Ljudska republika Kitajska še naprej dela na svojih projektih na področju raket in vesolja. Morda najbolj drzen in ambiciozen je projekt raziskovanja lune. Kitajski strokovnjaki so v okviru lastnega lunarnega programa že razvili in izvedli več projektov ter še naprej delajo na novih vesoljskih plovilih. V bližnji prihodnosti bo na Luno poslana še ena naprava. Prvič v zgodovini kitajske astronavtike naj bi na Zemljo dostavili vzorce lunine zemlje.
Spomnimo, da je kitajska raketna in vesoljska industrija že pred časom naredila prve korake pri preučevanju edinega naravnega satelita Zemlje. Prvi resnični rezultati so bili doseženi leta 2007. 24. oktobra 2007 je bila izstreljena lansirna naprava z vesoljskim plovilom Chang'e-1. Ta naprava in vsi kasnejši dogodki "lunine destinacije" so dobili ime v čast značaja kitajske mitologije, ki je bila neposredno povezana z Luno (v nekaterih mitih Chang'e celo imenujejo boginja Lune). Nekaj dni kasneje je lunin modul vstopil v določeno orbito in začel zbirati podatke o luninem površju. Med letom je naprava raziskovala površino satelita, kar je bilo potrebno za izdelavo njegove podrobne tridimenzionalne karte. 1. marca 2009 je bil izdelek Chang'e-1 iz orbite in je padel na lunino površino.
Težka lansirna naprava "Changzheng-5" pred prvim izstrelitvijo, november 2016. Fotografija Kitajske akademije za vesoljsko tehnologijo / cast.org.cn
1. oktobra 2010 se je začela misija Chang'e-2. Tokrat je bil namen vesoljskega plovila preučiti dano območje Lune, v katerem naj bi mehko pristalo naslednji lunin modul. Po vseh zahtevanih ukrepih so vesoljsko plovilo Chang'e-2 pripeljali do točke L2 Lagrange (sistem Zemlja-Luna) in ga nato poslali proti asteroidu (4179) Tautatis. Konec leta 2012 so bile posnete posnetke nebesnega telesa, nato pa je raziskovalno vozilo odšlo v globoki vesolje.
Lunin prelet z raziskovanjem njene površine je bil prva stopnja kitajskega luninega programa. V okviru druge stopnje je bilo predlagano, da se pristanišče z roverjem na krovu dostavi naravnemu satelitu. V začetku decembra 2013 je bil modul Chang'e -3 poslan na Luno z lunarnim roverjem Yuytu (satelit Jade Hare - Chang'e). Sredi meseca je vozilo mehko pristalo na določenem območju. Omeniti velja, da je s to misijo LRK postala tretja država na svetu, ki je uspela na Luno pristati raziskovalni aparat. Prej sta to zmogli le Sovjetska zveza in ZDA. Po pristanku so bile naloge misije Chang'e-3 le delno rešene zaradi različnih tehničnih težav.
Kitajska raketna in vesoljska industrija se trenutno pripravlja na tretjo fazo svojega programa raziskovanja lune. Tokrat naloga vesoljskih plovil ni le pristati na površini satelita, ampak tudi zbrati vzorce tal z njihovo nadaljnjo dostavo na Zemljo. To nalogo naj bi rešili med misijo Chang'e-5. Poleg tega je bilo za reševanje nekaterih vprašanj potrebno razviti pomožno vesoljsko plovilo "Chang'e-5T1".
Pristajalni modul postaje Chang'e-3. Fotografija Spaceflight101.com
Pred pripravami na izstrelitev misije Chang'e-5 je bilo odločeno, da se izvedejo predhodne študije z uporabo analogne postaje Chang'e-5T1. Za razliko od polnopravne samodejne lunine postaje je izdelek s črkami "5T1" vseboval le servisni modul na platformi DFH-3A in vozilo za spuščanje. Misija je bila leteti okoli lune po določeni poti, nato pa se je vrniti na Zemljo in spustiti spustno vozilo. Takšen let naj bi pokazal potencial razvijajočega se vesoljskega plovila Chang'e-5, potreben pa je bil tudi za določitev potrebnih sprememb.
