Чанъэ-4

«Чанъэ-4»
嫦娥四号
Chang'e 4.png
Посадочный модуль «Чанъэ-4» (слева) и луноход «Юйту-2» (справа)
Оператор CNSA
Задачи изучение Луны, Планетоход
Спутник Луны
Стартовая площадка Китай Сичан
Ракета-носитель «Чанчжэн-3B»
Запуск 07 декабря 2018, 17:00 UTC (21:00 мск)
Выход на орбиту 12 декабря 2018, 07:39 UTC (11:39 мск)
Технические характеристики
Масса Взлётная масса: 3800 кг
Посадочный модуль: 1200 кг
Луноход: 120 кг
Размеры 1,5 × 1,0 × 1,0 м
Посадка на небесное тело 03 января 2019, 01:26 UTC (05:26 мск)
Координаты посадки 45°28′15″ ю. ш. 177°36′20″ в. д. / 45,47084° ю. ш. 177,60563° в. д. / -45.47084; 177.60563G[1]
Commons-logo.svg «Чанъэ-4» на Викискладе

«Чанъэ́-4» (кит. трад. 嫦娥四號, упр. 嫦娥四号, пиньинь: Cháng'é sìhào, палл.: Чанъэ сы-хао) — китайская автоматическая межпланетная станция для изучения Луны и космического пространства; 3 января 2019 впервые в истории совершила мягкую посадку на обратной стороне Луны. «Чанъэ-4» состоит из стационарной лунной станции, несущей на борту луноход Юйту-2 (нем.).

«Чанъэ-4» является частью Лунной программы Китая, продолжением и дублёром миссии «Чанъэ-3», в ходе которой в конце 2013 года на Луну был успешно доставлен луноход «Юйту».


Цели миссии

Запланированы: посадка в кратере фон Кáрман, входящем в свою очередь в Бассейн Южный полюс — Эйткен; забор и исследования образцов грунта[2]; специалисты надеются найти в этом регионе материалы, выбитые из верхних слоев лунной мантии, что поможет пролить свет на её геологическую историю[3]. Южный полюс — Эйткен является крупнейшим и наиболее древним известным импактным бассейном Солнечной системы, его поверхность в среднем на 13 км ниже окружающих возвышенностей[4]. Выбор кратера, названного в честь Теодора фон Кармана, был связан ещё и с тем, что этот учёный был научным руководителем Цяня Сюэсэня (1911—2009), основоположника китайской космонавтики.

Кроме научных задач, миссия позволила Китаю протестировать возможности в реализации систем дальней космической связи[5].

Конструкция

Луноход

1200-килограммовый посадочный аппарат несёт 140-килограммовый луноход «Юйту-2» («Нефритовый заяц-2»), длиной 1,5 метра, шириной 1 метр[6], высотой около 1,1 метра. Луноход оснащён 2 складными панелями солнечных батарей и 6 колесами, антенной связи, четырьмя панорамными камерами, которые могут работать одновременно[7]. На луноходе установлен также георадар, позволяющий зондировать слой реголита, спектрометр изображений, работающий в видимом и ближнем инфракрасном диапазонах, анализатор энергичных нейтральных атомов и ряд других приборов[8].

Источник питания

Энергоснабжение оборудования миссии осуществляется тепловыми блоками — радиационными источниками тепла и радиоизотопными источниками электроэнергии, использующими энергию альфа-распада изотопа плутоний-238[4][9]. Тепловые блоки разработаны в Российском федеральном ядерном центре ВНИИЭФ, корпуса тепловых блоков изготовлены из композиционных материалов специалистами АО «НИИграфит»[10].

Ход миссии

Подготовка

Запуск и мягкая посадка на Луну первоначально планировались в 2015 году[11].

Поскольку с обратной стороной Луны отсутствует прямая видимость, для организации связи с аппаратами используется ретрансляционный спутник «Цюэцяо» («Сорочий мост»), который был запущен с космодрома Сичан 20 мая 2018 года в точку Лагранжа L2[12] ракетой-носителем «Чанчжэн-4C».

Одновременно с «Цюэцяо» были также запущены два малых аппарата Харбинского политехнического университета «Лунцзян-1» и «Лунцзян-2»[13].

Запуск, полёт и посадка на Луну

«Чанъэ-4» был успешно запущен с Земли 7 декабря 2018 года (в 21:00 по московскому времени, 8 декабря примерно в 02:00 по местному времени) ракетой-носителем «Чанчжэн-3B» с космодрома Сичан[14].

12 декабря 2018 года в 11:39 мск аппарат вышел на эллиптическую орбиту вокруг Луны (высота перицентра 100 км, высота апоцентра 400 км)[15].

19 декабря 2018 года «Чанъэ-4» установил связь со спутником-ретранслятором «Цюэцяо» и связался с Землёй[16].

30 декабря 2018 года в 08:55 по пекинскому времени (03:55 мск) «Чанъэ-4» перешёл с круговой 100-км орбиты на эллиптическую орбиту вокруг Луны (высота перицентра 15 км, высота апоцентра 100 км)[17].

