Лунная миссия «Чанъэ-5» (Китай)
Китайская Народная Республика продолжает работать над своими проектами в ракетно-космической области. Пожалуй, наиболее смелым и амбициозным является проект изучения Луны. В рамках собственной лунной программы китайские специалисты уже разработали и воплотили в жизнь несколько проектов, и продолжают работать над новыми космическими аппаратами. В ближайшем будущем к Луне будет отправлен очередной аппарат. Впервые в истории китайской космонавтики планируется доставить на Землю образцы лунного грунта.
Напомним, первые шаги в деле исследования единственного естественного спутника Земли китайская ракетно-космическая отрасль сделала достаточно давно. Первые реальные результаты были получены в 2007 году. 24 октября 2007-го состоялся запуск ракеты-носителя с космическим аппаратом «Чанъэ-1». Этот аппарат и все последующие разработки «лунного назначения» получили свое имя в честь персонажа китайской мифологии, имевшего прямое отношение к Луне (в некоторых мифах Чанъэ даже называется богиней Луны). Через несколько дней лунный модуль вышел на заданную орбиту и приступил к сбору сведений о поверхности Луны. В течение года аппарат вел съемку поверхности спутника, необходимую для составления его подробной трехмерной карты. 1 марта 2009 года изделие «Чанъэ-1» было сведено с орбиты и упало на поверхность Луны.
Одной из наиболее крупных частей перспективного комплекса станет орбитальный модуль, призванный обеспечить доставку прочих компонентов к Луне и обратно к Земле. Он получает цилиндрический корпус, на бортах которого располагаются раскладываемые в полете солнечные батареи. Также модуль оснащен силовой установкой с топливными баками, аппаратурой управления и кожухом-корпусом для соединения с посадочным модулем. Внутри кожуха будет располагаться отдельный возвращаемый модуль.
Согласно опубликованным изображениям, посадочный модуль будет представлять собой платформу с несколькими легкими трубчатыми опорами и набором специальной аппаратуры. Его предлагается оснастить солнечными батареями, аккумуляторами, средствами управления и устройствами для сбора грунта. Крыша корпуса этого изделия станет стартовым столом для взлетного модуля. Таким образом, посадочный модуль сможет собрать пробы и обеспечить их доставку на лунную орбиту. По имеющимся данным, общая масса посадочного модуля будет составлять 1200 кг.
На корпусе посадочного модуля предлагается устанавливать систему сбора грунта, использующую принцип ударного бурения. С помощью подвижной опоры бур будет подводиться к поверхности грунта, после чего сможет высверливать в нем небольшие лунки. Для транспортировки проб были разработаны специальные цилиндрические контейнеры. После загрузки пробы контейнер будет герметично закрываться и помещаться в соответствующий объем взлетного модуля. Утверждается, что космические аппараты смогут привезти на Землю 2 кг реголита.
Спускаемый аппарат "Чанъэ-5Т1". Фото Wikimedia Commons
Часть исследований посадочный модуль сможет провести прямо на месте. Для этого он оснащается некоторой специальной аппаратурой. На борту имеются средства анализа состава грунта, анализатор почвенного газа, минеральный спектрометр и т.д. Для контроля за работой управляемых и автоматизированных систем модуль получает камеры, посадочные визиры и другие приборы.
Взлетный модуль, предложенный в проекте «Чанъэ-5», представляет собой сравнительно компактное и легкое устройство с собственной силовой установкой и системами управления, а также с отсеком для загрузки контейнеров с пробами. Как следует из опубликованных данных, контейнеры с полезной нагрузкой смогут передаваться другим компонентам комплекса. Это необходимо для упрощения транспортировки грунта к Земле.
Возвращаемый модуль станции «Чанъэ-5» был разработан с использованием опыта создания и эксплуатации пилотируемых кораблей серии «Шэньчжоу» и потому должен иметь соответствующую форму. Этот аппарат получит аппаратуру для автоматического управления при самостоятельном полете в космосе и после входа в атмосферу. Кроме того, возвращаемый модуль должен оснащаться тепловой защитой. Спуск в атмосфере, после торможения до приемлемых скоростей, будет осуществляться при помощи парашюта.
С точки зрения сложности программы миссия «Чанъэ-5» должна заметно отличаться от своих предшественников, что, в первую очередь, связано с поставленными целями. Ракета-носитель выведет на заданную орбиту весь комплекс в целом, после чего тот скорректирует свою траекторию и отправится к Луне. На орбите спутника Земли произойдет расстыковка, после чего посадочный модуль отправится на его поверхность. Орбитальный модуль, в свою очередь, останется на своей траектории и будет ожидать аппарат с полезной нагрузкой.
Архитектура автоматической станции "Чанъэ-5". Рисунок Spaceflight101.com
После достижения поверхности Луны посадочный модуль должен будет подготовиться к дальнейшей работе, развернув солнечные батареи, буровые установки и т.д. Затем его задачей будет сверление лунок и сбор проб с последующей загрузкой контейнеров во взлетный модуль. По завершении этого этапа работ взлетный модуль, используя собственную двигательную установку, вернется на орбиту. Посадочный модуль так и останется на естественном спутнике Земли.
На окололунной орбите взлетный модуль должен будет автоматически пристыковаться к орбитальному. После этого произойдет перегрузка контейнеров с пробами в возвращаемый аппарат. Затем орбитальный модуль с возвращаемым аппаратом смогут изменить траекторию и уйти к Земле. На некотором, сравнительно небольшом, расстоянии от планеты произойдет их расстыковка. Орбитальный модуль сгорит в атмосфере, тогда как возвращаемый должен будет безопасно приземлиться в заданном районе, доставив образцы ученым.
Запуск новой автоматической лунной станции запланирован на ноябрь текущего года. Все основные этапы миссии займут сравнительно малое время, благодаря чему возвращаемый аппарат может доставить пробы лунного грунта уже до конца года. Космический аппарат «Чанъэ-5» также установит своеобразный рекорд. Ранее автоматические станции привозили с Луны не более нескольких сотен граммов породы, тогда как китайская программа подразумевает доставку сразу 2 кг.
Размещение бурильного оборудования. Рисунок Spaceflight101.com
В начале июня китайские ученые назвали район посадки модулей новой станции. Посадочный модуль должен будет опуститься на пик Рюмкера, находящийся в районе Океана Бурь. Этот участок лунной поверхности имеет вулканическое происхождение и отличается сравнительно малым возрастом. Исследования на месте и изучение доставленных образцов позволят получить новые сведения о развитии эрозионных процессов, об остывании породы и об их взаимодействии.
В течение нескольких лет после возвращения модуля «Чанъэ-5» с грузом лунного грунта на борту китайская наука и промышленность будут анализировать опыт эксплуатации автоматической станции и делать необходимые выводы. В дальнейшем имеющиеся наработки будут использованы при создании нового аналогичного комплекса, который, однако, будет иметь немного другие задачи. По понятным причинам, разработка станции «Чанъэ-6» стартует не ранее завершения ноябрьской миссии.
По некоторым данным, в следующем проекте лунной программы Китай планирует осуществить мягкую посадку автоматической станции, на борту которой помимо собственного стационарного оборудования будет присутствовать луноход нового типа. Запуск такого комплекса пока планируется на 2020 год, однако пока нельзя исключать, что график программы будет скорректирован тем или иным образом.
Задачей следующего этапа лунной программы КНР может стать подготовка к пилотируемому полету на естественный спутник Земли. Вероятно, сначала китайские специалисты осуществят несколько пробных миссий с использованием автоматики и дистанционного управления, и лишь после этого начнут разработку полноценного пилотируемого корабля. По понятным причинам, сроки выполнения подобных работ пока неизвестны и все еще не поддаются прогнозированию. По-видимому, первые работы в этом направлении стартуют не ранее середины следующего десятилетия. Первый пилотируемый полет китайских космонавтов на Луну, соответственно, произойдет еще позже.
Начало самостоятельного полета взлетного модуля. Рисунок Chinadaily.com.cn
К настоящему времени китайская лунная программа достигла определенных успехов. К Луне уже было отправлено несколько автоматических станций различного назначения. Удалось осуществить мягкую посадку и вывести на поверхность луноход с исследовательским оборудованием. Всего через несколько месяцев к цели отправится станция с оборудованием для исследований грунта, а также для его сбора и отправки на Землю.
Проекты семейства «Чанъэ» создавались путем постепенной отработки различных вопросов и совершенствования уже готовой техники с параллельным ее изменением под текущие задачи и нужды. Благодаря этому примерно за 7 лет удалось пройти длинный путь от облета Луны до мягкой посадки на ее поверхность. Еще почти три года ушло на подготовку к миссии с возвращением аппарата, несущего образцы.
Новая миссия стартует через несколько месяцев, и пока Китай имеет все основания рассчитывать на ее успешное завершение. Возвращение аппарата с пробами реголита покажет правильность идей, лежащих в основе новейшего проекта автоматической лунной станции, поможет дальнейшему развитию космической техники, а кроме того, позволит получить новые сведения о естественном спутнике Земли. Удастся ли в рамках одного проекта решить все поставленные задачи – станет известно в ближайшем будущем.
По материалам сайтов:
http://cnsa.gov.cn/
http://space.skyrocket.de/
https://space.com/
http://spaceflight101.com/
http://news.xinhuanet.com/
http://chinadaily.com.cn/
Напомним, первые шаги в деле исследования единственного естественного спутника Земли китайская ракетно-космическая отрасль сделала достаточно давно. Первые реальные результаты были получены в 2007 году. 24 октября 2007-го состоялся запуск ракеты-носителя с космическим аппаратом «Чанъэ-1». Этот аппарат и все последующие разработки «лунного назначения» получили свое имя в честь персонажа китайской мифологии, имевшего прямое отношение к Луне (в некоторых мифах Чанъэ даже называется богиней Луны). Через несколько дней лунный модуль вышел на заданную орбиту и приступил к сбору сведений о поверхности Луны. В течение года аппарат вел съемку поверхности спутника, необходимую для составления его подробной трехмерной карты. 1 марта 2009 года изделие «Чанъэ-1» было сведено с орбиты и упало на поверхность Луны.
Одной из наиболее крупных частей перспективного комплекса станет орбитальный модуль, призванный обеспечить доставку прочих компонентов к Луне и обратно к Земле. Он получает цилиндрический корпус, на бортах которого располагаются раскладываемые в полете солнечные батареи. Также модуль оснащен силовой установкой с топливными баками, аппаратурой управления и кожухом-корпусом для соединения с посадочным модулем. Внутри кожуха будет располагаться отдельный возвращаемый модуль.
Согласно опубликованным изображениям, посадочный модуль будет представлять собой платформу с несколькими легкими трубчатыми опорами и набором специальной аппаратуры. Его предлагается оснастить солнечными батареями, аккумуляторами, средствами управления и устройствами для сбора грунта. Крыша корпуса этого изделия станет стартовым столом для взлетного модуля. Таким образом, посадочный модуль сможет собрать пробы и обеспечить их доставку на лунную орбиту. По имеющимся данным, общая масса посадочного модуля будет составлять 1200 кг.
На корпусе посадочного модуля предлагается устанавливать систему сбора грунта, использующую принцип ударного бурения. С помощью подвижной опоры бур будет подводиться к поверхности грунта, после чего сможет высверливать в нем небольшие лунки. Для транспортировки проб были разработаны специальные цилиндрические контейнеры. После загрузки пробы контейнер будет герметично закрываться и помещаться в соответствующий объем взлетного модуля. Утверждается, что космические аппараты смогут привезти на Землю 2 кг реголита.
Спускаемый аппарат "Чанъэ-5Т1". Фото Wikimedia Commons
Часть исследований посадочный модуль сможет провести прямо на месте. Для этого он оснащается некоторой специальной аппаратурой. На борту имеются средства анализа состава грунта, анализатор почвенного газа, минеральный спектрометр и т.д. Для контроля за работой управляемых и автоматизированных систем модуль получает камеры, посадочные визиры и другие приборы.
Взлетный модуль, предложенный в проекте «Чанъэ-5», представляет собой сравнительно компактное и легкое устройство с собственной силовой установкой и системами управления, а также с отсеком для загрузки контейнеров с пробами. Как следует из опубликованных данных, контейнеры с полезной нагрузкой смогут передаваться другим компонентам комплекса. Это необходимо для упрощения транспортировки грунта к Земле.
Возвращаемый модуль станции «Чанъэ-5» был разработан с использованием опыта создания и эксплуатации пилотируемых кораблей серии «Шэньчжоу» и потому должен иметь соответствующую форму. Этот аппарат получит аппаратуру для автоматического управления при самостоятельном полете в космосе и после входа в атмосферу. Кроме того, возвращаемый модуль должен оснащаться тепловой защитой. Спуск в атмосфере, после торможения до приемлемых скоростей, будет осуществляться при помощи парашюта.
С точки зрения сложности программы миссия «Чанъэ-5» должна заметно отличаться от своих предшественников, что, в первую очередь, связано с поставленными целями. Ракета-носитель выведет на заданную орбиту весь комплекс в целом, после чего тот скорректирует свою траекторию и отправится к Луне. На орбите спутника Земли произойдет расстыковка, после чего посадочный модуль отправится на его поверхность. Орбитальный модуль, в свою очередь, останется на своей траектории и будет ожидать аппарат с полезной нагрузкой.
Архитектура автоматической станции "Чанъэ-5". Рисунок Spaceflight101.com
После достижения поверхности Луны посадочный модуль должен будет подготовиться к дальнейшей работе, развернув солнечные батареи, буровые установки и т.д. Затем его задачей будет сверление лунок и сбор проб с последующей загрузкой контейнеров во взлетный модуль. По завершении этого этапа работ взлетный модуль, используя собственную двигательную установку, вернется на орбиту. Посадочный модуль так и останется на естественном спутнике Земли.
На окололунной орбите взлетный модуль должен будет автоматически пристыковаться к орбитальному. После этого произойдет перегрузка контейнеров с пробами в возвращаемый аппарат. Затем орбитальный модуль с возвращаемым аппаратом смогут изменить траекторию и уйти к Земле. На некотором, сравнительно небольшом, расстоянии от планеты произойдет их расстыковка. Орбитальный модуль сгорит в атмосфере, тогда как возвращаемый должен будет безопасно приземлиться в заданном районе, доставив образцы ученым.
Запуск новой автоматической лунной станции запланирован на ноябрь текущего года. Все основные этапы миссии займут сравнительно малое время, благодаря чему возвращаемый аппарат может доставить пробы лунного грунта уже до конца года. Космический аппарат «Чанъэ-5» также установит своеобразный рекорд. Ранее автоматические станции привозили с Луны не более нескольких сотен граммов породы, тогда как китайская программа подразумевает доставку сразу 2 кг.
Размещение бурильного оборудования. Рисунок Spaceflight101.com
В начале июня китайские ученые назвали район посадки модулей новой станции. Посадочный модуль должен будет опуститься на пик Рюмкера, находящийся в районе Океана Бурь. Этот участок лунной поверхности имеет вулканическое происхождение и отличается сравнительно малым возрастом. Исследования на месте и изучение доставленных образцов позволят получить новые сведения о развитии эрозионных процессов, об остывании породы и об их взаимодействии.
В течение нескольких лет после возвращения модуля «Чанъэ-5» с грузом лунного грунта на борту китайская наука и промышленность будут анализировать опыт эксплуатации автоматической станции и делать необходимые выводы. В дальнейшем имеющиеся наработки будут использованы при создании нового аналогичного комплекса, который, однако, будет иметь немного другие задачи. По понятным причинам, разработка станции «Чанъэ-6» стартует не ранее завершения ноябрьской миссии.
По некоторым данным, в следующем проекте лунной программы Китай планирует осуществить мягкую посадку автоматической станции, на борту которой помимо собственного стационарного оборудования будет присутствовать луноход нового типа. Запуск такого комплекса пока планируется на 2020 год, однако пока нельзя исключать, что график программы будет скорректирован тем или иным образом.
Задачей следующего этапа лунной программы КНР может стать подготовка к пилотируемому полету на естественный спутник Земли. Вероятно, сначала китайские специалисты осуществят несколько пробных миссий с использованием автоматики и дистанционного управления, и лишь после этого начнут разработку полноценного пилотируемого корабля. По понятным причинам, сроки выполнения подобных работ пока неизвестны и все еще не поддаются прогнозированию. По-видимому, первые работы в этом направлении стартуют не ранее середины следующего десятилетия. Первый пилотируемый полет китайских космонавтов на Луну, соответственно, произойдет еще позже.
Начало самостоятельного полета взлетного модуля. Рисунок Chinadaily.com.cn
К настоящему времени китайская лунная программа достигла определенных успехов. К Луне уже было отправлено несколько автоматических станций различного назначения. Удалось осуществить мягкую посадку и вывести на поверхность луноход с исследовательским оборудованием. Всего через несколько месяцев к цели отправится станция с оборудованием для исследований грунта, а также для его сбора и отправки на Землю.
Проекты семейства «Чанъэ» создавались путем постепенной отработки различных вопросов и совершенствования уже готовой техники с параллельным ее изменением под текущие задачи и нужды. Благодаря этому примерно за 7 лет удалось пройти длинный путь от облета Луны до мягкой посадки на ее поверхность. Еще почти три года ушло на подготовку к миссии с возвращением аппарата, несущего образцы.
Новая миссия стартует через несколько месяцев, и пока Китай имеет все основания рассчитывать на ее успешное завершение. Возвращение аппарата с пробами реголита покажет правильность идей, лежащих в основе новейшего проекта автоматической лунной станции, поможет дальнейшему развитию космической техники, а кроме того, позволит получить новые сведения о естественном спутнике Земли. Удастся ли в рамках одного проекта решить все поставленные задачи – станет известно в ближайшем будущем.
По материалам сайтов:
http://cnsa.gov.cn/
http://space.skyrocket.de/
https://space.com/
http://spaceflight101.com/
http://news.xinhuanet.com/
http://chinadaily.com.cn/
Автор: Glenn Witcher