Astronautika: misije

Kina je preduzela ogroman korak u svom programu istraživanja Meseca lansiranjem sonde 'Chang'e 5' s ciljem prikupljanja uzoraka s Meseca i njihovog donošenja na Zemlju. 23. novembra 2020. u 18:30 po našem, raketa 'Dugi Marš' CZ-5 Y5 poletela je s rampe LP-101 u kosmičkom centru Wenchang na ostrvu Hainan sa sondom 'Chang'e 5'na vrhu. Raketa je smestila sondu na trajektoriju ka Mesecu nakon dva paljenja II stepena (početna parkirna orbita je bila 263×276 km i nagiba 22,3°, dok je krajnja orbita razdvajanja sonde iznosila 201× 392 km i 21,3°). 'Chang'e 5' je prva misija koja će sakupiti uzorke s Meseca u 44 godine. Poslednja je bila sovjetska sonda 'Луна 24', koja je u avgustu 1976. donela 170 grama Mesečevog regolita. Ovo je šesto lansiranje rakete CZ-5 i peta varijanta CZ-5 - prethodno poznata kao CZ-5A, s tri stepena. Ako sve bude teklo prema planu, 'Chang'e 5' će ući u lunarnu orbitu 28. novembra i sletiće u zonu Mons Rümker, u Oceanus Procellarumu, 29. novembra. Povratak kapsule s uzorcima očekuje se 15. ili 16. decembra.

Change 1
Kineska sonda za prikupljanje uzoraka sa Meseca.

'Chang'e 5 '(嫦娥 五号) prva je sonda treće faze kineskog programa za istraživanje Meseca CLEP (Chinese Lunar Exploration Program). Prva faza se sastojala od orbitera 'Chang'e 1 i 2', lansiranih 2007, odn. 2010. godine, dok su drugu fazu činile sonde za sletanje 'Chang'e 3' i 'Chang'e 4', lansirane 2013. i 2018., zajedno s roverima 'Yutu' i 'Yutu 2'. Kina je 2018. takođe lansirala satelit 'Queqiao' Lagrangeovu tačku L2sistema Zemlja-Mesec za komunikaciju s 'Chang'eom 4', koji je 2019. godine postao prvi ljudski artefakt koji je sleteo na drugu stranu. Treća faza sadržavaće veće sonde koje će lansirati raketa 'Dugi marš' CZ-5, trenutno najsnažnija kineska raketa u službi (prethodne kineske lunarne misije koristile su rakete 'Dugi marš' CZ-3 i CZ-4, mnogo manje).

Change 2
Lansiranje 'Chang'ea 5'.

Change 3
Raketa sa sondom na putu ka rampi.

'Chang'e 5' je sonda za prikupljanje uzoraka teška 8,2 tone, koja se sastoji od četiri modula grupisana u dva elementa: orbitalni segment i površinski segment. Površinski segment težine 3,8 tona sastoji se od sletnog stepena sličnog sondama 'Chang'e 3' i 'Chang'e 4' na kojem se nalazi uzletni stepen. Orbitalni segment uključuje orbiter od 3,2 tone i povratnu kapsulu od 1 tone. Arhitektura misije najsloženija je ikad izvedena automatskom sondom (zapravo šema misije LOR tipa slična je šemi misija 'Apollo'). Po dolasku u blizinu Meseca, orbitalni modul će upotrebiti svoj glavni marševski motor od 3 kilonjutna da smesti sklop u privremenu Mesečevu orbitu pre postizanja kružne orbite. Površinski segment će se odvojiti od orbitalnog segmenta i ući u orbitu 15×180 km. Silazni modul izvešće automatsko sletanje na Mesec koristeći svoje motore i autonomni navigacioni sistem koji koristi LIDAR i optičku navigaciju. Sletanje će biti vrlo slično onome što su ga provele sonde 'Chang'e 3' i 'Chang'e 4', iako će se morati uzeti u obzir veća masa i veća visina težišta segmenta.

Change 4
Sonda 'Chang'e 5'.

Change 5
Elementi sonde.

