Чан’э-4

Чан’э-4
Заказчык	CNSA
Задачы	вывучэнне Месяца, Планетаход
Спадарожнік	Месяца
Выхад на арбіту	12 снежня 2018, 07:39 UTC
Запуск	07 снежня 2018, 17:00 UTC
Ракета-носьбіт	Чанчжэн-3B
Стартавая пляцоўка	Кітай Січан
Сход з арбіты	03 студзеня 2019, 01:26 UTC
Тэхнічныя характарыстыкі
Маса	Узлётная маса: 3800 кг Пасадачны модуль: 1200 кг Лунаход: 120 кг

«Чан’э-4» (кіт. трад. 嫦娥四號, спр. 嫦娥四号, піньінь Cháng'é sìhào, пал. Чан’э сы-хао) — кітайская аўтаматычная міжпланетная станцыя для вывучэння Месяца і касмічнай прасторы; першы апарат, які здзейсніў мяккую пасадку (3 студзеня 2019) на адваротным баку Месяца. «Чан'э-4» складаецца з стацыянарнай месяцовай станцыі, якая нясе на борце месяцаход «Юйту-2».

«Чан’э-4» з'яўляецца часткай Месяцавай праграмы Кітая, працягам і дублёрам місіі «Чан’э-3» (у ходзе якой у канцы 2013 года на Месяц быў паспяхова дастаўлены месяцаход «Юйту»).

Мэты місіі

Запланаваны: пасадка ў кратары фон Ка́рман, які ўваходзіць у сваю чаргу ў Басейн Паўднёвы полюс — Эйткен; узяцце і даследаванні узораў грунту^[1]; спецыялісты спадзяюцца знайсці ў гэтым рэгіёне матэрыялы, выбітыя з верхніх слаёў месяцовай мантыі, што дапаможа праліць святло на яе геалагічную гісторыю^[2]. Паўднёвы полюс — Эйткен з'яўляецца найбуйнейшым і найбольш старажытным вядомым импактным басейнам Сонечнай сістэмы, яго паверхня ў сярэднім на 13 км ніжэй навакольных узвышшаў^[3]. Выбар кратэра, названага ў гонар Тэадора фон Кармана, быў звязаны яшчэ і з тым, што гэты вучоны быў навуковым кіраўніком Цяня Сюэсэня (1911-2009), заснавальніка кітайскай касманаўтыкі.

Акрамя навуковых задач, місія дазволіць Кітаю пратэставаць магчымасці ў рэалізацыі сістэм далёкай касмічнай сувязі^[4].

Канструкцыя

Месяцаход

1200-кілаграмовы пасадачны апарат нясе 140-кілаграмовы месяцаход «Юйту-2» («Нефрытавы заяц-2»), даўжынёй 1,5 метра, шырынёй 1 метр^[5], вышынёй каля 1,1 метра. Месяцаход абсталяваны 2 складнымі панэлямі сонечных батарэй і 6 коламі, антэнай сувязі, чатырма панарамнымі камерамі, якія могуць працаваць адначасова^[6]. На месяцаходзе усталяваны таксама геарадар, які дазваляе зандаваць пласт рэгаліту, спяктрометр малюнкаў, які працуе ў бачным і блізкім інфрачырвоным дыяпазонах, аналізатар энергічных нейтральных атамаў і шэраг іншых прыбораў^[7].

Крыніца сілкавання

Энергазабеспячэнне абсталявання місіі ажыццяўляецца цеплавымі блокамі — радыяцыйнымі крыніцамі цяпла і радыёізатопнымі крыніцамі электраэнергіі, якія выкарыстоўваюць энергію альфа-распаду ізатопа плутонію-238^[3][8]. Карпусы цеплавых блокаў выраблены з кампазіцыйных матэрыялаў спецыялістамі АТ «НДІграфіт». Начынне гэтых блокаў распрацавана ў Расийскім федэральным ядзерным цэнтры — ВНДИЭФ. Дадзеныя крыніцы сілкававання з'яўляюцца адзіным абсталяваннем, прынятым кітайскім касмічным агенцтвам ад Расіі^[9].

Ход місіі

Падрыхтоўка

Запуск і мяккая пасадка на Месяц першапачаткова планаваліся ў 2015 годзе^[10].

Паколькі з адваротным бокам Месяца адсутнічае прамая бачнасць, для арганізацыі сувязі з апаратамі выкарыстоўваецца рэтрансляцыйны спадарожнік «Цюэцяа», які быў запушчаны з касмадрома Січан 20 мая 2018 года ў пункт Лагранжа L2^[11] ракетай-носьбітам «Чанчжэн-4С».

Адначасова з «Цюэцяа» былі таксама запушчаныя два малых апарата Харбінскага політэхнічнага ўніверсітэта «Лунцзян-1» і «Лунцзян-2»^[12].