23. oktobra 2014 je bila iz kozmodroma Xichang (provinca Sichuan) izstreljena lansirna naprava Changzheng-3C, ki je vesoljsko plovilo Chang'e-5T1 pripeljalo na vnaprej določeno pot. Letenje na Luno in njeno orbito je trajalo približno pet dni, nato pa se je naprava odpravila nazaj na Zemljo. 31. oktobra je servisni modul spustil pristanek, nato pa je pristal v avtonomni regiji Notranja Mongolija. V naslednjih nekaj tednih so bile izvedene številne orbitalne prilagoditve, nato pa se je Chang'e-5T1 vrnil na Luno. Konec novembra so napravo izstrelili v orbito blizu točke L2 Lagrange, kjer so jo načrtovali za nove raziskave.
V začetku leta 2017 so kitajski mediji objavili informacije o trenutnem stanju projekta Chang'e-5 in trenutnih načrtih za vesoljsko industrijo. Do takrat so kitajski nacionalni vesoljski upravi in podjetjem raketne in vesoljske industrije uspeli narediti dovolj napredka pri pripravi prihodnje misije. Poleg tega so bili do januarja določeni datumi izstrelitve novega vesoljskega plovila. Tako bi morali prve rezultate novega projekta prejeti letos.
Lunokhod "Yuytu" na lunarni površini. Fotografija Spaceflight101.com
Po uradnih poročilih bo izstrelitev misije Chang'e-5 novembra. Do konca meseca bo robotska lunarna postaja vstopila v Zemljino satelitsko orbito in nato spustila pristajalnik, ki bo zadolžen za izvajanje površinskih raziskav in zbiranje vzorcev. Ker ni resnih tehničnih težav, bodo do začetka prihodnjega leta novi deli regolita v rokah kitajskih znanstvenikov in v precej velikih količinah.
Po razpoložljivih podatkih bo avtomatska postaja "Chang'e-5" precej velik in težek kompleks, sestavljen iz več glavnih sestavnih delov. Za reševanje vseh dodeljenih nalog bodo uporabljeni moduli s posebno opremo s skupno težo 8200 kg. V zvezi s tem bo izstrelitev postaje izvedena z raketo nosilca težkega razreda "Changzheng-5".
Ta raketa ima tristopenjsko zasnovo in lahko na nizko zemeljsko orbito izstreli do 25 ton tovora. Motorji različnih stopenj in pospeševalnikov uporabljajo oksidant kot kerozin ali utekočinjen vodik s tekočim kisikom. V začetku novembra lani je prvič poletela raketa Changzheng-5. Drugi in zadnji dosedanji zagon je potekal 2. julija letos. Obakrat so rakete izstrelili z kozmodroma Wenchang (otok Hainan). Naslednja predstavitev je predvidena za november. V tem primeru bo postaja Chang'e-5 postala nosilnost nosilne rakete. V prihodnosti se lahko v okviru luninega programa znova uporabi raketa novega tipa.
Da bi rešili problem zbiranja lunine zemlje z naknadnim vračanjem vzorcev na Zemljo, mora biti vesoljsko plovilo Chang'e-5 sestavljeno iz več glavnih sestavnih delov: orbitalnega, pristajalnega, vzletnega in povratnega modula. Prav tako so bile prej objavljene informacije o možnosti uporabe roverja, vendar se je v prihodnosti očitno odločilo, da se tak izdelek prenese na naslednjo misijo. Tako bo zbiranje vzorcev tal potekalo v neposredni bližini pristajalnika. Kljub temu je treba opozoriti, da bo v tem primeru uspešen zaključek misije pravi preboj za kitajsko astronavtiko.
Poskusno vesoljsko plovilo "Chang'e-5T1". Slika Space.skyrocket.de
Eden največjih delov obetavnega kompleksa bo orbitalni modul, zasnovan za zagotavljanje dostave drugih komponent na Luno in nazaj na Zemljo. Prejema valjasto ohišje, na straneh katerega so med letom nameščene sončne celice. Modul je opremljen tudi z elektrarno z rezervoarji za gorivo, krmilno opremo in ohišjem za povezavo s pristajalnim modulom. V ohišju bo ločen povratni modul.
Glede na objavljene posnetke bo pristajalnica platforma z več lahkimi cevastimi nosilci in nizom posebne opreme. Predlaga se, da se opremi s sončnimi kolektorji, akumulatorji, krmilniki in napravami za zbiranje zemlje. Streha trupa tega izdelka bo postala izstrelitvena plošča za vzletno modul. Tako bo pristajalnik lahko zbral vzorce in zagotovil njihovo dostavo na lunino orbito. Po poročilih bo skupna masa pristajalca 1200 kg.
Predlaga se namestitev sistema za zbiranje zemlje na trupu pristajalnika po principu udarnega vrtanja. S pomočjo premične opore bo vrtalnik pripeljan na površino tal, nato pa bo lahko vanj izvrtal majhne luknje. Za prevoz vzorcev so bili razviti posebni cilindrični zabojniki. Po nalaganju vzorca bo posoda hermetično zaprta in postavljena v ustrezno prostornino vzletnega modula. Trdijo, da bo vesoljsko plovilo lahko prineslo 2 kg regolita na Zemljo.
Vozilo za spust Chang'e-5T1. Fotografija Wikimedia Commons
Pristaniški modul bo lahko del raziskave izvedel kar na kraju samem. Za to je opremljen s posebno opremo. Na krovu so orodja za analizo sestave tal, analizator talnih plinov, mineralni spektrometer itd. Za nadzor delovanja nadzorovanih in avtomatiziranih sistemov modul sprejema kamere, naprave za opazovanje pristanka in druge naprave.
Vzletni modul, predlagan v projektu Chang'e-5, je razmeroma kompaktna in lahka naprava z lastno elektrarno in nadzornimi sistemi ter predelkom za nalaganje posod z vzorci. Kot izhaja iz objavljenih podatkov, se lahko zabojniki tovora prenesejo na druge sestavne dele kompleksa. To je potrebno za lažji transport tal na Zemljo.
Obnovljivi modul postaje Chang'e-5 je bil razvit z izkušnjami pri ustvarjanju in upravljanju vesoljskih plovil s posadko serije Shenzhou, zato mora imeti ustrezno obliko. Ta naprava bo prejela opremo za samodejno krmiljenje med samostojnim letom v vesolju in po vstopu v ozračje. Poleg tega mora biti vrnjeni modul opremljen s toplotno zaščito. Sestop v ozračje bo po zaviranju do sprejemljivih hitrosti izveden s padalom.
Z vidika kompleksnosti programa bi se morala misija Chang'e-5 izrazito razlikovati od svojih predhodnikov, kar je najprej povezano z zastavljenimi cilji. Nosila bo izstrelila celoten kompleks v določeno orbito, nato pa bo popravila svojo pot in se odpravila na Luno. V orbiti zemeljskega satelita bo prišlo do odpenjanja, nato pa bo pristanek odšel na njegovo površino. Orbitalni modul bo nato ostal na svoji poti in čakal na vozilo z nosilnostjo.
Arhitektura avtomatske postaje "Chang'e-5". Slika Spaceflight101.com
Ko bo dosegel lunino površino, se bo moral pristajalnik pripraviti na nadaljnje delo z namestitvijo sončnih kolektorjev, vrtalnih ploščadi itd. Nato bo njegova naloga vrtanje lukenj in zbiranje vzorcev z naknadnim nakladanjem posod v vzletni modul. Po zaključku te faze dela se bo vzletni modul z lastnim pogonskim sistemom vrnil v orbito. Pristanišče bo ostalo na naravnem satelitu Zemlje.
V krožni orbiti se mora vzletni modul samodejno priključiti na orbitalno. Po tem se posode z vzorci prenesejo v vrnjeno napravo. Nato bo orbitalni modul z vračljivim vozilom lahko spremenil pot in odšel na Zemljo. Na nekaterih, relativno majhnih razdaljah od planeta se bodo odcepili. Orbitalni modul bo v atmosferi zgorel, povratni pa bo moral varno pristati na določenem območju in dostaviti vzorce znanstvenikom.
