7 декабря с космодрома Сичан в провинции Сычуань был успешно запущен в космос автоматический аппарат «Чанъэ-4». В первые дни января 2019 года он должен достичь Луны и совершить первую в истории посадку на ее обратной стороне.
При подготовке миссии «Чанъэ-4» в качестве места посадки был выбран кратер фон Карман, находящийся в Бассейне Южный полюс – Эйткен. Этот кратер, имеющий 186 километров в диаметре, назван в честь американца венгерского происхождения Теодора фон Кармана (1881 – 1963), выдающегося специалиста по аэродинамике. В 1930-х годах в Калифорнийском технологическом институте среди учеников фон Кармана был Цянь Сюэсэнь, будущий «отец китайской космонавтики».
Место планируемой посадки «Чанъэ-4»
Поскольку спускаемый модуль «Чанъэ-4» будет работать на обратной стороне Луны, для связи с ним требуется спутник-ретранслятор. Поэтому еще в мае Китай отправил к Луне спутник «Цюэцяо» («Сорочий мост»). Название спутника взято из китайской легенды о сороках, раз в год образующих живой мост, чтобы возлюбленные, находящиеся по разные стороны Млечного пути, могли встретиться. «Цюэцяо» расположился возле точки Лагранжа L2 системы Земля – Луна, лежащей в 61 500 километрах от Луны с противоположной по отношению к Земле стороны.
После выхода на лунную орбиту «Чанъэ-4» при помощи своего основного двигателя с изменяемой тягой пройдет шесть стадий замедления, спускаясь с высоты 15 км до поверхности Луны. Во время спуска положение зонда будет контролироваться с помощью 28 малых двигателей. На высоте четыре метра основной двигатель автоматически отключится.
Стартовая масса космического корабля «Чанъэ-4» составляет около 3780 кг. На Луну попадет спускаемый модуль массой примерно 1200 кг. А от него отделится автоматический шестиколесный луноход массой 140 кг и размером 1,5 на 1 на 1 метр. Научное оборудование, установленное на спускаемом модуле, будет получать энергию за счет радиоизотопного термоэлектрического генератора. Луноход оснащен солнечной батареей. Работа стационарного модуля должна продлиться год, а лунохода – три месяца.
Стационарный спускаемый модуль
Луноход
На луноходе установлена панорамная камера (PCAM), которая должна обеспечить получение трехмерных изображений поверхности Луны. Недра будет исследовать георадар, а анализировать состав пород можно будет при помощи спектрометра видимого и инфракрасного диапазонов (VNIS). Его же можно применять для анализа газов в разреженной лунной атмосфере.
Еще на луноходе установлен прибор ASAN (Advanced Small Analyzer for Neutrals), разработанный в Шведском институте космической физики. Он будет исследовать взаимодействие солнечного ветра с поверхностью Луны с помощью регистрации потока «энергетически нейтральных атомов». Ранее считалось, что поток протонов солнечного ветра, попадающий на лунную поверхность, полностью поглощается грунтом. Но приборы индийского космического зонда «Чандраян-1» в 2008 году показали, что по крайней мере 20% из них «отскакивают» от поверхности, захватив с собой электрон от одного из атомов, с которыми они столкнулись, и превратившись после этого в нейтральный атом водорода. Процесс этот представляет большой интерес для ученых, так как именно бомбардировка лунного грунта протонами может быть источником образования воды и гидроксидных групп на Луне.
Ряд приборов имеется и на стационарной части спускаемого модуля. Там есть две камеры, низкочастотный спектрометр, предназначенный для исследования солнечных вспышек, а также нейронный дозиметр, созданный учеными Кильского университета. В особом герметичном контейнере весом три килограмма содержатся семена картофеля и арабидопсиса (Arabidopsis thaliana) и яйца тутового шелкопряда. Они будут участвовать в эксперименте, который призван проверить, смогут ли растения и насекомые образовать устойчивую систему. Предполагается, что, вылупившись из яиц, гусеницы шелкопряда будут выделять углекислый газ при дыхании, а растения – поглощать углекислый газ и выделять необходимый для гусениц кислород.