Change 6

Change 7
Orbitni segment 'Chang'ea 5'. Levo je uzletni modul nakon završetka prenišenja uzoraka. S desne sttrane je orbitni modul s kapsulom.

Change 8
Kapsula sa termičkim pokrivačem.

Čim stigne na površinu, aktiviraće se bušilica smeštena na sletnom stepenu koja može doseći dva metra u dubinu. Bušilica će moći da izvodi rotacijske i udarne ('hilti') pokrete, i preneće uzorke pravo u uzletni stepen. Sonda takođe ima vidljivu i infracrvenu kameru i radar za analizu područja sletanja i određivanje karakteristika terena sa kojeg će se uzimati uzorci. Iz tog razloga sonda ima robotsku ruku koja će sakupljati regolit iz najzanimljivijih područja i odlagati ih u uzletni stepen (krak takođe služi kao 'plan B' u slučaju da bušilica ne proradi). Nakon uzimanja uzoraka, otprilike oko 2 kg, uzletni stepen će poleteti – procjenjuje se da će to učiniti 30. novembra – i biće postavljen u Mesečevu orbitu (prozor za lansiranje uzletnog stepena da bi se sreo sa orbitalnim segmentom iznosi 3,5 sata). Zatim će se spojiti s orbitalnim segmentom, koristeći novi sistem za spajanje sa kleštima, i preneti uzorke u kapsulu, u možda najsloženijem delu misije.

Change 9
Mehanizam za uzimanje uzoraka.

Change 10
Faze uzimanja uzoraka.

Change 11
Detalji bušilice.

Nakon završetka ovog manevra, uzletni stepen će se odvojiti od orbitalnog segmenta (i verovatno će se vremenom srušiti na površinu Meseca). Otprilike šest dana kasnije, orbitalni modul će uključiti motore motore kako bi napustio Mesečevu orbitu i krenuo prema Zemlji (manevar će se zapravo sastojati od dva paljenja: jednog za postavljanje letjelice u eliptičnu orbitu, a drugog TEI za slanje sonde na putanju ka Zemlji). Kapsula s uzorcima odvojiće se od modula u blizini naše planete i izvesti dvostruki atmosferski reentry – skip reentry – kako bi sletela u kinesku regiju Mongolije 15. ili 16. decembra. Kapsula je zapravo umanjena verzija kapsule putničkog broda 'Shenzhou'. Kina je 2014. već testirala tehniku dvostrukog reentrija i ispravan dizajn ove male kapsule, tada delom eksperimentalne letilice 'Chang'e 5 T1', koja je produžila slobodan let ka Mesecu.

Change 12
Spojni sistem uzletnog stepena sa orbitnim modulom.

Change 13
Faze kineske misije.

Change 14
Različiti stepeni misije.

Za razliku od sovjetskih sondi za prikupljanje uzoraka E-8-5 ('Luna 16, 20 i 24'), koje su mogle da slete samo u vrlo ograničenom segmenti istočnih dužina, arhitektura 'Chang'e 5' omogućuje mu spuštanje gotovo bilo gde na Mesečevoj površini, uključujući i dalju stranu i polove. Uz to, verzija ove arhitekture nesumnjivo će da se koristi u dizajniranju misije za prikupljanje uzoraka sa Marsa, planiranoj za 2031. a koristiće dve sletne sonde 2028. Nakon 'Chang'ea 5', Kina planira da lansira 'Chang'e 7' 2023. – da, 'Chang'e 7' mora da poleti prije 'Chang'e 6' – a sonda bazirana na 'Chang'eu 5', ali ona neće biti namenjena donošenju uzoraka. Umesto uzletnog stepena i kapsule za uzorke, 'Chang'e 7' će sadržavati satelit za prenos signala s područja sletanja u blizini južnog pola, rover i 'jumper' (malu subsondu koja će skakutati po površini). 2024. godine 'Chang'e 6', sonda identična 'Chang'eu 5', moraće da poleti kako bi pokupila uzorke iz zone južnog pola. Zapravo, ako misija 'Chang'e 5' pretrpi bilo kakvu havariju, 'Chang'e 6' će biti lansirana kao zamena što je pre moguće (nije baš jasno hoće li se u ovom slučaju izgraditi druga sonda za izvršavanje izvorne misije 'Chang'e 6', ili će svoju misiju izvršiti kako je planirano). 2028. poleteće 'Chang'e 8', još jedna teška polarna sonda slična 'Chang'eu 7' koja će služiti kao element buduće automatske lunarne baze.

