Китайский беспилотный космический корабль успешно сел на Луну
Китайский космический корабль совершил успешную посадку на Луне в рамках своей миссии по извлечению образцов лунной поверхности. Об этом 1 декабря сообщает Reuters со ссылкой на государственные СМИ Китая.
Миссия без экипажа Chang’e-5 (Чанъэ-5), названная в честь мифической китайской богини Луны, направлена на сбор лунного материала, чтобы помочь ученым узнать больше о происхождении этого естественного спутника Земли.
Миссия попытается собрать 2 кг образцов в ранее не посещаемой области на массивной лавовой равнине, известной как Oceanus Procellarum («Океан бурь»). Посадочный аппарат, который приземлился на поверхность Луны, был одним из нескольких космических кораблей, запущенных зондом Chang’e-5.
После приземления спускаемый аппарат должен просверлить землю с помощью роботизированной руки, а затем передать собранные образцы почвы и горных пород на подъемный аппарат, который взлетит и состыкуется с орбитальным модулем. Образцы будут отправлены в капсулу для обратного путешествия на Землю с последующей посадкой в регионе Китая Внутренняя Монголия.
Как сообщало EADaily, 24 ноября Китай запустил роботизированный космический корабль, чтобы доставить на Землю образцы почвы с Луны. Известно, что зонд должен находиться на поверхности Луны около двух дней, а вся миссия займет около 23 дней.
Если миссия будет завершена, как и планировалось, Китай станет третьей страной, получившей образцы почвы с Луны после Соединенных Штатов и Советского Союза.
Китай совершил свою первую посадку на Луну в 2013 году. В январе прошлого года зонд «Чанъэ-4» приземлился на обратной стороне Луны, совершив первую в мире подобную миссию.
Источник
Все за сегодня
Политика
Экономика
Наука
Война и ВПК
Общество
ИноБлоги
Подкасты
Мультимедиа
Наука
Прекрасные «объятья»: раскрываем тайны, стоящие за стыковкой «Чанъэ-5» (Синьхуа, Китай)
Ранним утром 6 декабря взлетный модуль космического аппарата «Чанъэ-5» успешно сблизился и состыковался с комплексом, состоящим из орбитального и возвращаемого модулей, и благополучно передал капсулу с лунными образцами возвращаемому модулю. Это первый случай в истории, когда китайский космический корабль достиг «трассы Кондратюка» (лунная орбита) и выполнил на ней стыковку. Благодаря наведению на большие расстояния и автономному управлению на близком расстоянии орбитальный и возвращаемый модуль постепенно сближались со взлетным модулем, а затем с помощью механической руки «захватили» его — так завершилась сближение и стыковка. Итак, что же такое метод «захвата»? Какие моменты этого процесса стыковки заслуживают особого внимания?
Совершенно оригинальный конструкторский замысел
«Механизм захвата имеет такие преимущества, как легкий вес, надежность захвата, простая конструкция и высокая точность стыковки. Поэтому мы использовали стыковочный механизм в виде механической руки на „Чанъэ-5″, а с помощью добавления механизма переключения соединительного рычага и собачки храповика реализуется интеграция функций стыковки и автоматического переноса образцов. Эти конструктивные решения применены впервые в мире», — сказал Чжан Юхуа, заместитель командира управления зондом «Чанъэ-5» Восьмой академии Китайской аэрокосмической научно-технической корпорации.
«Так называемый механизм захвата, образно выражаясь, похож на действие, когда мы берем в обе руки палку. Прикладывая силу с обеих сторон, мы можем крепко держать палку в руках». По словам Ху Чжэньюя, заместителя технического руководителя орбитального модуля «Чанъэ-5» Восьмой академии Китайской аэрокосмической научно-технической корпорации, стыковочный механизм, используемый зондом, состоит из трех комплектов рычагов захвата К-образной формы. Когда взлетный модуль приближается, нужно лишь точно нацелить три соединительных рычага стыковочной поверхности, а затем сжать «пальцы руки», чтобы осуществить плотное соединение двух модулей.
Контекст
Гуаньча: китайская миссия на Луну «раскрыла» обман американцев
Times: США не могут допустить, чтобы Китай выиграл космическую гонку
Китайцы: мы наконец-то узнаем, были ли американцы на Луне (Гуаньча)
Процесс захвата, соединения и переноса капсулы на первый взгляд прост, но не так-то просто реализовать его на летательном аппарате, стремительно движущемся на высоте 380 тысяч километров.
«Орбита Луны имеет временную задержку относительно орбиты Земли, а временной коридор невелик. Из-за этого требования к эффективности и своевременности чрезвычайно высокие, а задачи стыковки и переноса должны выполняться за один присест». Лю Чжун, технический руководитель систем механизма стыковки и переноса образцов Восьмой академии Китайской аэрокосмической научно-технической корпорации, дал разъяснение: «Весь процесс стыковки должен быть завершен в течение 21 секунды: 1 секунда на захват, 10 секунд на корректировку, 10 секунд на закрепление. Поэтому мы составили 35 резервных планов на случай неисправностей, от запуска до сближения и стыковки, все с использованием автоматического управления».
