Китайската народна република продължава да работи по своите проекти в областта на ракетите и космоса. Може би най -дръзкият и амбициозен е проектът за изследване на Луната. В рамките на собствената си лунна програма китайските специалисти вече са разработили и реализирали няколко проекта и продължават да работят по нови космически кораби. В близко бъдеще на Луната ще бъде изпратено друго устройство. За първи път в историята на китайската астронавтика се планира да се доставят проби от лунна почва на Земята.
Припомнете си, че китайската ракетна и космическа индустрия направи първите стъпки в изследването на единствения естествен спътник на Земята отдавна. Първите реални резултати са получени през 2007 г. На 24 октомври 2007 г. стартира ракетата-носител с космическия кораб Chang'e-1. Това устройство и всички последващи разработки на "лунната дестинация" са получили името си в чест на характера на китайската митология, която е пряко свързана с Луната (в някои митове Chang'e дори се нарича богинята на Луната). Няколко дни по -късно лунният модул навлезе в определената орбита и започна да събира информация за лунната повърхност. През годината устройството изследва повърхността на спътника, което е необходимо за съставяне на неговата подробна триизмерна карта. На 1 март 2009 г. продуктът Chang'e-1 беше изведен от орбитата и падна върху лунната повърхност.
Тежка ракета-носител "Changzheng-5" преди първото изстрелване, ноември 2016 г. Снимка от Китайската академия за космически технологии / cast.org.cn
На 1 октомври 2010 г. стартира мисията Chang'e-2. Този път целта на космическия кораб беше да проучи даден район на Луната, в който трябваше да направи меко кацане на следващия лунен модул. След всички необходими действия космическият кораб Chang'e-2 беше докаран до точката L2 Lagrange (система Земя-Луна) и след това изпратен към астероида (4179) Tautatis. В края на 2012 г. бяха направени снимки на небесно тяло, след което изследователският апарат отиде в дълбокия космос.
Прелитането на Луната с преглед на повърхността й беше първият етап от китайската лунна програма. Като част от втория етап беше предложено да се достави кацащ апарат с ровер на борда до естествен спътник. В началото на декември 2013 г. модулът Chang'e -3 е изпратен на Луната с лунния марсоход Yuytu (Jade Hare - спътник на Chang'e). В средата на месеца превозното средство меко кацна в дадена зона. Прави впечатление, че тази мисия направи КНР третата страна в света, която успя да кацне изследователски апарат на Луната. Преди това само Съветският съюз и САЩ бяха в състояние да направят това. След кацането задачите на мисията Chang'e-3 бяха решени само частично поради различни технически проблеми.
Китайската ракетна и космическа индустрия в момента се подготвя за третия етап от своята програма за изследване на Луната. Този път задачата на космическите кораби е не само да кацне на повърхността на спътника, но и да събере проби от почвата с последващата им доставка до Земята. Тази задача трябва да бъде решена по време на мисията Chang'e-5. Освен това, за да се решат някои въпроси, беше необходимо да се разработи спомагателен космически кораб "Chang'e-5T1".
Модулът за кацане на станция Chang'e-3. Снимка Spaceflight101.com
Преди да се подготвят за стартирането на мисията Chang'e-5, беше решено да се извършат предварителни проучвания с помощта на аналоговата станция Chang'e-5T1. За разлика от пълноценната автоматична лунна станция, продуктът с буквите "5T1" включваше само сервизен модул на платформата DFH-3A и превозно средство за спускане. Мисията беше да лети около Луната по определена траектория, последвано от връщане на Земята и сваляне на спускащото се превозно средство. Такъв полет трябваше да покаже потенциала на космическия кораб Chang'e-5 в процес на разработка, а също така беше необходим за определяне на необходимите модификации.
На 23 октомври 2014 г. ракетата-носител Changzheng-3C беше изстреляна от космодрума Xichang (провинция Съчуан) и доведе космическия кораб Chang'e-5T1 към предварително определена траектория. Отне около пет дни, за да лети до Луната и да премине през орбитата й, след което устройството се насочи обратно към Земята. На 31 октомври сервизният модул изпусна кацането, след което кацна във автономния район Вътрешна Монголия. През следващите няколко седмици бяха направени редица орбитални корекции, след което Chang'e-5T1 се върна на Луната. В края на ноември устройството беше изстреляно на орбита близо до точката L2 Lagrange, където беше планирано да се запази за нови изследвания.
В началото на 2017 г. китайските медии публикуваха информация за текущото състояние на проекта Chang'e-5 и настоящите планове за космическата индустрия. По това време Китайската национална космическа администрация и предприятията от ракетно -космическата индустрия успяха да постигнат достатъчен напредък в подготовката на бъдеща мисия. Освен това датите на изстрелване на новия космически кораб бяха определени до януари. Така че първите резултати от новия проект трябва да бъдат получени тази година.
