На прошлой неделе Китай запустил к обратной стороне Луны миссию Chang"e 4, включающую посадочный аппарат и ровер. В случае успеха программы Поднебесная станет первой в мире страной, совершившей мягкую посадку на «темной части» спутника Земли. рассказывает о Chang"e 4, а также планах КНР по освоению Луны.

Вне зоны доступа

Пуск ракеты среднего класса Long March 3B с четырехтонным посадочным аппаратом и 140-килограммовым луноходом состоялся 8 декабря примерно в 02:00 по местному времени (7 декабря в 21:00 по московскому времени) с космодрома Сичан (юго-западная провинция Сычуань). На окололунную орбиту миссия должна выйти 12 декабря. Мягкая посадка в район бассейна Южный полюс - Эйткен на поверхность спутника Земли запланирована, предположительно, в первые дни января.

Поскольку обратная сторона Луны находится вне зоны прямой видимости с Земли, для связи с миссией КНР планирует использовать спутник-ретранслятор Queqiao, запущенный 21 мая на ракете Long March 4C с космодрома Сичан. Космический аппарат массой 425 килограммов оснащен передатчиками частот S- и X-диапазона и располагается в точке Лагранжа L2 системы Земля - Луна (примерно в 455 000 километрах от планеты). После запуска Queqiao, состоявшегося 21 мая на ракете Long March 4C с того же Сичана, в КНР заявили, что спутник в течение полугода будет проходить испытания, которые к настоящему времени, вероятно, уже завершены и признаны успешными.

Есть несколько причин, по которым Китай решил высадить Chang"e 4 в бассейне Южный полюс - Эйткен. Он является самым глубоким и старым из известных кратеров на Луне, а также одним из крупнейших в Солнечной системе. Бассейн Южный полюс - Эйткен возник 4,2-4,3 миллиарда лет назад, то есть спустя всего 300-400 миллионов лет после рождения Луны. В глубину ударная структура превышает восемь километров, а перепад между самыми высокими и низкими уровнями оценивается в 16 километров. В диаметре кратер превышает две тысячи километров.

Ученые полагают, что грунт бассейна содержит материю из мантии спутника, в связи с чем исследование столь древней структуры поможет прояснить историю формирования спутника. По этой причине в Китае уверены, что образцы грунта, взятого с обратной стороны Луны, должны иметь иной состав, чем те, что получены США в рамках программы Apollo. Кроме научных задач, миссия позволит Китаю протестировать возможности в реализации систем дальней космической связи, а также закрепит за КНР статус второй после США космической сверхдержавы.

Назад в СССР

Планы Китая по исследованию Луны отличаются последовательностью. Chang"e 4 предшествовали четыре программы. Первые две были орбитальными, в ходе третьей Поднебесная совершила мягкую посадку на спутник. В рамках экспериментальной Chang’e 5-T1 китайцы отработали ключевые технологии для пятой программы - Chang"e 5, которая должна включать орбитальный, посадочный, взлетный и возвращаемый модули. Ключевые моменты миссии - бурение поверхности Луны и забор механической рукой образцов, а также мягкая посадка и взлет.

Посадочная площадка для Chang’e-5 - сравнительно молодой вулканический пик Рюмкера в пределах Океана Бурь. В ходе миссии ученые надеются выяснить, как развивались эрозионные процессы в данном регионе и как они связаны с постепенным остыванием Луны. Изначально Chang’e 5 планировалось запустить в ноябре 2017 года на тяжелой ракете Long March 5, грузоподъемность которой незначительно уступает американской Delta IV Heavy. Однако после неудачного второго старта китайского носителя запуск программы перенесли на 2019 год.

В случае успеха программа станет первой за последние 40 с лишним лет, в ходе которой со спутника на планету будут доставлены лунные образцы, а КНР значительно оттенит успехи лунной программы СССР. Элементы Chang’e 5 китайцы планируют повторить в Chang"e 6, которая станет последней крупной беспилотной миссией КНР к Луне. После этого страна начнет полномасштабную подготовку к пилотируемому полету на спутник Земли, надеясь повторить и даже превзойти успех американской программы Apollo. Для этого у КНР есть все предпосылки.

