चांग'ए -4 मिशन - पांचवें चंद्र दिवस के परिणाम: यूटु -2 रोवर के साथ समस्याएं और एक नई खोज

चांग'ए -4 मिशन (डिसेंट मॉड्यूल और रोवर) के एपराट्यूस ने चंद्रमा के सबसे दूर के पांचवे चंद्र दिवस के दौरान वैज्ञानिक अनुसंधान सफलतापूर्वक पूरा किया, जो 6.6 जीबी से अधिक वैज्ञानिक डेटा पृथ्वी पर भेज रहा है, और उनमें से कुछ का विश्लेषण एक स्पेक्ट्रोमीटर का उपयोग करके प्राप्त किया गया है। रोवर "युटु -2" चंद्रमा के कण की रचना पर, एक नई वैज्ञानिक खोज बन गया।

लेकिन यूट -2 रोवर के ऑपरेटरों को स्वायत्त ड्राइविंग प्रणाली में उत्पन्न हुई समस्या के नकारात्मक प्रभाव की भरपाई के लिए कुछ प्रयास करने पड़े।


चांग’-4 चंद्र मिशन की परियोजना और मॉड्यूल पर डेटा:

21 मई, 2018: Xiehang Chinese cosmodrome से Tseyuqiao रिले उपग्रह (फोर्टीथ ब्रिज) को लॉन्च किया गया था, यह पृथ्वी और चंद्रमा के दूर के बीच संचार को व्यवस्थित करने के लिए आवश्यक है।

14 जून, 2018: Tseyuqiao उपग्रह रिले चंद्रमा से लगभग 65,000 किमी दूर, पृथ्वी-चंद्रमा प्रणाली के लैग्रेग बिंदु L2 के आसपास की कक्षा में चला गया, जो दुनिया में इस कक्षा में पहला संचार उपग्रह बन गया।

8 दिसंबर, 2018: चांगझेंग -4 स्टेशन के साथ चांगझेंग -3 बी बूस्टर रॉकेट को चीन में सिचान अंतरिक्ष केंद्र से सफलतापूर्वक लॉन्च किया गया।

3 जनवरी, 2019: चांग'ए -4 लैंडर चंद्रमा के सबसे दूर कर्मान क्रेटर में उतरता है। चांग'ए -4 लैंडर में दूसरा चीनी चंद्र रोवर युतु -2 शामिल है, जो यूटू रोवर का एक आधुनिक एनालॉग है। चांग'ई -4 मिशन के उपकरण अब सामान्य रूप से काम कर रहे हैं और पांचवें महीने के लिए पृथ्वी पर डेटा भेज रहे हैं।


चांग'-4 डिसेंट मॉड्यूल:

• विपरीत लैंडिंग समर्थन के बीच 4.4 मीटर, वजन 1200 किलोग्राम ।;
• काम की अवधि: एक पृथ्वी वर्ष।

निम्नलिखित उपकरणों को Chang'e-4 वंश मॉड्यूल पर स्थापित किया गया है:

• एलएफएस - कम आवृत्ति स्पेक्ट्रोमीटर;
• एलएनडी - चंद्र लैंडर न्यूट्रॉन और डोसिमेट्री (न्यूट्रॉन डोसमीटर);
• टीसीएएम - टेरेन कैमरा (लैंडस्केप कैमरा);
• एलसीएएम - लैंडिंग कैमरा (लैंडिंग कैमरा)।

रोवर "युतु -2":

