A República Popular da China continua a trabalhar em seus projetos no campo de foguetes e espaço. Talvez o mais ousado e ambicioso seja o projeto de exploração lunar. No âmbito do seu próprio programa lunar, os especialistas chineses já desenvolveram e implementaram vários projetos e continuam a trabalhar em novas naves espaciais. Em um futuro próximo, outro dispositivo será enviado para a lua. Pela primeira vez na história da astronáutica chinesa, está prevista a entrega de amostras de solo lunar à Terra.
Lembre-se de que os foguetes e a indústria espacial chineses deram os primeiros passos no estudo do único satélite natural da Terra há muito tempo. Os primeiros resultados reais foram obtidos em 2007. Em 24 de outubro de 2007, o veículo de lançamento com a espaçonave Chang'e-1 foi lançado. Este dispositivo e todos os desenvolvimentos subsequentes do "destino lunar" receberam seu nome em homenagem à personagem da mitologia chinesa, que era diretamente relacionada à Lua (em alguns mitos, Chang'e é até chamada de deusa da Lua). Poucos dias depois, o módulo lunar entrou na órbita especificada e começou a coletar informações sobre a superfície lunar. Durante o ano, o aparelho fazia o levantamento da superfície do satélite, o que era necessário para compilar seu mapa tridimensional detalhado. Em 1º de março de 2009, o produto Chang'e-1 foi retirado da órbita e caiu na superfície lunar.
Veículo de lançamento pesado "Changzheng-5" antes do primeiro lançamento, novembro de 2016. Foto: Academia Chinesa de Tecnologia Espacial / cast.org.cn
Em 1 de outubro de 2010, a missão Chang'e-2 foi lançada. Desta vez, o objetivo da espaçonave era estudar uma determinada região da lua, na qual deveria fazer um pouso suave do próximo módulo lunar. Depois de todas as ações necessárias, a espaçonave Chang'e-2 foi trazida para o ponto L2 Lagrange (sistema Terra-Lua), e então enviada para o asteróide (4179) Tautatis. No final de 2012, foram feitas imagens de um corpo celeste, após o que o veículo de pesquisa foi para o espaço profundo.
Um sobrevôo da lua com um levantamento de sua superfície foi o primeiro estágio do programa lunar chinês. Como parte do segundo estágio, foi proposto entregar um módulo de pouso com um rover a bordo para um satélite natural. No início de dezembro de 2013, o módulo Chang'e-3 foi enviado à Lua com o rover lunar Yuytu (Jade Hare - satélite de Chang'e). No meio do mês, o veículo fez uma aterrissagem suave em uma determinada área. Vale ressaltar que essa missão fez da RPC o terceiro país do mundo que conseguiu pousar um aparelho de pesquisa na lua. Anteriormente, apenas a União Soviética e os Estados Unidos eram capazes de fazer isso. Após o pouso, as tarefas da missão Chang'e-3 foram apenas parcialmente resolvidas devido a vários problemas técnicos.
A indústria espacial e de foguetes da China está atualmente se preparando para a terceira fase de seu programa de exploração lunar. Desta vez, a tarefa da espaçonave não é apenas pousar na superfície do satélite, mas também coletar amostras de solo com sua posterior entrega à Terra. Esta tarefa deve ser resolvida durante a missão Chang'e-5. Além disso, para resolver alguns problemas, foi necessário desenvolver uma espaçonave auxiliar "Chang'e-5T1".
O módulo de pouso da estação Chang'e-3. Foto Spaceflight101.com
Antes de preparar o lançamento da missão Chang'e-5, foi decidido realizar estudos preliminares usando a estação analógica Chang'e-5T1. Ao contrário de uma estação lunar automática completa, o produto com as letras "5T1" incluía apenas um módulo de serviço na plataforma DFH-3A e um veículo de descida. A missão era voar ao redor da lua ao longo de uma determinada trajetória, seguido por um retorno à Terra e soltar o veículo de descida. Esse vôo deveria mostrar o potencial da espaçonave Chang'e-5 em desenvolvimento e também era necessário para determinar as modificações necessárias.
