Cina menegaskan kepemimpinan dalam perlombaan bulan Asia

Dalam nol tahun di Asia, "perlombaan bulan" yang kedua dimulai. Berbeda dengan yang pertama, ketika Uni Soviet dan Amerika Serikat berkompetisi pada 1960-an, ada lebih banyak negara yang berpartisipasi, tetapi anggaran lebih kecil, dan persyaratan keseluruhan lebih panjang. Pada awalnya ada tiga peserta - India, Cina, Jepang. Seorang pemimpin yang jelas sekarang telah ditentukan. Tiongkok memimpin kembali pada 2013, yang pertama melakukan pendaratan lembut dan mendaratkan rover bulan. Stasiun antarplanet otomatis Chang'e-4 yang terbang ke Bulan akan melakukan pendaratan pertamanya di sisi jauh Bulan (yang membutuhkan misi terpisah untuk menyediakan komunikasi) dan merupakan salah satu langkah dari program besar.


Sumber

Formula ras

Secara umum, studi tentang bulan dapat dibagi menjadi empat tahap. Secara historis, misi pertama adalah terbang melewati bulan atau mematahkan peralatan di permukaannya, tetapi sekarang tidak rasional, karena stasiun antarplanet akan bekerja untuk bulan untuk waktu yang terlalu singkat. Namun, misi yang meninggalkan Bumi dapat menghidupkan instrumen mereka saat terbang melewati bulan, misalnya, dalam perjalanan ke Mars.


Foto komposit dari probe GALILEO terbang ke Jupiter, gambar NASA

Tahap penuh pertama adalah penyelidikan di orbit bulan. Ini tidak cukup sederhana, karena karena ketidakrataan bidang gravitasi bulan, hanya ada beberapa orbit stabil di mana Anda dapat bekerja selama bertahun-tahun. Pada tingkat ini, sudah dimungkinkan untuk menyelesaikan masalah tidak hanya prestise negara, mengulangi pencapaian masa lalu, tetapi juga untuk mengumpulkan data ilmiah yang berguna dengan memindai bulan dalam rentang yang berbeda.

Tahap kedua adalah pendaratan lunak. Di sini tugasnya rumit oleh kebutuhan untuk memadamkan setidaknya 1,68 km / s kecepatan (dari orbit rendah), tetapi data ilmiah dilengkapi dengan berbagai geologi, dan Anda selalu dapat memilih tempat yang menarik untuk mendarat di mana belum ada yang dikunjungi. Stasiun pendaratan dapat dilengkapi dengan penjelajah bulan, yang secara dramatis akan memperluas volume data ilmiah dan jumlah foto-foto indah yang akan dilihat seluruh dunia.

Tahap ketiga adalah pengembalian sampel. Tantangan teknik dilengkapi dengan kebutuhan untuk menyelesaikan masalah peluncuran dari bulan, navigasi dan bertujuan dalam perjalanan pulang, serta pendaratan lunak yang sudah ada di Bumi. Tetapi sampel yang dibawa akan senang oleh para ilmuwan, dan akan ada bukti yang sangat jelas tentang keberhasilan negara dalam bentuk pameran di museum.

Tahap keempat adalah program berawak. Dalam pengertian global, tentu saja, suatu hari umat manusia akan mulai hidup di luar angkasa secara berkelanjutan, tetapi sejauh ini program bulan berawak sangat mahal dan hanya dapat diakses oleh ekonomi terbesar di planet ini atau untuk kerja sama banyak negara.

Mulai

Semua peserta dalam perlombaan bulan baru mulai hampir pada saat yang sama. Secara resmi, tentu saja, ada misi Jepang dua satelit tahun 1990 - Hitan dan Hagoromo, tetapi istirahat 17 tahun sampai penerbangan berikutnya tidak memungkinkan kita untuk menghitungnya sebagai bagian dari program berurutan. Meskipun demikian, tidak mengherankan jika Jepang terbang lebih dulu. Pada 14 September 2007, tiga satelit menuju ke bulan - "Kaguya" besar dan dua yang kecil - Okinawa dan Ouna.


Kaguya Memisahkan Satelit Kecil, Gambar JAXA

"Kaguya" membawa 13 instrumen, di antaranya adalah kamera, spektrometer, radar, altimeter laser, detektor plasma, dan lainnya. Dua satelit kecil menggunakan jangkauan radio: Oka bertindak sebagai pengulang dan mengukur medan gravitasi bulan menggunakan efek Doppler, Ouna menggunakan interferometri dengan basis ekstra panjang untuk tujuan yang sama, karena efek Doppler tidak bekerja di dekat anggota badan bulan (probe dipindahkan ke samping, dan tidak dipercepat / diperlambat relatif terhadap pengamat terestrial).

