| Organizace | CNSA (Čína) |
|---|---|
| Program | Výměna |
| Pole | Studium měsíční půdy, ultrafialová astronomie |
| Typ mise | lander + rover |
| Postavení | Na měsíční půdě |
| Zahájení | 1 st December rok 2013( UTC ) |
| Spouštěč | Dlouhý pochod 3B |
| Život |
přistávací modul : plánováno na 1 rok; v současné době 2047 dní (~ 5 a půl roku) rover : očekává se 3 měsíce; posledních 959 dní (stacionární od 25. ledna 2014, 42 dní po přistání) |
| Identifikátor COSPAR | 2013-070A |
| Planetární ochrana | Kategorie II (předpokládá se) |
| Mše při startu | 3700 kg (rover 140 kg) |
|---|
| Přistání | 14. prosince 2013( UTC ) |
|---|
Chang'e 3 ( Číňan :嫦娥 三号 ; pchin-jin : ) je třetí mise programu Chang'e vyvinutého v roce 2000 Čínským národním úřadem pro vesmír (CNSA) a jehož cílem je prozkoumat Měsíc automatickými zařízeními .
The 14. prosince 2013, Chang'e 3 podal vozítko (rover) s názvem Yutu ( Jade Králík ) severozápadně od moře dešťů . Tato událost spojila několik prvenství v čínském vesmírném programu : měkké přistání na jiném nebeském tělese, první mobilní robot a implementace radioizotopového termoelektrického generátoru . Lander i rover nesli několik vědeckých přístrojů pro analýzu měsíční půdy, včetně dalekohledu pracujícího v ultrafialovém záření . Mise měla u roveru trvat tři měsíce, u landeru jeden rok. Ale něco málo přes měsíc po přistání přestal Yutu vysílat z důvodů nevysvětlených nebo nezveřejněných čínskou vesmírnou agenturou poté, co ujel vzdálenost 114 metrů.
Chang'e 3 je třetí vesmírná sonda, kterou vypustila Čína v rámci svého programu průzkumu Měsíce . Na rozdíl od dvou předchozích sond, Chang'e 1 (2007) a Chang'e 2 (2010), které byly umístěny na měsíční oběžné dráze, nese Chang'e 3 rover (kosmická loď), aby tam mohl přistát. Specifikace stroje byly stanovenylistopadu 2009. O dva roky později byla prototypem úspěšně provedena simulace fáze přistání, nejchoulostivější části mise. A vbřezna 2012, byla zahájena konstrukce stroje. Chang'e 3 byla první kosmickou lodí, která přistála na Měsíci od přistání sovětské sondy Luna 24 , která v roce 1976 vrátila vzorek půdy .
Chang'e 3 družice má celkovou hmotnost mezi 3,7 a 3,8 tun , což odpovídá odpalovací kapacity čínského Dlouhý pochod 3B rakety . Zahrnuje podvozek odpovědný za uvedení sestavy na zem a měsíční rover (rover).
Přistávací modul má několik typů motorů, které jsou založeny pravděpodobně na raketových motorů na hnací kapaliny, hořící směs UDMH a kysličníku dusičitého . Hlavní Raketový motor je nepochybně modulable tah motoru s regulační jehly systému, který již byl vyzkoušen v prostoru v rámci ostatních čínských misí. Jeho tah může být nastaven na hodnotu mezi 1 500 a 7 500 newtonů (N) , což je dostatečná amplituda umožňující měkké přistání, na satelitu, jehož gravitace se rovná jedné šestině zemské síly. Tah lze nastavit s přesností 7,5 Newtonů a motor má aktivní systém chlazení. Tyto hnací prostředky jsou pod tlakem inertním plynem. Dvacet osm malých trysek se také používá pro malé korekce kurzu a pro změny orientace. Osm pohonných modulů, z nichž každý sestává ze dvou 150 N trysek a jednoho 10 N trysky, je instalováno na malých panelech zakrývajících podvozek a umožňuje jeho stabilizaci ve třech osách . Čtyři další 10 N trysky jsou připojeny izolovaně.