Zagon nove avtomatske lunine postaje je predviden novembra letos. Vse glavne faze misije bodo trajale razmeroma kratek čas, zahvaljujoč temu pa lahko vozilo za vstop ponovno dostavi vzorce lunine zemlje do konca leta. Vesoljsko plovilo Chang'e-5 bo postavilo tudi nekakšen rekord. Prej so avtomatske postaje z Lune prinesle največ nekaj sto gramov kamnine, medtem ko kitajski program predvideva dobavo 2 kg naenkrat.
Namestitev vrtalne opreme. Slika Spaceflight101.com
V začetku junija so kitajski znanstveniki poimenovali pristajalno območje za module nove postaje. Pristanek se bo moral spustiti na vrh Rumker, ki se nahaja v regiji Ocean of Storms. To območje lunine površine je vulkanskega izvora in je relativno mlado. Študije na kraju samem in študija dostavljenih vzorcev bodo zagotovili nove informacije o razvoju erozijskih procesov, o ohlajanju kamnine in o njihovi interakciji.
Kitajska znanost in industrija bo nekaj let po vrnitvi modula Chang'e-5 z obremenitvijo lunine zemlje analizirala izkušnje z upravljanjem avtomatske postaje in naredila potrebne zaključke. V prihodnosti bodo obstoječi razvoj uporabili za ustvarjanje novega podobnega kompleksa, ki pa bo imel nekoliko drugačne naloge. Iz očitnih razlogov se bo razvoj postaje Chang'e-6 začel šele pred zaključkom novembrske misije.
Po nekaterih poročilih namerava Kitajska v naslednjem projektu lunarnega programa izvesti mehak pristanek avtomatske postaje, na krovu katere bo poleg lastne stacionarne opreme še nov tip lunarnega roverja. Začetek takšnega kompleksa je še načrtovan za leto 2020, vendar ni izključeno, da se bo programski razpored tako ali drugače prilagodil.
Naloga naslednje stopnje Luninega programa LRK je lahko priprava na let s posadko na naravni satelit Zemlje. Verjetno bodo kitajski strokovnjaki sprva z avtomatizacijo in daljinskim upravljanjem opravili več poskusnih misij, šele nato pa bodo začeli razvijati polnopravno vesoljsko plovilo s posadko. Iz očitnih razlogov čas takšnega dela še vedno ni znan in še vedno ni predvidljiv. Očitno se bodo prva dela v tej smeri začela šele sredi prihodnjega desetletja. Prvi polet kitajskih astronavtov s posadko na Luno se bo zgodil še kasneje.
Začetek samostojnega leta vzletnega modula. Slika Chinadaily.com.cn
Do danes je kitajski lunarni program dosegel nekaj uspeha. Na Luno je bilo že poslanih več avtomatskih postaj za različne namene. Uspelo jim je mehko pristati in na površje pripeljati lunarnega roverja z raziskovalno opremo. V samo nekaj mesecih bo na cilj prišla postaja z opremo za raziskovanje tal, pa tudi za zbiranje in pošiljanje na Zemljo.
Projekti družine "Chang'e" so nastali s postopnim reševanjem različnih vprašanj in izboljšanjem že dokončane opreme z njeno vzporedno spremembo za trenutne naloge in potrebe. Zahvaljujoč temu je bilo v približno 7 letih mogoče prehoditi dolgo pot od letenja okoli lune do mehkega pristanka na njeni površini. Priprave na misijo so trajale še skoraj tri leta, ko se je vozilo z vzorci vrnilo.
Nova misija se bo začela v nekaj mesecih in Kitajska ima zaenkrat vse razloge, da računa na njen uspešen zaključek. Vrnitev aparata z vzorci regolita bo pokazala pravilnost zamisli, na katerih temelji najnovejši projekt avtomatske lunine postaje, bo pomagal pri nadaljnjem razvoju vesoljske tehnologije, poleg tega pa bo zagotovil nove informacije o naravnem satelitu Zemlja. Ali bo v okviru enega projekta mogoče rešiti vse zastavljene naloge, bo znano v bližnji prihodnosti.
