skref 2
Annar áfangi tunglrannsókna hófst með því að Chang-3 geimfarinu var skotið á loft frá Sichan Cosmodrome 1. desember 2013. Stöðin hafði 3780 kg flugtaksþyngd, þar af 2440 kg af eldsneyti, 1200 kg af eldsneyti. lendingin sjálf og 130 kg fyrir Yutu flakkarann. Roverinn var nefndur eftir goðsagnakenndu Jade Rabbit, sem var félagi gyðjunnar Chang'e. Til að bera svona þungt farartæki þurftu þeir að nota þyngstu kínversku CZ-3B eldflaugina á þeim tíma.
Farartækið var knúið af geislasamsætu hitarafstöðvum (RTEG) og rekstur þess var hannaður í eitt ár. Sex hjóla alhliða ökutækið var knúið rafmagni frá ljósafrumum. Það átti að virka á yfirborðinu í þrjá mánuði. 112 klukkustunda brautarflugið fór vel inn á selenocentric sporbraut. Eftir nokkrar lagfæringar, þann 14. desember fór löndun fram á Mare Imbrum-svæðinu og því á varasvæðinu. Svæðið var síðar nefnt Guang Hangong (Tunglhöllin). Sama dag fór flakkarinn upp á yfirborðið. Flakkari lifði af tvo tungldaga og nóttina á milli þeirra (hvert þessara tímabila varir í 14 jarðardaga), eftir að hafa farið meira en 100 metra vegalengd um nóttina og féll í rafrænan dvala á nóttunni.
Í lok þessa tímabils kom í ljós vélrænt vandamál við einn af rafmótorum þess, sem sér um að senda tog til hjólanna og annarra hreyfanlegra hluta. Einn af sólarrafhlöðunum dró mastrið ekki inn á við, né huldi eða innsiglaði innréttinguna. Þó að það gæti ekki lengur flogið, starfaði það aðeins í takmörkuðum mæli fram á mitt ár 2016. Sum tæki lendingarfarsins eru enn í notkun í dag.
Eins og á fyrsta stigi, á öðru stigi var gerð afrit af rannsakandanum og einnig var ákveðið að senda það til tunglsins í framtíðinni undir nafninu Chang'e-4. Hins vegar var ákveðið að þessu sinni að lenda á hlið tunglsins, varanlega snúið frá jörðinni. Til að tryggja samskipti við rannsakandann var ákveðið að senda gagna- og samskiptagervihnött fyrirfram og koma honum fyrir nálægt L2 vistunarpunkti Earth-Moon kerfisins. 448 kg gervihnöttur sem heitir Chang'e-4R og heitir Queqiao (Magic Bridge, annar gripur úr kínverskri goðafræði sem tengist Chang'e) var skotið á loft frá Xichang með CZ-4C eldflaug þann 20. maí 2018. Þremur vikum síðar.
Chang'e-4 rannsakandinn sjálfur, ásamt Yutu-2 flakkanum, var skotið á loft 7. desember 2018 með CZ-3B eldflaug frá Xichang Cosmodrome. Eftir 112 tíma flug fór hann inn á braut tunglsins og 3. janúar 2019 lenti hann í Apollo-skálinni, nálægt von Karman gígnum. Þetta var í fyrsta sinn í sögunni sem lendingarfar lenti á bakinu á Silver Globe. Bæði landarinn og flakkarinn eru enn í notkun. Yutu-2 hefur farið yfir 600m og framkvæmt margar jarðvegsprófanir.