Pro přistání používá kosmická sonda několik nástrojů: k určení trajektorie se na začátku této fáze používá setrvačný systém; poté, co se přiblíží k zemi, zasáhne laserový výškoměr a mikrovlnný senzor, aby určil rychlost a zbývající vzdálenost. Když sonda dorazí sto metrů od měsíčního povrchu, palubní počítač použije snímky poskytnuté sestupovou kamerou a systémem rozpoznávání vzorů k nalezení přistávacího pole bez překážek. Podvozek obsahuje čtyři nohy tvořící s centrální částí podvozku úhel 30 °, vyztužený dvěma nosníky připevněnými k této střední části, a je vybaven tlumiči nárazů odolávajícími nárazu. Nohy jsou opatřeny širokými podešvemi, aby se zabránilo příliš hlubokému ponoření do země. Hmotnost přistávacího modulu, jednou na měsíční půdě, je 1 200 kg . Elektrická energie je dodávána solárními panely a radioizotopovým termoelektrickým generátorem . Používá se během měsíční noci (trvající patnáct pozemských dnů) k napájení topných odporů, které umožňují udržovat minimální teplotu. Rover je bezpečně připevněn k podvozku. Jakmile je nainstalován, jsou rozmístěny dvě rampy, které umožňují roveru sestupovat na měsíční půdě.
Vědecké nástroje
Lander nese několik nástrojů, které budou použity po příjezdu na měsíční půdu:
Yutu měsíční vozítko ( čínský :玉兔 ; pinyin : ; . Litt „The Jade králík “, v odkazu na měsíční králíka ), je autonomní stroj se šesti koly, o hmotnosti 140 kg , včetně zatížení o 20 kg . užitečná . 1,5 metru vysoký, má stožár sloužící jako podpora pro navigaci a panoramatické kamery, stejně jako parabolická anténa používaná pro komunikaci se Zemí. Kloubové rameno se používá jako podpora pro jeden z vědeckých nástrojů. Má očekávanou životnost 90 dnů (tři lunární dny a tři lunární noci). Jeho energii dodávají solární panely . Rover přejde do pohotovostního režimu během měsíční noci (dlouhá patnáct pozemských dnů), kdy teplota klesne na 180 ° C pod nulou a přežije díky energii uložené v jeho bateriích, nepochybně doplněné, jako jeho protějšky. Američan a Rus, topné jednotky založené na radioaktivních izotopech plutonia 238 . Lokomotivní systém využívá podvozek podobný americkým vozům, aby usnadnil bezpečnou vzdálenost od překážek. Každé kolo je poháněno bezkartáčovým elektromotorem napájeným stejnosměrným proudem. Rover je navržen tak, aby ujel maximální vzdálenost 10 km a mohl prozkoumat oblast 3 km 2 . Dokáže vylézt na svah 20 ° a překonat překážku vysokou 20 cm . Využívá algoritmus Delaunay k analýze obrazů poskytovaných jeho navigačními kamerami a těch, které jsou určeny k vyhýbání se překážkám, aby bylo možné odvodit následovanou trasu. S ohledem na zpáteční dobu rádiového signálu (2,5 sekundy) se očekává, že jej lze dálkově ovládat také lidským operátorem.
Vědecké nástroje
Rover nese několik nástrojů:
Chang'e 3 zahájen dne 1 st 12. 2013v 17 h 30 UTC raketou Long March 3B ze základny Xichang . Sonda byla vložena6. prosincena měsíční oběžné dráze 100 × 100 km byla jeho dráha spuštěna dál11. prosincena 100 × 15 km v rámci přípravy na přistání. Když dosáhl nejnižší výšky, motor přistávacího modulu zrušil rychlost a umístil jej 100 metrů nad zem. Zůstala v této nadmořské výšce, zatímco byl čas identifikovat oblast bez překážek, poté klesla na 4 metry. Jeho motor byl poté uzavřen a padl ve volném pádu, přistání při rychlosti nižší než 15 km / h na14. prosincev 13:11 (UTC). Tento čas odpovídal začátku lunárního dne , který trvá čtrnáct dní, což zaručuje přísun sluneční energie a relativně mírnou teplotu.