Sebagai hasil karya "triad" Jepang, kami belajar banyak hal menarik. Pertama-tama, bertentangan dengan asumsi para ilmuwan, tidak ada titik di permukaan bulan yang menyala sepanjang waktu. Di wilayah kutub utara, iluminasi maksimum adalah 89%, dan selatan - 86%. Ini memaksakan persyaratan tertentu pada desain stasiun pendaratan sirkumpolar atau pangkalan bulan - jika selalu ada tempat yang menyala, maka panel surya dapat digunakan di sana tanpa perlu baterai. Tetapi zona bayangan konstan ditemukan dalam kelimpahan, dan ini bagus, karena di sana dingin dan dalam beberapa bentuk ada es air.


Peta Penerangan Pole, Gambar JAXA

Sayangnya, tidak mungkin untuk mendeteksi di permukaan es - kamera yang sangat sensitif, melihat ke kawah Shackleton, tidak melihat kecemerlangannya.


Foto Shackleton Crater, Gambar JAXA

Selain itu, peta Bulan yang sangat rinci dan anomali gravitasinya dikompilasi, serta lapisan basal dan regolith di laut bulan dan lapisan anorthosite di kawah Tycho ditemukan.

Sedikit lebih dari sebulan kemudian, pada 22 Oktober, orang Cina Chang'e-1 pergi ke bulan (dinamai dewi bulan). Proyek-proyek rekayasa berlangsung selama bertahun-tahun, jadi ini berarti bahwa pekerjaan itu dilakukan pada saat yang sama dan kita sudah dapat berbicara tentang "perlombaan". Peralatan Tiongkok sedikit lebih ringan (2,3 ton versus 2,9 Kagui), tetapi membawa 24 perangkat - kamera, spektrometer, radiometer, detektor partikel, altimeter laser, dan lainnya.


Chang'e 1 Model, Foto Museum Sains Hong Kong

Hasil peralatan adalah peta kualitas tertinggi bulan pada waktu itu dan banyak data tentang distribusi unsur-unsur kimia.


Distribusi besi, dalam paragraf b di sebelah kiri adalah data Chang'e-1, di sebelah kanan adalah 1994 American Clementine, sumber


Distribusi uranium (di atas) dan kalium di bulan, sumbernya

Setahun kemudian, pada 21 Oktober 2008 (yang juga berarti bahwa pekerjaan itu dilakukan secara paralel), penyelidikan India Chandrayan-1 dengan penetrator terbang ke bulan. Dia adalah yang paling ringan (1,3 ton), tetapi menjadi pembuat berita terbesar. Menurutnya, keberadaan air di bulan telah dikonfirmasi. Dan sekaligus dalam dua cara - dari perangkat orbital dan penetrator. Salah satu dari 11 instrumen ilmiah di satelit adalah American Moon Mineralogy Mapper, yang menurutnya mereka menerima peta distribusi air (biru) dan besi (merah) di bulan.


Distribusi air dan besi, gambar ISRO / NASA

Dan pada penetrator adalah spektrometer yang sangat sensitif, yang selama penurunan mencatat keberadaan molekul air di ruang dekat-bulan.


Puncak tertinggi pada 18 adalah air. Gambar ISRO

Selain itu, peralatan membantah kepercayaan luas bahwa regolith hampir sepenuhnya menyerap angin matahari. Pada kenyataannya, ternyata 20% direfleksikan kembali.


Distribusi refleksi angin matahari, gambar ISRO

Ketiga perangkat gelombang pertama menyelesaikan pekerjaan mereka pada tahun 2009. Jepang dan Cina terus dikeluarkan dari orbit, sementara yang India rusak dan masih berputar di sekitar bulan.

Cina terus maju

Pada akhir tahun 2000-an, Jepang dipandang sebagai pemimpin yang paling mungkin dari ras bulan Asia. Namun pada kenyataannya, itu ternyata Cina. Sudah pada 1 Oktober 2010, Chang'e-2 lepas landas, yang sebanding dalam durasi dan kompleksitas dengan NASA atau ESA. Setelah bekerja hingga musim panas 2011 di orbit bulan, wahana beralih ke orbit halo di sekitar titik Bumi-Bulan L2 (terletak di belakang Bulan), dan kemudian pergi ke asteroid (4179) Tautatis, yang berkunjung yang menjadi alat untuk bekerja komunikasi jarak jauh dan memeriksa fungsi jangka panjang stasiun antarplanet - telah terbang ratusan kali lebih jauh dari bulan dan masih berfungsi.



Tugas utama Chang-2 adalah menyusun peta terperinci dan memilih lokasi untuk pendaratan di masa depan. Untuk melakukan ini, ia dipindahkan ke orbit dengan titik pusat (titik lebih rendah) hanya 15 km. Hal ini memungkinkan untuk memperoleh peta stereoskopis dari seluruh permukaan dengan resolusi 7 meter per piksel dan gambar individu dengan resolusi 1,3 meter, hanya lima kali lebih buruk daripada pemegang rekor saat ini, NASA LRO, yang untuk ini ditransfer ke orbit diturunkan khusus setelah program utama.