Em 23 de outubro de 2014, o veículo de lançamento Changzheng-3C foi lançado do cosmódromo de Xichang (província de Sichuan) e trouxe a espaçonave Chang'e-5T1 para uma trajetória predeterminada. Demorou cerca de cinco dias para voar até a Lua e passar por sua órbita, após os quais o dispositivo retornou à Terra. Em 31 de outubro, o módulo de serviço descartou o módulo de pouso, após o que ele pousou na Região Autônoma da Mongólia Interior. Nas semanas seguintes, vários ajustes orbitais foram feitos, após os quais o Chang'e-5T1 voltou para a lua. No final de novembro, o dispositivo foi lançado em órbita próximo ao ponto L2 Lagrange, onde foi planejado mantê-lo para novas pesquisas.
No início de 2017, a mídia chinesa publicou informações sobre o estado atual do projeto Chang'e-5 e os planos atuais para a indústria espacial. A esta altura, a Administração Espacial Nacional da China e as empresas da indústria de foguetes e espaciais haviam conseguido progredir o suficiente na preparação de uma missão futura. Além disso, as datas de lançamento da nova espaçonave foram definidas para janeiro. Portanto, os primeiros resultados do novo projeto devem ser recebidos ainda este ano.
Lunokhod "Yuytu" na superfície lunar. Foto Spaceflight101.com
De acordo com relatórios oficiais, o lançamento da missão Chang'e-5 ocorrerá em novembro. No final do mês, a estação lunar robótica entrará na órbita do satélite terrestre e, em seguida, lançará a sonda, que terá a tarefa de conduzir pesquisas de superfície e coletar amostras. Na ausência de problemas técnicos sérios, no início do próximo ano, novas porções de regolito estarão nas mãos de cientistas chineses, e em quantidades bastante grandes.
De acordo com os dados disponíveis, a estação automática "Chang'e-5" será um complexo bastante grande e pesado, consistindo de vários componentes principais. Para resolver todas as tarefas atribuídas, serão utilizados módulos com equipamentos especiais com peso total de 8200 kg. A este respeito, o lançamento da estação será realizado por um foguete porta-aviões de classe pesada "Changzheng-5".
Este foguete tem um design de três estágios e é capaz de lançar até 25 toneladas de carga em órbita baixa da terra. Motores de diferentes estágios e aceleradores usam querosene ou hidrogênio liquefeito com oxigênio líquido como agente oxidante. No início de novembro do ano passado, o foguete Changzheng-5 fez seu vôo inaugural. O segundo e último lançamento até a data ocorreu em 2 de julho deste ano. Ambas as vezes, os foguetes foram lançados do Cosmódromo de Wenchang (Ilha de Hainan). O próximo lançamento está previsto para novembro. Nesse caso, a estação Chang'e-5 se tornará a carga útil do veículo de lançamento. No futuro, um foguete de um novo tipo pode ser usado novamente dentro da estrutura do programa lunar.
Para resolver o problema de coleta de solo lunar com o subsequente retorno de amostras à Terra, a espaçonave Chang'e-5 deveria consistir em vários componentes principais: um módulo orbital, pouso, decolagem e retorno. Além disso, informações foram publicadas anteriormente sobre a possibilidade de usar um rover, mas no futuro, aparentemente, tal produto foi decidido ser transferido para a próxima missão. Assim, a coleta de amostras de solo será realizada nas imediações da sonda. No entanto, deve-se notar que, neste caso, a conclusão bem-sucedida da missão será um verdadeiro avanço para a astronáutica chinesa.
Nave experimental "Chang'e-5T1". Figura Space.skyrocket.de
Uma das maiores partes do complexo promissor será um módulo orbital projetado para garantir a entrega de outros componentes à Lua e de volta à Terra. Recebe um corpo cilíndrico, nas laterais do qual os painéis solares são implantados em vôo. O módulo também é equipado com uma usina com tanques de combustível, equipamentos de controle e uma caixa para conexão ao módulo de pouso. Um módulo de retorno separado estará localizado dentro do gabinete.