Прежде всего, страна в период с 2019 по 2022 годы построит национальную орбитальную станцию, включающую как минимум три модуля. Таким образом Китай не только отработает регулярное пребывание тайконавтов в космосе, но и окончательно закрепится в околоземном пространстве. Хотя китайская пилотируемая космонавтика фактически скопирована с советской (корабли Shenzhou похожи на «Союзы», а скафандры тайконавтов - на «Соколы»), Россия значится партнером Китая исключительно формально - около 80 процентов последних российско-китайских межправительственных соглашений в области космонавтики касаются ракетных двигателей.

Россия хотела бы продавать Китаю РД-180 в таких же крупных партиях, как и США, что не устраивает Поднебесную, которой интересна покупка небольшой партии силовых агрегатов. В настоящее время российская сторона, по крайней мере официально, будет консультировать КНР в области технологий ракетных двигателей, и уверяет, что передачи технологий, как в случае с Shenzhou, не будет.

Мощные ракетные двигатели необходимы КНР для создаваемого сверхтяжелого носителя Long March 9, грузоподъемность которого должна быть сопоставима с американским Saturn 5. Ракету планируется запустить в 2028 году, а уже к 2030 году КНР рассчитывает отправить людей на Луну. Кроме Long March 9, для пилотируемой миссии на спутник Земли Китаю понадобится лунный корабль. В его создании КНР помогут в конструкторском бюро «Южное», которое, согласно неофициальным источникам, обещало передать китайской стороне оцифрованную конструкторскую документацию на «блок Е» советского спускаемого лунного модуля, изначально предназначенного для высадки в конце 1960-х - начале 1970-х первого космонавта на Луну.

Стоит отметить, что Китай и Украина и раньше взаимодействовали в космической области. В частности, западный сосед России принял участие в разработке двигателей для ракет семейства Long March, силовые агрегаты которого основаны на производимом на кислородно-керосиновом РД-120, устанавливаемом на вторую ступень .

Повторяя уроки

Лунные планы КНР всерьез беспокоят США, которые допускают, что при сохранении текущих темпов реализации космических программ Поднебесная окажется на спутнике Земли раньше, чем туда вернутся Соединенные Штаты. В Вашингтоне всерьез заявляют о том, что космическая программа Пекина носит последовательный и долгосрочный характер, ставящий под удар позицию США в качестве единственной на планете космической сверхдержавы.

При этом чуть ли не главную угрозу в китайских космических успехах в Вашингтоне видят не в технологической, а в идеологической плоскости - аналогичная ситуация складывалась в конце 1950-х - начале 1960-х, когда СССР, запустив первый искусственный спутник Земли, а затем - первого космонавта, на короткий промежуток времени создал иллюзию успешности советской альтернативы западной.

По данным Китайского национального космического управления (CNSA), автоматическая межпланетная станция (АМС) "Чанъэ-4", состоящая из посадочного модуля и лунохода, прилунилась на "темной" стороне естественного спутника Земли 3 января 2019 в 10:26 по пекинскому времени (05:26 мск)
CNSA

Китайский космический аппарат "Чанъэ-4" (Chang"e-4) первым в мире совершил успешную посадку на обратной стороне Луны, не видной с Земли, и уже прислал оттуда первые снимки.

По данным Китайского национального космического управления (CNSA), автоматическая межпланетная станция (АМС) "Чанъэ-4", состоящая из посадочного модуля и лунохода, прилунилась на "темной" стороне естественного спутника Земли 3 января 2019 в 10:26 по пекинскому времени (05:26 мск).

Через час с небольшим аппарат передал на Землю изображение лунной поверхности, постоянно находящейся в тени Земли. "Аппарат сделал первый в мире снимок поверхности обратной стороны естественного спутника Земли, снятый с близкого расстояния", - цитирует ТАСС сообщение Китайская корпорации аэрокосмической науки и техники (CASC).

