Цивилизация
С космодрома в китайской провинции Хайнань стартовала тяжелая ракета-носитель «Чанчжэн-5» с чрезвычайно важной как для китайской, так и для мировой космонавтики миссией. Если все пройдет удачно, космический аппарат «Чанъэ-5» впервые за 44 года совершит мягкую посадку на Луну и отправит на Землю образцы собранного лунного грунта.
А Китай станет третьей страной после США и СССР, которой удалось доставить на Землю образцы лунного вещества.
Ранее на Землю с Луны доставляли грунт только три советские посадочные миссии и американские астронавты миссий «Аполлон».
Миссия «Чанъэ-5» — лишь один из этапов китайской лунной программы. Так, в январе 2019 года Китай стал первой в истории страной, успешно посадившей космический аппарат на противоположной стороне спутника Земли.
В рамках новой миссии космический аппарат будет выведен на промежуточную орбиту с наклонением 23,5 градуса, с которой начнет свой шестидневный перелет к Луне.
«Место посадки выбрано чрезвычайно мудро», — заявил журналу Nature Харальд Хисингер, геолог из Университета Мюнстера.
Китайских ученых интересует ранее не изученная область на Луне. Посадка будет совершена на Пик Рюмкера — горную вершину вулканического происхождения в северо-западной части видимой стороны.
По словам ученых, эта горная вершина, названная в честь немецкого астронома Карла Рюмкера, представляет собой наиболее позднее свидетельство вулканической активности на Луне, поэтому образцы, собранные там, должны стать наиболее молодыми по возрасту из всех, доставленных на Землю. Изучение этих материалов важно не только для понимания геологии Луны, но и для изучения других тел Солнечной системы в будущем.
Предполагается, что в этом месте Луны грунт содержит в большом количестве такие радиоактивные элементы, как торий, уран и калий.
Миссия состоит из посадочного аппарата, орбитера и возвращаемого модуля. Посадка на Луну запланирована на 29 ноября.
Пребывание на Луне должно ограничиться лунным днем, чтобы не дать замерзнуть электронике на борту спускаемого аппарата. Прилунившись, аппарат совершит бурение на глубину до двух метров и соберет порядка двух килограммов лунного вещества, поместив его в возвращаемый модуль, который затем должен состыковаться с орбитальным кораблем для отправки его на Землю.
Помимо инструментов для бурения на борту станции есть приборы для изучения поверхности на месте — минералогический спектрометр и проникающий радар. Кроме этого, на борту есть панорамная камера для получения высококачественных снимков места посадки. Питание аппарата будет производиться за счет солнечной энергии.
По плану специальный контейнер с веществом отправится к орбитальному модулю 2 декабря. После автоматической стыковки на орбите собранные образцы будут перенесены в возвращаемый модуль, который отправится на Землю 10 декабря. 15 декабря запечатанная капсула отделится от перелетного модуля и на парашюте совершит посадку в автономном районе Внутренняя Монголия в Китае для дальнейшей отправки в научные институты.
Миссия технически очень сложна и на многих этапах что-то может пойти не так, считает Клав Нил, геофизик из Университета Нотр-Дам (Индиана).
Лендер при посадке может разбиться или опрокинуться, а собранные образцы при перелете могут быть утеряны из контейнера.
«Мы все надеемся, что все сработает», — говорит он.
По словам Джемса Карпентера, специалиста по автоматическим станциям из Европейского космического агентства, стыковка на орбите Луны и передача образцов из лунного модуля станет «отличной репетицией для будущих пилотируемых исследований». Известно, что Китай намерен отправить своих астронавтов на Луну примерно в 2030 году.
В исследовании образцов будут принимать участие европейские организации. При этом американские ученые не получат доступа к информации, собранной в ходе миссии — по законам США использование государственных средств для сотрудничества с китайскими научными организациями запрещено.
В то же время Европейское космическое агентство — активный участник «Чанъэ-5»: его антенны будут отслеживать выполнение миссии на самых важных этапах полета. Сразу после запуска наземная станция слежения в Куру (Французская Гвиана) установит прямую связь с миссией и будет передавать данные о состоянии аппарата.
А станция Маспаломас в Испании будет отслеживать положение корабля на этапе его возвращения на Землю.
Большая часть собранных образцов будет отправлена в Национальную астрономическую обсерваторию Китайской академии наук, пояснил Чанлай Ли, заместить главного конструктора миссии.
Некоторая часть материалов будет храниться нераспечатанной в отдельном месте, часть выставится для всеобщего обозрения. Однако пока неизвестно, покинут ли территорию Китая собранные образцы. Китайское национальное космическое управление поддерживает международное сотрудничество и дает иностранным ученым доступ к образцам, если они работают вместе с китайскими исследователями, говорит Лонг Сяо, специалист в области космической геологии из китайского Геологического университета в Ухане.
Геолог Хисингер выразил надежду, что работа с китайскими лунными образцами будет выстроена подобно работе с образцами, доставленными астронавтами миссий «Аполлон» — путем заявок в NASA с описанием плана исследования.
Однако, напоминает Сяо, китайские ученые не были допущены к тем образцам из-за запрета для NASA сотрудничать с китайскими организациями.
Доставка грунта с новой локации на Луне может заполнить брешь в понимании учеными природы лунной вулканической активности. Собранные американскими и советскими миссиями материалы показали, что пик вулканической активности на Луне наблюдался 3,5 млрд лет назад, а затем она прекратилась.
Однако дальнейшие исследования открыли районы, где вулканическая активность могла наблюдаться еще 1-2 млрд лет назад.
Если китайские образцы подтвердят это предположение, «мы перепишем историю Луны», считает Сяо.
Изучение этих образцов способно объяснить, что служило источником этой активности так долго. «Луна небольшая, поэтому ее источники тепла должны были иссякнуть давным-давно», — пояснил американский геофизик Клав Нил.