Запуск, палёт і пасадка на Месяц

«Чан’э-4» быў паспяхова запушчаны з Зямлі 7 снежня 2018 года (у 21:00 па маскоўскім часе, 8 снежня прыкладна ў 02:00 па мясцовым часе) ракетай-носьбітам «Чанчжэн-3Б» з касмадрома Січан^[13].

12 снежня 2018 года ў 11:39 мск апарат выйшаў на эліптычную арбіту вакол Месяца (вышыня перыцэнтра 100 км, вышыня апацэнтра 400 км)^[14].

19 снежня 2018 года «Чан'э-4» усталяваў сувязь са спадарожнікам-рэтранслятарам «Цюэцяа» і звязаўся з Зямлёй^[15].

30 снежня 2018 года ў 08:55 па пекінскім часе (03:55 мск) «Чан’э-4» перайшоў з кругавой 100-км арбіты на эліптычную арбіту вакол Месяца (вышыня перыцэнтра 15 км, вышыня апацэнтра 100 км)^[16].

3 студзеня 2019 года ў 05:26 мск выканана пасадка на адваротным баку Месяца^[17][18][19] у пункце з каардынатамі 45°28′15″ пд. ш. 177°36′20″ у. д.^HGЯO[20].

Работа на паверхні Месяца

Пасля прылунення 3 студзеня 2019, у 06:40 мск апарат зрабіў першы ў свеце здымак паверхні адваротнага боку Месяца, зняты з блізкай адлегласці, і перадаў яго на Зямлю праз спадарожнік-рэтранслятар «Цюэцяа»^[21]. У той жа дзень у 17:22 мск планетаход «Юйту-2» з'ехаў па нахільнай рампе на паверхню Месяца^[22][23].

З 4 па 10 студзеня «Юйту-2» знаходзіўся ў рэжыме «сну». Пасадачны модуль Чан'э-4 у гэты час прайшоў высокатэмпературныя выпрабаванні.

10 студзеня ў 17:14 па пекінскаму часу Юйту-2 паспяхова выйшаў са «спячкі» і зрабіў першыя фотаздымкі^[24]. «Юйту-2» правёў навукова-даследчую работу ў дзённы час, які прадоўжыўся да 12 студзеня^[25][26].

З 14 студзеня 2019 года падчас месяцавай ночы месяцаход «Юйту-2» і спускальны модуль «Чан’э-4» знаходзілісь ў спячым рэжыме.

29 студзеня 2019 года, каля 20:00 выйшаў са спячага рэжыма месяцаход «Юйту-2».

30 студзеня 2019 года ў 20:39 пасадачны модуль «Чан’э-4» таксама выйшаў са спячага рэжыма^[27][28]. Тэмпература на паверхні Месяца за гэты час апускалась да -190°C^[29][30].

У пачатку лютага 2019 года касмічны апарат LRO прайшоў амаль прама над месцам пасадкі «Чан’э-4» і здзейсніў яго фотаздымку^[31].

На 4 сакавіка^[32] Юйту-2 праехаў 127 метраў па паверхні зваротнага боку Месяца і прыслаў здымкі, на якіх бачныя камяні і каляіна ад яго калёс. Затым месяцаход перайшоў у рэжым «сну» ў якім ён быў павінен заставацца да 10 сакавіка^[33]. 14 сакавіка агенцтва Сіньхуа паведаміла, што месяцаход «Юйту-2» праехаў па паверхні зваротнага боку Месяца 163 метры і, магчыма, зможа прарабіць звыш запланаванага трохмесячнага цыклу^[34]. За трэці месячны дзень «Юйту-2» праехаў 43 метры, дадаўшы іх да пройденых 44,185 м у першы месячны дзень і 75,815 м у другі месячны дзень. З 13 сакавіка 2019 года абсталяванне пасадачнага модуля «Чан’э-4» і ровер «Юйту-2» пераведены ў спячы рэжым да заканчэння трэцяй месячнай ночы. «Абуджэнне» пасля сну запланавана на 27 сакавіка 2019 года^[35]. Перамяшчэнні Юйту-2 па паверхні зваротнага боку Месяца ўдалась зафіксаваць пры дапамозе трохкамернай сістэмы фатаграфавання АМС Lunar Reconnaissance Orbiter^[36].

У ходзе чацвёртых месячных сутак з 29 сакавіка па 1 красавіка «Юйту-2» праехаў па паверхні Месяца 8 метраў. Затыс абодва апаратаперайшлі ў рэжым «сну» да 8 красавіка. З 8 па 12 красавіка «Юйту-2» праехаў яшчэ 8 метраў, пасля чаго з надыходам пятай месяччнай ночы зноў перайшо у рэжым «сну» да 28 красавіка^[37][38].

