Китай первым добыл образцы грунта с обратной стороны Луны — и очень скоро доставит их на Землю. Почему ученые считают это важным шагом в изучении спутника? И как удалось добраться до одного из крупнейших кратеров Солнечной системы?
Китай в очередной раз подтвердил свое превосходство в космической лунной гонке над другими странами. 2 июня автоматическая межпланетная станция «Чанъэ-6» (Changʼe 6) успешно высадила спускаемый аппарат на обратной стороне Луны. Тот смог поднять красный флаг, собрать образцы грунта, высадить небольшой луноход и отправить груз на окололунную орбиту. Возвращение собранного реголита на Землю ожидается к концу июня — и ученые надеются, что результаты экспедиции помогут разгадать некоторые загадки Луны. «Медуза» рассказывает главное, что нужно знать о важной китайской миссии.
Из каких аппаратов состоит миссия «Чанъэ-6» — и каковы их задачи на Луне
«Чанъэ-6» стартовала к Луне 3 мая 2024 года. В тот момент это была фактически целая группа из шести космических аппаратов. Четыре из них предназначены для выполнения основной научной программы — доставки грунта с обратной стороны Луны на Землю. В их числе:
- орбитальный модуль для маневров от Земли к Луне и обратно;
- спускаемый аппарат с системами добычи грунта; он же доставляет взлетный аппарат на Луну и выступает его стартовой площадкой;
- взлетный аппарат для доставки собранных образцов на низкую окололунную орбиту и стыковки с орбитальным модулем;
- посадочный аппарат для доставки лунного грунта на Землю, расположенный внутри орбитального.
В качестве попутной полезной нагрузки «Чанъэ-6» доставил в окололунное пространство пакистанский малый спутник «АйКьюб-Кью» (ICUBE-Q), а спускаемый аппарат выгрузил на поверхность Луны малый четырехколесный луноход «Идун Сянцзи» (Yidong Xiangji, что дословно переводится как «Мобильная камера»). Кроме фотокамеры, «Идун Сянцзи» оснащен инфракрасным спектрометром, задача которого — определить содержание воды в верхних слоях реголита.
Вспомогательную роль ретранслятора выполнял еще один аппарат — «Цюэцяо-2» (Queqiao-2), заранее запущенный на окололунную высокоэллиптическую орбиту.
В чем состоит уникальность миссии «Чанъэ-6» — и при чем тут самый большой кратер Луны
Место посадки спускаемого аппарата «Чанъэ-6» для добычи грунта выбрано не случайно. Он прилунился в большом кратере Аполлон, который имеет диаметр более 500 километров и темную поверхность из-за разлива лавы. В то же время Аполлон находится внутри еще более впечатляющего результата столкновения Луны с большим космическим телом — бассейна Южный полюс — Эйткен.
Это самый большой кратер Луны, диаметром более 2500 и глубиной до восьми километров, один из самых больших в Солнечной системе. Его поверхность имеет уникальный состав, который отличается о того, что можно встретить на других участках Луны. По одной из гипотез, это одно из немногих мест на спутнике, где была пробита лунная кора, что вызвало выплескивание мантийного материала на поверхность. Однако толщина лунной коры под бассейном Южный полюс — Эйткен оценивается в 10 километров, что все же противоречит гипотезе выброса лунной мантии. Альтернативная гипотеза предполагает столкновение с большим космическим телом, но на относительно небольшой скорости.
В любом случае собранные «Чанъэ-6» образцы должны значительно отличаться от добытых прежними экспедициями, что добавляет научной важности исследованию и повышает значимость успеха, если у Китая получится полностью выполнить программу полета.
Политическая функция демонстрации превосходства Китая на Луне возложена на небольшой раскладывающийся красный флаг. Для его съемки на аппарате расположили отдельную цветную камеру, и этот же флаг попал в кадр лунохода «Идун Сянцзи», когда он сделал снимок «Чанъэ-6».
Почему миссия «Чанъэ-6» важна для европейских стран — и когда она завершится
На борту спускаемого аппарата размещены сразу три европейские полезные нагрузки.
- Итальянский лазерный уголковый отражатель может помочь в будущих исследованиях Луны и окололунной навигации орбитальных аппаратов. Хотя с Земли его увидеть нельзя, но если по орбите будет пролетать космический аппарат с лазерным дальномером, то уголковый отражатель «Чанъэ-6» поможет определить точное местоположение аппарата над поверхностью Луны.
- Французский прибор DORN должен оценить интенсивность выделения газа из лунной поверхности. Это детектор альфа-частиц, и его задача — регистрировать излучение, которое возникает в приповерхностном лунном пространстве в результате радиоактивного распада газа радона. Радон выбран как цель исследования потому, что в лунной экзосфере только он имеет местное происхождение и выделяется в результате внутренних процессов, а не от внешнего воздействия вроде солнечного ветра, ультрафиолета или бомбардировки тяжелых заряженных частиц. Проанализировав динамику выделения и распространения радона над лунной поверхностью, ученые надеются лучше понять, как Луна выделяет газ и что с ним происходит впоследствии. Впрочем, длительность работы прибора не превысит двух суток, за которые не выйдет собрать большой объем данных. Французские ученые относятся к запуску DORN как к демонстратору, чтобы подтвердить его работоспособность и значимость для длительных экспериментов.
- Шведский прибор NILS, созданный при финансировании Европейского космического агентства, также нацелен на изучение заряженных частиц в прилунном слое. Потоки солнечного ветра, протоны, нейтроны, нейтральный водород ранее уже изучались у поверхности Луны, но шведские исследователи решили прояснить вопрос и с отрицательно заряженными электронами и двухэлектронными атомами водорода. Для этого они разместили на китайском аппарате масс-спектрометр, который сможет не только поймать отрицательно заряженные частицы, но и составить их энергетический спектр, чтобы ученые могли понять происхождение этих частиц. К сожалению, длительность работы прибора составит всего несколько часов — до старта взлетной ступени посадочного аппарата. Фактически она уже прекратилась, так же как и у DORN.
В настоящее время взлетная ступень вместе с капсулой с добытым грунтом находится на окололунной орбите и готовится к стыковке с орбитальным аппаратом. После стыковки капсула будет передана с одного аппарата на другой и погружена в посадочный аппарат, находящийся внутри орбитального. После этого взлетная ступень отстыкуется, будет сведена с орбиты и разобьется о Луну, а орбитальный модуль должен отправиться к Земле. Если все пройдет успешно, капсула с грунтом попадет на планету 25 июня.
«Медуза»