7 декабря 2018 года в 21:24 по Москве с космодрома Сичан в Китае успешно стартовал зонд "Чанъэ-4". Ему предстоит стать первым аппаратом, прилунившимся на невидимой с Земли стороне естественного спутника нашей планеты.
"Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) уже рассказывали об этом проекте в общих чертах. Теперь поговорим о нём подробнее.
Стартовая масса космического зонда составляет 3780 килограммов. Из них около 1200 килограммов приходится на спускаемый аппарат, которому предстоит сесть на поверхность Луны. Последний несёт стационарный исследовательский модуль и ровер массой 140 килограммов. Как уточняет агентство "РИА Новости", это самый лёгкий из когда-либо работавших луноходов.
Ровер имеет шесть колёс с автономным приводом. Он будет управляться командами с Земли. Правда, прямой радиосигнал нашей планеты не сможет достичь обратной стороны Луны (на то она и обратная). Поэтому связь будет осуществляться через спутник Queqiao, вышедший на орбиту Луны в мае 2018 года.
Миссия рассчитана на три месяца. Всё это время стационарный аппарат будет получать питание от радиоизотопного генератора (РИТЭГ), а ровер – от солнечных батарей.
На борту "Чанъэ-4" на Луну отправилось семь научных приборов. Расскажем о каждом из них.
Камера LCAM, установленная на стационарном модуле, будет фотографировать поверхность Селены во время снижения и посадки.
Тот же модуль имеет ещё одну камеру, TCAM. Она будет работать после прилунения.
Наконец, аппарат несёт на борту приёмник LFS, анализирующий радиоволны низких частот, в том числе исходящие от самой Луны и Солнца. Через атмосферу Земли такие волны не проходят: они задерживаются ионосферой. Поэтому изучить их можно только из космоса.
Что же касается приборов на борту ровера, то, во-первых, это панорамная камера PCAM. Она будет снимать фотографии и видеоролики. Аппарат сможет передавать их на Землю в режиме реального времени.
Кроме того, луноход оснащён дозиметром LND. Диапазон энергий, доступных для регистрации, составляет для протонов 10–30 мегаэлектронвольт, для электронов – 60–500 килоэлектронвольт, для альфа-частиц – с 10–20 мегаэлектронвольт и для тяжёлых ионов – 15–40 мегаэлектронвольт. Это позволит изучить радиационную обстановку на поверхности Луны. Добавим, что источником названных частиц в основном является Солнце.
Кроме того, LND может регистрировать быстрые нейтроны в диапазоне энергий от 1 до 20 мегаэлектонвольт. Эти частицы испускаются при распаде радиоактивных элементов в недрах Луны, в том числе трития, тяжёлого изотопа водорода. Поэтому дозиметр поможет изучить химический состав пород и обнаружить запасы воды, если они найдутся под местом прилунения.
Радар LPR будет составлять карту лунных глубин.
Спектрометр VNIS, работающий в оптическом и ближнем инфракрасном диапазоне, будет определять химический состав лунных пород, регистрируя спектр отражённого ими солнечного излучения.
Анализатор ASAN будет регистрировать поток нейтральных атомов и положительных ионов над лунной поверхностью.
После выхода на орбиту Луны миссия пройдёт шесть стадий замедления, в результате чего окажется на высоте 15 километров над поверхностью. Здесь аппарат перейдёт в режим посадки. Он будет медленно опускаться, тормозя с помощью своего основного реактивного двигателя с тягой 7500 ньютонов. 28 небольших управляющих двигателей будут контролировать положение аппарата, не позволяя ему крениться или вращаться.
На высоте четырёх метров основной двигатель выключится, и аппарат сядет в режиме свободного падения. Напомним, что на Луне с её слабой гравитацией падение с такой высоты ничем зонду не грозит.
Точка посадки находится в кратере Карман, расположенном в бассейне Эйткен. Последнее образование – самый большой достоверно известный на Луне лавовый бассейн ударного происхождения. Его радиус составляет около 2500 километров, то есть почти четверть длины лунного экватора. Айткенский бассейн расположен в южном полушарии Селены вблизи полюса.
Возраст и геологические свойства этого грандиозного объекта недостаточно изучены, поскольку там ещё никогда не садились аппараты. Исследователи надеются, что новый луноход поможет пролить свет на многие вопросы, которые волнуют учёных.
Ранее "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) подробно писали о предшественнике "Чанъэ-4" – миссии "Чанъэ-3", доставившей на Луну ровер "Нефритовый заяц", который проработал на Селене 31 месяц. К слову, многие приборы нового зонда разрабатывались на основе оборудования этого лунохода.
