stringtranslate.com

Китайская программа исследования Луны

Китайская программа исследования Луны ( CLEP ; китайский :中国探月工程; пиньинь : Zhōngguó Tànyuè Gōngchéng ), также известная как Проект Чанъэ (китайский:嫦娥工程; пиньинь: Cháng'é Gōngchéng ) в честь китайской богини Луны Чанг е , — это продолжающаяся серия роботизированных миссий на Луну , проводимая Национальным космическим управлением Китая (CNSA).

Инженерная программа

Программа охватывает лунные орбитальные аппараты , посадочные аппараты , марсоходы и космические аппараты для возврата образцов , запускаемые с помощью серии ракет Long March . Компонент высадки человека на Луну, возможно, был добавлен в программу после того, как Китай публично объявил о планах высадки человека на Луну к 2030 году во время конференции в июле 2023 года. [1]

Запуски и полеты программы контролируются системой телеметрии, слежения и управления (TT&C), которая использует 50-метровые (160-футовые) радиоантенны в Пекине и 40-метровые (130-футовые) антенны в Куньмине , Шанхае и Урумчи для формирования 3000-километровой (1900-мильной) антенны VLBI . [2] [3] Запатентованная наземная прикладная система отвечает за прием данных по нисходящей линии связи.

В 2019 году глава Китайского национального космического управления Чжан Кэцзянь заявил, что Китай планирует построить научно-исследовательскую станцию ​​на южном полюсе Луны «в течение следующих 10 лет». [4]

Структура программы

Оуян Цзыюань , геолог и химик-космолог , является главным ученым программы. Е Пэйцзянь является главным командиром и главным конструктором программы. [5] [ необходим лучший источник ] Сунь Цзядун , аэрокосмический инженер , является генеральным конструктором программы, а Сунь Цзэчжоу — заместителем генерального конструктора. Ведущим менеджером программы является Луань Эньцзе. [ необходима ссылка ]

Китайская программа исследования Луны разделена на четыре основных операционных этапа, при этом каждая миссия служит демонстратором технологий в рамках подготовки к будущим миссиям. Китай приглашает к международному сотрудничеству в форме различных полезных нагрузок и роботизированной станции. [6]

Фаза I (роботизированная): Орбитальные миссии

Первый этап включал запуск двух лунных орбитальных аппаратов и в настоящее время фактически завершен.

Фаза II (роботизированная): мягкие посадочные модули/марсоходы

Вторая фаза продолжается [ когда? ] и включает в себя создание космических аппаратов, способных совершать мягкую посадку на Луну, и развертывание луноходов .

Фаза III (роботизированная): возврат образца

Третий этап включал миссию по сбору и возврату образцов лунного грунта .

Фаза IV (роботизированная): Лунная роботизированная исследовательская станция.

Фаза IV — это разработка автономной лунной исследовательской станции вблизи южного полюса Луны . [6] [13] [14] Программа фазы IV вошла в активную разработку в 2023 году после успешного завершения предыдущих трех фаз. [15]

Фаза пилотируемой миссии

В 2019 году Китай рассматривал предварительные исследования для пилотируемой миссии по высадке на Луну в 2030-х годах [24] [25] и, возможно, строительства аванпоста вблизи южного полюса Луны при международном сотрудничестве. [6] [24]

12 июля 2023 года на 9-м Китайском (международном) коммерческом аэрокосмическом форуме в Ухане , провинция Хубэй, Чжан Хайлянь, заместитель главного конструктора Китайского пилотируемого космического агентства (CMSA), публично представил предварительный план высадки двух астронавтов на Луну к 2030 году [1] с использованием пилотируемого космического корабля «Мэнчжоу» и пилотируемого лунного модуля «Ланьюэ» . [26] [27]

28 сентября 2024 года в Чунцине Китайское космическое агентство по пилотируемым полетам (CMSA) представило лунный скафандр для выхода в открытый космос, а также запросило предложения по названию для этого скафандра. [28]

