Folkerepublikken Kina fortsetter å jobbe med prosjektene sine i rakett- og romfeltet. Det kanskje mest vågale og ambisiøse er måneutforskningsprosjektet. Innenfor sitt eget måneprogram har kinesiske spesialister allerede utviklet og implementert flere prosjekter, og fortsetter å jobbe med nye romfartøyer. I nær fremtid vil en annen enhet bli sendt til månen. For første gang i historien til kinesisk astronautikk er det planlagt å levere prøver av månens jord til jorden.
Husk at den kinesiske rakett- og romfartsindustrien tok de første skrittene i studiet av jordens eneste naturlige satellitt for lenge siden. De første virkelige resultatene ble oppnådd i 2007. 24. oktober 2007 ble oppskytningsbilen med romfartøyet Chang'e-1 skutt opp. Denne enheten og alle påfølgende utviklinger av "månedestinasjonen" fikk navnet sitt til ære for karakteren av kinesisk mytologi, som var direkte relatert til månen (i noen myter kalles Chang'e til og med månens gudinne). Noen dager senere kom månemodulen inn i den angitte banen og begynte å samle informasjon om månens overflate. I løpet av året undersøkte enheten satellittens overflate, noe som var nødvendig for å kompilere det detaljerte tredimensjonale kartet. 1. mars 2009 ble Chang'e-1-produktet de-bane rundt og falt på månens overflate.
Tungt oppskytningsbil "Changzheng-5" før den første oppskytingen, november 2016. Foto av Chinese Academy of Space Technology / cast.org.cn
1. oktober 2010 ble Chang'e-2-oppdraget satt i gang. Denne gangen var hensikten med romfartøyet å studere et gitt område av månen, der det skulle foreta en myk landing av den neste månemodulen. Etter alle nødvendige handlinger ble Chang'e-2-romfartøyet brakt til L2 Lagrange-punktet (Earth-Moon-systemet), og deretter sendt mot asteroiden (4179) Tautatis. I slutten av 2012 ble det tatt bilder av et himmellegeme, hvoretter forskningsbilen gikk ut i dypt rom.
En flyby av månen med en undersøkelse av overflaten var den første fasen av det kinesiske måneprogrammet. Som en del av den andre fasen ble det foreslått å levere en lander med en rover ombord til en naturlig satellitt. I begynnelsen av desember 2013 ble Chang'e -3 -modulen sendt til månen med Yuytu -månen rover (Jade Hare - Chang'es satellitt). I midten av måneden landet bilen mykt i et gitt område. Det er bemerkelsesverdig at dette oppdraget gjorde Kina til det tredje landet i verden som klarte å lande et forskningsapparat på månen. Tidligere var det bare Sovjetunionen og USA som var i stand til å gjøre dette. Etter landingen ble oppgavene til Chang'e-3-oppdraget bare delvis løst på grunn av forskjellige tekniske problemer.
Kinas rakett- og romfartsindustri forbereder for tiden den tredje fasen av sitt måneutforskningsprogram. Denne gangen er romfartøyets oppgave ikke bare å lande på overflaten av satellitten, men også å samle jordprøver med deres påfølgende levering til jorden. Denne oppgaven skal løses under Chang'e-5-oppdraget. I tillegg var det nødvendig å utvikle et ekstra romfartøy "Chang'e-5T1" for å løse noen problemer.
Landingsmodulen til Chang'e-3-stasjonen. Foto Spaceflight101.com
Før vi forberedte oss på lanseringen av Chang'e-5-oppdraget, ble det besluttet å utføre foreløpige studier ved bruk av den analoge stasjonen Chang'e-5T1. I motsetning til en fullverdig automatisk månestasjon, inkluderte produktet med bokstavene "5T1" bare en servicemodul på DFH-3A-plattformen og et nedstigningsbil. Oppdraget var å fly rundt månen langs en gitt bane, etterfulgt av en retur til jorden og slippe nedstigningsbilen. En slik flytur skulle vise potensialet til Chang'e-5-romfartøyet under utvikling, og var også nødvendig for å bestemme de nødvendige modifikasjonene.
