Pirmoji ekspedicija į nematomą Mėnulio pusę

Chang’e-4 – Kinijoje sukurta automatinė kosminė stotis, skirta Mėnulio ir erdvės tyrinėjimams. 2019-01-03 ši kosminės stotis pateko į astronautikos istoriją – ji buvo pirmas žmogaus pagamintas objektas, sėkmingai nusileidęs nematomoje Mėnulio pusėje.

Chang’e-4 sukurtas panaudojant ankstesnę aparato Chang’e-3 kopiją. Tai platforma kiek įmanoma tiksliam minkštam nusileidimui Mėnulio paviršiaus numatytame rajone ir darbui jo paviršiuje. Ji atgabeno į Mėnulio nematomą pusę mėnuleigį Yutu-2. Nusileidimo platforma ir mėnuleigis turi mokslinių prietaisų komplektus, skirtus Mėnulio tyrimams, astronominiams stebėjimams ir biologiniams tyrinėjimams.

Chang’e-4 nusileidimo aparatas, nuleidęs mėnuleigį Yutu-2 ant Mėnulio paviršiaus

Mėnuleigis Yutu-2

Starto datą gruodžio 7 dieną  oficialiai paskelbė 2018-11-14 Pekine Azijos ir Ramiojo vandenyno kosminio bendradarbiavimo organizacijos forume Kinijos nacionalinės kosmoso agentūros tarptautinio bendradarbiavimo skyriaus direktorius Xu Yansong.

Xu Yansong

Chang’e-4 kelionę pradėjo 2018-12-07 18:23:34 UTC iš Xichang (Sičan) palydovų paleidimo centro antrojo startų komplekso. Raketa CZ-3B Y-30. Raketos su gretimais numeriais pakilo dar 2015 metais.

Xichang kosmodromas

Raketos CZ-3B startas su automatine kosmine stotimi Chang’e-4

Raketos lėkio pradžia vyko beveik tiksliai pagal apskaičiuotą ciklogramą. Po starto raketos lėkį kontroliavo Kinijos antžeminės stotys ir Ramiajame vandenyne plaukiojantys kosminių lėkių stebėjimo laivai Yuan Wang-3 ir Yuan Wang-7.

Kosminių lėkių stebėjimo laivas Yuan Wang-3

Kosminių lėkių stebėjimo laivas Yuan Wang-7

136 lėkio sekundę atsiskyrė keturi šoniniai greitintuvai, o 156 – ąją lėkio sekundę – raketos pirmoji pakopa. Antroji pakopa dirbo iki 343 lėkio sekundės, o trečioji – iki 591 sekundės, taip baigdama iškėlimą į žemą atraminę orbitą. Praėjus 829 sekundėms po starto raketos trečiosios pakopos variklis buvo dar kartą įjungtas ir atjungtas 1034 lėkio sekundę pasiekus automatinei kosminei stočiai Chang’e-4 reikiamą greitį. Dar po 100 sekundžių Chang’e-4 atskirta nuo raketos CZ-3B trečiosios pakopos. Kosminė stotis buvo išvesta į apskaičiuotąją orbitą, kurios perigėjus 200 km ir apogėjus 420000 km ir ji turėjo prilėkti prie Mėnulio paviršiaus po 110 valandų.

Pirmoji kosminės stoties Chang’e-4 lėkio trajektorijos korekcija buvo planuojama praėjus 17 h nuo jos savarankiško lėkio pradžios (po raketos trečiosios pakopos atskyrimo) – gruodžio 8 dieną 10:42 UTC, bet jos neprireikė, nes kosminė stotis buvo tiksliai išvesta.

Kosminio aparato masė starto metu apie 3780 kg. Didesnė dalis šios masės – apytiksliai 2500 kg – tenka kurui, kurį aparato variklių sistema sudegina, kad jam patekti į dirbtinio Mėnulio palydovo orbitą ir nusileisti ant Mėnulio paviršiaus. Pagrindinis variklis turi reguliuojamą trauk  nuo 1500 N iki 7500 N. Kosminio aparato valdymo sistema paskutiniame nusileidimo etape įvykdė kontroliuojamą nusileidimą ant Mėnulio paviršiaus nauja trajektorija, aplenkiant reljefo pavojingas vietas. Aparatas nutūpė ant keturių nusileidimo kojų. Nusileidusio Chang’e-4 aukštis 2,2 m, o su mėnuleigiu – 3,4 m. Apskritimo, einančio per nusileidimo kojų apačioje pritvirtintų lėkščių centrus, spindulys – 2,4 m.

Elektros energiją skrydžio į Mėnulį metu, skriejant jo dirbtinio palydovo orbita ir jo paviršiuje dienos metu tiekia dvi orientuojamos į Saulę foto elementų baterijos ir akumuliatorių baterijos. Nusileidimo aparato apšiltinimui naktį naudojami 120 W galios plutonio -238 radioizotopiniai šilumos šaltiniai ir termosifonas – dvejų fazių kontūras su natūralia dirbtinio skysčio cirkuliacija. Vienas iš šaltinių turi transformatorių ir pateikia nedidelį kiekį elektros energijos. Patiekiami nuo jo 2,5 W  naudojami naktinis aparato temperatūros matavimams.

Šešiaratis mėnuleigis Yutu-2 yra patobulinta ir labiau patikima ankstesnio mėnuleigio Yutu versija. Jo matmenys: ilgis – 1,5 m, plotis – 1 m, aukštis – 1,1 m (su stiebu ir kameromis). Mėnuleigio masė – 140 kg. Maitinimą teikia dvi Saulės elementų baterijos, atveriamos mėnulio dieną ir uždaromos naktį. Apšildymui naudojamas radioizotopinis šilumos šaltinis su termosifonu.

Važiuoklę sudaro rocker – bogie pakaba ir šeši elektra varantieji ratai, kurių plotis 15 cm ir skersmuo 30 cm su specialiais išsikišimais užkabinti gruntą. Rocker – bogie pakaba leidžia aparatui įveikti kliūtis, aukštesnes du kartus už jo ratų skersmenį, išlaikant visų ratų sąlytį su paviršiumi, kuriuo važiuojama. Be to ši pakaba efektyviai perskirsto svorį tarp transporto priemonės šonų įveikiant dideles kliūtis. Ant korpuso viršutinės plokštės sumontuotas pasukamas stiebas su navigacine ir panoramine stereo kameromis ir labai kryptinga antena. Ant mėnuleigio priekinio skydelio sumontuotos dvi kameros kliūtims aptikti, kelio apšvietimo lazerio matrica ir infraraudonųjų spindulių spektrometras. Mėnuleigio užpakalinėje dalyje pritvirtintas radioizotopų šiluminis blokas ir po Mėnulio paviršiumi esančių sluoksnių radaro antenos.

Chang’e-4 nusileidimo aparato moksliniai prietaisai ir įrenginiai


Komentarai apie “Pirmoji ekspedicija į nematomą Mėnulio pusę”

Parašykite komentarą

El. pašto adresas nebus skelbiamas. Būtini laukeliai pažymėti *