Los aparatos de la misión Chang'e-4 (módulo de descenso y rover) completaron con éxito la investigación científica durante su quinto día lunar en el otro lado de la luna, enviando más de 6.6 GB de datos científicos a la Tierra, y un análisis de algunos de ellos obtenidos usando un espectrómetro rover "Yutu-2" sobre la composición del manto de la luna, se ha convertido en un nuevo descubrimiento científico.
Pero los operadores del rover Yut-2 tuvieron que hacer algunos esfuerzos para compensar el impacto negativo del problema que surgió en el sistema de conducción autónomo.
Materiales publicados anteriormente sobre la misión Chang'e-4: Datos sobre el proyecto y los módulos de la misión lunar Chang'e-4:21 de mayo de 2018: se lanzó el satélite de retransmisión Tseyuqiao (cuadragésimo puente) desde el cosmódromo chino de Xichang, es necesario para organizar la comunicación entre la Tierra y el otro lado de la luna.
14 de junio de 2018: el relé satelital Tseyuqiao entró en órbita alrededor del punto L2 de Lagrange del sistema Tierra-Luna, a unos 65,000 km de la Luna, convirtiéndose en el primer satélite de comunicación en esta órbita del mundo.
8 de diciembre de 2018: El cohete de refuerzo Changzheng-3B con la estación Chang'e-4 fue lanzado con éxito desde el centro espacial Sichan en China.
3 de enero de 2019: el módulo de aterrizaje Chang'e-4 aterriza en el cráter Karman al otro lado de la luna. El módulo de aterrizaje Chang'e-4 contiene el segundo rover lunar chino Yutu-2, un análogo modernizado del rover Yutu. Los dispositivos de la misión Chang'e-4 ahora continúan funcionando normalmente y envían datos a la Tierra por quinto mes.
Video Landing y Landing RoverVideo del procedimiento de aterrizaje en el otro lado de la luna:
Después de completar todas las etapas del exitoso procedimiento de aterrizaje e instalar canales de comunicación independientes con los dispositivos Chang'e-4 (el módulo de aterrizaje y el rover), la era de exploración del otro lado de la luna ha comenzado, lo que ya ha estado sucediendo por quinto mes.
Video del descenso del rover "Yutu-2":
Video del primer viaje del rover "Yutu-2":
El módulo de descenso Chang'e-4:- 4,4 metros entre soportes de aterrizaje opuestos, peso 1200 kg .;
- Duración del trabajo: un año terrestre.
Los siguientes dispositivos están instalados en el módulo de descenso Chang'e-4:
- LFS - Espectrómetro de baja frecuencia;
- LND - Neutrones y dosimetría del módulo lunar (dosímetro de neutrones);
- TCAM - Cámara de terreno (cámara de paisaje);
- LCAM - Cámara de aterrizaje (cámara de aterrizaje).
Rover "Yutu-2":- altura 1 metro, ancho 1 metro (sin paneles solares), 1,5 metros de largo, dos paneles solares plegables, seis ruedas;
- el peso total del vehículo es de aproximadamente 140 kg (310 libras);
- capacidad de carga de aproximadamente 20 kg (44 lbs);
- puede moverse en pendientes y tiene sensores automáticos para evitar colisiones con otros objetos;
- El rover recibe electricidad por medio de dos paneles solares, lo que le permite trabajar durante un día lunar;
- velocidad máxima de 200 metros por hora (todavía no se puede alcanzar esta velocidad en la Luna, ya que los elementos en la superficie no permitirán acelerar y dañar el vehículo antes);
- El área máxima de investigación es de 3 metros cuadrados. km;
- el tiempo de operación estimado es de 3 meses (2160 horas), el rover ya ha excedido su vida útil en dos meses;
- la distancia máxima estimada es de 10 km, ahora se han pasado 190.66 metros a lo largo de la superficie lunar en cinco meses (1 lugar entre los rovers en el lado más alejado de la luna, sexto lugar entre todos los rovers lunares), aquí se da una tabla de la distancia de los rovers ;
- modo de control: automático (desvío de pequeños obstáculos), manual (principal): el operador controla desde la Tierra.
