Hiina Rahvavabariik jätkab tööd oma projektidega raketi- ja kosmosevaldkonnas. Võib -olla kõige julgem ja ambitsioonikam on Kuu -uurimisprojekt. Hiina spetsialistid on oma kuuprogrammi raames juba välja töötanud ja ellu viinud mitmeid projekte ning jätkavad tööd uute kosmoselaevade kallal. Lähitulevikus saadetakse Kuule veel üks seade. Esimest korda Hiina astronautika ajaloos on kavas Maale toimetada Kuumulla proovid.
Tuletame meelde, et Hiina raketi- ja kosmosetööstus astus juba ammu esimesed sammud Maa ainsa loodusliku satelliidi uurimisel. Esimesed tegelikud tulemused saadi 2007. 24. oktoobril 2007 käivitati kanderakett koos kosmoselaevaga Chang'e-1. See seade ja kõik järgnevad "Kuu sihtkoha" arengud said oma nime Hiina mütoloogia iseloomu auks, kes oli otseselt seotud Kuuga (mõnes müüdis nimetatakse Chang'e isegi Kuu jumalannaks). Mõni päev hiljem sisenes kuumoodul määratud orbiidile ja hakkas koguma teavet Kuu pinna kohta. Aasta jooksul uuris seade satelliidi pinda, mis oli vajalik selle üksikasjaliku kolmemõõtmelise kaardi koostamiseks. 1. märtsil 2009 eemaldati Chang'e-1 toote orbiit ja see kukkus Kuu pinnale.
Raske kanderakett "Changzheng-5" enne esimest käivitamist, november 2016. Foto: Hiina kosmosetehnoloogia akadeemia / cast.org.cn
1. oktoobril 2010 käivitati missioon Chang'e-2. Seekord oli kosmoseaparaadi eesmärk uurida antud kuupiirkonda, kus see pidi tegema järgmise kuumooduli pehme maandumise. Pärast kõiki nõutavaid toiminguid viidi Chang'e-2 L2 Lagrange punkti (Maa-Kuu süsteem) ja saadeti seejärel asteroidi (4179) Tautatis poole. 2012. aasta lõpus tehti pilte taevakehast, misjärel uurimisvahend läks sügavasse kosmosesse.
Kuu lendamine koos selle pinna uurimisega oli Hiina kuuprogrammi esimene etapp. Teise etapi raames tehti ettepanek maandur koos roveriga pardal looduslikule satelliidile toimetada. 2013. aasta detsembri alguses saadeti Chang'e -3 moodul koos Yuytu kuukulguriga (Jade Hare - Chang'e satelliit) Kuule. Kuu keskel tegi sõiduk antud piirkonnas pehme maandumise. Tähelepanuväärne on see, et see missioon tegi Hiina Rahvavabariigist kolmanda riigi maailmas, kellel õnnestus Kuule uurimisseade paigutada. Varem suutsid seda teha ainult Nõukogude Liit ja USA. Pärast maandumist lahendati missiooni Chang'e-3 ülesanded erinevate tehniliste probleemide tõttu vaid osaliselt.
Hiina raketi- ja kosmosetööstus valmistub praegu oma Kuu -uurimisprogrammi kolmandaks etapiks. Seekord ei ole kosmoselaevade ülesanne mitte ainult maanduda satelliidi pinnale, vaid ka koguda mullaproove koos nende järgneva Maale toimetamisega. See ülesanne peaks lahendama missiooni Chang'e-5 käigus. Lisaks oli mõnede probleemide lahendamiseks vaja välja töötada kosmoselaev "Chang'e-5T1".
Jaama Chang'e-3 maandumismoodul. Foto Spaceflight101.com
Enne missiooni Chang'e-5 käivitamiseks valmistumist otsustati teha eeluuringud, kasutades Chang'e-5T1 analoogjaama. Erinevalt täieõiguslikust automaatsest Kuujaamast sisaldas tähtedega "5T1" toode ainult platvormil DFH-3A asuvat hooldusmoodulit ja laskumissõidukit. Missiooniks oli lennata mööda Kuud mööda etteantud trajektoori, millele järgnes naasmine Maale ja laskumissõiduki mahajätmine. Selline lend pidi näitama arendatava kosmoselaeva Chang'e-5 potentsiaali ning seda oli vaja ka vajalike muudatuste määramiseks.