• ऊंचाई 1 मीटर, चौड़ाई 1 मीटर (सौर पैनलों के बिना), लंबाई में 1.5 मीटर, दो तह सौर पैनल, छह पहिए;
• कुल रोवर का वजन लगभग 140 किलोग्राम (310 पाउंड) है;
• भार क्षमता लगभग 20 किलो (44 पाउंड);
• ढलान पर आगे बढ़ सकते हैं और अन्य वस्तुओं के साथ टकराव को रोकने के लिए स्वचालित सेंसर हैं;
• रोवर को दो सौर पैनलों के माध्यम से बिजली की आपूर्ति की जाती है, जिससे रोवर एक चंद्र दिन के दौरान काम कर सकता है;
• 200 मीटर प्रति घंटे की अधिकतम गति (चंद्रमा पर यह गति अभी भी नहीं पहुंच सकती है, क्योंकि सतह पर मौजूद तत्व रोवर को पहले तेज और नुकसान नहीं पहुंचने देंगे);
• अधिकतम अनुसंधान क्षेत्र 3 वर्ग मीटर है। किमी;
• अनुमानित परिचालन समय 3 महीने (2160 घंटे) है, रोवर पहले से ही दो महीने तक अपनी सेवा जीवन को पार कर चुका है;
• अधिकतम अनुमानित दूरी 10 किमी है, अब 190.66 मीटर पांच महीने में चंद्र सतह के साथ पारित किए गए हैं (चंद्रमा के सबसे दूर रोवर के बीच 1 स्थान, सभी चंद्र रोवर्स के बीच छठा स्थान), रोवर्स की दूरी की एक तालिका यहां दी गई है ;
• नियंत्रण मोड: स्वचालित (छोटी बाधाओं का चक्कर), मैनुअल (मुख्य) - ऑपरेटर पृथ्वी से नियंत्रित करता है।

निम्न उपकरण Yutu-2 रोवर पर स्थापित हैं:

• एलपीआर - लूनर पेनेट्रेटिंग रडार (चंद्र ग्राउंड पेनेट्रेटिंग रडार);
• आसन - न्यूट्रल के लिए उन्नत लघु विश्लेषक (तटस्थ कणों का छोटा विश्लेषक);
• वीएनआईएस - दर्शनीय और निकट-अवरक्त इमेजिंग स्पेक्ट्रोमीटर (अवरक्त स्पेक्ट्रोमीटर);
• PCAM - पैनोरमिक कैमरा (ड्यूल पैनोरमिक कैमरा)।

पांचवां चंद्र कार्य दिवस समाप्त हो गया है, ये चंद्रमा के दूर से नई तस्वीरें हैं जो पृथ्वी पर भेजे गए उपकरण हैं।

जागृत रोवर "यूटू -2" से एक सुंदर छाया:





चंद्रमा की दूर की एक दिलचस्प सतह:





Yutu-2 रोवर और छोटे पत्थरों के निशान जो इसे घेरे हैं:







लेकिन क्या पत्थर युतु -2 रोवर के मार्ग से दूर रहते हैं:



लैंडिंग क्षेत्र में चंद्रमा के दूर की वास्तविक राहत के लिए मूल मॉड्यूल से पैनोरमा बांधना:



बहुत दूर के पहाड़, कैमरा लैंडिंग मॉड्यूल से वृद्धि:



और सबसे अकेला फोटो - चांग’-4 डिसेंट व्हीकल अब युतु -2 रोवर से 100 मीटर से अधिक है (और संभावना है कि रोवर डीसेंट व्हीकल में वापस आ जाएगा):





यहाँ से कितनी दूर है (पाँच चंद्र दिन - 190.66 मीटर के लिए इसकी कुल दूरी) युटु -2 रोवर लैंडिंग स्थल और चांग'-4 वंश वाहन से छोड़ा गया है:



वैसे, खोज के आधार पर, जिसे बाद में प्रकाशन में चर्चा की जाएगी, यूट -2 रोवर ऑपरेटरों को निर्देश दिया गया था कि वे रोवर को लैंडिंग स्थल से कम से कम दो किलोमीटर की दूरी पर ले जाएं ताकि वैज्ञानिक शोध करना संभव हो सके और डेटा के बारे में प्राप्त परिणामों की तुलना कर सकें उतरने की जगह।

इस प्रकार, Yutu-2 रोवर कर्मान क्रेटर के केंद्र में एक बड़ी और जटिल यात्रा की प्रतीक्षा करता है।



इसके संचालन के पांचवें चंद्र दिवस पर यूटू -2 रोवर के साथ क्या समस्याएं पैदा हुईं?

