«Чанъэ 6» – миссия выполнима: база на Луне будет построена

Собранные китайским аппаратом пробы грунта позволят разыскать отличия (если они есть) в геологическом строении видимой и обратной стороны естественного спутника Земли. А также помогут понять процесс появления Луны, солнечной системы.


«Чанъэ 6» является первым в истории космонавтики аппаратом, доставившим образцы грунта с обратной стороны естественного спутника. Подобное путешествие – крайне сложная задача, с которой успешно справились ученые, конструкторы и инженеры КНР.

Предыдущие миссии

Первым врезался в поверхность небесного тела советский аппарат «Луна-2» в 1959-м году. Более успешную, мягкую посадку удалось совершить межпланетной станции, тоже сделанной в СССР. Это была «Луна-9» (1966-й). Потом спутник исследовали американские астронавты в рамках программы «Аполлон» (1968-1972). После общемирового перерыва в исследованиях в конце 2013-го Луны достиг китайский посадочный модуль «Чанъэ 3». Но обратная сторона ближайшего к нам небесного тела оставалась загадкой. Были только снимки, сделанные советской станцией «Луна-3».


Первым достиг обратной стороны естественного спутника в 2019-м китайский аппарат «Чанъэ-4» с «транспортным средством» Yutu 2.


Этот луноход проехал по поверхности 600 м. С помощью георадара производилось зондирование грунта.

Темная сторона Луны

Зря ее так называют: солнечные лучи освещают скрытую часть небесного тела ничуть не меньше, чем видимую с Земли. Исследования показали, что главное отличие обратной стороны заключаются в составе грунта: когда-то он был залит лавовыми потоками. Также на ней больше кратеров и почти нет «морей». Почему так, еще предстоит выяснить.

Проект «Чанъэ 6»

О старте национальной программы по освоению естественного спутника Земли Госсовет КНР объявил в 2004-м. Проект назвали «Чанъэ» – по имени богини Луны. Программа предполагает не только запуск космических аппаратов, но и строительство станции. О миссии «Чанъэ 6» в Китае объявили в 2023-м году, планируя осуществить запуск в 2024-м. Миссия оказалась сложнее предыдущих, т. к.,кроме множество модулей, для устойчивой связи требовались лунные орбитальные ретрансляторы. Их роль сыграл «Цюэцяо-2» и два спутника «Тянду».

Старт

Он состоялся 3.05.2024 с космодрома «Вэньчан», расположенного на о. Хайнань. Ракета-носитель «Чанчжэн 5» отправилась в космос с «Чанъэ 6», буквально набитым исследовательским оборудованием.


Сама межпланетная станция включала в себя четыре блока: взлетный, орбитальный, посадочный и возвращаемый. Из наиболее интересной и ценной полезной научной нагрузки выделяются:

✅ детектор (Франция) альфа-частиц, измеряющий радиационную активность радона, находящегося в грунте после распада урана
✅ отражатель углов из Италии, точно определяющий положение аппарата
✅ устройство для регистрации ионов со знаком «минус» (Швеция)
✅ спутник ICUBE-Q (другое название «Камар») из Пакистана с парой видеокамер для съемок самого «Чанъэ 6» и поверхности небесного тела

Масса космической станции вместе с аппаратурой – 8,35 т, высота – 7,2 м. Приличная махина! Построена она в Шанхае, в академии космической техники. Систему искусственного интеллекта (управления) поставил Пекин (там расположено учреждение с таким же названием).

Хронология

Восьмого мая станция вышла на лунную орбиту. От нее отделился пакистанский ICUBE-Q. Далее, 30.05.2024 посадочный модуль (в нем находился и взлетный) покинул «матку», а первого июня уже был в кратере «Аполлон» (Южный полюс). Аппарат сразу же приступил к сбору грунта: точнее, этим занимался луноход.


Поиск, бурение и погрузка во взлетный аппарат длилась 2 суток. При этом использовалась роботизированная «рука», умеющая бурить, копать, черпать, собирать. Общая масса ценного груза составила 1,935,3 кг. Возраст грунта ученые оценили примерно в 4 млрд лет. Когда все было закончено, на одну из возвышенностей водрузили флаг КНР.


Третьего июня модуль взлетел и достиг орбитальной станции. Шестого числа состоялась передача образцов грунта на возвращаемый аппарат. 21.062024 он отправился в сторону Земли.


А 25 июня спускаемая капсула отделилась от служебного модуля и приземлилась на территории Внутренней Монголии (Северный Китай). Как видите, одних только космических аппаратов для успешного выполнения миссии, понадобилось немало.

Технические особенности «Чанъэ 6»

Изначально аппарат задумывался, как дублер предыдущей модели. Обе станции должны были выполнить те же задачи, что и советские «Луна-16», «20» и «24». Разве что полет запланировали по другой траектории, напоминавшей «маршрут» американских «Аполлонов».


В информации, предоставленной научным сообществом КНР, нет сведений о типе используемого топлива. Как считают эксперты, скорее всего, это гидразин с окислителем тетраксидом азота. Снаружи модули защищены «оболочкой», представляющей собой многослойную тепловую экранно-вакуумную пленку.


Главная особенность китайского аппарата в том, что это первая в мире космическая станция, почти полностью управляемая искусственным интеллектом (ИИ). Только он смог обеспечить четкое взаимодействие между ракетой, множеством модулей, спутниками связи и наземной службой. В результате выяснилось, что ИИ можно «поручить» такие сложнейшие задачи, как достижение Луны, посадку, сбор грунта, взлет, стыковку и возвращение на Землю.


Например, ИИ через ретранслятор «Цюэцяо-2», находившийся на орбите нашего спутника, 2 раза «самостоятельно» корректировал наклон и высоту станции «Чанъэ 6». Автоматика сама снизила скорость почти до нуля, когда аппарат оказался над районом высадки. Отлично отработала система управления при спуске блока на Луну: приходилось маневрировать, избегая столкновения с горами и иными неровностями рельефа.


В определенный момент главный силовой агрегат отключился (на высоте 4 м) и модуль мягко коснулся поверхности. Удар погасили специальные амортизаторы. Посадка длилась 15 минут. О сложности аппарата говорит тот факт, что, кроме основного двигателя, модуль оснащен 28-ю (!) дополнительными, необходимыми при ориентировании в пространстве.


Для генерации электрической энергии используется пара солнечных панелей. Навигацию обеспечивают 4 системы: платформа для наведения, лазерная локация, спусковая видеокамера, указатель высоты. Единственный «недостаток» модуля – невозможность его эксплуатации ночью. А она на Луне длится две недели при температуре -190°.

Как отбирали грунт

С первого взгляда кажется, что здесь нет чего-то сложного: бури ямки и манипулятором собирай образцы. Однако на деле нужно собрать пробы в разных местах, промаркировать их, упаковать, доставить к посадочному модулю и загрузить.


И все это происходит в вакууме, где сила тяжести в 6 раз меньше земного притяжения.

Резюме

С окончанием миссии «Чанъэ 6» планы КНР по освоении Луны не заканчиваются. Планируется запуск 7-й и 8-й моделей, также носящих имя богини. Последний проект нужен для испытания технологий, которые в будущем применят в ходе строительства (2030-е годы) лунной базы. Она будет располагаться у Южного полюса, где много воды в виде льда.