Ранним субботним утром в Китае запустится ракета, на борту которой будет посадочный аппарат и марсоход, направляющийся на Луну. Это ознаменует собой начало амбициозной лунной миссии Китая, известной как Чанъэ-4, которая попытается высадить космический корабль на противоположной стороне Луны - в области, которая всегда обращена к Земле. Ни одна другая страна никогда не пыталась совершить такой подвиг - а это значит, что миссия могла бы катапультировать Китай в историю космических полетов.
Пока что Китай входит в элитную группу из трех стран, которые мягко приземлили космический корабль на поверхность Луны. Помимо известных американских миссий "Аполлон", бывший Советский Союз также посадил роботизированный космический корабль на лунную поверхность, причем последняя миссия состоялась в 1976 году. В 2013 году Китай вступил в бой, посадив на Луну посадочный аппарат и ровер. Эта миссия, известная как Чанъэ-3, была частью многолетней кампании, которую Китай разработал для изучения Луны с помощью космического корабля-робота. До Чанъэ-3 страна вывела космический корабль на лунную орбиту, а также врезалась в лунную грязь. Теперь, следующий шаг - посетить часть Луны, которая никогда не была полностью исследована.
Это важный шаг, потому что приземление на противоположной стороне Луны - невероятно сложная задача. Луна приливно привязана к Земле, что означает, что она вращается вокруг своей оси примерно в то же время, которое требуется для завершения одной полной орбиты вокруг нашей планеты. Результат: мы всегда видим только половину Луны. Эта ближняя сторона Луны является единственной областью, на которую мы мягко приземлились, потому что есть прямая видимость с Землей, что облегчает связь с наземным управлением. Чтобы приземлиться на противоположной стороне Луны, у вас должно быть несколько космических кораблей, работающих в тандеме. В дополнение к самому посадочному кораблю, вам нужен какой-то зонд возле Луны, который может передавать сообщения с вашего посадочного аппарата на Землю.
И это именно то, что есть в Китае. В мае Национальное космическое управление Китая запустило спутник под названием Queqiao, специально предназначенный для связи с предстоящей миссией Chang'e-4. Спустя примерно месяц в космосе, Кэцяо поселился в точке, обращенной к противоположной стороне Луны, на расстоянии более 37 000 миль от поверхности Луны. Спутник делает круги вокруг точки в космосе, известной как вторая точка Лагранжа Земля-Луна. Это место для парковки космических кораблей. В точке Лагранжа гравитационные силы двух тел (звезд, планет и т. Д.) Выровняются таким образом, что космический корабль остается на месте по отношению к двум объектам. В этой конкретной точке Лагранжа Квекяо останется лицом к противоположной стороне Луны, обеспечивая связь между космическим кораблем и Землей с помощью большой изогнутой антенны.
«Демонстрация того, что с помощью ретрансляционного спутника вы можете общаться и совершать передвижение на дальнем конце Луны, будет довольно технологическим подвигом и принесет много престижа», - говорит Эндрю Джонс, независимый журналист, освещающий программу космических полетов Китая.
Если все это сработает, Китай получит более близкий обзор одной из самых дразнящих областей лунной поверхности: бассейна Южного полюса - Эйткен. Считается, что посадочный аппарат и вездеход Chang'e-4 приземлится в кратере Фон Карман внутри этого региона, по словам Джонса, хотя точная посадочная площадка не была подтверждена. Бассейн Южного полюса - Айткен - это большой ударный кратер на противоположной стороне Луны, диаметр которого составляет около 1550 миль, а глубина - 7,5 миль. Считается, что это одно из самых старых мест воздействия на лунной поверхности, но мы точно не знаем, сколько ему лет - и его истинный возраст мог бы многое рассказать ученым о ранней Солнечной системе.
Считается, что большинство кратеров на Луне образовалось около 3,9 миллиардов лет назад на основе анализа лунных камней, собранных во время миссий НАСА «Аполлон». Многие ученые считают, что эти дыры произошли во время периода Солнечной системы, известного как поздняя тяжелая бомбардировка - период, когда огромное количество астероидов ударило по внутренним планетам. Считалось, что это время произошло после того, как сформировалось большинство планет в нашем космическом соседстве, поэтому оно считается «поздним» в развитии нашей Солнечной системы. Если бассейну Южного полюса-Эйткена также 3,9 миллиарда лет, он поддерживает идею, что эта бомбардировка произошла. Если он намного старше этого, это вредит этой теории. «Это на самом деле помогает нам понять не только Луну, но и всю Солнечную систему», - рассказывает The Verge Клайв Нил, профессор инженерного дела в Университете Нотр-Дам и заслуженный руководитель Группы анализа лунных исследований, или LEAG. «Вот почему это важно; это больше чем Луна. ”
Из-за своего потенциала рассказать нам о нашей истории, бассейн Южного полюса-Айткен долгое время был приоритетной целью исследований. Ученые предложили отправить космический корабль в этот регион, чтобы собрать образцы и вернуть их на Землю для углубленного анализа. «Бассейн Южного полюса-Айткен чрезвычайно важен, и мы до сих пор этого не сделали, потому что это слишком сложно», - говорит Нил.