2035 и далее: Международная лунная база и ее применение

В 2021 году Китай и Россия объявили, что будут строить лунную базу вместе, а также официально пригласили больше стран и международных организаций присоединиться к проекту Международной лунной исследовательской станции (ILRS), разрабатываемому двумя странами [29] в качестве альтернативы американской программе Artemis . [30] 24 апреля Китай объявил о создании Международной организации по сотрудничеству в области лунных исследований (ILRSCO), в которую вошли: Китай, Россия, Южная Африка, Беларусь, Азербайджан, Венесуэла, Пакистан и Египет. [31]

Список миссий

Проведенные миссии

  Плановая жесткая посадка   Планируемая мягкая посадка

Предстоящие миссии

Ключевые технологии

Самой большой проблемой на первом этапе программы была работа системы TT&C, поскольку ее передающая способность требовала достаточного диапазона для связи с зондами на лунной орбите. [34] Стандартная спутниковая телеметрия Китая имела дальность 80 000 километров (50 000 миль), но расстояние между Луной и Землей может превышать 400 000 километров (250 000 миль), когда Луна находится в апогее . Кроме того, зонды «Чанъэ» должны были выполнять множество маневров ориентации во время своих полетов к Луне и во время операций на лунной орбите. Расстояние через Китай с востока на запад составляет 5 000 километров (3 100 миль), [35] что создает еще одну проблему для непрерывности TT&C. В настоящее время сочетание системы TT&C и китайской астрономической наблюдательной сети удовлетворяет потребности программы «Чанъэ», [36] но лишь с небольшим отрывом.

Экологическая приспособляемость

Сложность космической среды, с которой столкнулись миссии «Чанъэ», предъявляла строгие требования к экологической адаптивности и надежности зондов и их приборов. Высокорадиоактивная среда в пространстве Земля-Луна требовала усиленной электроники для предотвращения электромагнитного повреждения приборов космического корабля. Экстремальный диапазон температур от 130 градусов Цельсия (266 градусов Фаренгейта) на стороне космического корабля, обращенной к Солнцу, до −170 градусов Цельсия (−274 градуса Фаренгейта) на стороне, обращенной от Солнца, предъявлял строгие требования к контролю температуры при проектировании детекторов.

Проектирование орбиты и управление последовательностью полета

Учитывая условия трехчастичной системы Земли, Луны и космического зонда , конструкция орбиты лунных орбитальных аппаратов сложнее, чем у спутников на околоземной орбите, которые имеют дело только с двухчастичной системой. Зонды «Чанъэ-1» и «Чанъэ-2» сначала были отправлены на высокоэллиптические околоземные орбиты. После отделения от своих ракет-носителей они вышли на переходную орбиту Земля-Луна с помощью трех ускорений на фазово-модулированной орбите. Эти ускорения проводились через 16, 24 и 48 часов после начала миссии, в течение которых выполнялось несколько корректировок орбиты и маневров ориентации, чтобы обеспечить захват зондов лунной гравитацией. После работы на орбите Земля-Луна в течение 4–5 дней каждый зонд выходил на лунную орбиту захвата. После выхода на свои целевые орбиты, проведения трех тормозных маневров и прохождения трех различных фаз орбиты «Чанъэ-1» и «Чанъэ-2» выполнили свои миссии.

Контроль отношения

Лунные орбитальные аппараты должны оставаться правильно ориентированными по отношению к Земле, Луне и Солнцу. Все бортовые детекторы должны быть направлены на лунную поверхность, чтобы выполнять свои научные миссии, антенны связи должны быть направлены на Землю, чтобы получать команды и передавать научные данные, а солнечные панели должны быть ориентированы на Солнце, чтобы получать энергию. Во время лунной орбиты Земля, Луна и Солнце также движутся, поэтому управление ориентацией представляет собой сложный трехвекторный процесс управления. Спутникам Чанъэ необходимо очень тщательно корректировать свою ориентацию, чтобы поддерживать оптимальный угол по отношению ко всем трем телам.

Избегание опасности

Во время второй фазы программы, в которой космические аппараты должны были совершить мягкую посадку на лунную поверхность, было необходимо разработать систему автоматического избегания опасностей, чтобы посадочные аппараты не пытались приземлиться на неподходящей местности. Чанъэ-3 использовал систему компьютерного зрения , в которой данные с направленной вниз камеры, а также 2 дальномерных устройств обрабатывались с помощью специализированного программного обеспечения. Программное обеспечение контролировало последние этапы спуска, регулируя положение космического аппарата и дроссельную заслонку его главного двигателя. Космический аппарат сначала завис на высоте 100 метров (330 футов), затем на высоте 30 метров (98 футов), пока он искал подходящее место для посадки. Марсоход Юйту также оснащен фронтальными стереокамерами и технологией избегания опасностей.

Международное сотрудничество

Chang'e 1: первый китайский лунный орбитальный аппарат, запущенный в 2007 году. Он нес прибор Европейского космического агентства (ESA) под названием D-CIXS, который измерял элементный состав лунной поверхности. Он также получил поддержку слежения и ретрансляции данных от наземных станций ESA в Австралии и Испании.

Chang'e 2: второй китайский лунный орбитальный аппарат, запущенный в 2010 году. Он был оснащен лазерным высотомером, предоставленным Немецким аэрокосмическим центром (DLR), который с высокой точностью картировал лунный рельеф. Он также использовал сеть дальнего космоса ЕКА для связи и навигации во время своей расширенной миссии к астероиду 4179 Toutatis.

Chang'e 3: первый китайский лунный посадочный модуль и луноход, запущенный в 2013 году. Он нес лунный ультрафиолетовый телескоп (LUT), разработанный Национальной астрономической обсерваторией Китая (NAOC) и Международной ассоциацией лунных обсерваторий (ILOA), который провел первые астрономические наблюдения с поверхности Луны. Он также получил поддержку ретрансляции данных от Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) NASA для посадки зонда Chang'e 3.

Chang'e-4: Первая миссия по посадке и исследованию обратной стороны Луны с четырьмя международными научными грузами из Нидерландов, Германии, Швеции и Саудовской Аравии. Она также получила поддержку от команды LRO NASA, российского радиоизотопного источника тепла, китайской станции дальней космической связи в Аргентине и станции слежения Европейского космического агентства.

Chang'e-5: Первая миссия по возвращению лунных образцов с 1976 года, с международным сотрудничеством в области телеметрии, отслеживания и управления со стороны Европейского космического агентства, Аргентины, Намибии, Пакистана и других стран и организаций. На борту также находился французский детектор магнитного поля. Ученые из разных стран, включая Австралию, Россию, Францию, США, Великобританию и Швецию, принимали участие в научных исследованиях с использованием китайских лунных образцов.

Сотрудничество с Россией

В ноябре 2017 года Китай и Россия подписали соглашение о совместном исследовании Луны и дальнего космоса. [37] Соглашение включает шесть секторов, охватывающих Луну и дальний космос, совместную разработку космических аппаратов, космическую электронику, данные дистанционного зондирования Земли и мониторинг космического мусора. [37] [38] [39] Россия также может стремиться к развитию более тесных связей с Китаем в области пилотируемых космических полетов, [37] и даже перенести свое сотрудничество в области пилотируемых космических полетов из США в Китай и построить пилотируемый лунный посадочный модуль. [40]

Галерея

Первая панорама с обратной стороны Луны, полученная с помощью посадочного модуля «Чанъэ-4» с марсоходом « Юйту-2».

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ abc Andrew Jones (17 июля 2023 г.). «Китай излагает предварительный план посадки экипажа на Луну». spacenews.com . Получено 24 июля 2023 г. .
  2. ^ ""嫦娥奔月"地面主干工程基本完成云南天文台巨型射电追踪望远镜年底投入使用" . Архивировано из оригинала 27 октября 2007 года.
  3. ^ "巨型望远镜送"嫦娥"飞月-望远镜,嫦娥-北方网-科技无限". Архивировано из оригинала 24 октября 2017 года . Проверено 9 марта 2007 г.
  4. ^ "Китай построит лунную станцию ​​примерно через 10 лет". phys.org .
  5. ^ "嫦娥工程总指挥兼总设计师叶培建" [командир проекта Чанъэ и главный конструктор Е Пэйцзянь]. Соху . 22 октября 2007 года . Проверено 7 июня 2017 г.
  6. ^ abcd Пресс-конференция Чанъэ-4. CNSA, трансляция 14 января 2019 г.
  7. ^ ""嫦娥一号"发射时间确定 但未到公布时机" . Информационное агентство Синьхуа . 7 июля 2007 г. Архивировано из оригинала 7 февраля 2012 г. Проверено 12 июля 2007 г.
  8. ^ "阅读文章" . Архивировано из оригинала 5 марта 2016 года.
  9. ↑ Остин Рамзи (16 декабря 2013 г.). «Китай празднует запуск лунного зонда и объявляет о планах возвращения». The New York Times . Получено 16 декабря 2013 г.
  10. ↑ Риверс, Мэтт; Реган, Хелен; Цзян, Стивен (3 января 2019 г.). «Китайский луноход успешно приземлился на обратной стороне Луны, сообщают государственные СМИ». CNN . Получено 3 января 2019 г.
  11. ^ "Китай извлек образцы лунного грунта с аппарата "Чанъэ-5" после сложной 23-дневной миссии". SpaceNews . 16 декабря 2020 г. . Получено 16 декабря 2020 г. .
  12. ^ CNSA. «Китайский Chang'e-5 доставил 1731 килограмм образцов с Луны». Архивировано из оригинала 4 января 2021 г.
  13. ^ abc Планы Китая по исследованию дальнего космоса и исследованию Луны до 2030 года. (PDF) Сюй Линь, Цзоу Юнляо, Цзя Инчжо. Space Sci ., 2018, 38(5): 591-592. doi :10.11728/cjss2018.05.591
  14. ^ Предварительный план Китая по созданию лунной исследовательской станции в течение следующих десяти лет. Цзоу, Юнляо; Сюй, Линь; Цзя, Инчжо. 42-я научная ассамблея КОСПАР. Состоялась 14–22 июля 2018 г. в Пасадене, Калифорния, США, Тезисы доклада. B3.1-34-18.
  15. ^ "Китай продвигает программу исследования Луны". Синьхуа . 6 февраля 2023 г. Получено 7 февраля 2023 г.
  16. ^ ab China N' Asia Spaceflight [@CNSpaceflight] (24 ноября 2022 г.). «Обновление:2024 Ретрансляция данных Цюэцяо-22025 Возвращение лунного образца с обратной стороны Луны Чанъэ-62026 Посадка Луны Чанъэ-7 на Южном полюсе2028 Базовая модель лунной исследовательской станции Чанъэ-8» ( Твит ) – через Twitter .
  17. ^ ab Jones, Andrew (8 июля 2021 г.). «Китайская миссия Chang'e 6 соберет лунные образцы с обратной стороны Луны к 2024 году». Space.com . Получено 9 июля 2021 г. .
  18. ^ «大陸「嫦娥六號」明年5月發射 擬帶回月球背面岩石採樣» (на традиционном китайском языке). 聯合報. 25 апреля 2023 г. Проверено 25 апреля 2023 г.
  19. ^ "Lunar plans for phase IV". Архивировано из оригинала 15 апреля 2019 года . Получено 13 января 2019 года .
  20. ^ Лунная программа следующий план
  21. ^ Джонс, Эндрю (6 мая 2024 г.). «Китайский Chang'e-6 везет на Луну неожиданный марсоход». SpaceNews . Архивировано из оригинала 8 мая 2024 г. . Получено 8 мая 2024 г. .