«Юйту-2» з дапамогай спектрометра VNIS выявіў у кратары Кармана мінералы ортапіраксен і алівін, якія могуць паходзіць з мантыі Месяца^[39][40]. Падчас пятага месячнага дня «Юйту-2» здолеў праехаць 12 м. У гэты час у кітайскага лунахода пачалі няштатна працаваць сэнсары сістэмы аўтаматычнага абыходу перашкодаў, паколькі адбіткі сонечнага святла ад элементаў корпуса ровера засвечвалі сэнсары. Сітуацыю здолелі выправіць з дапамогай карэктыроўкі праграмнага забеспячэння і яе перазагрузкі. За ўвесь час працы ровер пераадолеў прыкладна 190,5 м^[41].

Біялагічны эксперымент

На борце пасадачнага модуля знаходзіцца кантэйнер вышынёй 198 мм і дыяметрам 173 мм, прызначаны для фармавання замкнёнай біясферы. Кантэйнер акрамя вады, глебы і паветра ўтрымліваў шэсць біялагічных відаў: насенне бавоўны, рапсу, бульбы, рэзухавідкі (лац.: Arabidopsis), а таксама яйкі пладовай мухі (дразафілы) і дражджавыя грыбкі, а таксама дзве маленькія камеры і сістэму кантролю цяпла, якая падтрымлівала тэмпературу 25 градусаў Цэльсія^[42][43]. Падчас падрыхтоўкі да запуску, за два месяцы да пасадкі на Месяцы, пры дапамозе спецыяльных тэхналогій насенне і яйкі былі закансерваваны на час падрыхтоўкі да палёту на Месяц. 3 студзеня пасля здзяйснення пасадкі на Месяц насенне было паліта вадой. 15 студзеня на канферэнцыі было абвешчана, што камерамі зафіксавана прарастанне аднаго з зярнятаў бавоўны^[44]. Таксама было паведамлена, што 12 студзеня ў сувязі з наступленнем першай для спускаемага модуля месяцавай ночы з нізкімі тэмературамі, у рамках пераводу спускаемага модуля ў «спячы рэжым» было выключана сілкаванне апаратуры кантэйнера, на чым эксперымент быў завершаны^{[45][42][46][47]}.

Новыя імёны на карце Месяца

4 студзеня 2019 года Міжнародны астранамічны саюз адобрыў імёны для аб’ектаў у раёне пасадкі АМС «Чан’э-4»: само месца пасадкі атрымала назву Statio Tianhe у гонар старажытнай кітайскай назвы Млечнага Шляху (кіт.: 天河), тры кратары ўнутры кратара Фон Карман атрымалі назвы ў гонар сузор’яў на старажытных кітайскіх картах зорнага неба: Zhinyu (кіт.: 織女, таксама ўказвае на багіню Чжы-нюй), Hegu (кіт.: 河鼓) і Tianjin (кіт.: 天津), а цэнтральны пік кратара Фон Карман атрымаў назву Mons Tai у гонар гары Тайшань^[48].

Гл. таксама

• Чан’э-5
• Касмічная праграма Кітая

Крыніцы

1. China's Journey to the Lunar Far Side: A Missed Opportunity? Paul D. Spudis, Air & Space Smithsonian. 14 чэрвеня 2017.
2. «Чанъэ-4» вышел на орбиту вокруг Луны // «ВСЕЛЕННАЯ, ПРОСТРАНСТВО, ВРЕМЯ», 2018-12-13
3. Ye 2017.
4. «Красный спутник» // Lenta.ru, 2018-12-12
5. Steven Jiang. This is the rover China will send to the 'dark side' of the moon // CNN News, 16 August 2018 Архівавана {{{2}}}.
6. 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) (нявызн.). news.cctv.com. Праверана 3 студзеня 2019.
7. 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 — Т. 162. — С. 207—215. — ISSN 0032-0633. — DOI:10.1016/j.pss.2018.02.011
8. «Росатом» поставил ядерные источники энергии для китайской лунной миссии. РІА "Новости". 2018-12-12.
9. Росатом разработал одну из систем китайской лунной миссии «Чанъэ-4» (нявызн.). ТАСС. Праверана 14 снежня 2018.
10. China's Moon rover awake but immobile (англ.)
11. Китай запустит спутник на «тёмную сторону» Луны на этих выходных
12. Китай свяжет Луну и Землю «Мостом из сорок»: лунная программа Поднебесной
13. "Китай запустил зонд для первой посадки на обратной стороне Луны". Новое Время. 7 снежня 2018. Праверана 7 снежня 2018.
14. Неабходна задаць title= і url= для шаблона {{cite web}}. (нявызн.).
15. Jones, Andrew (19 December 2018). Chang'e-4 lander makes contact with Queqiao relay satellite from lunar orbit. Архівавана 3 студзеня 2019. GBTIMES.
16. 中国探月工程
17. Jones, Andrew (5 снежня 2018). «China to launch Chang'e-4 lunar far side landing mission on December 7» Архівавана 15 красавіка 2019.. GBTIMES.
18. В Китае запустили аппарат для исследования обратной стороны Луны
19. Stephen Clark. China launches historic mission to land on far side of the moon // Spaceflight Now, 7 Лістапада 2018
20. 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 Студзеня 2019.
21. Китайский космический аппарат «Чанъэ-4» прислал первый снимок с обратной стороны Луны (нявызн.). ТАСС. Праверана 3 студзеня 2019.
22. 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 (нявызн.). www.cnsa.gov.cn. Праверана 3 студзеня 2019.
23. Китайский луноход «Юйту-2» отделился от посадочного аппарата «Chang’e-4» (нявызн.)(недаступная спасылка). Архівавана з першакрыніцы 13 красавіка 2019. Праверана 7 студзеня 2019.
24. «Юйту-2» вышел из спячки на обратной стороне Луны и сделал первые фотографии
25. Китайский луноход на обратной стороне Луны «заснёт» до 10 января
26. Луноход «Юйту-2» продолжает исследование обратной стороны Луны
27. Космический аппарат «Чанъэ-4» вышел из двухнедельного спящего режима на Луне (нявызн.). ТАСС. Праверана 31 студзеня 2019.
28. Китайский зонд «Чанъэ-4» вышел из спящего режима после первой лунной ночи
29. На обратной стороне Луны зафиксирована рекордно низкая ночная температура
30. Лунные ночи оказались холоднее, чем считалось, обнаруживает китайский ровер (нявызн.)(недаступная спасылка). Архівавана з першакрыніцы 28 кастрычніка 2020. Праверана 28 красавіка 2019.
31. Chang'e 4 Lander: A Closer Look Архівавана 8 лістапада 2020.. NASA. 2019-02-15.
32. Yutu-2 Rocks On into Lunar Day 3 for Chang’e-4 mission, March 6, 2019
33. Yutu-2 Rocks On into Lunar Day 3 for Chang’e-4 mission, March 6, 2019
34. Китайский луноход «Юйту-2» должен «прожить» дольше запланированного срока
35. Миссия «Чанъэ-4» — третий лунный день. Ровер «Юйту-2» в поисках... камней
36. Станция NASA отслеживает китайский вездеход Yutu 2 на Луне (нявызн.)(недаступная спасылка). Архівавана з першакрыніцы 30 сакавіка 2019. Праверана 28 красавіка 2019.
37. Китайский луноход сделал новые снимки обратной стороны Луны
38. Перед лунной ночью китайская АМС «Чанъэ-4» передала на Землю новые снимки (нявызн.)(недаступная спасылка). Архівавана з першакрыніцы 30 верасня 2020. Праверана 28 красавіка 2019.
39. Chang’E-4 initial spectroscopic identification of lunar far-side mantle-derived materials, 15 May 2019
40. China’s rover finds mysterious minerals on the far side of the moon
41. Миссия «Чанъэ-4» — результаты пятого лунного дня: проблемы с ровером «Юйту-2» и новое научное открытие
42. China Focus: Moon sees first cotton-seed sprout (англ.)(недаступная спасылка). Xinhua (15 января 2019). Архівавана з першакрыніцы 30 снежня 2019. Праверана 17 студзеня 2019.
43. Китайский космический аппарат "Чанъэ-4" доставил на Луну образцы для создания биосферы (нявызн.). ТАСС (3 января 2019).
44. What does the first plant on the moon look like? (нявызн.). CGTN (14 января 2019).
45. 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 (нявызн.)(недаступная спасылка) (15 января 2019). Архівавана з першакрыніцы 18 студзеня 2019. Праверана 17 студзеня 2019.
46. Giant leaf for mankind? China germinates first seed on moon (англ.). Guardian (15 января 2019).
47. СМИ: аппарат "Чанъэ-4" завершил первый биологический эксперимент на Луне (нявызн.). ТАСС (15 января 2019).
48. "IAU Names Landing Site of Chinese Chang'e-4 Probe on Far Side of the Moon". IAU. 15 лютага 2019.

Літаратура

• YE PeiJian, SUN ZeZhou, ZHANG He, LI Fei An overview of the mission and technical characteristics of Change'4 Lunar Probe(англ.) // Science China Technological Sciences. — 2017. — В. 5. — Т. 60. — С. 658—667. — DOI:10.1007/s11431-016-9034-6

Спасылкі

• Manfred Memorial Moon Mission (4M) — сайт кампаніі LuxSpace, прысвечаны яе ўдзелу ў місіі{{ref-en}