Kiinan kansantasavalta jatkaa työtään rakettien ja avaruuden alalla. Ehkä rohkein ja kunnianhimoisin on kuun etsintäprojekti. Kiinalaiset asiantuntijat ovat jo kehittäneet ja toteuttaneet useita projekteja oman kuuohjelmansa puitteissa ja jatkavat työskentelyä uusien avaruusalusten parissa. Lähitulevaisuudessa toinen laite lähetetään Kuuhun. Ensimmäistä kertaa Kiinan astronautian historiassa on tarkoitus toimittaa näytteitä kuun maaperästä Maalle.
Muista, että kiinalainen raketti- ja avaruusteollisuus otti ensimmäiset askeleet maapallon ainoan luonnollisen satelliitin tutkimisessa kauan sitten. Ensimmäiset todelliset tulokset saatiin vuonna 2007. 24. lokakuuta 2007 kantoraketti Chang'e-1-avaruusaluksella laukaistiin. Tämä laite ja kaikki myöhemmät "kuun määränpään" kehitykset saivat nimensä kiinalaisen mytologian luonteen kunniaksi, joka oli suoraan yhteydessä Kuuhun (joissakin myytteissä Chang'ea kutsutaan jopa kuun jumalattareksi). Muutamaa päivää myöhemmin kuumoduuli tuli määritetylle kiertoradalle ja alkoi kerätä tietoja kuun pinnasta. Vuoden aikana laite kartoitti satelliitin pintaa, mikä oli välttämätöntä sen yksityiskohtaisen kolmiulotteisen kartan laatimiseksi. Maaliskuun 1. päivänä 2009 Chang'e-1-tuote poistettiin kiertoradalta ja putosi kuun pinnalle.
Raskas kantoraketti "Changzheng-5" ennen ensimmäistä laukaisua marraskuussa 2016. Kuva Kiinan avaruustekniikan akatemiasta / cast.org.cn
Chang'e-2-operaatio käynnistettiin 1. lokakuuta 2010. Tällä kertaa avaruusaluksen tarkoituksena oli tutkia tiettyä kuun aluetta, jossa sen oli tarkoitus tehdä pehmeä lasku seuraavalle kuumoduulille. Kaikkien vaadittujen toimenpiteiden jälkeen Chang'e-2-avaruusalus vietiin L2 Lagrange -pisteeseen (Maa-Kuu-järjestelmä) ja lähetettiin sitten kohti Tautatis-asteroidia (4179). Vuoden 2012 lopussa otettiin kuvia taivaankappaleesta, minkä jälkeen tutkimusajoneuvo meni syvään avaruuteen.
Kuun lentäminen ja sen pinnan mittaus oli Kiinan kuunohjelman ensimmäinen vaihe. Toisen vaiheen osana ehdotettiin laskeutumislaitteen kuljettamista roverilla luonnolliselle satelliitille. Joulukuun alussa 2013 Chang'e -3 -moduuli lähetettiin Kuuhun Yuytu -kuukulkijan kanssa (Jade Hare - Chang'en satelliitti). Kuun puolivälissä ajoneuvo laskeutui pehmeästi tietyllä alueella. On huomionarvoista, että tämä tehtävä teki Kiinasta kolmannen maan maailmassa, joka onnistui laskeutumaan tutkimuslaitteeseen kuuhun. Aiemmin vain Neuvostoliitto ja Yhdysvallat pystyivät tähän. Laskeutumisen jälkeen Chang'e-3-operaation tehtävät ratkaistiin vain osittain erilaisten teknisten ongelmien vuoksi.
Kiinan raketti- ja avaruusteollisuus valmistautuu parhaillaan kuun etsintäohjelmansa kolmanteen vaiheeseen. Tällä kertaa avaruusalusten tehtävänä ei ole vain laskeutua satelliitin pinnalle, vaan myös kerätä maaperänäytteitä ja toimittaa ne sitten Maalle. Tämä tehtävä on tarkoitus ratkaista Chang'e-5-tehtävän aikana. Lisäksi joidenkin ongelmien selvittämiseksi oli välttämätöntä kehittää apulaiva "Chang'e-5T1".
Chang'e-3-aseman laskeutumismoduuli. Kuva Spaceflight101.com
Ennen valmistautumista Chang'e-5-operaation käynnistämiseen päätettiin tehdä alustavia tutkimuksia käyttäen Chang'e-5T1-analogiasemaa. Toisin kuin täysimittainen automaattinen kuun asema, tuote, jossa on kirjaimet "5T1", sisälsi vain huoltomoduulin DFH-3A-alustalla ja laskeutuvan ajoneuvon. Tehtävänä oli lentää kuun ympäri tiettyä rataa pitkin, minkä jälkeen palattiin Maahan ja pudotettiin laskeutuva ajoneuvo. Tällaisen lennon piti näyttää kehitteillä olevan Chang'e-5-avaruusaluksen potentiaali, ja sitä tarvittiin myös tarvittavien muutosten määrittämiseksi.
23. lokakuuta 2014 kantoraketti Changzheng-3C laukaistiin Xichangin kosmodromilta (Sichuanin maakunta) ja toi Chang'e-5T1 -aluksen ennalta määrätylle radalle. Kesti noin viisi päivää lentää Kuuhun ja kulkea sen kiertoradan läpi, minkä jälkeen laite suuntasi takaisin Maahan. Lokakuun 31. päivänä palvelumoduuli pudotti laskeutumislaitteen, minkä jälkeen se laskeutui Sisä -Mongolian autonomiselle alueelle. Seuraavien viikkojen aikana tehtiin useita kiertoradan muutoksia, minkä jälkeen Chang'e-5T1 palasi Kuuhun. Marraskuun lopussa laite laukaistiin kiertoradalle lähellä L2 Lagrange -pistettä, jossa se oli tarkoitus säilyttää uutta tutkimusta varten.
Kiinan tiedotusvälineet julkaisivat vuoden 2017 alussa tietoa Chang'e-5-hankkeen nykytilasta ja avaruusalan suunnitelmista. Tähän mennessä Kiinan kansallinen avaruushallinto ja raketti- ja avaruusalan yritykset olivat onnistuneet edistymään riittävästi tulevan tehtävän valmistelussa. Lisäksi uuden avaruusaluksen laukaisupäivät asetettiin tammikuuhun. Uuden hankkeen ensimmäisten tulosten pitäisi siis saada tänä vuonna.
Lunokhod "Yuytu" kuun pinnalla. Kuva Spaceflight101.com
Virallisten raporttien mukaan Chang'e-5-operaatio käynnistetään marraskuussa. Kuun loppuun mennessä kuun robotti -asema siirtyy Maan satelliittikiertoradalle ja pudottaa sitten laskeutumislaitteen, jonka tehtävänä on suorittaa pintatutkimusta ja kerätä näytteitä. Jos vakavia teknisiä ongelmia ei ole, ensi vuoden alkuun mennessä uusia osia regoliittia on kiinalaisten tutkijoiden käsissä ja melko suuria määriä.
Käytettävissä olevien tietojen mukaan automaattinen asema "Chang'e-5" on melko suuri ja raskas kompleksi, joka koostuu useista pääkomponenteista. Kaikkien tehtävien ratkaisemiseksi käytetään moduuleja, joissa on erityislaitteita, joiden kokonaispaino on 8200 kg. Tältä osin aseman laukaisun suorittaa raskaan luokan kantoraketti "Changzheng-5".
Tämä raketti on kolmivaiheinen ja pystyy laukaisemaan jopa 25 tonnia rahtia matalan maan kiertoradalle. Eri vaiheiden ja kiihdyttimien moottorit käyttävät hapetusaineena kerosiinia tai nesteytettyä vetyä nestemäisen hapen kanssa. Viime vuoden marraskuun alussa Changzheng-5-raketti teki ensilentonsa. Toinen ja viimeinen lanseeraus tähän mennessä tapahtui 2. heinäkuuta tänä vuonna. Molemmat kertaa raketit laukaistiin Wenchangin kosmodromilta (Hainanin saari). Seuraava lanseeraus on marraskuussa. Tässä tapauksessa Chang'e-5-asemasta tulee kantoraketin hyötykuorma. Tulevaisuudessa uuden tyyppistä rakettia voidaan käyttää jälleen kuun ohjelman puitteissa.
Kuun maaperän keräämisongelman ratkaisemiseksi ja näytteiden palauttamisen jälkeen maapalloon Chang'e-5-avaruusaluksen tulisi koostua useista pääkomponenteista: kiertorata-, lasku-, nousu- ja paluumoduuli. Lisäksi aiemmin julkaistiin tietoa roverin käytöstä, mutta tulevaisuudessa ilmeisesti tällainen tuote päätettiin siirtää seuraavaan tehtävään. Näin ollen maaperänäytteet kerätään laskeutumislaitteen välittömässä läheisyydessä. On kuitenkin huomattava, että tässä tapauksessa tehtävän onnistunut suorittaminen on todellinen läpimurto Kiinan astronautille.
Kokeellinen avaruusalus "Chang'e-5T1". Kuva Space.skyrocket.de
Yksi lupaavan kompleksin suurimmista osista on kiertoradamoduuli, joka on suunniteltu varmistamaan muiden komponenttien toimittaminen Kuuhun ja takaisin Maahan. Se vastaanottaa lieriömäisen rungon, jonka sivuille aurinkopaneelit on sijoitettu lennolle. Moduuli on myös varustettu voimalaitoksella, jossa on polttoainesäiliöt, ohjauslaitteet ja kotelo laskeutumismoduuliin liittämistä varten. Erillinen palautusmoduuli sijoitetaan kotelon sisään.
Julkaistujen kuvien mukaan laskeutumislauta on alusta, jossa on useita kevyitä putkimaisia tukia ja joukko erikoisvarusteita. Se ehdotetaan varustettavaksi aurinkopaneeleilla, akuilla, säätimillä ja laitteilla maaperän keräämiseksi. Tämän tuotteen rungon katosta tulee nousumoduulin laukaisualusta. Siten laskeutuja voi kerätä näytteitä ja varmistaa niiden toimittamisen kuun kiertoradalle. Raporttien mukaan laskurin kokonaismassa on 1200 kg.
Ehdotetaan maaperän keräysjärjestelmän asentamista laskeutumisrunkoon iskuporausperiaatetta noudattaen. Siirrettävän tuen avulla pora tuodaan maaperän pinnalle, minkä jälkeen se voi porata siihen pieniä reikiä. Näytteiden kuljettamiseen on kehitetty erityisiä lieriömäisiä säiliöitä. Näytteen lataamisen jälkeen säiliö suljetaan ilmatiiviisti ja asetetaan asianmukaiseen tilaan nousumoduulia. Väitetään, että avaruusalukset pystyvät tuomaan Maalle 2 kg regoliittia.
Chang'e-5T1 laskeutuva ajoneuvo. Valokuva Wikimedia Commons
Laskeutumismoduuli pystyy suorittamaan osan tutkimuksesta paikan päällä. Tätä varten hän on varustettu erityislaitteilla. Laivalla on työkaluja maaperän koostumuksen analysointiin, maakaasuanalysaattori, mineraalispektrometri jne. Ohjattujen ja automatisoitujen järjestelmien toiminnan ohjaamiseksi moduuli vastaanottaa kameroita, laskeutumisen havaintolaitteita ja muita laitteita.
Chang'e-5-projektissa ehdotettu lentoonlähtömoduuli on suhteellisen kompakti ja kevyt laite, jolla on oma voimalaitos ja ohjausjärjestelmät sekä osasto säiliöiden täyttämiseksi näytteillä. Kuten julkaistusta datasta ilmenee, hyötykuormakontteja voidaan siirtää kompleksin muihin komponentteihin. Tämä on tarpeen maaperän kuljetuksen helpottamiseksi maapallolle.
Chang'e-5-aseman palautettava moduuli kehitettiin käyttäen kokemusta Shenzhou-sarjan miehitettyjen avaruusalusten luomisesta ja käytöstä, ja siksi sen on oltava sopivan muotoinen. Tämä laite vastaanottaa laitteita automaattista ohjausta varten itsenäisen avaruuden lennon aikana ja ilmakehään tulon jälkeen. Lisäksi palautetussa moduulissa on oltava lämpösuoja. Laskeutuminen ilmakehään hyväksytyn nopeuden jarruttamisen jälkeen suoritetaan laskuvarjolla.
Ohjelman monimutkaisuuden kannalta Chang'e-5-operaation pitäisi poiketa merkittävästi edeltäjistään, mikä liittyy ennen kaikkea asetettuihin tavoitteisiin. Kantoraketti laukaisee koko kompleksin tietylle kiertoradalle, minkä jälkeen se korjaa radan ja menee Kuuhun. Maasatelliitin kiertoradalla tapahtuu purkamista, minkä jälkeen laskeutumislaite siirtyy sen pinnalle. Kiertoradamoduuli puolestaan pysyy radallaan ja odottaa ajoneuvoa hyötykuormalla.
Automaattinen asema "Chang'e-5". Kuva Spaceflight101.com
Kuun pinnalle saavuttuaan laskeutuvan on valmistauduttava jatkotyöhön ottamalla käyttöön aurinkopaneeleja, porauslaitteita jne. Sitten hänen tehtävänsä on porata reikiä ja kerätä näytteitä ja ladata konttia lentoonlähtömoduuliin. Tämän työvaiheen päätyttyä lentoonlähtömoduuli, joka käyttää omaa käyttövoimajärjestelmää, palaa kiertoradalle. Laskuri pysyy maapallon luonnollisella satelliitilla.
Ympärikuun kiertoradalla lentoonlähtömoduulin on automaattisesti kiinnitettävä kiertorata. Tämän jälkeen säiliöt näytteineen siirretään palautettuun laitteeseen. Sitten kiertorata -moduuli paluuajoneuvon kanssa voi muuttaa liikeradan ja siirtyä Maahan. Joillakin, suhteellisen pienillä etäisyyksillä planeetasta ne purkautuvat. Kiertoradamoduuli palaa ilmakehässä, kun taas palaavan täytyy laskeutua turvallisesti tietyllä alueella ja toimittaa näytteitä tiedemiehille.
Uuden automaattisen kuun aseman lanseeraus on suunniteltu tämän vuoden marraskuussa. Kaikki operaation päävaiheet vievät suhteellisen lyhyen ajan, minkä ansiosta paluukulkuneuvo voi toimittaa näytteitä kuun maaperästä vuoden loppuun mennessä. Chang'e-5-avaruusalus tekee myös eräänlaisen ennätyksen. Aiemmin automaattiset asemat toivat kuulta enintään muutama sata grammaa kiveä, kun taas kiinalainen ohjelma edellyttää 2 kg: n toimittamista kerralla.
Porauslaitteiden sijoittaminen. Kuva Spaceflight101.com
Kesäkuun alussa kiinalaiset tiedemiehet nimesivät uuden aseman moduulien laskeutumisalueen. Laskurin on laskeuduttava Rumker Peakille, joka sijaitsee Myrskyjen valtameren alueella. Tämä kuun pinnan alue on vulkaanista alkuperää ja on suhteellisen nuori. Paikalla tehtävät tutkimukset ja toimitettujen näytteiden tutkiminen antavat uutta tietoa eroosio-prosessien kehityksestä, kiven jäähtymisestä ja niiden vuorovaikutuksesta.
Kiinan tiede ja teollisuus analysoivat useita vuosia sen jälkeen, kun Chang'e-5-moduuli on palannut kuun maaperän kanssa, ja analysoi kokemuksia automaattiaseman käytöstä ja tekee tarvittavat johtopäätökset. Jatkossa nykyisen kehityksen avulla luodaan uusi samanlainen kompleksi, jolla on kuitenkin hieman erilaiset tehtävät. Ilmeisistä syistä Chang'e-6-aseman kehittäminen alkaa aikaisintaan marraskuun tehtävän valmistuttua.
Joidenkin raporttien mukaan Kiina suunnittelee kuun ohjelman seuraavassa projektissa pehmeän laskeutumisen automaattiasemalle, jonka aluksella on oman kiinteän laitteistonsa lisäksi uudentyyppinen kuukulkija. Tällaisen kokonaisuuden käynnistäminen on vielä suunnitteilla vuoteen 2020, mutta ei voida sulkea pois mahdollisuutta, että ohjelmaa muutetaan tavalla tai toisella.
Kiinan Kiinan kuun ohjelman seuraavan vaiheen tehtävänä voi olla valmistautuminen miehitettyyn lentoon maapallon luonnolliselle satelliitille. Luultavasti aluksi kiinalaiset asiantuntijat suorittavat useita testioperaatioita automaation ja kaukosäätimen avulla, ja vasta sen jälkeen he alkavat kehittää täysimittaista miehitettyä avaruusalusta. Ilmeisistä syistä tällaisen työn ajoitus on edelleen tuntematon eikä vieläkään ennustettavissa. Ilmeisesti ensimmäinen työ tähän suuntaan alkaa aikaisintaan seuraavan vuosikymmenen puolivälissä. Kiinalaisten astronauttien ensimmäinen miehitetty lento kuuhun tapahtuu vasta myöhemmin.
Lähtömoduulin itsenäisen lennon alku. Kuva Chinadaily.com.cn
Tähän mennessä Kiinan kuun ohjelma on saavuttanut jonkin verran menestystä. Kuulle on jo lähetetty useita automaattisia asemia eri tarkoituksiin. He onnistuivat tekemään pehmeän laskeutumisen ja tuomaan kuukulkijan tutkimuslaitteineen pintaan. Vain muutaman kuukauden kuluttua asema, jossa on laitteita maaperän tutkimukseen sekä sen keräämiseen ja lähettämiseen Maalle, menee kohteeseen.
"Chang'e" -perheen hankkeet luotiin vähitellen pohtimalla erilaisia asioita ja parantamalla jo valmiita laitteita ja muuttamalla niitä samanaikaisesti nykyisiin tehtäviin ja tarpeisiin. Tämän ansiosta noin 7 vuodessa oli mahdollista mennä pitkälle lentämisestä kuun ympärillä pehmeään laskeutumiseen sen pinnalla. Lähetystyöhön valmistautuminen kesti vielä lähes kolme vuotta, ja näytteet kuljettanut ajoneuvo palautettiin.
Uusi operaatio alkaa muutaman kuukauden kuluttua, ja toistaiseksi Kiinalla on kaikki syyt luottaa sen onnistuneeseen loppuunsaattamiseen. Laitteen palauttaminen regoliittinäytteillä osoittaa automaattisen kuuaseman uusimman projektin taustalla olevien ideoiden paikkansapitävyyden, auttaa avaruusteknologian edelleen kehittämisessä ja tarjoaa lisäksi uutta tietoa luonnon satelliitista maapallo. Se, onko yhden hankkeen puitteissa mahdollista ratkaista kaikki asetetut tehtävät, selviää lähitulevaisuudessa.
