من الأرض إلى القمر والعودة
صاروخ CZ-5 مع مسبار Chang'e-5.
في ديسمبر الماضي ، في مهمة مسبار غير مأهولة تسمى Chang'e-5 ، انضمت جمهورية الصين الشعبية إلى مجموعة النخبة للغاية من الدول التي جلبت عينات من تربتها من القمر. حتى الآن ، لم تفعل ذلك سوى الولايات المتحدة (ست مرات في 6-1969) والاتحاد السوفيتي (ثلاث مرات في 1972-3). وهكذا ، بدأت جمهورية الصين الشعبية المرحلة الثالثة من البحث على قمرنا الطبيعي الطبيعي ، والتي بدأت منذ أكثر من عقد من الزمان. لن يتوج ذلك فقط بهبوط الممثلين الصينيين على القمر ، ولكن أيضًا في إنشاء قاعدة علمية دائمة هناك وتنمية الموارد الطبيعية.
في عام 2003 ، تم الإعلان عن برنامج استكشاف القمر الصيني ، المعروف باسم CLEP (برنامج استكشاف القمر الصيني). ثم تم التخطيط لتنفيذه في 2007-2020. في المرحلة الأولى ، كان من المفترض إطلاق المركبة المدارية Chang'e-1 و Chang'e-2 في مدار القمر. كانت مهمتهم هي إنشاء خريطة ثلاثية الأبعاد لسطح Silver Globe ، ودراسة توزيع وكمية العناصر في التربة القمرية ، وقياس كثافة سطح القمر ومراقبة البيئة في محيطه. في المرحلة الثانية ، كان من المفترض أن تنقل المركبات الجوالة إلى السطح باستخدام مسبار Chang'e-3 و Chang'e-4 ، المصممين لدراسة سطح الصخور والتربة القمرية. تضمنت المرحلة الثالثة وضع مركبة الهبوط Chang'e-5 و Chang'e-6 القابلة للإرجاع على سطح القمر لتسليم عينات التربة إلى الأرض.
مع تقدم المشروع ، عندما اتضح أن النتائج كانت أفضل من المتوقع ، تم تقديم المرحلة الرابعة ، والتي تضمنت تطوير تقنيات ISRU (استخدام الموارد في الموقع) في ظروف القمر ، أي الحصول على المواد الخام المحلية ومعالجتها من أجل الحصول على أهم المواد للحياة وإنشاء قاعدة صالحة للسكن من المواد - الأكسجين والماء والوقود ، وكذلك مواد البناء والبناء. تم تسمية البرنامج بأكمله ، بالإضافة إلى المسابير الفردية ، على اسم إلهة القمر الصينية Chang'e.
KLEP - الخطوة 1
تم إطلاق أول مسبار للمشروع ، Chang'e-1 (CE-1) ، من Xichang Cosmodrome باستخدام مركبة الإطلاق Chang Zheng-3A (CZ-3A) في 24 أكتوبر 2007. تم بناء القمر الصناعي على أساس منصة الأقمار الصناعية للاتصالات السلكية واللاسلكية المؤكدة Dong Fang Hong-3 (DFH-3) ويبلغ وزن إقلاعها 2350 كجم ، منها 130 كجم عبارة عن معدات علمية ، تم تكييفها جزئيًا من أقمار الاستشعار عن بعد Zi Yuan. بسبب استخدام صاروخ ليس بأعلى قدرة تحمل ، كان لا بد من تقسيم الرحلة إلى القمر إلى ثلاث مراحل ، ولكن تم تنفيذها دون مشاكل. بعد اثني عشر يومًا ، دخلت CE-1 في مدار إهليلجي حول القمر والتي تم الوصول إليها على ارتفاع 200 كم بعد يومين.
بعد عام ، عندما انتهى العمر التشغيلي التقديري للمحطة ، ولكن لا يزال هناك أكثر من 200 كجم من الوقود الموفر في خزاناتها ، تم تخفيض المدار أولاً إلى 100 كم ، ثم نقله إلى 17 كم. تعتبر هذه المناورة نموذجية للوصول إلى النقطة التي يبدأ عندها الكبح أثناء الهبوط. وبالطبع ، لم يكن الهبوط في حدود قدرات المسبار ، لذلك بعد 30 ساعة في مثل هذا المدار (يجب إضافة أنه غير مستقر وخلال هذه الفترة أدت الاضطرابات إلى خفض الحد الأدنى للارتفاع إلى 15 كم) ، عادت إلى سقف 100 كم. انتهت مهمة CE-1 في 1 مارس 2009 ، عندما هُزمت وسقطت على سطح القمر.
تم إرسال Chang'e-2 ، الذي كان احتياطيًا في حالة فشل سابقه ، من Xichang مع معزز CZ-3C في 1 أكتوبر 2010. على الرغم من أن السيارة كانت أثقل بحوالي 200 كجم من سابقتها ، إلا أن الاستخدام جعلت من صاروخ أقوى من الممكن إرسالها مباشرة نحو القمر ، والتي وصلت بعد 112 ساعة. انتهى المدار الإهليلجي الأولي بمناورتين على ارتفاع 100 كم. في 26 أكتوبر تم تنفيذ مناورة خفضت إعادة التوطين إلى 15 كم. ثم بدأ المسبار في الاستيلاء على منطقة Sinus Iridum ، وهي موقع الهبوط الرئيسي لـ Chang'e-3. في 1 أبريل 2011 ، أكملت المركبة المدارية جميع الأنشطة المخطط لها لها ، ثم التقطت صوراً لكلا المنطقتين القطبيتين للقمر ، وبعد انخفاض الخطر مرة أخرى إلى 15 كم ، Sinus Iridum.
