Лунные зонды Китая
Первый этап.
Спутник Луны 'Чанъэ-1' - Запущен 24 октября 2007 года
Окончание эскизного проектирования искусственного спутника для зондирования Луны (ИСЛ) 'Чанъэ-1' (Chang'e-1) было завершено в октябре 2004 года. Суммарная стоимость проекта, включая запуск и работу аппарата, оценивается в 1.4 млрд юаней ($169 млн). Еще в марте 2004 года источники в Китайской исследовательской академии технологии ракет-носителей (China Academy of Launch Vehicle Technology - CALT) сообщили, что для запуска лунного зонда 'Чанъэ-1' будет использована ракета-носитель 'Великий поход-3А' (CZ-3A, Chang Zheng 3А). Технической информации о системах и оборудовании спутника опубликовано мало, тем не менее достоверно известно, что 'Чанъэ-1' был построен на платформе спутника связи DFH-3 (Dongfanghong III), хорошо проверенной на геостационарной орбите. Стартовая масса КА составляет 2350 кг, сухая масса - 1150 кг. Зонд представляет собой куб с размерами 2000 x 1720 x 2200 мм, размах солнечных батарей - 18.1 м.
Программой работ предусмотрены четыре научные цели полета зонда 'Чанъэ-1':
- Получение трехмерных изображений лунной поверхности. С их помощью будут точно определены основные структуры и характер поверхности, исследованы формы, размеры и плотность распределения кратеров на Луне. Эти данные позволят определить возраст поверхности, изучить раннюю историю планет земной группы, а также выбрать место мягкой посадки КА второго и третьего этапов проекта 'Чанъэ';
- Составление карты распределения элементов в лунной поверхности по их типу и концентрации. Будет проанализировано содержание и распределение на поверхности Луны полезных ископаемых, таких как титан и железо, которые можно использовать в промышленных масштабах. Предполагается составить схему залегания геологических пород и минералов, определить области с избытком необходимых элементов, оценить перспективы разработки и эксплуатации минеральных ресурсов нашего естественного спутника;
- Измерение плотности лунного грунта с использованием радиолокатора, работающего в микроволновом диапазоне. Таким образом можно будет вычислить возраст лунной поверхности и составить карту распределения лунного грунта на поверхности, а в дальнейшем оценить содержание, распределение и количество гелия-3, который может являться дешевым топливом нового типа для электростанций, работающих по принципу ядерного синтеза;
- Исследование космической среды между Землей и Луной, в частности хвостовой области магнитосферы нашей планеты, солнечных частиц большой энергии, плазмы в солнечном ветре, взаимодействия между солнечным ветром и Луной и между хвостом магнитного поля Земли и Луной.
Для решения этих задач аппарат 'Чанъэ-1' оснащен научной аппаратурой общей массой около 130 кг, в состав которой в частности войдут:
твердотельные камеры и отображающий спектрометр (масса - 31 кг, энергопотребление - 50 Вт) для стереоскопического сканирования лунной поверхности участками по 51 x 51 км;
лазерный высотомер (11 кг, 25 Вт), гамма- и рентгеновский спектрометр (35 кг, 15 Вт), микроволновый локатор (30 кг, 42 Вт) для анализа реголита в трех различных диапазонах длин волн;
датчик частиц высоких энергий (2.4 кг, 3 Вт) и два датчика ионов низких энергий (7 кг, 7 Вт).
Запуск спутника планировалось осуществить в апреле 2007 года, однако в марте 2007 года он был отложен на сентябрь 2007 года.
Запуск первого китайского спутника для исследования Луны был успешно произведен 24 октября 2007 года с космодрома Сичан (Xichang) на юго-западе Китая с помощью ракеты-носителя 'Великий поход-3А' (CZ-3A, Chang Zheng 3А). Согласно полученной телеметрической информации все системы зонда функционировали нормально, полет шел в строгом соответствии с графиком. После запуска зонду потребовалось 13 суток и 18 часов для того, чтобы долететь до Луны.
5 ноября 2007 года 'Чанъэ-1' успешно вышел на орбиту вокруг Луны. Заключительное торможение было осуществлено в 03:37 UTC (06:37 мск).
7 ноября 2007 года в 00:34 UTC (03:34 мск) была успешно завершена третья коррекция орбиты китайского лунного зонда 'Чанъэ-1', после чего аппарат вышел на рабочую орбиту для начала научных исследований.
В течении года аппарат проводил съемку всей поверхности Луны с расчетным разрешением. По окончании этой работы в начале декабря 2008 года зонд совершил орбитальный маневр, изменивший высоту орбиты с 200 км до 100 км и приступил к съемке поверхности с более высоким разрешением.
19 декабря 2008 года. В 2 часа 19 декабря было начато осуществление орбитальных маневров спутника и успешно проведено снижение высоты орбиты до 17 км от поверхности Луны. Во время нахождения зонда на низкой орбите с помощью наземной контрольно-измерительной системы были проведены эксперименты по вычислению орбиты, высоты и скорости полета, накоплен опыт получения изображений лунной поверхности с высокой степенью разрешения, подготовки к осуществлению мягкой посадки на Луну и других мероприятий для второго этапа лунной программы.
20 декабря 2008 года. После завершения экспериментов в 8:00 зонд был вновь возвращен на полярную окололунную орбиту высотой 100 км.
После завершения программы полета 1 марта 2009 года в 08:13 UTC (11:13 мск) зонд 'Чанъэ-1' упал на поверхность Луны в точке с селеноцентрическими координатами 1,50 градуса южной широты и 52,36 градуса восточной долготы. Точка падения расположена внутри Моря Изобилия (Mare Foecundidatis), почти посередине между кратерами Мессье (Messier) и Вебб (Webb), примерно в 300 км от места посадки советской станции 'Луна-16'.