Los siguientes dispositivos están instalados en el móvil Yutu-2:
- LPR - Radar penetrante lunar (radar lunar de penetración terrestre);
- ASAN - Analizador pequeño avanzado para neutros (pequeño analizador de partículas neutras);
- VNIS - Espectrómetro de imágenes visibles e infrarrojo cercano (espectrómetro infrarrojo);
- PCAM - Cámara panorámica (cámara panorámica doble).
El quinto día de trabajo lunar ha terminado, estas son las nuevas fotos del otro lado de la luna que los dispositivos enviaron a la Tierra.Una hermosa sombra del rover recién despertado "Yutu-2":
Una superficie interesante del otro lado de la luna:
Rastros del rover Yutu-2 y pequeñas piedras que rodea:
Pero qué piedras quedan lejos de la ruta del rover Yutu-2:
Vinculación de panoramas desde el módulo de descenso al relieve real del otro lado de la luna en la zona de aterrizaje:
Montañas muy distantes, un aumento del módulo de aterrizaje de la cámara:
Y la foto más solitaria: el vehículo de descenso Chang'e-4 está ahora a más de 100 metros del rover Yutu-2 (y la probabilidad de que el rover regrese al vehículo de descenso es muy pequeña):
Aquí está cuán lejos (su distancia total durante cinco días lunares - 190.66 metros) el rover Yutu-2 salió del lugar de aterrizaje y el vehículo de descenso Chang'e-4:
Por cierto, sobre la base del descubrimiento, que se discutirá más adelante en la publicación,
se ordenó a los operadores de rover Yut-2 que llevaran el rover desde el lugar de aterrizaje a una distancia de al menos dos kilómetros para que fuera posible realizar una investigación científica y comparar los resultados con los datos obtenidos sobre lugares de aterrizaje
Por lo tanto, el rover Yutu-2 espera un viaje grande y complejo al centro del Cráter Karman.
¿Qué problemas surgieron con el rover Yutu-2 en el quinto día lunar de su funcionamiento?De hecho, el tiempo de funcionamiento estimado del rover Yutu-2 es de tres meses terrestres, y ya han pasado casi dos veces, por lo que deberían comenzar las averías y los problemas con los elementos del rover Yutu-2.
¿Por qué pudo exceder su tiempo de trabajo? Debido a que los operadores en la Tierra intentaron lo más posible para asegurar su movimiento en el lado opuesto de la luna, minimizando la posibilidad de daños.
Durante los primeros dos días lunares, el rover Yutu-2 viajó 120 metros (esto es un reconocimiento del lugar de aterrizaje y estudio de la superficie de la parte posterior de la luna), en el tercer día lunar el rover viajó 43 metros (los operadores comenzaron la fase de investigación del proyecto, en la que el rover necesita un largo tiempo para detenerse en un lugar, de modo que se identificaron y estudiaron lugares para la investigación ese día), en el cuarto día lunar el rover viajó 16 metros, en el quinto día lunar ya tenía 12 metros, midiendo la distancia igual a 190.66 metros en su odómetro que estaba cubierto ellos sobre lado fraternal de la luna.
¿Por qué, en el quinto día lunar, el rover Yutu-2 condujo muy poco?Resulta que tuvo un colapso en el sistema automático para evitar obstáculos.
Usando este sistema, el rover Yutu-2 puede sortear automáticamente pequeños obstáculos que serán reparados por sus cámaras y sensores integrados.
Si hay una gran roca o cráter frente a él, entonces puede detenerse solo y planificar una nueva ruta sin pasar por este lugar, en este caso, el operador en el MCC puede registrar esta situación y reconstruir la ruta planeada a una nueva ya después de que el rover maniobra automáticamente y detente
Entonces, en el quinto día lunar, los sensores del sistema automático para evitar obstáculos, que activan las alarmas cuando se producen obstáculos antes del rover, comenzaron a funcionar de manera anormal en el rover Yutu-2. Debido a esto, el rover Yutu-2 se congeló varias veces, y en ese momento el control no se transfirió a los operadores en la Tierra.
La razón de la falla del sistema de evasión de obstáculos del rover se estableció con bastante rapidez: los sensores del sistema quedaron expuestos debido al reflejo de la luz solar de los elementos del cuerpo del rover.