वास्तव में, युटु -2 रोवर का अनुमानित परिचालन समय तीन पृथ्वी महीने है, और लगभग दो बार पहले ही बीत चुके हैं, इसलिए युटु -2 रोवर के तत्वों के साथ टूटने और समस्याएं शुरू होनी चाहिए।

वह अपने काम के समय को पार करने में सक्षम क्यों था? चूँकि पृथ्वी पर संचालकों ने चंद्रमा के दूर की ओर इसके आंदोलन को सुरक्षित करने के लिए जितना संभव हो सके, नुकसान की संभावना को कम से कम करने की कोशिश की।

पहले दो चंद्र दिनों के दौरान, युटु -2 रोवर ने 120 मीटर की यात्रा की (यह लैंडिंग साइट की पुनरावृत्ति है और चंद्रमा की पीठ की सतह का अध्ययन कर रहा है), तीसरे चंद्र दिवस पर रोवर ने 43 मीटर की यात्रा की (ऑपरेटरों ने परियोजना के अनुसंधान चरण की शुरुआत की, जिसमें रोवर को लंबे समय की आवश्यकता है एक स्थान पर घूमने का समय, ताकि अनुसंधान के लिए स्थानों की पहचान की गई और उस दिन का अध्ययन किया गया), चौथे चंद्र दिवस पर रोवर ने 16 मीटर की यात्रा की, पांचवें चंद्र दिवस पर यह पहले से ही 12 मीटर था, इसकी ओडोमीटर पर 190.6 मीटर के बराबर दूरी को मापा गया था जो कवर किया गया था उनके बारे में भाई चन्द्रमा की तरफ।

पांचवें चंद्र दिवस पर, क्यों Yutu-2 रोवर बहुत कम चला?

यह पता चला है कि स्वत: बाधा से बचने की प्रणाली में उसकी खराबी थी।

इस प्रणाली का उपयोग करते हुए, Yutu-2 रोवर स्वचालित रूप से छोटे बाधाओं को बायपास कर सकता है जो इसके ऑन-बोर्ड कैमरों और सेंसर द्वारा तय किए जाएंगे।

यदि उसके सामने एक बड़ी चट्टान या गड्ढा है, तो वह अपने आप को रोक सकता है और इस स्थान को दरकिनार करते हुए एक नया मार्ग की योजना बना सकता है, इस मामले में, MCC में ऑपरेटर इस स्थिति को पंजीकृत कर सकता है और रोवर युद्धाभ्यास के बाद पहले से ही एक नए तरीके से नियोजित मार्ग का पुनर्निर्माण कर सकता है और यह बंद करो।

तो, पांचवें चंद्र दिवस पर, स्वचालित बाधा बचाव प्रणाली के सेंसर, जो रोवर से पहले बाधाएं होने पर अलार्म को सक्रिय करते हैं, युतु -2 रोवर में असामान्य रूप से काम करना शुरू कर देते हैं। इस वजह से, युतु -2 रोवर कई बार भड़क गया, और उस समय पृथ्वी पर ऑपरेटरों को नियंत्रण स्थानांतरित नहीं किया गया था।

रोवर बाधा बचाव प्रणाली की विफलता का कारण काफी जल्दी स्थापित हो गया था - रोवर शरीर के तत्वों से सूर्य के प्रकाश के प्रतिबिंब के कारण प्रणाली के सेंसर उजागर हुए थे।



पृथ्वी पर MCC में ऑपरेटर्स बाधा परिहार प्रणाली के लिए सॉफ़्टवेयर को समायोजित करके और रोवर पर इस सिस्टम को रिबूट करके इस स्थिति की भरपाई करने में सक्षम थे। पृथ्वी से इन सभी दूरस्थ जोड़तोड़ के प्रदर्शन के बाद ही, Yutu-2 रोवर चंद्रमा के दूर के अध्ययन को सामान्य मोड में जारी रखने में सक्षम था।

Yutu-2 रोवर ने अपने VNIS वैज्ञानिक उपकरण, दर्शनीय और निकट-अवरक्त इमेजिंग स्पेक्ट्रोमीटर (अवरक्त स्पेक्ट्रोमीटर) के साथ कौन सी नई खोज की?