Foto oleh Badan Antariksa Cina


Asteroid Tautatis. Foto Xinhua / CAS

Dan pada 2013, Cina berhasil menyelesaikan tahap kedua - soft landing. Aparat Chang'e-3 dengan penjelajah lunar Yutu berhasil mendarat pada 14 Desember, meskipun dengan kekurangan relatif terhadap area yang direncanakan.


Langkah pendaratan, foto Badan Antariksa Tiongkok


Lunokhod, foto badan antariksa Tiongkok

Penjelajah bulan bekerja selama 31 bulan (meskipun kehilangan kemampuan untuk bergerak dalam detik), tetapi stasiun pendaratan masih berfungsi (di musim panas, sinyal dicatat dari sana). Untuk pertama kalinya, sebuah observatorium jangka panjang muncul di permukaan bulan. Hasil karya ini adalah data geologi, pengamatan astronomi dan, tentu saja, foto bangga bendera China di permukaan bulan.


Struktur tanah di bawah situs pendaratan, data GPR, gambar CAS


Bola plasma Bumi dalam bentuk ultraviolet ekstrem, gambar CAS

Secara paralel, Cina mulai mempersiapkan langkah selanjutnya - pengembalian sampel tanah bulan. Untuk melakukan ini, pada tanggal 23 Oktober 2014, bangku uji Chang'e-5T1 diluncurkan ke Bulan, yang menguji solusi teknologi untuk pendaratan lunak di Bumi dari peralatan yang kembali dengan kecepatan ruang kedua.


Lander setelah mendarat

Hari ini dan besok

Tiongkok memiliki cadangan tahap kedua, pendaratan, dan penjelajahan bulan jika terjadi kegagalan Chang'e-3. Karena misi itu berhasil, tugas selanjutnya menjadi rumit. Oleh karena itu, mereka memutuskan untuk mengirim aparatus keempat ke ujung bulan. Tetapi untuk ini Anda perlu repeater - tidak mungkin untuk langsung menghubungi bagian belakang. Percobaan Chang'e-2 dengan titik Lagrange L ₂ dilakukan termasuk dan karenanya - untuk pengulang ini adalah orbit yang sangat nyaman.


Gambar masyarakat planet

Pada 20 Mei 2018, pesawat ruang angkasa Queqiao berangkat ke bulan. Nama ("Jembatan Magpie") diambil dari legenda Tiongkok , itu adalah jembatan burung melintasi Bimasakti, yang menghubungkan sepasang kekasih setahun sekali. Tugas utamanya adalah menjadi pengulang untuk sisi sebaliknya, tetapi peralatan ilmiah juga dipasang di atasnya - teleskop radio frekuensi rendah Belanda. Bersama dengan Queqiao, dua satelit seberat 45 pound, Longjiang-1 dan -2, terbang. Sayangnya, satu rusak dan tidak bisa memasuki orbit di sekitar bulan, tetapi yang kedua berfungsi dengan baik, ia mengamati langit dalam jangkauan radio dan mengambil foto - ia memiliki kamera yang dibuat oleh Arab Saudi.


Tata letak Queqiao, sumber


Pemandangan Bulan dari Longjiang 2, Foto CNSA

Dan pada 7 Desember 2018, Chang'e-4 terbang, yang harus mendarat di Kutub Selatan - cekungan Aitken. Desainnya sangat mirip dengan Chang'e-3, tetapi ada perbedaan. Mereka mengeluarkan teleskop ultraviolet dari platform pendaratan, tetapi memasang kamera kedua, dosimeter neutron, spektrometer frekuensi rendah (untuk mempelajari semburan matahari) dan wadah 3 kg dengan benih serangga dan telur, yang seharusnya membentuk ekosistem tertutup oksigen. Manipulator telah dihapus dari bajak, tetapi pemanas radioisotop dipasang (sekarang umur yang diharapkan 3 bulan), spektrometer VINS dan penganalisis partikel netral ASAN Swedia. Georadar ditinggalkan di baling-baling bulan, sehingga foto-foto akan dilengkapi dengan struktur tanah puluhan meter ke bawah.


Peluncuran berhasil, perangkat sekarang dalam perjalanan ke bulan. Lintasannya sangat bagus sehingga koreksi pertama pada hari Sabtu dibatalkan. Koreksi kedua dilakukan pada hari Minggu. Pendaratan diharapkan pada awal 2019, karena pertama perangkat akan memasuki orbit di sekitar bulan dan akan tinggal di sana selama beberapa waktu, memeriksa sistem dan mempersiapkan bulan.


Nah, kembali ke perlombaan bulan Asia, perlu dicatat bahwa pada 2019 akan ada dua acara lagi yang terkait dengannya. Pada tanggal 31 Januari, peluncuran misi India Chandrayan-2 dari kendaraan orbital dan pendaratan dengan rover bulan direncanakan. Dan pada bulan Desember 2019, misi pengiriman tanah Cina bulan pertama, Chang'e-5 akan lepas landas.