«Помощник стыковки» надежный и мощный
На этот раз микроволновый радиолокатор, разработанный для сближения и стыковки «Чанъэ-5» 25-м институтом Второй академии Китайской аэрокосмической научно-технической корпорации в качестве «помощника» для измерений на средних и больших расстояниях, успешно «руководил» завершением миссии по сближению и стыковке «Чанъэ-5».
Микроволновой радиолокатор — это комплекс, состоящий из основного радара и транспондера, установленных соответственно на орбитальном и взлетном модулях зонда «Чанъэ-5». Когда модули находятся на расстоянии около 100 километров друг от друга, микроволновой радар начинает работать, непрерывно обеспечивая подсистему управления навигацией параметрами относительного движения между двумя модулями космического аппарата и реализуя двустороннюю связь. Обе части космического зонда регулируют свое положение в полете в соответствии с радиолокационными сигналами до тех пор, пока стыковочный механизм орбитального модуля не захватит и не зафиксирует взлетный модуль. После этого капсула с образцами лунного грунта переносится с взлетного модуля на возвращаемый.
Сунь У, главный инженер микроволнового радиолокатора сближения и стыковки, сообщил, что в предыдущих миссиях китайский космический корабль много раз отрабатывал процедуру сближения и стыковки на низкой околоземной орбите с применением микроволнового радара. Отличные результаты доказали, что Китай уже успешно освоил технологию сближения и стыковки методом захвата. Но разница состоит в том, что в этот раз сближение и стыковка происходили на лунной орбите на расстоянии 380 тысяч километров от Земли, что намного сложнее предыдущих испытаний.
«По сравнению с низкой околоземной орбитой, условия на лунной орбите более сложные, и аппарату необходимо преодолевать гравитационное влияние Луны. Следовательно, в процессе автоматических сближения и стыковки предъявляются чрезвычайно высокие требования к микроволновому радару. Для этого команда разработчиков овладела рядом ключевых технологий», — сказал Сунь У.
Сближение и стыковка орбитального и взлетного модулей «Чанъэ-5» — это сложный напряженный процесс «погони большого за маленьким» при огромной разнице в масштабах, который требует от микроволнового радара невероятно высокой точности измерения углов. Хэ Чжунцинь, главный конструктор проекта микроволнового радара, сказал, что он используется главным образом для измерения на средних и больших расстояниях от 100 километров до 20 метров, и улучшение точности значительно повысило шансы на аккуратную стыковку.
Кроме того, взлетный модуль, оборудованный транспондером для стыковки, при посадке на Луну и движении по поверхности, неизбежно покрывается лунной пылью. Эти невидимые для глаза частицы могут серьезно влиять на точность измерения углов радаром.
Чтобы обеспечить безопасное путешествие по Луне, дизайнеры установили на транспондер пылезащитный чехол из специальных материалов: «Это словно надеть на аппарат защитные очки, чтобы „видящий на тысячу ли» (обр. дальновидный, прозорливый, прим. пер.) „Чанъэ-5″ не стал близоруким», — объяснил Цзи Бо, проектировщик 25 института.
Облегчение аппарата на каждый грамм имеет огромное значение
Фактически микроволновый радар, разработанный группой исследователей и разработчиков 25 института для нынешнего сближения и стыковки, является не только «видящим на тысячу ли», но и в большей степени «держащим ухо по ветру» (обр. иметь представление об окружающей обстановке, прим. пер.). Модернизированная версия радара стала меньше, мощнее и надежнее.
Помимо выполнения своей «основной работы» по измерению расстояний в процессе сближения и стыковки, микроволновый радар также «взял подработку»: он обеспечивал двустороннюю связь воздух-воздух между модулями космического аппарата. Режим коммуникации «один вопрос — один ответ» между радаром и транспондером был модернизирован до «коммуникационного диалога» между орбитальным и взлетным модулями зонда, реализуя двустороннюю передачу команд дистанционного управления и параметров дистанционного измерения.
«Раньше это было похоже на перекличку учеников учителем в классе: радар отправлял сообщение, а транспондер отвечал. Теперь же они также отвечают за передачу информации между взлетным и орбитальным модулями», — сказал Хэ Чжунцинь.
В то же время ученые, взяв за основу предыдущий микроволновой радар сближения и стыковки, вес которого и так уменьшился вдвое, на этот раз выполнили дальнейшие улучшения для облегчения устройства. «Облегчение аппарата на каждый грамм имеет огромное значение для миссии „Чанъэ-5″», — сказал Сунь У.
Материалы ИноСМИ содержат оценки исключительно зарубежных СМИ и не отражают позицию редакции ИноСМИ.
Источник
GT о запуске «Чанъэ-5»: прорыв в аэрокосмической истории Китая и основа для пилотируемых полётов на Луну
Рано утром во вторник 24 ноября китайская ракета «Чанчжэн-5 Y5» стартовала с космодрома Вэньчан в провинции Хайнань на юге страны, пишет Global Times. На борту носителя находился аппарат «Чанъэ-5», который успешно отделился от ракеты и направился к Луне, где он должен будет собрать образцы грунта, а после вернуться на Землю.