वीएनआईएस किस प्रकार का वैज्ञानिक उपकरण है, जिसे यूटू -2 रोवर पर स्थापित किया गया है।

VNIS चंद्र इंफ्रारेड स्पेक्ट्रोमीटर (द विजिबल एंड नियर-इंफ्रारेड इमेजिंग स्पेक्ट्रोमीटर) शंघाई इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्निकल फिजिक्स ऑफ द चाइनीज एकेडमी ऑफ साइंसेज में विकसित किया गया था।

स्पेक्ट्रोमीटर noncollinear acousto-ऑप्टिक ट्यूनिक फिल्टर का उपयोग करता है, इसमें एक VIS / NIR वीडियो स्पेक्ट्रोमीटर (0.45–0.95 μm) और एक शॉर्ट-वेव इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रोमीटर (0.9-2.4 mm) होता है, और इसमें प्रोटेक्शन के साथ कैलिब्रेशन यूनिट भी शामिल होती है। धूल और प्रदूषण से।

स्पेक्ट्रोमीटर को युटु -2 रोवर के सामने स्थापित किया गया है, इसमें चंद्र सामग्री के साथ स्थिति और काम करने पर निम्नलिखित प्रतिबंध हैं (पृथ्वी पर एक ऑपरेटर को रोवर के सामने एक छोटी सी खिड़की में सचमुच सतह के दिलचस्प क्षेत्रों को पकड़ने की आवश्यकता है):





खनिज, जैसे पाइरॉक्सिन, प्लाजियोक्लाज़, ओलिविन और इल्मेनाइट, जो चंद्र सतह की अधिकांश चट्टानों का निर्माण करते हैं, उनकी विशिष्ट वर्णक्रमीय विशेषताएं हैं:



स्पेक्ट्रोमीटर का संरचनात्मक आरेख:



स्पेक्ट्रोमीटर की मुख्य तकनीकी विशेषताएं:




स्पेक्ट्रोमीटर की उपस्थिति:



पहचान खिड़की के ज्यामितीय आयाम:



स्पेक्ट्रोमीटर द्वारा प्राप्त डेटा:



Yutu-2 रोवर के लिए सबसे मुश्किल काम VNIS ऑनबोर्ड स्टेशनरी स्पेक्ट्रोमीटर (दृश्यमान और निकट-अवरक्त इमेजिंग स्पेक्ट्रोमीटर) का उपयोग करके वैज्ञानिक डेटा प्राप्त करना है, जिसका सेंसर क्षेत्र केवल कुछ सेंटीमीटर है, इसलिए रोवर को सही स्थिति में लाना आवश्यक है "यूट -2" ताकि आप इष्टतम दूरी से सही डेटा प्राप्त करने के लिए स्पेक्ट्रोमीटर के "आंख" को चंद्र सतह के वांछित क्षेत्र में ला सकें।



चंद्रमा के साथ थोड़ी दूर चलने के बाद, यूट -2 रोवर एक दिलचस्प पत्थर की ग्लेड पर पहुंच गया, जिसके केंद्र में 20 सेंटीमीटर व्यास वाला एक बड़ा पत्थर खोजा गया था। वैज्ञानिकों को तुरंत इस खोज, इसके मूल (उल्कापिंड, चंद्र गठन) और शिक्षा की प्रक्रिया में रुचि थी।

पत्थरों की खोज के दौरान सतह के चित्रमाला का सामान्य दृश्य:



एक चट्टानी सतह, एक बड़े पत्थर के लिए (इसका व्यास 20 सेंटीमीटर है) 120 सेंटीमीटर की दूरी:



एक बड़े पत्थर की बड़ी छवि:





एक स्पेक्ट्रोमीटर के साथ काम करें:





इसके अलावा, Yutu-2 रोवर स्पेक्ट्रोमीटर का डेटा चीनी अंतरिक्ष प्रौद्योगिकी अकादमी के एयरोस्पेस कंट्रोल सेंटर को प्रेषित किया जाता है, जहां इसका विश्लेषण, भंडारण किया जाता है, और उनमें से कुछ अंततः वैज्ञानिक समुदाय और दुनिया के लिए खुले हो गए ।