  22. ^ abcd Джонс, Эндрю (28 ноября 2022 г.). «Китай намечает путь к исследованию Луны и дальнего космоса». SpaceNews . Получено 29 ноября 2022 г. .
  23. ^ Будущие китайские лунные миссии. Дэвид Р. Уильямс, НАСА. Доступ 7 ноября 2019 г.
  24. ^ ab Китай излагает свои амбиции по колонизации Луны и строительству «лунного дворца». Эхо Хуан, Quartz . 26 апреля 2018 г.
  25. ↑ Китай готовит первую пилотируемую миссию на Луну. Бен Бланшар, Independent . 7 июня 2017 г.
  26. ^ Джонс, Эндрю (29 мая 2023 г.). «Китай нацелился на пилотируемую посадку на Луну до 2030 года». SpaceNews . Получено 28 октября 2023 г. .
  27. ↑ Чжао, Лэй (24 февраля 2024 г.). «Раскрыты названия китайского лунного посадочного модуля и нового космического корабля для экипажа». China Daily . Получено 4 марта 2024 г.
  28. ^ "Китай представил лунный скафандр для пилотируемой миссии на Луну". Spacenews . Получено 10 октября 2024 г. .
  29. ^ «Китай и Россия открывают проект лунной базы для международных партнеров, появляются первые подробности». 26 апреля 2021 г.
  30. ^ "Лунная исследовательская станция: Россия и Китай почти готовы подписать пакт о «лунной базе», который будет конкурировать с Artemis Accords - Рогозин". Последние новости Азии, Ближнего Востока, Евразии и Индии . 1 июня 2022 г.
  31. ^ @CNSpaceflight (24 апреля 2023 г.). «CNSA объявляет о создании Международной организации по сотрудничеству в области лунных исследований, а государства-основатели должны подписать соглашение к июню» ( твит ) – через Twitter .
  32. ^ "Китайский орбитальный аппарат Chang'e-5 возвращается на Луну". SpaceNews . 6 сентября 2021 г. . Получено 8 сентября 2021 г. .
  33. ^ Джонс, Эндрю (1 июня 2024 г.). «Чанъэ-6 приземлился на обратной стороне Луны, чтобы собрать уникальные лунные образцы». SpaceNews . Получено 1 июня 2024 г.
  34. ^ Шэнь, Ронгцзюнь; Цянь, Вэйпин (29 сентября 2012 г.). Труды 26-й конференции по технологиям космических аппаратов TT&C в Китае. Springer. ISBN 9783642336621.
  35. ^ «Расположение Китая, его размеры, сухопутные границы, длина береговой линии и морские претензии».
  36. ^ «Китай создает передовую сеть слежения и управления космическими аппаратами». www.spacedaily.com .
  37. ^ abc Китай и Россия договорились о сотрудничестве в исследовании Луны и дальнего космоса, а также в других областях. Архивировано 27 августа 2019 года в Wayback Machine GB Times . 2 ноября 2017 года.
  38. ↑ Россия и Китай добавят лунные проекты в совместную программу космического сотрудничества. ТАСС , Россия. 11 июля 2018 г.
  39. ^ Китай и Россия договорились о сотрудничестве в области исследования Луны и дальнего космоса. Джанет Р. Агилар, Tunisie Soir . 3 марта 2018 г.
  40. ^ Российское космическое агентство может разорвать отношения с США, чтобы наладить отношения с Китаем. Анатолий Зак, Popular Mechanics . 7 марта 2018 г.

Внешние ссылки

На Викискладе есть медиафайлы по теме « Китайская программа исследования Луны» .