Congratulations to China"s Chang"e-4 team for what appears to be a successful landing on the far side of the Moon. This is a first for humanity and an impressive accomplishment! pic.twitter.com/JfcBVsjRC8

— Jim Bridenstine (@JimBridenstine) 3 января 2019 г.

Связь "Чанъэ-4" с Землей осуществляется при помощи спутника-ретранслятора "Цюэцяо" (Queqiao, "Сорочий мост") - первого в истории космического аппарата, приступившего к работе на гало-орбите в точке Лагранжа L2 на обратной стороне Луны. В этой локации спутник способен долгое время сохранять устойчивую позицию относительно Солнца и Земли.

АМС "Чанъэ-4" была выведена в космос 7 декабря 2018 года ракетой-носителем Changzheng 3B ("Великий поход - 3B"), стартовавшей с космодрома Сичан в юго-западной китайской провинции Сычуань. 12 декабря аппарат успешно вышел на окололунную орбиту. В качестве места для посадки научной платформы с луноходом была выбрана южная часть кратера Фон Кармана в районе Бассейна Эйткена, недалеко от Южного полюса Луны, передает ТАСС.

"Чанъэ-4" предназначена для исследования поверхности Луны на ее обратной стороне с помощью стационарной посадочной платформы и лунохода. В состав научной аппаратуры "Чанъэ-4" входят: камеры - посадочная, панорамная и для съемки ландшафта (установлена на луноходе), радар для изучения верхних слоев поверхности, лазерные дальномер и 3D-сканер, дозиметр и детектор нейтронов, инфракрасный спектрометр, малый анализатор нейтральных частиц и другие инструменты, перечисляет агентство.

С помощью аппаратуры "Чанъэ-4" будут проводиться низкочастотные радиоастрономические исследования. В задачу лунохода входит изучение структуры лунной поверхности, а также ведение топографических исследований.

Кроме того, Китай планирует провести на Луне биоэксперимент - по выращиванию картофеля и размножению тутового шелкопряда. В специальном контейнере на поверхность спутника Земли доставлены семена растений и яйца бабочки.

АМС "Чанъэ-4" включает в себя перелетный модуль (весит 425 кг), посадочную платформу (1,2 т) и луноход (140 кг). Это второй китайский луноход, построенный по подобию первого - "Юйту". Он имеет прямоугольную форму, две складные солнечные панели и шесть колес. Длина ровера - 1,5 м, ширина - 1 м, высота - 1,1 м.

Китай планирует отправку тайкунавтов на Луну

Запуск "Чанъэ-4" стал очередным этапом китайской программы по исследованию Луны, которая стартовала в марте 2003 года и получила название "Чанъэ" - по имени героини китайских легенд, обретшей бессмертие и вознесшейся на Луну. Первой миссией программы стал запуск АМС "Чанъэ-1"в октябре 2007 года. Станция проработала на окололунной орбите 16 месяцев, с ее помощью была составлена трехмерная карта поверхности Луны с высоким разрешением.

В октябре 2010 года в космос была выведена станция "Чанъэ-2". В задачу этого космического аппарата входил поиск и фотографирование потенциальных районов приземления первого китайского лунохода. Запущенная в декабре 2013 года АМС "Чанъэ-3" доставила на лунную поверхность луноход "Юйту" (Yutu, "Нефритовый заяц"). В октябре 2014 года, в рамках подготовки пятой миссии, экспериментальный автоматический аппарат "Чанъэ-5Т1" совершил облет Луны и вернул на Землю возвращаемую капсулу.

В 2019 году Китай планирует отправить к Луне АМС "Чанъэ-5", в задачу которой войдет взятие около 2 кг лунного грунта и доставка его образцов на Землю. Затем планируется запустить две автоматические станции для осуществления посадки на Южный и Северный полюсы Луны.

В планы КНР входит отправка на Луну своих космонавтов (тайкунавтов) до 2036 года.