3 января 2019 года в 05:26 мск выполнено прилунение на обратной стороне Луны[18][19][20] в точке с координатами 45°28′15″ ю. ш. 177°36′20″ в. д. / 45,47084° ю. ш. 177,60563° в. д. / -45.47084; 177.60563G[1].

Место прилунения «Чанъэ-4» на равнине в кратере Карман на обратной стороне Луны в точке с координатами 45,47084° с. ш. и 177,60563° в. д.

Работа на поверхности Луны

После прилунения[21] 3 января 2019 года в 06:40 мск аппарат сделал первый в мире снимок поверхности обратной стороны Луны с близкого расстояния и передал его на Землю через спутник-ретранслятор «Цюэцяо»[22]. В этот же день в 17:22 мск планетоход «Юйту-2» (нем.) съехал с посадочного модуля по наклонной рампе на поверхность Луны[23][24].

С 4 января по 10 января «Юйту-2» находился в режиме «сна». Посадочный модуль «Чанъэ-4» в это время прошёл высокотемпературные испытания.

10 января в 17:14 по пекинскому времени (12:14 по Москве) «Юйту-2» успешно вышел из «спячки» и сделал первые фотографии[25]. «Юйту-2» провёл научно-исследовательскую работу в дневное время, которое продлилось до 12 января[26][27].

С 14 января 2019 года во время лунной ночи луноход «Юйту-2» и спускаемый модуль «Чанъэ-4» находились в спящем режиме.

29 января 2019 года, около 20:00 вышел из спящего режима луноход «Юйту-2».

30 января 2019 года в 20:39 посадочный модуль «Чанъэ-4» также вышел из спящего режима[28][29]. Температура на поверхности Луны за это время опускалась до -190 °C[30][31].

В начале февраля 2019 года космический аппарат LRO прошёл почти прямо над местом посадки «Чанъэ-4» и выполнил его фотосъёмку[32].

На 4 марта[33] Юйту-2 проехал 127 метров по поверхности обратной стороны Луны и прислал снимки, на которых видны камни и колея от его колёс. Затем луноход аппарат перешёл в режим «сна». 10 марта Юйту-2 должен будет вернуться к работе[34]. 14 марта года агентство Синьхуа сообщило, что луноход «Юйту-2» проехал по поверхности обратной стороны Луны 163 метра и, возможно, сможет проработать дольше запланированного трёхмесячного цикла[35]. За третий лунный день «Юйту-2» 43 метра, добавив их к пройденным 44,185 м в первый лунный день и 75,815 м во второй лунный день. С 13 марта 2019 года оборудование посадочного модуля «Чанъэ-4» и ровер «Юйту-2» переведены в спящий режим до окончания третьей лунной ночи. «Пробуждения» после сна запланировано на 27 марта 2019 года[36].

Биологический эксперимент

На борту посадочного модуля находится контейнер высотой 198 мм и диаметром 173 мм, предназначенный для формирования замкнутой биосферы. Контейнер помимо воды, почвы и воздуха содержал организмы шести видов: семена хлопчатника, рапса, картофеля, резуховидки, яйца плодовой мухи (дрозофилы) и дрожжевые грибки, а также две маленькие камеры и систему контроля тепла, поддерживающую температуру 25 градусов Цельсия[37][38]. Во время подготовки к запуску, за два месяца до посадки на Луне, при помощи специальных технологий семена и яйца были законсервированы на время подготовки и полета к Луне. 3 января после совершения посадки на Луну семена были политы водой. 15 января на конференции было заявлено, что камерами зафиксировано прорастание одного из семян хлопка[39]. Также было сообщено, что 12 января в связи с наступлением первой для спускаемого модуля лунной ночи с низкими температурами в рамках перевода спускаемого модуля в «спящий режим» было выключено питание аппаратуры контейнера, на чём эксперимент был завершён[40][37][41][42].

Новые имена на карте Луны

4 февраля 2019 года Международный астрономический союз одобрил имена для объектов в районе посадки АМС «Чанъэ-4»: само место посадки получило наименование Statio Tianhe в честь древнего китайского названия Млечного пути (кит. 天河), три кратера внутри кратера Фон Карман получили названия в честь созвездий на древних китайских картах звёздного неба: Zhinyu (кит. 織女, также указывает на богиню Чжи-нюй), Hegu (кит. 河鼓) и Tianjin (кит. 天津), а центральный пик кратера Фон Карман получил название Mons Tai в честь горы Тайшань[43].

См. также

Примечания

  1. 1 2 Dave Mosherand and Shayanne Gal, This map shows exactly where China landed its Chang’e-4 spacecraft on the far side of the moon. Business Insider. 3 January 2019.
  2. China’s Journey to the Lunar Far Side: A Missed Opportunity? Paul D. Spudis, Air & Space Smithsonian. 14 июня 2017.
  3. «Чанъэ-4» вышел на орбиту вокруг Луны // «ВСЕЛЕННАЯ, ПРОСТРАНСТВО, ВРЕМЯ», 2018-12-13
  4. 1 2 Ye, 2017.
  5. «Красный спутник» // Lenta.ru, 2018-12-12
  6. Steven Jiang. This is the rover China will send to the 'dark side' of the moon // CNN News, 16 August 2018 Архивировано 31 августа 2018 года.
  7. 嫦娥四号月球车外形首次公开 请你来命名!_新闻频道_央视网(cctv.com). news.cctv.com. Проверено 3 января 2019.
  8. Jia Yingzhuo, Zou Yongliao, Ping Jinsong, Xue Changbin, Yan Jun, Ning Yuanming. The scientific objectives and payloads of Chang’E−4 mission (англ.) // Planetary and Space Science. — 2018. — November (vol. 162). — P. 207—215. — ISSN 0032-0633. — DOI:10.1016/j.pss.2018.02.011. []
  9. «Росатом» поставил ядерные источники энергии для китайской лунной миссии. РИА Новости. 2018-12-12.
  10. Росатом разработал одну из систем китайской лунной миссии «Чанъэ-4». ТАСС. Проверено 14 декабря 2018.
  11. China’s Moon rover awake but immobile (англ.)
  12. Китай запустит спутник на «тёмную сторону» Луны на этих выходных
  13. Китай свяжет Луну и Землю «Мостом из сорок»: лунная программа Поднебесной
  14. Китай запустил зонд для первой посадки на обратной стороне Луны, Новое Время (7 декабря 2018). Проверено 7 декабря 2018.
  15. Китайский аппарат «Чанъэ-4» вышел на эллиптическую орбиту вокруг Луны. РИА Новости (20181212T1418+0300Z). Проверено 14 декабря 2018.
  16. Jones, Andrew (19 December 2018). Chang’e-4 lander makes contact with Queqiao relay satellite from lunar orbit. GBTIMES.
  17. 中国探月工程
  18. Jones, Andrew (5 December 2018). «China to launch Chang’e-4 lunar far side landing mission on December 7». GBTIMES.
  19. В Китае запустили аппарат для исследования обратной стороны Луны
  20. Stephen Clark. China launches historic mission to land on far side of the moon // Spaceflight Now, 7 December 2018
  21. Опубликовано видео посадки китайского зонда на обратной стороне Луны. Яндекс.Новости. Проверено 11 января 2019.
  22. Китайский космический аппарат «Чанъэ-4» прислал первый снимок с обратной стороны Луны. ТАСС. Проверено 3 января 2019.
  23. Александр Войтюк. «Чанъэ-4» показала высадку лунохода и его движение по лунной поверхности. nplus1.ru. Проверено 3 февраля 2019.
  24. 嫦娥四号着陆器与巡视器顺利分离 玉兔二号在月背留下人类探测器的第一道印迹-国家航天局. www.cnsa.gov.cn. Проверено 3 января 2019.
  25. «Юйту-2» вышел из спячки на обратной стороне Луны и сделал первые фотографии
  26. Китайский луноход на обратной стороне Луны «заснёт» до 10 января
  27. Луноход «Юйту-2» продолжает исследование обратной стороны Луны
  28. Космический аппарат «Чанъэ-4» вышел из двухнедельного спящего режима на Луне. ТАСС. Проверено 31 января 2019.
  29. Китайский зонд «Чанъэ-4» вышел из спящего режима после первой лунной ночи
  30. На обратной стороне Луны зафиксирована рекордно низкая ночная температура
  31. Лунные ночи оказались холоднее, чем считалось, обнаруживает китайский ровер
  32. Chang'e 4 Lander: A Closer Look. NASA. 2019-02-15.
  33. Yutu-2 Rocks On into Lunar Day 3 for Chang’e-4 mission, March 6, 2019
  34. Yutu-2 Rocks On into Lunar Day 3 for Chang’e-4 mission, March 6, 2019
  35. Китайский луноход «Юйту-2» должен «прожить» дольше запланированного срока
  36. Миссия «Чанъэ-4» — третий лунный день. Ровер «Юйту-2» в поисках... камней
  37. 1 2 China Focus: Moon sees first cotton-seed sprout (англ.). Xinhua (15 января 2019).
  38. Китайский космический аппарат "Чанъэ-4" доставил на Луну образцы для создания биосферы. ТАСС (3 января 2019).
  39. What does the first plant on the moon look like?. CGTN (14 января 2019).
  40. 月面第一片绿叶!重庆大学牵头完成人类首次月面生物实验 (15 января 2019).
  41. Giant leaf for mankind? China germinates first seed on moon (англ.). Guardian (15 января 2019).
  42. СМИ: аппарат "Чанъэ-4" завершил первый биологический эксперимент на Луне. ТАСС (15 января 2019).
  43. IAU Names Landing Site of Chinese Chang’e-4 Probe on Far Side of the Moon, IAU (15 февраля 2019).

Литература

Ссылки