चंद्रमा की गहरी संरचना की ग्रहीय विशेषता एक शक्तिशाली कठोर, ठंडे बाहरी क्षेत्र और एक गर्म, आंशिक रूप से पिघला हुआ और प्लास्टिक के आंतरिक क्षेत्र में इसका विभाजन है।

चंद्रमा की पपड़ी की मोटाई 68 किमी, क्रोसिस के चंद्र सागर के नीचे 0 किमी से भिन्न होती है, जो रिवर्स साइड पर कोरोलेव क्रेटर के उत्तरी भाग में 107 किमी है।

क्रस्ट के नीचे एक मेंटल और सल्फरस आयरन का एक छोटा कोर है (लगभग 340 किमी की त्रिज्या और चंद्रमा के द्रव्यमान का 2% द्रव्यमान)।



हालांकि, चंद्रमा के दूर की ओर, पपड़ी पतली है और चंद्रमा के केंद्र का पता लगाने में आसान है।



चीनी विज्ञान अकादमी के वैज्ञानिकों ने पत्रिका में प्रस्तुत किया, प्रकृति ने VNIS स्पेक्ट्रोमीटर का उपयोग करके चंद्रमा के दूर की सतह से विश्लेषण के प्राथमिक परिणाम - चंद्रमा के मेंटल की संरचना पर पहला डेटा प्राप्त किया गया था, यह पता चलता है कि इसमें लोहे से समृद्ध खनिज शामिल हैं।

YNU-2 रोवर के साथ दो अध्ययन क्षेत्रों में चंद्र सतह पर स्थित तत्वों की संरचना ने एक VNIS स्पेक्ट्रोमीटर का उपयोग करते हुए pyroxenes और olivines की उपस्थिति का पता लगाया - एक उच्च लौह सामग्री वाले खनिज।



ये चट्टानें मूल रूप से ऊपरी मेंटल का हिस्सा थीं और उल्कापिंडों और क्षुद्रग्रहों के गिरने के कारण चंद्रमा की सतह पर थीं।

इसके अलावा, चंद्रमा की पपड़ी में प्लैगियोक्लेज़ वर्ग के हल्के खनिज होते हैं

बेशक, इस खोज के लिए अतिरिक्त पुष्टि और नमूनों के विस्तृत अध्ययन की आवश्यकता है। लेकिन कई वैज्ञानिक पहले से ही दावा करते हैं कि सामान्य तौर पर, नया डेटा "स्पेक्ट्रोस्कोपिक तरीकों के सही और सटीक अनुप्रयोग के ढांचे में प्राप्त किया गया था, और खनिज संरचना को काफी मज़बूती से निर्धारित किया गया था।"

चांग’-4 मिशन की लैंडिंग साइट कर्मन क्रेटर में स्थित है, दक्षिण ध्रुव-एटकन बेसिन में, जिसकी गहराई 8 किमी तक पहुंचती है।









गड्ढा में लैंडिंग क्षेत्र की स्थलाकृतिक तस्वीर चांग'ई -4 वंश मॉड्यूल (एलआरओ जांच, नासा द्वारा बनाई गई) के चंद्रमा के दूर की जेब में:



दक्षिणी ध्रुव-एटकन बेसिन की आयु 4.2-4.3 बिलियन वर्ष है। इसका गठन प्रचंड शक्ति के प्रहार के परिणामस्वरूप हुआ था।

ऊर्ध्वाधर प्रक्षेपवक्र के करीब प्रभाव के सिमुलेशन से पता चलता है कि चंद्रमा के पदार्थ की काफी मात्रा को सतह से 200 किलोमीटर तक की गहराई तक फेंक दिया जाना चाहिए - मेंटल से (चंद्र परत निचली परत में छेद किया गया था)।