Change 15
Sonda 'Chang'e 5-T1' iz 2014. koja je uspešno testirala dupli reentry.

Change 16
Kapsula sonde 'Chang'e 5-T1' posle ateriranja nakon leta oko Meseca 2014.

Change 17
Dupli reentri manevar koji će izvesti kapsula s uzorcima.

Prvobitno je misija 'Chang'e 5' trebala da poleti pre 'Chang'ea 4', no problemi tokom drugog lansiranja CZ-5 uzrokovali su kašnjenje ove i drugih misija povezanih s ovim lanserom. Prikupljanje uzoraka s Meseca jedan je od prioriteta naučne zajednice. Kao u slučaju Marsa ili asteroida, Zemljine laboratorije mogu da analiziraju Mesečeve uzorke na puno precizniji i detaljniji način od bilo kojeg naučnog instrumenta koji se može poslati tim raketama. Uz to, uzorci će se u budućnosti analizirati tehnikama koje danas ne postoje, kao što je bio slučaj s uzorcima prikupljenim u misijama 'Apollo' i 'Luna'. A kad smo već kod 'Apolla', premda su Nasini astronauti doneli stotine kilograma regolitnih i Mesečevih stena, naučna zajednica zahjeva uzorke s određenih područja čija važnost nije bila poznata u vreme 'Apolla'.

Change 18
'Chang'e 5' (levo) u poređenju sa 'Chang'eom 5' za donošenje uzoraka.

Change 19
Površine na sondi rezervisane za međunarodni teret na 'Chang'eu 6' (10 kg na orbiteru i 10 kg na sletnom modulu).

Evropska svemirska agencija (ESA) surađivaće s Kinom u praćenju ove misije putem svoje mreže zemaljskih stanica, uključujući stanicu Maspalomas na Gran Canarima. Područje Mons Rümkera na koje će sleteti 'Chang'e 5' posebno je zanimljivo jer je to relativno mlada regija, stara samo 'samo' 1,3 milijardi godina. Većina uzoraka sondi 'Apollo' i 'Luna' dolazi iz regija starijih od 3,5 milijardi godina, dok su novija područja i krateri lako datirani po svojim karakteristikama. Ali u lunarnoj povesti postoji jaz od recimo 2 milijarde godina za koji nemamo uzorke koje bi smo mogli direktno da datiramo. To znači da možemo sa značajnom pogreškom da procenimo u kojem je trenutku nastala većina Mesečevih područja.

Change 20
Mesto sletanja lendera.

Change 21
CZ-5 sa sondom u hangaru Wenshang.

Change 22
Lansiranje! Raketa je trenutno treća na svetu po snazi

Change 23
U praćenju misije Kinezima asistiraju Evropljani.

Change 24
Snimak Zemlje sa II stepena rakete.

Draško Dragović
Author: Draško Dragović
Dipl inž. Drago (Draško) I. Dragović, napisao je više naučno popularnih knjiga, te više stotina članaka za Astronomski magazin i Astronomiju, a učestvovao je i u nekoliko radio i TV emisija i intervjua. Interesuje ga pre svega astronautika i fizika, ali i sve teme savremenih tehnologija XXI veka, čiji detalji i problematika često nisu poznati široj čitalačkoj publici. Izgradio je svoj stil, lak i neformalan, često duhovit i lucidan. Uvek je spreman na saradnju sa svojim čitaocima i otvoren za sve vidove komunikacije i pomoći. Dragovićeve najpoznatije knjige su "KALENDAR KROZ ISTORIJU", "MOLIM TE OBJASNI MI" i nova enciklopedija "NEKA VELIKA OTKRIĆA I PRONALASCI KOJA SU PROMENILA ISTORIJU ČOVEČANSTVA"

Zadnji tekstovi:


Komentari  

ddragovic
+1 #4 ddragovic 01-12-2020 11:29
Ciferu, hvala za comm. Još se (pre)malo zna i o Ch-5 a kamoli o tako dalekim miisijama.
Što kaže Petar Božović: 'Nijesan ja Tesla!' :-)

Ljubo, hvala i tebi. Potpuno se slažem s tobom u pogledu načina istraživanja planeta. Takođe, sem politički/propa gandnih ciljeva, ne vidim drugih razloga za slanje ljudi na planete. Prekomplikovano , preskupo, prerizično... Za te pare sam siguran da mogu da se pošalju desetine lendera/rovera/dronova/hupera.
Ono što ti promiče to je trka za kolonijalizacij om Meseca. Trump je lane nagovestio da će trebati napraviti i gore jasnu podelu šta je čije zarad budućeg eksploatisanja resursa. Ja mislim da će Mesec imati naučne postaje samo u početku i to kratko, a da će onda navaliti privatnici sa sistemima za rudarenje i exploataciju. Ako toga ne bude, nema nauke na Mesecu sa ljudskim posadama
dragant
+1 #3 dragant 01-12-2020 11:18
Očekuje se da će danas u utorak (1.12.2020):
Početak spuštanja na Mesec: 14:48 UTC (15:48 po našem)
Sletanje na površinu: 15:15 UTC (16:15 po našem)
Bušenje tla za uzimanje uzoraka: 17:15 UTC (18:15 po našem).
Koliko su to složene i teške operacije vidimo po nedavnim misijama i izraelskog i indijskog lendera, koja su oba izgubuila kontrolu nad Mesecom i razbili se o njegovu površinu.
Ljubomir Fitlikovic
+1 #2 Ljubomir Fitlikovic 30-11-2020 11:04
Kvalitetno, pregledno i detaljno napisan prilog o ovoj vrlo složenoj Kineskoj misiji. Kineska strana je bila ’otvorena’ za detaljno upoznavanje sa programom ove misije, što je svakako pohvalno, a ’govori’ još dosta toga... Pratimo Kineski dugoročni program istraživanja Meseca, koji se uspešno etapno realizuje. Jedna etapa je upravo u toku.
Pristalica sam manje skupih i manje rizičnih varijanti istraživanja planeta. Na primer, ne podržavam ni jedan program direktnog slanja ljudi na Mars. NASA se takođe opredelila za varijantu: prvo Mesec, onda (odatle) Mars – Program ’Artemis’!
Mesec će postati nezaobilazan za mnoge buduće ’velike’ programe planetarnih istraživanja (sa ili bez ljudske posade). Brojni faktori su u prilog ovoj odluci... u proteklih nekoliko godina znatno je porasla posvećenost najrazvijenijih država u smislu ambicioznijih programa i povećanih ulaganja za istraživanje Meseca u odnosu na realizovane programe i ulaganja, u istu svrhu, u četiri prethodne decenije!
Louis_Cypher
+1 #1 Louis_Cypher 29-11-2020 18:41
Nešto sam razmišljao, da li će Chang'e 8 možda biti lansirana na varijanti ljudskog lendera, bez uzletnog modula. Ovo je čisto moja špekulacija, vjerovatno neće ali eto, palo mi je na pamet. Pošto su najavili kompleksne eksperimente sa upotrebom regolita postoji mogućnost, taman će do tada "Raketa 921" i možda sletni element lendera biti spremni. Svakako da očekujem da će Kinezi odraditi pojedinačne korake sa komponentama prije spuštanja posade, biće orbitiranje posade oko Mjeseca u novoj kapsuli sigurno, bez lendera (kao Apollo 8), a posebno možda spuštanje lendera bez posade i uzlijetanje gornjeg modula. Tako su i Sovjeti planirali.

Još jedna stvar koja me interesuje kod 7 je to gdje će tačno rover biti smješten? Na grafičkim prikazima nisam ga nigdje vidio u sklopljenoj konfiguraciji, a znam da ga planiraju. Ima kao neka "košara" sa strane, da li će ga tu spakovati?

Dodaj komentar


Sigurnosni kod
Osveži