Los operadores en el CCM en la Tierra pudieron compensar esta situación ajustando el software para el sistema de prevención de obstáculos y reiniciando este sistema en el móvil. Solo después de realizar todas estas manipulaciones remotas desde la Tierra, el rover Yutu-2 pudo continuar sus estudios del lado lejano de la luna en modo normal.
¿Qué nuevo descubrimiento hizo el rover Yutu-2 con su instrumento científico VNIS, el Espectrómetro de Imágenes Visibles e Infrarrojas Cercanas (espectrómetro infrarrojo)?¿Qué tipo de dispositivo científico es VNIS, que está instalado en el rover Yutu-2?
El espectrómetro de infrarrojos lunares VNIS (El espectrómetro de imágenes visibles e infrarrojas cercanas) se desarrolló en el Instituto de Física Técnica de Shanghai de la Academia de Ciencias de China.
El espectrómetro utiliza filtros sintonizables acústico-ópticos no colineales; consta de un espectrómetro de video VIS / NIR (0.45–0.95 μm) y un espectrómetro infrarrojo de onda corta (0.9–2.4 μm), y también incluye una unidad de calibración con protección del polvo y la polución.
El espectrómetro se instala en la parte delantera a bordo del rover Yutu-2, tiene las siguientes restricciones para posicionarse y trabajar con material lunar (un operador en la Tierra necesita literalmente capturar áreas de superficie interesantes en una pequeña ventana frente al rover):
Los minerales, como piroxeno, plagioclasa, olivina e ilmenita, que constituyen la mayoría de las rocas de la superficie lunar, tienen características espectrales distintivas:
El diagrama estructural del espectrómetro:
Las principales características técnicas del espectrómetro:
Apariencia del espectrómetro:
Las dimensiones geométricas de la ventana de detección:
Datos obtenidos por espectrómetro:
La tarea más difícil para el rover Yutu-2 es obtener datos científicos utilizando el espectrómetro estacionario a bordo VNIS (Espectrómetro de imágenes visibles e infrarrojas cercanas), cuyo campo de visión del sensor es de solo unos pocos centímetros, por lo tanto, es necesario colocar con precisión el rover "Yut-2" para que pueda llevar el "ojo" del espectrómetro al área deseada de la superficie lunar para recibir los datos correctos desde la distancia óptima.
Después de una corta caminata a lo largo de la luna, el rover Yut-2 alcanzó un interesante claro de piedra, en el centro del cual se descubrió una gran piedra con un diámetro de 20 centímetros. Los científicos se interesaron de inmediato por este hallazgo, su origen (meteorito, formación lunar) y el proceso de educación.
Vista general del panorama de la superficie durante la búsqueda de piedras:
Una superficie rocosa, a una piedra grande (su diámetro es de 20 centímetros) una distancia de 120 centímetros:
Imagen más grande de una piedra grande:
Trabajar con un espectrómetro:
Además, los datos del espectrómetro móvil Yutu-2 se transmiten al centro de control aeroespacial de la Academia China de Tecnologías Espaciales,
donde se analizan, almacenan, y algunos de ellos finalmente se abrieron a la comunidad científica y al mundo .
La característica planetaria de la estructura profunda de la Luna es su división en una poderosa esfera externa rígida y fría y una región interna calentada, parcialmente fundida y plástica.
El grosor de la corteza lunar tiene un promedio de 68 km, que varía de 0 km bajo el mar lunar de Crisis a 107 km en la parte norte del cráter Korolev en el reverso.
Debajo de la corteza hay un manto y un pequeño núcleo de hierro sulfuroso (con un radio de aproximadamente 340 km y una masa del 2% de la masa de la luna).
Sin embargo, en el otro lado de la luna, la corteza es más delgada y más fácil de explorar el manto de la luna.
Los científicos de la Academia de Ciencias de China presentaron
en la revista Nature los resultados primarios del análisis desde la superficie del otro lado de la luna utilizando un espectrómetro VNIS: se obtuvieron los primeros datos sobre la composición del manto de la luna, que resulta que contiene minerales ricos en hierro.
La composición de los elementos ubicados en la superficie lunar en las dos regiones estudiadas con el rover Yutu-2 usando un espectrómetro VNIS reveló la presencia de piroxenos y olivinas, minerales con un alto contenido de hierro.