23. oktober 2014 ble lanseringsbilen Changzheng-3C skutt opp fra Xichang-kosmodromen (Sichuan-provinsen) og brakte romfartøyet Chang'e-5T1 til en forhåndsbestemt bane. Det tok omtrent fem dager å fly til månen og passere gjennom bane, hvoretter enheten dro tilbake til jorden. 31. oktober droppet servicemodulen landeren, hvoretter den landet i Indre Mongolia autonome region. I løpet av de neste ukene ble det foretatt en rekke orbitale justeringer, hvoretter Chang'e-5T1 gikk tilbake til månen. I slutten av november ble enheten lansert i bane nær L2 Lagrange -punktet, der den var planlagt å beholde den for ny forskning.
Tidlig i 2017 publiserte kinesiske medier informasjon om den nåværende tilstanden til Chang'e-5-prosjektet og de nåværende planene for romindustrien. På dette tidspunktet hadde den kinesiske nasjonale romadministrasjonen og virksomhetene innen rakett- og romfartsindustrien klart å gjøre nok fremgang med å forberede et fremtidig oppdrag. I tillegg ble lanseringsdatoene for det nye romfartøyet satt i januar. Så de første resultatene av det nye prosjektet bør mottas i år.
Lunokhod "Yuytu" på månens overflate. Foto Spaceflight101.com
Ifølge offisielle rapporter vil lanseringen av Chang'e-5-oppdraget finne sted i november. Ved slutten av måneden vil den robotiske månestasjonen gå inn i jordens satellittbane og deretter slippe landeren, som får i oppgave å utføre overflateforskning og samle prøver. I mangel av alvorlige tekniske problemer, i begynnelsen av neste år, vil nye deler av regolith være i hendene på kinesiske forskere, og i ganske store mengder.
Ifølge tilgjengelige data vil den automatiske stasjonen "Chang'e-5" være et ganske stort og tungt kompleks, som består av flere hovedkomponenter. For å løse alle tildelte oppgaver vil moduler med spesialutstyr med en totalvekt på 8200 kg bli brukt. I denne forbindelse vil oppskytningen av stasjonen bli utført av en tungtransportrakett "Changzheng-5".
Denne raketten har et tretrinns design og er i stand til å skyte opp til 25 tonn last i bane med lav jord. Motorer i forskjellige stadier og akseleratorer bruker parafin eller flytende hydrogen med flytende oksygen som oksidasjonsmiddel. I begynnelsen av november i fjor foretok Changzheng-5-raketten sin jomfrutur. Den andre og siste lanseringen hittil fant sted 2. juli i år. Begge gangene ble rakettene skutt opp fra Wenchang Cosmodrome (øya Hainan). Den neste lanseringen er planlagt til november. I dette tilfellet blir Chang'e-5-stasjonen nyttelasten til oppskytningsbilen. I fremtiden kan en rakett av en ny type brukes igjen innenfor rammen av måneprogrammet.
For å løse problemet med å samle månejord med påfølgende retur av prøver til jorden, bør Chang'e-5-romfartøyet bestå av flere hovedkomponenter: en orbital, landing, start og returmodul. Det ble også tidligere publisert informasjon om muligheten for å bruke en rover, men i fremtiden ble det tilsynelatende bestemt at et slikt produkt skulle overføres til neste oppdrag. Dermed vil innsamling av jordprøver bli utført i umiddelbar nærhet av landeren. Likevel bør det bemerkes at i dette tilfellet vil vellykket gjennomføring av oppdraget være et reelt gjennombrudd for den kinesiske astronautikken.
Eksperimentell romskip "Chang'e-5T1". Figur Space.skyrocket.de
En av de største delene av det lovende komplekset vil være en banemodul designet for å sikre levering av andre komponenter til månen og tilbake til jorden. Den mottar et sylindrisk legeme, på hvilke sider solcellepaneler er utplassert under flyging. Modulen er også utstyrt med et kraftverk med drivstofftanker, kontrollutstyr og et hus for tilkobling til landingsmodulen. En egen returmodul vil være plassert inne i skapet.
Ifølge de publiserte bildene vil landeren være en plattform med flere lette rørformede støtter og et sett med spesialutstyr. Det foreslås å utstyre det med solcellepaneler, akkumulatorer, kontroller og enheter for oppsamling av jord. Taket på skroget til dette produktet blir startskiven for startmodulen. Dermed vil landeren kunne samle prøver og sikre at de blir levert til månens bane. Ifølge rapporter vil den totale massen til landeren være 1200 kg.
Det foreslås å installere et jordsamlingssystem på landerlegemet ved hjelp av slagboringsprinsippet. Ved hjelp av en bevegelig støtte vil boret bli brakt til overflaten av jorda, hvoretter det vil kunne bore små hull i det. Spesielle sylindriske beholdere er utviklet for transport av prøver. Etter at prøven er lastet inn, blir beholderen hermetisk forseglet og plassert i passende volum av startmodulen. Det hevdes at romfartøy vil kunne bringe 2 kg regolit til jorden.
Nedstigningskjøretøyet Chang'e-5T1. Foto Wikimedia Commons
Landingsmodulen vil kunne utføre deler av forskningen rett på stedet. For dette er han utstyrt med noe spesialutstyr. Ombord er det verktøy for å analysere jordsammensetning, en jordgassanalysator, et mineralspektrometer, etc. For å kontrollere driften av kontrollerte og automatiserte systemer mottar modulen kameraer, landingsobservasjonsenheter og andre enheter.
Startmodulen foreslått i Chang'e-5-prosjektet er en relativt kompakt og lett enhet med eget kraftverk og kontrollsystemer, samt et rom for lasting av containere med prøver. Som følger av de publiserte dataene, kan nyttelastbeholdere overføres til andre komponenter i komplekset. Dette er nødvendig for å lette transport av jord til jorden.
Den gjenvinnbare modulen til Chang'e-5-stasjonen ble utviklet med erfaring fra å lage og betjene bemannede romfartøyer i Shenzhou-serien og må derfor ha riktig form. Denne enheten vil motta utstyr for automatisk kontroll under uavhengig flytur i rommet og etter å ha kommet inn i atmosfæren. I tillegg må den returnerte modulen være utstyrt med termisk beskyttelse. Nedstigning i atmosfæren, etter bremsing til akseptable hastigheter, vil bli utført ved hjelp av fallskjerm.
Sett fra programmets kompleksitet bør Chang'e-5-oppdraget markant skille seg fra forgjengerne, som først og fremst er knyttet til de fastsatte målene. Lanseringskjøretøyet vil lansere hele komplekset i en gitt bane, hvoretter det vil korrigere banen og gå til månen. I bane til jordsatellitten vil det oppstå utkobling, hvoretter landeren vil gå til overflaten. Orbitalmodulen vil på sin side forbli på sin bane og vente på kjøretøyet med nyttelast.
Arkitekturen til den automatiske stasjonen "Chang'e-5". Figur Spaceflight101.com
Etter å ha nådd månens overflate, må landeren forberede seg på videre arbeid ved å sette ut solcellepaneler, borerigger, etc. Deretter blir oppgaven hans å bore hull og samle prøver med påfølgende lasting av containere i startmodulen. Etter fullført arbeid, vil startmodulen, som bruker sitt eget fremdriftssystem, gå tilbake til bane. Landeren vil forbli på jordens naturlige satellitt.
I en bane rundt jorden må startmodulen automatisk legge til med den orbitale. Etter det vil beholderne med prøvene bli overført til det returnerte apparatet. Deretter vil banemodulen med reentry -kjøretøyet kunne endre banen og gå til jorden. På noen, relativt små avstander fra planeten, vil de løsne fra. Orbitalmodulen vil brenne opp i atmosfæren, mens den returnerende må lande trygt i et gitt område og levere prøver til forskere.
Lanseringen av den nye automatiske månestasjonen er planlagt til november i år. Alle hovedstadiene i oppdraget vil ta relativt kort tid, takket være at kjøretøyet for innreise kan levere prøver av månens jord ved slutten av året. Chang'e-5-romfartøyet vil også sette en slags rekord. Tidligere brakte automatiske stasjoner fra månen ikke mer enn noen få hundre gram stein, mens det kinesiske programmet innebærer levering av 2 kg samtidig.
Plassering av boreutstyr. Figur Spaceflight101.com
I begynnelsen av juni navngav kinesiske forskere landingsområdet for den nye stasjonens moduler. Landeren må ned til Rumker Peak, som ligger i Ocean of Storms -regionen. Dette området av månens overflate er av vulkansk opprinnelse og er relativt ungt. Studier på stedet og studiet av de leverte prøvene vil gi ny informasjon om utviklingen av erosjonsprosesser, om avkjøling av fjellet og om deres interaksjon.
I flere år etter at Chang'e-5-modulen kom tilbake med en masse månjord ombord, vil kinesisk vitenskap og industri analysere opplevelsen av å betjene den automatiske stasjonen og trekke de nødvendige konklusjonene. I fremtiden vil den eksisterende utviklingen bli brukt til å lage et nytt lignende kompleks, som imidlertid vil ha litt forskjellige oppgaver. Av åpenbare grunner vil utviklingen av Chang'e-6-stasjonen begynne ikke før ferdigstillelsen av novemberoppdraget.
Ifølge noen rapporter, i det neste prosjektet med måneprogrammet, planlegger Kina å gjennomføre en myk landing av en automatisk stasjon, ombord, i tillegg til sitt eget stasjonære utstyr, vil det være en ny type måne -rover. Lanseringen av et slikt kompleks er fortsatt planlagt i 2020, men det kan ikke utelukkes at programplanen vil bli justert på en eller annen måte.
Oppgaven til neste trinn i Kina sitt måneprogram kan være forberedelse til en bemannet flytur til en naturlig satellitt på jorden. Sannsynligvis vil kinesiske spesialister først utføre flere testoppdrag ved hjelp av automatisering og fjernkontroll, og først etter det vil de begynne å utvikle et fullverdig bemannet romfartøy. Av åpenbare årsaker er tidspunktet for slikt arbeid fremdeles ukjent og er fremdeles ikke forutsigbart. Tilsynelatende vil det første arbeidet i denne retningen starte tidligst i midten av det neste tiåret. Den første bemannede flyvningen til henholdsvis kinesiske astronauter til månen vil skje enda senere.
Start av uavhengig flyging av startmodulen. Figur Chinadaily.com.cn
Til dags dato har det kinesiske måneprogrammet oppnådd en viss suksess. Flere automatiske stasjoner for forskjellige formål er allerede sendt til månen. De klarte å foreta en myk landing og bringe månens rover med forskningsutstyr til overflaten. Om bare noen få måneder vil en stasjon med utstyr for jordforskning, samt for å samle og sende det til jorden, gå til målet.
Prosjektene til "Chang'e" -familien ble opprettet ved gradvis å utarbeide ulike problemstillinger og forbedre det allerede ferdige utstyret med sin parallelle endring for nåværende oppgaver og behov. Takket være dette, på omtrent 7 år, var det mulig å gå langt fra å fly rundt månen til myk landing på overflaten. Det tok nesten tre år til å forberede seg på oppdraget, med retur av kjøretøyet med prøvene.
Det nye oppdraget starter om noen måneder, og så langt har Kina all grunn til å regne med at det blir vellykket. Returnering av apparatet med prøver av regolitten vil vise riktigheten av ideene som ligger til grunn for det nyeste prosjektet til den automatiske månestasjonen, vil hjelpe videre utvikling av romteknologi og i tillegg gi ny informasjon om den naturlige satellitten til jorden. Om det innenfor rammen av ett prosjekt vil være mulig å løse alle oppgavene som er satt, vil bli kjent i nær fremtid.