Луноход "Юйту" на лунната повърхност. Снимка Spaceflight101.com
Според официални доклади, стартирането на мисията Chang'e-5 ще се състои през ноември. До края на месеца роботизираната лунна станция ще влезе в сателитната орбита на Земята и след това ще изпусне кацането, което ще има за задача да провежда повърхностни изследвания и да събира проби. При липса на сериозни технически проблеми, до началото на следващата година нови порции реголит ще бъдат в ръцете на китайски учени, при това в доста големи количества.
Според наличните данни автоматичната станция "Chang'e-5" ще бъде доста голям и тежък комплекс, състоящ се от няколко основни компонента. За решаване на всички възложени задачи ще се използват модули със специално оборудване с общо тегло 8200 кг. В тази връзка изстрелването на станцията ще се извърши от ракета-носител от тежък клас "Changzheng-5".
Тази ракета има тристепенен дизайн и е в състояние да изстреля до 25 тона товар в нискоземна орбита. Двигателите на различни степени и ускорители използват керосин или втечнен водород с течен кислород като окислител. В началото на ноември миналата година ракетата Changzheng-5 осъществи първия си полет. Второто и последно стартиране до момента се състоя на 2 юли тази година. И двата пъти ракетите бяха изстреляни от космодрома Уенчанг (остров Хайнан). Следващото изстрелване е насрочено за ноември. В този случай станцията Chang'e-5 ще се превърне в полезен товар на ракетата-носител. В бъдеще ракета от нов тип може да се използва отново в рамките на лунната програма.
За да се реши проблемът със събирането на лунна почва с последващото връщане на проби на Земята, космическият кораб Chang'e-5 трябва да се състои от няколко основни компонента: орбитален, модул за кацане, излитане и връщане. Също така преди това беше публикувана информация за възможността за използване на роувър, но в бъдеще очевидно е било решено такъв продукт да бъде прехвърлен на следващата мисия. По този начин събирането на почвени проби ще се извършва в непосредствена близост до кацалката. Независимо от това, трябва да се отбележи, че в този случай успешното завършване на мисията ще бъде истински пробив за китайската астронавтика.
Експериментален космически кораб "Chang'e-5T1". Фигура Space.skyrocket.de
Една от най -големите части на обещаващия комплекс ще бъде орбитален модул, предназначен да осигури доставката на други компоненти до Луната и обратно на Земята. Той получава цилиндрично тяло, отстрани на което слънчевите панели са разположени по време на полет. Модулът е оборудван и с електроцентрала с резервоари за гориво, оборудване за управление и корпус за свързване към модула за кацане. Вътре в корпуса ще бъде разположен отделен модул за връщане.
Според публикуваните изображения, десантът ще бъде платформа с няколко леки тръбни опори и набор от специално оборудване. Предлага се да се оборудва със слънчеви панели, акумулатори, контроли и устройства за събиране на почва. Покривът на корпуса на този продукт ще стане стартовата площадка за излитащ модул. Така спускащият апарат ще може да събира проби и да осигурява доставката им до лунната орбита. Според докладите общата маса на кацащия апарат ще бъде 1200 кг.
Предлага се инсталиране на система за събиране на почвата върху тялото на кацащия апарат, като се използва принципът на ударно пробиване. С помощта на подвижна опора сеялката ще бъде изведена на повърхността на почвата, след което ще може да пробие малки дупки в нея. За транспортиране на проби са разработени специални цилиндрични контейнери. След зареждане на пробата контейнерът ще бъде херметически затворен и поставен в подходящия обем на излитащия модул. Твърди се, че космическият кораб ще може да донесе 2 кг реголит на Земята.
Превозното средство за спускане Chang'e-5T1. Снимка Wikimedia Commons
Модулът за кацане ще може да извърши част от изследванията направо на място. За това той е оборудван със специално оборудване. На борда има инструменти за анализ на състава на почвата, анализатор на почвен газ, минерален спектрометър и др. За да контролира работата на контролирани и автоматизирани системи, модулът получава камери, прицелни устройства за кацане и други устройства.
Модулът за излитане, предложен в проекта Chang'e-5, е относително компактно и леко устройство със собствена електроцентрала и системи за управление, както и отделение за товарене на контейнери с проби. Както следва от публикуваните данни, контейнерите с полезен товар могат да бъдат прехвърлени към други компоненти на комплекса. Това е необходимо, за да се улесни транспортирането на почвата до Земята.
Възстановимият модул на станцията Chang'e-5 е разработен с помощта на опита за създаване и експлоатация на пилотиран космически кораб от серията Shenzhou и следователно трябва да има подходяща форма. Това устройство ще получи оборудване за автоматично управление по време на независим полет в космоса и след влизане в атмосферата. В допълнение, върнатият модул трябва да бъде оборудван с термична защита. Спускането в атмосферата, след спиране до приемливи скорости, ще се извършва с помощта на парашут.