Estas rocas fueron originalmente parte del manto superior y estaban en la superficie de la luna debido a la caída de meteoritos y asteroides.
Además, la corteza lunar consiste en minerales más ligeros de la clase de plagioclasa.
Por supuesto, este descubrimiento requiere confirmación adicional y un estudio detallado de las muestras. Pero muchos científicos ya afirman que, en general, los nuevos datos "se obtuvieron en el marco de la aplicación correcta y precisa de métodos espectroscópicos, y la composición mineral se determinó de manera bastante confiable".
El lugar de aterrizaje de la misión Chang'e-4 se encuentra en el cráter Karman, en la cuenca del Polo Sur-Aitken, cuya profundidad alcanza los 8 km.
Foto topográfica de la zona de aterrizaje en el bolsillo del cráter del lado más alejado de la luna del módulo de descenso Chang'e-4 (hecho por la sonda LRO, NASA):
La edad de la cuenca del Polo Sur-Aitken es de 4.2 a 4.300 millones de años. Se formó como resultado de un golpe de enorme poder.
La simulación del impacto a lo largo de una trayectoria cercana a la vertical muestra que una cantidad considerable de la sustancia de la Luna debería haber sido arrojada a la superficie desde profundidades de hasta 200 kilómetros, desde el manto (la corteza lunar fue perforada hasta la capa inferior).
Por lo tanto, con la ayuda del espectrómetro VNIS en el cráter Karman, el rover Yutu-2 detectó piedras y rocas que caían allí desde grandes profundidades, presumiblemente desde el manto, en la superficie de la parte posterior de la Luna.
Cómo se realizaron los estudios.Después de analizar las fotografías y obtener los espectrogramas primarios de diferentes lugares de la superficie lunar en la ruta del rover, los operadores y científicos del CCM en la Tierra eligieron dos lugares (entre ellos una distancia de unos 50 metros) para llevar a cabo un ciclo completo de investigación científica allí (se necesita varios días terrestres).
Usando el espectrómetro VNIS, el rover Yutu-2 realizó amplios estudios de la superficie lunar en dos puntos de la ruta (CE4_0015 y CE4_0016):
Los datos de estas mediciones, después del análisis y procesamiento en la Tierra:
Aquí para comparar, pruebe las muestras de calibración en el gráfico:
Aquí hay un descubrimiento científico tan interesante realizado por el rover Yutu-2 con el espectrómetro VNIS: el suelo en el área de aterrizaje de la misión Chang'e-4 contiene olivina y piroxeno, minerales de alta densidad con bajo contenido de calcio y hierro que golpean la superficie desde la parte superior manto de la luna debajo del Polo Sur - cuenca de Aitken después del evento de choque que creó el cercano Cráter Finsen.
Los basaltos lunares y las plagioclasas, que se convirtieron en el material para la formación de una capa de regolito que cubre la superficie de la Luna, fueron descubiertos anteriormente, y fueron llevados a la Tierra en grandes cantidades desde la Luna para su investigación.
Y en este descubrimiento, en la superficie de la luna, se encontraron elementos que están contenidos en el manto de la luna (muy profundo), y no en la superficie. Pero lo encontraron de una manera científica: no perforaron cientos de kilómetros de profundidad, sino que investigaron el área al otro lado de la luna, en la que las partículas del manto superior fueron expulsadas de las entrañas de la luna como resultado de un impacto de meteorito / asteroide en un cráter cercano.
El primer descubrimiento, que se realizó en enero de 2019: el análisis de los datos de los sensores de temperatura del aparato Chang'e-4 mostró que en la superficie durante una noche de luna al otro lado de la luna, la temperatura cae a -190 ° C.
Por cierto, el portal especial chino de Internet "Sistema para publicar y recopilar datos científicos e investigación del espacio lunar y profundo" continúa funcionando, donde los datos e imágenes recibidos de Chang'e-4 ya han comenzado a publicarse y procesarse (y ya hay gigabytes de datos allí de misiones anteriores).
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Ruta al portal
Entonces la exploración lunar continúa y nos esperan nuevos descubrimientos:
