A deusa da lua vai voltar com o solo

Na noite de 23 a 24 de novembro, a estação interplanetária Chang'e-5 irá para a Lua, que terá que fazer um pouso suave, coletar amostras de solo e devolvê-las à Terra. Se tudo correr bem, a China se tornará o terceiro país a entregar solo da Lua, depois dos EUA (programa Apollo) e da URSS (estações automáticas Luna-16, -20, -24). A estação consiste em até quatro veículos e tem um plano de vôo complexo com a primeira ancoragem automática na órbita lunar, então os próximos vinte e três dias prometem ser emocionantes.





Foto: Xinhua



Outro grande passo



O programa lunar da China consiste racionalmente em etapas sucessivas e cada vez mais complexas. Tudo começou com orbitadores. O Chang'e-1 foi lançado em 24 de outubro e entrou na órbita da Lua em 5 de novembro de 2007. O dispositivo foi equipado com uma câmera estéreo e coletou dados sobre os quais construíram um mapa tridimensional preciso de nosso satélite natural. Pouco menos de dois anos depois, a estação foi desorbitada de forma controlável e esmagada contra a Lua em 1º de março de 2009. Chang'e-2 foi lançado em 1º de outubro de 2010. A estação entrou em uma órbita com uma altitude de 15 a 100 km e tornou possível mapear a Lua com uma resolução de até 1,3 metros por pixel. Uma característica interessante do aparelho é que ele não foi quebrado e deixado na órbita da lua. 8 de junho de 2011 "Chang'e-2" iniciou a transição para o ponto Lagrange L 2do sistema Sol-Terra (localizado atrás da Terra), chegando lá em 25 de agosto e se tornando a primeira estação interplanetária da história a realizar tal manobra. A missão foi estendida ainda mais, e a espaçonave deixou o ponto L 2 , saiu do poço gravitacional da Terra e, em 13 de dezembro de 2012, passou pelo asteróide (4179) Tautatis. A conclusão da missão ainda não foi anunciada oficialmente e agora a estação é usada para testar comunicações em longas distâncias.





Grande maneira do pequeno "Chang'e-2"



O próximo passo lógico foi um pouso suave. O Chang'e-3 decolou em 1º de dezembro de 2013 e pousou com sucesso no dia 14. Além do módulo de pouso (peso inicial 3800 kg, seco 1.200 kg), havia também um pequeno rover Yuytu ("lebre de jade", em homenagem à silhueta de uma lebre que pode ser vista na Lua) pesando 120 kg. O rover percorreu apenas 114,8 metros, mas até 2016 funcionou como um laboratório científico imóvel. "Chang'e-3" ainda está funcionando.





O panorama do local de pouso



"Chang'e-4" também consistia em um módulo de pouso e um rover, mas pela primeira vez na história ele pousou do outro lado da lua. Lançado em 7 de dezembro de 2018, pousou com sucesso na cratera von Karman em 3 de janeiro de 2019. E para poder se comunicar com ele, preliminarmente, em 2018, na área do ponto L 2No sistema Terra-Lua, foi lançado o satélite "Quetqiao" ("Ponte Magpie", segundo a lenda, conectando os amantes).





Fragmento do panorama do local de pouso



O próximo passo óbvio é devolver o solo. Mas primeiro valeu a pena testar a tecnologia. E o veículo de teste especial "Chang'e-5T1" decolou em 23 de outubro de 2014, circulou a lua e retornou à Terra com sucesso em 31 de outubro.





Veículo de descida após o pouso



Em termos de tamanho e proporções, o veículo de descida é uma espaçonave reduzida da espaçonave Soyuz (ou em muitos aspectos a espaçonave da espaçonave chinesa Shenzhou baseada nela). O retorno bem-sucedido do Soyuz da Lua em uma versão não tripulada foi testado na URSS (Sondas 4-8), mas mais um teste não prejudicou o caso. E o bloco de reforço do veículo de lançamento que voava com ele entrou em órbita ao redor da Lua, onde fez duas abordagens ao ponto calculado para verificar o futuro encaixe do Chang'e-5.



Foguete



Nos planos iniciais, o "Chang'e-5" deveria voar de volta em 2017, mas o principal fator inibidor era o veículo de lançamento. O dispositivo inevitavelmente acabou sendo bastante pesado e exigia o veículo de lançamento mais pesado disponível na China, o Grande 5 de Março (25 toneladas para a órbita baixa, 9,4 toneladas para a lua). Porém, no segundo lançamento, em 2 de julho de 2017, ocorreu um acidente em um dos motores da unidade central (segunda etapa), ocasionando a perda do foguete e da carga útil. Após o retrabalho do motor, novos problemas foram descobertos, o que atrasou o retorno aos voos, e a "Longa Marcha" reiniciou apenas em 27 de dezembro de 2019. O "Chang'e-5" será apenas o sexto lançamento deste veículo lançador.