इस प्रकार, कर्मन क्रेटर में वीएनआईएस स्पेक्ट्रोमीटर की मदद से, युटु -2 रोवर ने चंद्रमा की पीठ की सतह पर, संभवत: बड़ी गहराई से वहां गिरने वाले पत्थरों और चट्टानों का पता लगाया।

पढ़ाई कैसे हुई।

रोवर मार्ग पर चंद्र सतह के विभिन्न स्थानों की तस्वीरों के विश्लेषण और प्राथमिक स्पेक्ट्रोग्राम प्राप्त करने के बाद, पृथ्वी पर MCC के ऑपरेटरों और वैज्ञानिकों ने दो स्थानों को चुना (उनके बीच लगभग 50 मीटर की दूरी है) वैज्ञानिक अनुसंधान का एक पूरा चक्र संचालित करने के लिए (एक ऐसे चक्र के दौरान डेटा अधिग्रहण की आवश्यकता होती है) कई पृथ्वी दिवस)।

VNIS स्पेक्ट्रोमीटर का उपयोग करते हुए, Yutu-2 रोवर ने मार्ग पर दो बिंदुओं पर चंद्र सतह का व्यापक अध्ययन किया (CE4_0015 और CE4_0016):



पृथ्वी पर विश्लेषण और प्रसंस्करण के बाद इन मापों का डेटा:











तुलना के लिए, ग्राफ पर अंशांकन नमूनों का परीक्षण करें:





यहां वीएनआईएस स्पेक्ट्रोमीटर के साथ युटु -2 रोवर द्वारा बनाई गई ऐसी एक दिलचस्प वैज्ञानिक खोज है - चांग'ए -4 मिशन के लैंडिंग क्षेत्र में मिट्टी में ओलिविन और पाइरोक्सिन होते हैं - कम कैल्शियम और उच्च लोहे की सामग्री में उच्च घनत्व वाले खनिज जो ऊपर से सतह से टकराते हैं। दक्षिणी ध्रुव के नीचे चंद्रमा का मेंटल - पास के फिनसेन क्रेटर को बनाने वाले सदमे की घटना के बाद ऐटकेन बेसिन।

चंद्रमा की सतह को कवर करने वाली एक रेजोलिथ परत के निर्माण के लिए सामग्री बनने वाली चंद्र बेसल्ट्स और प्लागियोक्लास को पहले खोजा गया था, और उन्हें शोध के लिए चंद्रमा से बड़ी मात्रा में पृथ्वी पर लाया गया था।

और इस खोज में, चंद्रमा की सतह पर, ऐसे तत्व पाए गए जो चंद्रमा के कण (बहुत गहरे) में समाहित हैं, और सतह पर नहीं। लेकिन उन्होंने इसे वैज्ञानिक तरीके से पाया - उन्होंने सैकड़ों किलोमीटर की गहराई में ड्रिल नहीं की, बल्कि चंद्रमा के सबसे दूर के क्षेत्र की जांच की, जिस पर ऊपरी मंटल के कणों को पास के एक गड्ढे में उल्का / क्षुद्रग्रह प्रभाव के परिणामस्वरूप चंद्रमा के आंत्र से बाहर निकाला गया था।

पहली खोज, जिसे जनवरी 2019 में वापस किया गया था: चांग'ई -4 तंत्र के तापमान सेंसर से डेटा के विश्लेषण से पता चला कि चंद्रमा की रात को चांदनी रात के दौरान सतह पर तापमान -190 डिग्री सेल्सियस तक गिर जाता है।

वैसे, विशेष चीनी इंटरनेट पोर्टल "लूनर एंड डीप स्पेस के वैज्ञानिक डेटा और शोध को प्रकाशित करने और इकट्ठा करने के लिए सिस्टम" काम करना जारी रखता है, जहां चांग'-4 से प्राप्त डेटा और छवियां पहले ही प्रकाशित और संसाधित होना शुरू हो गई हैं (और वहां पहले से ही गीगाबाइट डेटा मौजूद है। पहले के मिशन से)।

→ पोर्टल का पथ



तो चंद्र अन्वेषण जारी है, और नई खोजों का हमें इंतजार है: