Dodano: 24 listopad 2020r.

Chiny lecą po księżycowe próbki. Start misji Chang'e-5

Z kosmodromu znajdującego się na wyspie Hainan wystartowała rakieta Długi Marsz 5 niosąca na pokładzie bezzałogową sondę Chang'e-5. Celem misji jest pobranie z Księżyca próbek gruntu i przywiezienie ich na Ziemię. To pierwsza taka misja od pół wieku i jeśli wszystko pójdzie zgodnie z planem, Chiny staną się trzecim krajem w historii, który dostarczył księżycowe próbki na Ziemię.

Chiny lecą po księżycowe próbki. Start misji Chang'e-5

 

Chiny coraz mocniej akcentują rosnące możliwości eksploracji kosmosu. Ich program kosmiczny Chang'e doczekał się już piątej odsłony. Projekty z tego programu dotyczą Srebrnego Globu – sama nazwa wzięła się od chińskiej bogini Księżyca. We wcześniejszych misjach Chang'e Chiny zdołały posadzić na Księżycu lądownik i łazik, a w ostatniej misji – Chang'e-4, udało im się to na niewidocznej stronie naszego naturalnego satelity. Teraz przyszedł czas na zapowiadaną wcześniej misję Chang'e-5, której celem jest pobranie i przywiezienie na Ziemię próbek księżycowego gruntu.

Misja Chang'e-5

Start misji miał miejsce we wtorek rano o 4.30 czasu lokalnego (poniedziałek 21:30 czasu wschodnioeuropejskiego) z kosmicznego centrum startowego Wenchang na wyspie Hainan na Morzu Południowochińskim. Bezzałogową sondę wyniosła w przestrzeń kosmiczną największa chińska rakieta nośna – Długi Marsz 5. Jeśli misja się powiedzie, będzie pierwszą, która dostarczyła na Ziemię próbki z Księżyca od 44 lat. Ostatnie księżycowe próbki przywiozła na naszą planetę w 1976 roku sonda Luna 24 Związku Radzieckiego. Dostarczyła wówczas około 170 gramów materii. Cel misji Chang'e-5 to około dwóch kilogramów księżycowego gruntu. W przypadku sukcesu misji Chiny staną się też trzecim krajem, po Stanach Zjednoczonych i Związku Radzieckim, który pobrał próbki z Księżyca.

Sonda Chang'e-5 składa się z orbitera, lądownika, kapsuły powrotnej i pojazdu powrotnego. Łącznie waży około 8200 kilogramów. Gdy Chang’e-5 osiągnie orbitę księżycową, co stanie się w ciągu kilku dni, lądownik wraz z pojazdem powrotnym oddzielą się i podejmą próbę lądowania. Podczas tego manewru aparatura zamontowana na statku będzie monitorować powierzchnię Srebrnego Globu pod kątem wszelkich zagrożeń, takich jak chociażby duże głazy, by określić bezpieczne miejsce do lądowania.

Plany zakładają lądowanie w regionie Oceanus Procellarum (z łac. Ocean Burz). To duża, pokryta zastygłym bazaltem równina, widoczna z Ziemi jako ciemna struktura na zachodnim skraju widocznej strony Księżyca. Wcześniej ten region naszego naturalnego satelity nie był odwiedzany. Lądowanie planowane jest na 29 listopada.

Biorąc pod uwagę, że wiele czynników może wpłynąć na rozwój wydarzeń podczas lądowania, specjaliści z Chińskiej Agencji Kosmicznej wybrali na miejsce osadzenia statku duży obszar w pobliżu formacji wulkanicznej Mons Rümker, położonej na północnym krańcu Oceanu Burz. To góra wznosząca się na wysokość 1300 metrów ponad równinę. Dokładna lokalizacja nie zostanie określona, ​​dopóki Chang'e-5 nie osiągnie orbity księżycowej, ale prawdopodobnie będzie to wschodni obszarze równiny, który zawiera najmłodszy materiał wulkaniczny.