23. oktoobril 2014 käivitati kanderakett Changzheng-3C Xichangi kosmodroomilt (Sichuani provints) ja viis kosmosesõiduki Chang'e-5T1 etteantud trajektoorile. Kuule lendamiseks ja selle orbiidi läbimiseks kulus umbes viis päeva, pärast mida suundus seade tagasi Maale. 31. oktoobril viskas teenindusmoodul maanduri maha, pärast seda maandus see Sise -Mongoolia autonoomses piirkonnas. Järgmise paari nädala jooksul tehti mitmeid orbiidi kohandusi, mille järel Chang'e-5T1 läks tagasi Kuule. Novembri lõpus lasti seade orbiidile L2 Lagrange punkti lähedale, kus plaaniti see uuteks uuringuteks alles jätta.
Hiina meedia avaldas 2017. aasta alguses teavet projekti Chang'e-5 hetkeseisu ja kosmosetööstuse praeguste plaanide kohta. Selleks ajaks olid Hiina riiklik kosmoseamet ning raketi- ja kosmosetööstuse ettevõtted suutnud tulevase missiooni ettevalmistamisel piisavalt edusamme teha. Lisaks määrati jaanuariks uue kosmoselaeva stardikuupäevad. Niisiis, uue projekti esimesed tulemused peaksid laekuma sel aastal.
Lunokhod "Yuytu" Kuu pinnal. Foto Spaceflight101.com
Ametlike teadete kohaselt toimub Chang'e-5 missiooni käivitamine novembris. Kuu lõpuks siseneb robot -Kuujaam Maa satelliidi orbiidile ja laseb seejärel maanduri maha, mille ülesandeks on viia läbi pinnauuringud ja koguda proove. Tõsiste tehniliste probleemide puudumisel on järgmise aasta alguseks Hiina teadlaste käes uued regoliidi osad ja seda üsna suurtes kogustes.
Olemasolevate andmete kohaselt on automaatjaam "Chang'e-5" üsna suur ja raske kompleks, mis koosneb mitmest põhikomponendist. Kõigi määratud ülesannete lahendamiseks kasutatakse spetsiaalse varustusega mooduleid kogumassiga 8200 kg. Sellega seoses teostab jaama käivitamist raske klassi kanderakett "Changzheng-5".
Sellel raketil on kolmeastmeline konstruktsioon ja see on võimeline laskma madala maaga orbiidile kuni 25 tonni lasti. Erineva astme mootorid ja kiirendid kasutavad oksüdeerijana petrooleumi või veeldatud vesinikku koos vedela hapnikuga. Möödunud aasta novembri alguses tegi rakett Changzheng-5 oma esimese lennu. Teine ja viimane turuletoomine toimus tänavu 2. juulil. Mõlemal korral saadeti raketid välja Wenchangi kosmodroomilt (Hainani saar). Järgmine turuletoomine on kavandatud novembris. Sel juhul saab Chang'e-5 jaamast kanderaketi kasulik koormus. Tulevikus saab kuuprogrammi raames taas kasutada uut tüüpi raketti.
Kuumulla kogumise probleemi ja sellele järgneva proovide Maale tagasitoomise probleemi lahendamiseks peaks kosmoselaev Chang'e-5 koosnema mitmest põhikomponendist: orbitaal-, maandumis-, õhkutõusmis- ja tagasipöördumismoodul. Samuti avaldati varem teavet roveri kasutamise võimaluse kohta, kuid tulevikus otsustati ilmselt selline toode üle kanda järgmisele missioonile. Seega kogutakse mullaproove maanduri vahetus läheduses. Sellegipoolest tuleb märkida, et sel juhul on missiooni edukas lõpuleviimine Hiina astronautika jaoks tõeline läbimurre.
Eksperimentaalne kosmoselaev "Chang'e-5T1". Joonis Space.skyrocket.de
Paljulubava kompleksi üks suurimaid osi on orbitaalmoodul, mis on loodud tagama teiste komponentide kohaletoimetamise Kuule ja tagasi Maale. See võtab vastu silindrikujulise korpuse, mille külgedele on päikesepaneelid lendu paigutatud. Moodul on varustatud ka elektrijaamaga, millel on kütusepaagid, juhtimisseadmed ja korpus maandumismooduliga ühendamiseks. Korpuse sees asub eraldi tagasivoolumoodul.