От гледна точка на сложността на програмата, мисията Chang'e-5 трябва да се различава значително от предшествениците си, което на първо място е свързано с поставените цели. Ракетата -носител ще изведе целия комплекс в дадена орбита, след което ще коригира траекторията си и ще отиде до Луната. В орбитата на спътника на Земята ще се случи откъсване, след което кацането ще излезе на повърхността му. Орбиталният модул от своя страна ще остане на траекторията си и ще изчака превозното средство с полезен товар.
Архитектурата на автоматичната станция "Chang'e-5". Фигура Spaceflight101.com
След като достигне лунната повърхност, кацащият апарат ще трябва да се подготви за по -нататъшна работа чрез разполагане на слънчеви панели, сондажни платформи и т.н. Тогава неговата задача ще бъде да пробие дупки и да събира проби с последващо зареждане на контейнери в излитащия модул. След приключване на този етап от работата, излитащият модул, използващ собствена задвижваща система, ще се върне на орбита. Кацането ще остане на естествения спътник на Земята.
При окололунна орбита излитащият модул ще трябва автоматично да се скачи с орбиталната. След това контейнерите с пробите ще бъдат прехвърлени в върнатия апарат. Тогава орбиталният модул с превозното средство ще може да промени траекторията и да отиде на Земята. На някои, относително малки, разстояния от планетата, те ще се откачат. Орбиталният модул ще изгори в атмосферата, докато завръщащият се ще трябва да кацне безопасно в дадена област, като достави проби на учените.
Стартирането на новата автоматична лунна станция е насрочено за ноември тази година. Всички основни етапи на мисията ще отнемат относително кратко време, благодарение на което превозното средство за повторно влизане може да достави проби от лунната почва до края на годината. Космическият кораб Chang'e-5 също ще постави своеобразен рекорд. Преди това автоматичните станции носеха от Луната не повече от няколкостотин грама скала, докато китайската програма предполага доставка на 2 кг наведнъж.
Поставяне на сондажно оборудване. Фигура Spaceflight101.com
В началото на юни китайски учени определиха зоната за кацане на модулите на новата станция. Кацащият ще трябва да се спусне до връх Румкер, разположен в района на Океана на бурите. Тази област на лунната повърхност е с вулканичен произход и е относително млада. Проучванията на място и изследването на доставените проби ще дадат нова информация за развитието на ерозионните процеси, за охлаждането на скалата и за тяхното взаимодействие.
Няколко години след завръщането на модула Chang'e-5 с товар лунна почва на борда, китайската наука и промишленост ще анализират опита от експлоатацията на автоматичната станция и ще направят необходимите заключения. В бъдеще съществуващите разработки ще бъдат използвани за създаване на нов подобен комплекс, който обаче ще има малко по -различни задачи. По очевидни причини развитието на станцията Chang'e-6 ще започне не по-рано от завършването на ноемврийската мисия.
Според някои доклади в следващия проект на лунната програма Китай планира да извърши меко кацане на автоматична станция, на борда на която освен собствено стационарно оборудване ще има и нов тип лунен роувър. Стартирането на такъв комплекс все още се планира за 2020 г., но не може да се изключи, че програмният график ще бъде коригиран по един или друг начин.
Задачата на следващия етап от лунната програма на КНР може да бъде подготовка за пилотиран полет до естествен спътник на Земята. Вероятно в началото китайските специалисти ще изпълнят няколко тестови мисии, използващи автоматизация и дистанционно управление, и едва след това ще започнат да разработват пълноправен пилотиран космически кораб. По очевидни причини времето на такава работа все още е неизвестно и все още не е предвидимо. Очевидно първата работа в тази посока ще започне не по -рано от средата на следващото десетилетие. Първият пилотиран полет на китайски астронавти съответно до Луната ще се случи дори по -късно.
Старт на независим полет на излитащия модул. Фигура Chinadaily.com.cn
Към днешна дата китайската лунна програма е постигнала известен успех. Няколко автоматични станции за различни цели вече са изпратени на Луната. Те успяха да направят меко кацане и да изведат лунния роувър с изследователско оборудване на повърхността. Само след няколко месеца станция с оборудване за изследване на почвата, както и за събиране и изпращане на Земята, ще отиде до целта.
Проектите на семейство "Chang'e" са създадени чрез постепенно разработване на различни въпроси и подобряване на вече готовото оборудване с паралелната му промяна за текущи задачи и нужди. Благодарение на това за около 7 години беше възможно да се извърви дълъг път от полет около Луната до меко кацане на нейната повърхност. Подготовката за мисията отне още почти три години, като връщането на превозното средство, превозващо пробите.
Новата мисия ще започне след няколко месеца и засега Китай има всички основания да разчита на успешното й завършване. Връщането на апарата с проби от реголита ще покаже правилността на идеите, лежащи в основата на най -новия проект на автоматичната лунна станция, ще помогне за по -нататъшното развитие на космическите технологии и освен това ще предостави нова информация за естествения спътник на Земята. Дали в рамките на един проект ще бъде възможно да се решат всички поставени задачи, ще стане известно в близко бъдеще.