Летом 2016 года нам пришлось попрощаться с еще одним исследователем космоса — луноходом Yutu. О нем известно совсем немного, отчасти потому, что пиарщикам Китайского космического агентства еще надо учиться работать, отчасти потому, что у аппарата начались технические проблемы через месяц работы - про неудачные миссии никому не нравится рассказывать.

Луноход Yutu (“Нефритовый заяц”) массой 120 кг опустился на поверхность естественного спутника Земли в декабре 2013 года при помощи 1,2 тонной спускаемой платформы Chang’e 3. Техническая реализация программы сильно напоминала полеты советских “Луна-17” и “Луна-21”, с луноходами на борту.

Полет и посадка Change 3 и Yutu

[свернуть]

Yutu успешно высадился на поверхность, и развернулся, чтобы Китай мог продемонстрировать всему миру красный флаг на Луне.

В этот момент главная пропагандистская задача миссии была выполнена и информационное освещение программы резко сократилось даже еще до начала проблем.

Yutu прошел круг почета вокруг платформы и двинулся на исследования Луны.

По ходу движения осуществлялись остановки, на которых разворачивался манипулятор и проводились спектрометрические исследования.

Панорамная камера платформы Chang’e 3 снимала окрестности, луноход, и Землю в небе.

Когда Yutu удалился на несколько десятков метров от точки старта, информация о нем практически перестала попадать в прессу. Как стало ясно по скупым официальным комментариям, у лунохода возникли проблемы с системой передвижения, и системой терморегулирования - на ночь не закрылась крышка солнечных батарей.

Луноход больше не ходил, и о нем не публиковались новости, поэтому он оказался практически забыт. Однако его работоспособность сохранялась. Примерно через полгода после посадки опубликовали новую панораму Луны, снятую по пути на место вечной стоянки.

Фотографии китайского лунохода и посадочной станции были выложены на сайте Китайской академии наук . Сейчас их куда-то переместили и старые ссылки дают пустые страницы, но фото и видео еще найти можно, хотя архивы включали больше снимков. Кроме этого, не активна карта Луны, составленная по снимкам двух китайских спутников Chang’e 1 и 2, да и существующий сайт работает со сбоями.

Сеансы связи с Yutu продолжались еще более двух лет и прекратились только в июне 2016 года.

Луноход обладал четырьмя научными приборами: цветной стереокамерой, инфракрасной камерой, альфа-протонным спектрометром на манипуляторе и георадаром. Все исследования были направлены на геологию: изучение грунта, сравнение полученных данных с предыдущими исследованиями, в том числе американских Apollo и советских “Лун”.

На посадочной платформе Chang’e 3 располагалась цветная мачтовая камера, и ультрафиолетовый телескоп для наблюдения экзосферы Земли, звезд и галактик. Фактически станция оказалась первой автоматической астрономической обсерваторией на поверхности Луны.

Китайская Луна на снимках цветных камер лунохода и посадочной станции оказалась желтее или коричневее той поверхности, что удалось снять астронавтам в 60-70-е.

Впрочем, если взглянуть на снимки Луны с Земли, несложно увидеть, что посадка прошла примерно на границе двух регионов, один из которых отличается как раз коричневыми оттенками.

Посадка состоялась в Море Дождей, на расстоянии 50 метров от края 450 метрового кратера, который позже получил название Ци Вей. По мнению китайских геологов, им удалось изучить выбросы из этого кратера, в этом их убеждали крупные валуны, лежащие в окрестностях, и каменистая поверхность.

Но в научных публикациях писали, что телескоп работал не менее 18 месяцев, успевая отснять до 10 тыс снимков ежемесячно. Позже, китайским ученым удалось составить звездный каталог из 86 тыс звезд. Работает ли телескоп до сих пор, информации нет.

Следующая цель Китая на Луне - повторить подобное исследование, только на этот раз на обратной стороне Луны, где не садился еще ни один аппарат созданный человеческими руками. Луноход должен будет изучить необычного геологическое образование Бассейн Южный полюс-Эйткен. Космический аппарат Chang’e IV сможет поддерживать связь с Землей при помощи спутника-ретранслятора, который предполагается запустить в 2018 году. Соответственно луноход отправится позже.