Avaldatud piltide kohaselt on maandur platvorm, millel on mitu kerget torukujulist tuge ja spetsiaalse varustuse komplekt. Tehakse ettepanek varustada see päikesepaneelide, akude, juhtseadiste ja seadmetega mulla kogumiseks. Selle toote kere katusest saab stardimooduli stardiplatvorm. Seega on maanduril võimalik proove koguda ja tagada nende kohaletoimetamine Kuu orbiidile. Aruannete kohaselt on maanduri kogumass 1200 kg.
Maandurikorpusele tehakse ettepanek paigaldada löökpuurimise põhimõtet järgiv pinnase kogumissüsteem. Liigutatava toe abil viiakse puur mulla pinnale, misjärel saab sellesse puurida väikesi auke. Proovide transportimiseks on välja töötatud spetsiaalsed silindrilised mahutid. Pärast proovi laadimist suletakse anum hermeetiliselt ja asetatakse stardimooduli sobivasse ruumi. Väidetakse, et kosmoselaevad suudavad Maale tuua 2 kg regoliiti.
Laskumissõiduk Chang'e-5T1. Foto Wikimedia Commons
Maandumismoodul saab osa uuringutest läbi viia otse kohapeal. Selleks on ta varustatud mõne spetsiaalse varustusega. Pardal on tööriistad mulla koostise analüüsimiseks, mullagaasianalüsaator, mineraalspektromeeter jne. Juhitavate ja automatiseeritud süsteemide töö juhtimiseks võtab moodul vastu kaamerad, maandumisvaatlusseadmed ja muud seadmed.
Chang'e-5 projektis välja pakutud stardimoodul on suhteliselt kompaktne ja kerge seade, millel on oma elektrijaam ja juhtimissüsteemid, samuti sahtel mahutite laadimiseks proovidega. Nagu avaldatud andmetest järeldub, saab kasulikku koormakonteinerit üle kanda kompleksi teistele komponentidele. See on vajalik pinnase Maale transportimise hõlbustamiseks.
Jaama Chang'e-5 taastatav moodul töötati välja, kasutades Shenzhou seeria mehitatud kosmoseaparaatide loomise ja käitamise kogemusi ning seetõttu peab neil olema sobiv kuju. See seade saab seadmeid automaatseks juhtimiseks sõltumatu lennu ajal kosmoses ja pärast atmosfääri sisenemist. Lisaks peab tagastatud moodul olema varustatud termokaitsega. Laskumine atmosfääris toimub pärast pidurdamist vastuvõetavale kiirusele langevarjuga.
Programmi keerukuse seisukohast peaks Chang'e-5 missioon oma eelkäijatest märgatavalt erinema, mis on ennekõike seotud püstitatud eesmärkidega. Rakett kannab kogu kompleksi etteantud orbiidile, misjärel korrigeerib oma trajektoori ja läheb Kuule. Maa satelliidi orbiidil toimub lahtiühendamine, misjärel maandur läheb oma pinnale. Orbitaalmoodul jääb omakorda oma trajektoorile ja ootab kandevõimega sõidukit.
Automaatjaama "Chang'e-5" arhitektuur. Joonis Spaceflight101.com
Pärast Kuu pinnale jõudmist peab maandur valmistuma edasiseks tööks, kasutades päikesepaneele, puurimisseadmeid jne. Siis on tema ülesandeks aukude puurimine ja proovide kogumine koos järgneva konteinerite laadimisega stardimoodulisse. Pärast selle tööetapi lõpetamist naaseb stardimoodul, kasutades oma tõukejõu süsteemi, orbiidile. Maandur jääb Maa looduslikule satelliidile.
Ümberkuulmelisel orbiidil peab stardimoodul orbiidiga automaatselt dokkima. Pärast seda viiakse proovidega mahutid tagastatud aparaati. Siis saab orbitaalmoodul koos tagasisõidukiga muuta trajektoori ja minna Maale. Mõnel suhteliselt väikesel kaugusel planeedist avanevad nad lahti. Orbitaalmoodul põleb atmosfääris põlema, tagasipöörduv aga peab antud piirkonnas ohutult maanduma, toimetades teadlastele proove.