Remoção do foguete no início



Plano de vôo



Infelizmente, não sabemos sobre a hora exata de início e os estágios da missão. A julgar pelas áreas declaradas perigosas para o transporte marítimo e a aviação, o lançamento ocorrerá no dia 24 de novembro das 04:00 às 07:00, horário de Pequim (segunda a terça à noite, das 23:00 às 02:00, horário de Moscou). Outras fontes, de acordo com supostas informações privilegiadas, liguem para 20:25 - 21:15 UTC (23:25 - 00:15, horário de Moscou). Eles também tentam adivinhar a data do pouso na lua a partir, por exemplo, de imagens do ensaio da missão. Se a extrapolação estiver correta, Chang'e-5 deve pousar por volta das 20:30 UTC do dia 29 de novembro. A duração da missão está anunciada em 23 dias, portanto a devolução do módulo de pouso deve ser prevista para o dia 15 de dezembro. As etapas da missão também são conhecidas apenas em termos gerais.





Plano de vôo



Na órbita lunar, os veículos são separados - a etapa de vôo e o veículo de descida permanecem em órbita, aterrissam as etapas de pouso e decolagem. O dispositivo coleta aproximadamente 2 quilos de amostras de solo, da superfície e durante a perfuração, e as carrega para a fase de decolagem. O estágio de decolagem entra em órbita e recarrega as amostras no veículo de descida. A etapa de vôo com o veículo de descida é enviada para a Terra, e o veículo de descida com as amostras faz um pouso suave no local de costume, Mongólia Interior. Na verdade, este é um mini-Apollo não tripulado, havia as mesmas quatro etapas, exceto que o acoplamento foi realizado por uma pessoa usando um computador e instrumentos. É curioso que as estações soviéticas de recuperação de solo tivessem apenas três estágios. O primeiro proporcionou vôo e pouso, e o segundo foi lançado com um veículo de descida.O truque da balística soviética era que o segundo estágio era lançado exatamente no momento certo, estritamente verticalmente e desligava o motor quando uma determinada velocidade era atingida. Nesse caso, sem nenhuma correção da trajetória, o veículo de descida entrou na área de pouso calculada na Terra, embora com uma enorme sobrecarga, mais de 300 "iguais".





Plano de vôo em vídeo



Estação





Estação no complexo de montagem e teste



Sabe-se que a massa total do Chang'e-5 é de 8,2 toneladas, a fase de pouso é estimada em 3,8 toneladas e a fase de decolagem em 120 kg. O pouso é equipado com câmeras, espectrômetro, instrumentos de análise de solo e georadar. A coleta de amostra inclui um manipulador, amostradores de superfície, broca de impacto, mecanismo de transporte e carregamento e recipientes de amostra. Equipar a plataforma de pouso com equipamentos científicos sugere que ela pode funcionar por muito tempo, mas ao mesmo tempo há informações de que não possui um aquecedor de radioisótopo para sobreviver a uma noite lunar de duas semanas.





Modelo 3D da estação



Área de pouso



A área do Pico Rumker no Oceano das Tempestades foi escolhida como o local de pouso estimado. Os basaltos jovens são muito interessantes para os geólogos.





Área de pouso em relação a outras missões





Vários locais de pouso possíveis



Escolta de missão



No site da Agência Espacial Européia, você poderá saber que suas estações de rastreamento participarão da missão - logo após o lançamento, o Chang'e-5 rastreará a estação de Kourou (Guiana Francesa), e pouco antes do pouso - estação de Maspalomas (Ilhas Canárias).







Na China, outro dia, um complexo de quatro antenas de 35 metros foi colocado em operação na estação Kashi (“Kashgar”) do Centro de Controle de Satélite de Xi'an. Além disso, o navio de comunicações de longa distância "Yuanwan-3" deixou o porto para se comunicar com o dispositivo.







Emblema e nome



É curioso que a missão tenha até quatro emblemas:











Como os dispositivos anteriores da série, "Chang'e-5" tem o nome da deusa da lua.



Conclusão



Se a missão Chang'e-5 for bem-sucedida, o sexto veículo e os subsequentes irão operar na região do Pólo Sul. "Chang'e-6" entregará amostras de solo para a Terra, o sétimo aparelho levará uma estação de pouso, um rover e um "jumper", que se moverá sobre a superfície saltando em motores de foguete. O Chang'e-8, além de equipamento científico, levará demonstradores tecnológicos de extração de recursos e construção de instalações para testar as tecnologias de uma base lunar tripulada, que está planejada para ser construída na década de 2030.



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