__________________________________________________

О золотистой фольге на космических аппаратах .

ПЕКИН, 19 окт - РИА Новости. Китай к 2020 году готовится вывести на орбиту "искусственную Луну" — спутник с отражателями, который должен будет помогать в ночном освещении городов, сообщил в интервью газете China Daily руководитель сообщества новых научных областей Tian Fu У Чуньфэн.

Запуск "искусственной Луны" планируется осуществить с космодрома Сичан в провинции Сычуань, спутник планируют разместить над городом Чэнду. Если первый запуск пройдет успешно, то к 2022 году на орбиту выведут еще три таких объекта.

"Первый такой спутник будет по большей части экспериментальным, но последующие три "Луны", которые можно будет запустить к 2022 году, будут иметь довольно крупный коммерческий потенциал", — сказал У Чуньфэн.

"Искусственная Луна" будет иметь специальное покрытие, способное отражать солнечный свет на Землю по аналогии с лунным светом. Спутник, по сути, должен дополнять лунный свет по ночам, при этом, как ожидается, освещение от спутника будет в восемь раз ярче, чем от настоящей Луны. По словам ученого, такая яркость будет достигнута благодаря тому, что спутник планируют разместить на орбите высотой около 500 километров от земной поверхности, в то время как Луна находится на расстоянии в 384 тысяч километров от Земли. При этом он отметил, что света от спутника все равно будет недостаточно для освещения всего ночного неба, ожидается, что для человека яркость освещения со спутника будет восприниматься приблизительно в пять раз тусклее обычного уличного освещения. Расположение и яркость светового луча можно будет регулировать, а в случае необходимости зеркала можно будет полностью развернуть. "Искусственная Луна" будет иметь такой же недостаток, как и настоящая, свет от нее будет с трудом достигать поверхности Земли в пасмурную погоду.

Источник: новый корабль "Федерация" оборудуют улучшенной системой спасения Система аварийного спасения будет будет сконструирована на основе аналогичного устройства корабля "Союз", но станет более мощной, рассказал источник в ракетно-космической отрасли.

"Искусственная Луна" может заменить уличное освещение в некоторых городских районах, так самым обеспечив экономию энергии. По словам ученого, город Чэнду может сэкономить почти 1,2 миллиарда юаней (174 миллиона долларов) в год на электричестве, если спутник будет, к примеру, освещать площадь в 50 квадратных километров. Помимо этого, спутник можно будет использовать для освещения зон бедствий во время отключения электричества, что окажет существенную помощь при проведении поисково-спасательных работ.

У Чуньфэн сообщил, что ряд институтов и организаций уже оценили и одобрили проведение тестов в рамках проекта, при этом существуют и критики, которые высказывают опасения относительно возможного появления негативных физиологических последствий для людей и животных, так как отсутствие регулярной смены дня и ночи может разрушить различные модели метаболизма в организме, включая сон. "Мы намерены проводить наши эксперименты в ненаселенных районах пустыни, поэтому наши световые лучи никак не затронут жизнь людей или работу наземных станций по наблюдению за космосом. А когда спутник запустят в эксплуатацию, с земли мы будем видеть лишь яркую звезду, а не огромную Луну, как это многие сейчас представляют", — рассказал исследователь.

Он сообщил, что другие страны, включая Россию, США, ЕС, Японию на протяжении уже многих лет ищут пути использования энергии из космоса. В прошлом году специалисты российской ракетно-космической корпорации "Энергия" предложили реализовать орбитальную систему освещения земной поверхности солнечным светом на основе космических аппаратов-рефлекторов с отражателями.

В 1990-е годы Россия реализовывала амбициозную программу экспериментов с размещением больших "зеркал" или специальных отражателей в космосе под общим названием "Знамя". Данные объекты должны были отражать солнечный свет и освещать земную поверхность. Первый эксперимент "Знамя 2" в 1992-1993 годах был успешным, однако после неудачи усовершенствованного "солнечного зеркала" "Знамя 2,5" в 1999 году проект был закрыт.