Cele naukowe

Wspomniany obszar jest szczególnie interesujący dla naukowców, ponieważ może potwierdzić, czy Księżyc, około 1-2 miliardów lat temu, wciąż był aktywnym wulkanicznie miejscem. Wiek skał z planowanego miejsca lądowania nie jest jeszcze znany, ale odległe obserwacje powierzchni Księżyca sugerują, że są one mniej więcej dwa miliardy lat młodsze niż próbki lawy zebrane przez astronautów z USA i radzieckie misje księżycowe w latach sześćdziesiątych i siedemdziesiątych XX wieku.

- Rejon lądowania jest jednym z najciekawszych miejsc naukowych do zbadania na Księżycu, a próbki zwrócone na Ziemię i poddane analizie dadzą nam skarbnicę nowych informacji, które zrewolucjonizują nasze rozumienie historii Księżyca - mówi James Head, geolog planetarny z Brown University.

Z misji Apollo, które sześciokrotnie lądowały na Księżycu w latach 1969-1972, astronauci przywieźli na Ziemię łącznie 382 kilogramy księżycowych skał. Próbki te, jak wykazały różne analizy, liczą sobie od 3,1 do 4,4 miliarda lat.

Próbkowanie

Misja skorzysta z dwóch metod próbkowania. Lądownik ma wwiercić się w księżycowy grunt na głębokość około dwóch metrów i zebrać rdzeń regolitu. Do tego robotyczne ramię lądownika będzie również zasysać powierzchniowy materiał. Chociaż celem jest zebranie co najmniej dwóch kilogramów próbek, zbiornik na próbki Chang’e-5 ma pojemność około 4 kilogramów.

Lądownik jest również wyposażony w spektrometr bliskiej podczerwieni, a także radar, który pomaże mu ocenić skład gleby. - Księżycowy radar penetrujący ziemię ma kluczowe znaczenie dla skorelowania struktury i warstw księżycowej gleby oraz zrozumienia jej pochodzenia - mówi Head.

W przeciwieństwie do poprzedniego statku misji Chang’e, Chang’e-5 nie jest wyposażony w jednostki grzewcze, które ewentualnie pomogłyby mu przetrwać ekstremalne zimno księżycowej nocy, więc pobranie próbek będzie musiało zająć jeden księżycowy dzień, czyli około 14 ziemskich dni.

Powrót na Ziemię

Gdy operacje na Księżycu dobiegną końca, pojazd powrotny opuści Srebrny Glob i ponownie połączy się z orbiterem. Próbki zostaną następnie przeniesione do kapsuły powrotnej, a statek kosmiczny opuści orbitę księżycową. Ma wylądować na terenach Mongolii Wewnętrznej w Północnych Chinach w połowie grudnia. Tak przynajmniej wygląda plan.

- Za każdym razem, gdy lądujesz na powierzchni innej planety, jest to trudne, ale ta misja jest z natury bardziej złożona, ponieważ zebrane z powierzchni Księżyca próbki mają trafić na Ziemię - mówi Kerri Donaldson Hanna z University of Central Florida. - To jest coś, czego nie robiono jeszcze we współczesnej erze eksploracji kosmosu – dodaje.

Chang'e-5 jest już kolejną częścią chińskiego programu eksploracji Księżyca. Prawdopodobnie jest też krokiem przygotowawczym do wysłania chińskich taikonautów na Księżyc w przyszłości, być może około 2030 roku.

Pierwsze misje programu Chang'e – Chang'e-1 i Chang'e-2 – obejmowały loty orbitalne wokół Srebrnego Globu. Trzecia i czwarta odsłona programu to już lądowania na powierzchni Księżyca, w tym pierwsze historii lądowanie po jego niewidocznej stronie. Obecna misja, jak i kolejna Chang'e-6, planowana na 2023-2024 rok, to misje typu "sample return", czyli misje mające dostarczyć na Ziemię próbki z Księżyca. 

 

Źródło: New Scientist, Nature, fot. China National Space Administration