Uue automaatse Kuujaama käivitamine on kavandatud käesoleva aasta novembris. Kõik missiooni põhietapid võtavad suhteliselt lühikese aja, tänu millele saab tagasisõiduk aasta lõpuks kuupinnase proovid kohale toimetada. Kosmoselaev Chang'e-5 püstitab samuti omamoodi rekordi. Varem tõid automaatjaamad Kuult mitte rohkem kui paarsada grammi kivimit, samas kui Hiina programm eeldab 2 kg tarnimist korraga.
Puurimisseadmete paigutus. Joonis Spaceflight101.com
Hiina teadlased nimetasid juuni alguses uue jaama moodulite maandumisala. Maandur peab laskuma Rumkeri tippu, mis asub Stormsi ookeani piirkonnas. See Kuu pinna piirkond on vulkaanilise päritoluga ja suhteliselt noor. Kohapealsed uuringud ja tarnitud proovide uurimine annavad uut teavet erosiooniprotsesside arengu, kivimi jahtumise ja nende koosmõju kohta.
Hiina teadus ja tööstus analüüsivad mitu aastat pärast mooduli Chang'e-5 tagastamist, kui pardal on kuupinnase koorem, ja teevad vajalikud järeldused. Tulevikus kasutatakse olemasolevaid arendusi uue sarnase kompleksi loomiseks, millel on aga veidi erinevad ülesanded. Arusaadavatel põhjustel alustatakse Chang'e-6 jaama arendamist mitte varem kui novembri missiooni lõpetamist.
Mõnede aruannete kohaselt plaanib Hiina kuuprogrammi järgmises projektis teha automaatjaama pehme maandumise, mille pardal on lisaks oma statsionaarsele varustusele ka uut tüüpi kuukulgur. Sellise kompleksi käivitamine on veel planeeritud 2020. aastaks, kuid ei saa välistada, et programmide ajakava ühel või teisel viisil kohandatakse.
HRV kuuprogrammi järgmise etapi ülesanne võib olla ettevalmistus mehitatud lennuks Maa loodusliku satelliidi juurde. Tõenäoliselt viivad Hiina spetsialistid esialgu läbi mitu automaatset ja kaugjuhtimispuldi kasutavat testmissiooni ning alles pärast seda hakkavad nad välja töötama täieõiguslikku mehitatud kosmoselaeva. Arusaadavatel põhjustel on sellise töö tegemise aeg veel teadmata ega ole ka etteaimatav. Ilmselt algab esimene töö selles suunas mitte varem kui järgmise kümnendi keskel. Hiina astronautide esimene mehitatud lend vastavalt Kuule toimub veelgi hiljem.
Stardimooduli iseseisva lennu algus. Joonis Chinadaily.com.cn
Praeguseks on Hiina kuuprogramm saavutanud teatavat edu. Kuule on juba saadetud mitu erinevatel eesmärkidel töötavat automaatjaama. Neil õnnestus teha pehme maandumine ja tõsta pinnale kuurija koos uurimisseadmetega. Vaid mõne kuu pärast jõuab sihtmärgini jaam, kus on seadmed mullauuringuteks, aga ka nende kogumiseks ja Maale saatmiseks.
Perekonna "Chang'e" projektid loodi erinevate probleemide järkjärgulise väljatöötamise ja juba valminud varustuse täiustamise teel koos selle paralleelse muutmisega vastavalt praegustele ülesannetele ja vajadustele. Tänu sellele oli umbes 7 aastaga võimalik Kuu ümber lendamisest kuni selle pinnal pehme maandumiseni kaugele jõuda. Missiooni ettevalmistamiseks kulus veel ligi kolm aastat, näidiseid kandva sõiduki tagastamine.
Uus missioon algab mõne kuu pärast ja seni on Hiinal igati põhjust loota selle edukale lõpuleviimisele. Seadme tagasipöördumine regoliidi näidistega näitab automaatse Kuujaama uusima projekti aluseks olevate ideede õigsust, aitab kosmosetehnoloogiat edasi arendada ja lisaks annab uut teavet loodusliku satelliidi kohta maa. Kas ühe projekti raames on võimalik kõiki püstitatud ülesandeid lahendada, selgub lähiajal.