Brzy poté přistál lander se svými solárními panely a směrovou satelitní anténou a byl podroben různým kontrolám. Rover připevněný k vrcholu uvolnil své vlastní panely a zvedl stožár podporující jeho panoramatické kamery a satelitní parabolu. Na pyrotechnické systémy mají zlomené upevňovací prvky, které ji připojené k přistávací modul. Poté, co si ověřila, že sklon je menší než přijatelných 15 ° a že terén nepředstavuje žádnou překážku, byla rampa spuštěna , rover do ní vstoupil v 18 h 48 UTC a poté ji spustila na zem. Po závěrečné kontrole dosáhl rover prvních kol ve 20 h 40 .
Poloha místa přistání Chang'e 3 ve vztahu k poloze Lunokhod 1 .
Fotografie pořízená Lunar Reconnaissance Orbiter ukazující přistávací modul Chang'e 3 (velká šipka) a jeho rover (malá šipka).
Topografická data zaznamenaná oběžnými dráhami Chang'e 1 a 2 byla použita k výběru místa přistání Chang'e 3. Zvoleným místem je Sinus Iridum , čedičová lávová pláň, která tvoří rozšíření na severozápad od Mare Imbrium (moře Déšť), na 44 ° severní šířky. Rover byl navržen tak, aby prozkoumával oblast 3 × 3 km po dobu tří měsíců. Očekává se, že nástroje přistávacího modulu, UV dalekohled a UV kamera budou shromažďovat data po dobu nejméně jednoho roku.
První „lunární den“14. prosinceV 9:40 hodin, sedm hodin po přistání, začíná rover Yutu své pohyby, fotografuje přistávací modul a poté míří na sever směrem k nárazovému kráteru, který si všiml při příjezdu. Následujícího dne, když dosáhl deset metrů od kráteru, byl šikmý směrem na západ a20. prosince, cestuje asi dvacet metrů na jih. Následujícího dne to vyfotografoval lander a zamířil na jih. O tři dny později je kontakt se zemí přerušen kvůli první lunární noci.
Druhý „lunární den“ se probudil11. ledna 2014, rover pokračuje v cestě na západ. 13. fotografoval skupinu skal, zvanou Loong (drak), poblíž kráteru Zi Wei o průměru 450 m . Pak je směrován na severovýchod. 15. dne, kdy urazil 114 metrů a byl jen 18 metrů od přistávacího modulu, se zastavil. 16. dne provedl první analýzu půdy, ale 25. byla zjištěna anomálie a jeho pohyby definitivně přestaly.
Pokusy o reaktivaci vozítka jsou prováděny během třetího „lunárního dne“ (13-22. února) pak od začátku čtvrtého (14. března), ale všechny zůstávají neúspěšné. Přistávací modul pokračuje ve vysílání. O dva roky později, vúnora 2016čínská kosmická agentura vysílá dosud neviděné snímky. Yutu vozítko přestalo přenášet data v březnu 2015. Konecčervna 2018, čtyři a půl roku po přistání na měsíční půdě, ultrafialový dalekohled LUT od přistávací jednotky, nadále poskytuje údaje Zdroj přistávacího modulu radioizotopového typu (RHU) a solární panely by mohly umožnit provoz podvozku pro 30 let.
Během mise Chang'e 4 , která byla zahájena na konci roku 2018 a probíhá odledna 2019„Čína posílá nový rover na Měsíc, tentokrát na jeho odvrácené straně . Toto představení představuje první v historii astronautiky.
S Chang'e 5 plánuje Čína shromáždit měsíční vzorky a přenést je na Zemi. Původně plánovaná na rok 2017 byla tato mise odložena na rok 2019 z důvodu selhání odpalovacího zařízení .