Как отмечает издание, несмотря на трудности, вызванные пандемией коронавируса, в этом году китайский авиационно-космический сектор уже провёл успешный запуск своего первого зонда для исследования Марса «Тяньвэнь-1». По мнению наблюдателей, текущая реализация проекта с «Чанъэ-5», который газета называет «одним из самых сложных и требующих больших усилий» в этой сфере, демонстрирует всё более зрелый потенциал КНР в космических разработках.
Главный редактор журнала Hangkong zhishi («Об авиации») Ван Янань рассказал Global Times, что передовые технологии, задействованные в этой миссии, могут рассматриваться как «беспилотный проект, который закладывает основу для будущих пилотируемых полётов на Луну». По словам эксперта по космосу из Пекина Пана Чжихао, анализ лунного грунта показывает, что из него можно извлечь воду и кислород, которые могут быть использованы в работе потенциальной лунной базы. Более того, как утверждает аналитик, учёные обнаружили в лунном грунте идеальный материал (гелий-3. — ИноТВ) для термоядерного синтеза, который может обеспечить человечество энергией на 10 тыс. лет вперёд.
Будущая китайская миссия «Чанъэ-6» также займётся сбором образцов лунного грунта для исследований и, как надеются разработчики, доставкой на луну международного экспериментального оборудования. «Чанъэ-7» займётся «всесторонним изучением» единственного спутника Земли, а «Чанъэ-8», по планам, исследует возможность создания международной исследовательской базы и опробует технологии 3D-печати, на которые, возможно, смогут полагаться будущие жители Луны.
«Чтобы построить исследовательскую базу на Луне, мы сначала должны понять, из чего она сделана, изучить состав грунта и геологическое строение, а затем использовать лунные ресурсы для своего освоения», — прокомментировал обозреватель Сун Чжунпин.
Как напоминает Global Times, запуск своей первой миссии на Луну «Чанъэ-1» Китай осуществил 24 октября 2007 года на собственной ракете-носителе «Чанчжэн-3A Y14». С тех пор в течение 13 лет КНР отправила в космос в общей сложности пять аппаратов серии «Чанъэ», названных в честь богини Луны, — «идеальный коэффициент успеха».
Ракета «Чанчжэн-5» длиной 57 м и взлётной массой порядка 870 т способна доставить на орбиту груз до 14 т, что прекрасно подходит для «Чанъэ-5», поскольку масса этого аппарата, одного из самых тяжёлых, которые когда-либо запускал Китай, составляет 8,2 т. По данным Китайского исследовательского института ракетной техники, в ходе 14-го пятилетнего плана на 2021—2025 годы носитель «Чанчжэн-5» будет использоваться в миссиях по созданию первой китайской космической станции.
Руководитель проекта «Чанчжэн-5» Ли Минхуа объяснил, что эта ракета — единственная из серии, которая способна доставить столь тяжёлые грузы на околоземную орбиту, чтобы затем вывести их на траекторию полёта к Луне.
Как ожидается аппарат «Чанъэ» должен будет провести два дня на Луне, собрать порядка 2 кг образцов грунта и вернуться обратно. При успехе это станет «прорывом в авиакосмической истории Китая», подчёркивает Global Times. Большую сложность представляет как взлёт с лунной поверхности, так и стыковка с орбитальным модулем, находящимся на орбите спутника, в 380 тыс. км. от Земли — такого до этого ещё никто не делал.
Источники рассказали газете, что эксперты Китайского исследовательского института ракетной техники разработали «полубаллистический» способ входа «Чанъэ-5» в земную атмосферу. Подобно тому, как запущенный особым образом камень прыгает по воде, возвращаемая капсула сначала «занырнёт» в атмосферу, а затем снова из неё выйдет, что позволит уменьшить скорость с предполагаемой второй космической до первой, и уже затем пойдёт на посадку. По словам Вана Янаня, такой способ позволит снизить риск повредить капсулу и поможет сберечь образцы.
По информации Global Times, на Луне «Чанъэ-5» приземлится в районе Океана бурь, в области, где ещё не бывали ни люди, ни другие луноходы.
Газета отмечает, что в 1970-е Советский Союз успешно осуществил три миссии, в которых возвращаемые аппараты в общей сложности доставили 330 граммов образцов лунного грунта. Как обратил внимание Пан Чжихао, столь большая разница в весе с запланированными китайскими 2 кг свидетельствует о значительном прогрессе в технологиях за прошедшие десятилетия. Эксперт объяснил, что в 70-е СССР проводил запуск непосредственно с лунной поверхности без стыковки с орбитальными модулями, поэтому груз, который мог взять с собой аппарат, был предельно ограничен. В случае «Чанъэ-5» стыковка с орбитальным модулем позволит сэкономить на запасах необходимого для взлёта топлива и взять с собой больше образцов.
Источник