К сожалению, Chang'e-4 не вернет ничего на Землю, поэтому он, вероятно, не сможет сказать нам точный возраст бассейна. Но стоит усвоить несколько интересных лакомых кусочков. Ровер Chang'e-4 будет нести проникающий через землю радар, чтобы выяснить, на что похожа структура Луны под поверхностью бассейна, что может рассказать нам больше о том, как образовалась эта область. У этого также будет инструмент, разработанный, чтобы выяснить, из чего сделана поверхность в этой области. И на нем установлен шведский инструмент, предназначенный для выяснения того, как частицы, исходящие от Солнца, взаимодействуют с лунными камнями.
Между тем посадочный аппарат, которому поручено перевозить марсоход на поверхность Луны, также будет заниматься наукой с места приземления, используя свое местоположение на Луне. Поскольку эти аппараты будут находиться на противоположной стороне Луны, они будут защищены от значительной части электромагнитных помех от Земли и не будут иметь дело с атмосферой нашей планеты. Спускаемый аппарат будет изучать космическую среду и Вселенную на низких частотах - то, что мы не можем сделать с нашей планеты.
И, конечно, и посадочный аппарат, и ровер будут нести камеры для детального изображения лунной поверхности, как это делал предшественник Чанъэ-4, Чанъэ-3. Большая часть дизайна Чанъэ-4 смоделирована после Чанъэ-3, который приземлился на ближней стороне Луны и много рассказал ученым об области, известной как бассейн Имбриум. Надеемся, что ровер Chang'e-4 будет двигаться дальше, чем ровер на Chang'e-3, называемый Yutu, который перестал путешествовать примерно через месяц.
Несмотря на свою уникальность, Чанъэ-4 является лишь одним из шагов в рамках десятилетнего плана миссии Чанъэ в Китае (Чанъэ - богиня Луны в китайской мифологии). После этой миссии Китай планирует в следующем году запустить еще одну роботизированную миссию на Луну под названием «Чанъэ-5», которая предназначена для возврата образцов с ближней стороны Луны. В случае успеха, это будет первый случай, когда лунный материал будет возвращен на Землю с 1976 года. Кроме того, Нил считает, что возврат образца с дальней стороны Луны находится на горизонте. «Chang'e-4 - это первый шаг, и я уверен, что он вызовет больше вопросов, чем ответов», - говорит Нил. «Но демонстрация возможности приземлиться на противоположной стороне и бродить, это говорит нам о том, что будет следующим шагом, и, как я уже сказал, возврат роботизированного образца был бы логичным следующим шагом".
В более отдаленном будущем, возможно, что Китай надеется отправить людей на Луну, хотя он не был открытым об этих планах. Джонс говорит, что похоже, что Китай стремится к полету с экипажем, разрабатывая новую огромную ракету-носитель и концепцию ракеты, способной перевозить людей. «Официально утвержденного правительством плана по запуску китайских астронавтов на Луну не существует, однако вы можете видеть, что они работают над различными компонентами, которые вам нужны», - говорит он.
До любых человеческих миссий еще много лет, и сейчас Китай сосредоточен на Чанъэ-4. Но, как и в случае со многими миссиями Китая, детали, связанные с этим полетом, было трудно найти. Мы знаем, что миссия должна быть запущена на одной из китайских ракет "Long March 3B" со спутникового стартового центра Xichang. А благодаря уведомлениям о закрытии воздушного пространства, время взлета оценивается примерно в 13:30 по восточному времени в пятницу, 7 декабря. Китай может объявить, что миссия была успешной только после того, как космический корабль находится на Луне, хотя Джонс говорит, что мы могли бы услышать об этом раньше, чем из других источников.
«Вполне возможно, что первым признаком того, что у нас есть запуск, является то, что какая-то бедная душа возле центра запуска Сичан проснулась, думая о землетрясении и жалуясь на него в социальных сетях», - говорит Джонс.
Если Chang'e-4 действительно доберется до космоса, он проведет меньше месяца, путешествуя на Луну, вероятно, приземляясь где-то в первую неделю января. Если это произойдет, Китай официально перейдет в свою собственную элитную группу, как единственную страну, которая посетит ту сторону Луны, которую мы не можем увидеть с Земли.
https://www.theverge.com/2018/12/6/18127180/china-national-space-administration-change-4-mission-lander-rover-far-side