في 8 يونيو 2011 ، تم إطلاق المسبار على مسار يؤدي إلى نقطة توازن الجاذبية L2 لنظام الأرض والشمس ، حيث وصل في 25 أغسطس. في ختام الدراسات ، تم النظر في ثلاثة امتدادات للمهمة حتى هذه النقطة: رحلة إلى النقطة L1 في نظام الأرض والشمس ، أو رحلة بالقرب من جسم قريب من الأرض (NEO) أو مذنب ، أو العودة إلى القمر الصناعي. يدور في مدار. القمر. بعد تقييم قدرات الطاقة للمسبار ، تقرر أنه سيزور كوكب توتاتيس (4179). غادر في 15 أبريل 2021. 2012 ديسمبر 3,2 سنوات ، طار المسبار فقط 100 كيلومتر من Toutatis ، وتوفير القياسات والصور. كاد خطأ ملاحي أن يتسبب في تصادم مع الكوكب ، قبل الاجتماع كان من المفترض أن المسبار سيمر به على مسافة 2014 كم. ربما تم إغلاق المسبار في نهاية XNUMX.
KLEP - الخطوة 2
بدأت المرحلة الثانية من استكشاف القمر بإطلاق المركبة الفضائية Chang-3 من Sichan Cosmodrome في 1 ديسمبر 2013. كان وزن إقلاع المحطة 3780 كجم ، بما في ذلك 2440 كجم من الوقود ، و 1200 كجم من الوقود. المسبار نفسه و 130 كجم لمركبة Yutu الجوالة. سميت العربة الجوالة بهذا الاسم على اسم أرنب اليشم الأسطوري ، الذي كان رفيق الإلهة تشانغ أه. لحمل مثل هذه المركبة الثقيلة ، كان عليهم استخدام أثقل صاروخ صيني CZ-3B في ذلك الوقت.
تم تشغيل مركبة الهبوط بواسطة مولدات كهربائية حرارية بالنظائر المشعة (RTEG) ، وتم تصميم تشغيلها لمدة عام واحد. كانت السيارة ذات الست عجلات لجميع التضاريس تعمل بالكهرباء من الخلايا الكهروضوئية. كان من المفترض أن يعمل على السطح لمدة ثلاثة أشهر. نجحت الرحلة المدارية التي استغرقت 112 ساعة في الدخول في مدار مركزي. بعد عدة تعديلات ، في 14 ديسمبر / كانون الأول ، تمت عمليات الإنزال في منطقة ماري إمبروم وبالتالي في منطقة المحمية. سميت المنطقة فيما بعد باسم Guang Hangong (قصر القمر). في نفس اليوم ، صعدت العربة الجوالة إلى السطح. نجت المركبة من يومين قمريين والليل بينهما (كل فترة من هذه الفترات تستمر 14 يومًا أرضيًا) ، بعد أن قطعت مسافة تزيد عن 100 متر أثناء الليل ، وسقطت في حالة سبات إلكتروني ليلًا.
في نهاية هذه الفترة ، تم اكتشاف مشكلة ميكانيكية في أحد محركاتها الكهربائية ، وهو المسؤول عن نقل عزم الدوران إلى العجلات والأجزاء المتحركة الأخرى. لم تقم إحدى الألواح الشمسية بسحب الصاري إلى الداخل ، ولم تقم بتغطية أو إغلاق الجزء الداخلي. على الرغم من أنه لم يعد قادرًا على الطيران ، إلا أنه لم يعمل إلا على نطاق محدود حتى منتصف عام 2016. ولا تزال بعض أدوات المسبار تعمل حتى اليوم.
كما في المرحلة الأولى ، تم عمل نسخة مكررة من المسبار في المرحلة الثانية ، وتقرر أيضًا إرساله إلى القمر في المستقبل تحت اسم Chang'e-4. ومع ذلك ، تقرر هذه المرة الهبوط على جانب القمر ، بعيدًا بشكل دائم عن الأرض. لضمان التواصل مع المسبار ، تقرر إرسال قمر صناعي للبيانات والاتصالات مقدمًا ووضعه بالقرب من نقطة اهتزاز L2 لنظام Earth-Moon. تم إطلاق القمر الصناعي البالغ وزنه 448 كجم ، المسمى Chang'e-4R واسمه الخاص Queqiao (الجسر السحري ، قطعة أثرية أخرى من الأساطير الصينية المرتبطة بـ Chang'e) ، من Xichang باستخدام صاروخ CZ-4C في 20 مايو 2018. بعد ثلاثة اسابيع.
تم إطلاق مسبار Chang'e-4 نفسه ، جنبًا إلى جنب مع المركبة الجوالة Yutu-2 ، في 7 ديسمبر 2018 بواسطة صاروخ CZ-3B من Xichang Cosmodrome. بعد رحلة استغرقت 112 ساعة ، دخل مدار القمر ، وفي 3 يناير 2019 ، هبط في حوض أبولو ، بالقرب من فوهة فون كارمان. كانت هذه هي المرة الأولى في التاريخ التي تهبط فيها مركبة هبوط على ظهر سفينة سيلفر غلوب. لا يزال المسبار والعربة الجوالة يعملان. سافر Yutu-2 لأكثر من 600 متر ونفذ العديد من اختبارات التربة.