De acordo com as imagens publicadas, o módulo de pouso será uma plataforma com diversos suportes tubulares leves e um conjunto de equipamentos especiais. Propõe-se equipá-lo com painéis solares, acumuladores, controles e dispositivos de coleta de solo. O teto do casco deste produto se tornará a plataforma de lançamento do módulo de decolagem. Assim, o módulo de pouso poderá coletar amostras e garantir sua entrega na órbita lunar. Segundo relatos, a massa total da sonda será de 1200 kg.
Propõe-se a instalação de um sistema de coleta de solo no corpo da sonda utilizando o princípio de perfuração por percussão. Com a ajuda de um suporte móvel, a broca será levada à superfície do solo, após o que poderá fazer pequenos furos. Recipientes cilíndricos especiais foram desenvolvidos para o transporte de amostras. Após o carregamento da amostra, o recipiente será hermeticamente fechado e colocado no volume adequado do módulo de decolagem. Argumenta-se que a espaçonave será capaz de trazer 2 kg de regolito para a Terra.
O veículo de descida Chang'e-5T1. Foto Wikimedia Commons
O módulo de pouso poderá realizar parte da pesquisa no local. Para isso, ele está equipado com alguns equipamentos especiais. A bordo existem ferramentas para analisar a composição do solo, um analisador de gás do solo, um espectrômetro mineral, etc. Para controlar o funcionamento dos sistemas controlados e automatizados, o módulo recebe câmeras, dispositivos de mira de pouso e outros dispositivos.
O módulo de decolagem proposto no projeto Chang'e-5 é um dispositivo relativamente compacto e leve, com usina e sistemas de controle próprios, além de um compartimento para carregamento de contêineres com amostras. Como segue a partir dos dados publicados, os contêineres de carga útil podem ser transferidos para outros componentes do complexo. Isso é necessário para facilitar o transporte do solo para a Terra.
O módulo recuperável da estação Chang'e-5 foi desenvolvido usando a experiência de criação e operação de espaçonaves tripuladas da série Shenzhou e, portanto, deve ter o formato apropriado. Este dispositivo receberá equipamentos para controle automático durante o vôo independente no espaço e após a entrada na atmosfera. Além disso, o módulo devolvido deve estar equipado com proteção térmica. A descida na atmosfera, após frenagem a velocidades aceitáveis, será realizada por meio de paraquedas.
Do ponto de vista da complexidade do programa, a missão Chang'e-5 deve diferir marcadamente de suas antecessoras, que, em primeiro lugar, está ligada aos objetivos traçados. O veículo lançador lançará todo o complexo em uma determinada órbita, após o que corrigirá sua trajetória e irá para a lua. Na órbita do satélite da Terra, ocorrerá o desencaixe, após o qual o módulo de pouso irá para a superfície. O módulo orbital, por sua vez, permanecerá em sua trajetória e aguardará o veículo com carga útil.
A arquitetura da estação automática "Chang'e-5". Figura Spaceflight101.com
Depois de atingir a superfície lunar, o módulo de pouso terá que se preparar para trabalhos futuros, implantando painéis solares, sondas de perfuração, etc. Em seguida, sua tarefa será fazer furos e coletar amostras com o posterior carregamento de contêineres no módulo de decolagem. Concluída essa etapa de trabalho, o módulo de decolagem, com sistema de propulsão próprio, retornará à órbita. O módulo de pouso permanecerá no satélite natural da Terra.
Em uma órbita circunlunar, o módulo de decolagem terá que se acoplar automaticamente ao orbital. Em seguida, os recipientes com as amostras serão transferidos para o aparelho devolvido. Então, o módulo orbital com o veículo de reentrada poderá mudar a trajetória e ir para a Terra. Em alguma distância relativamente pequena do planeta, eles se desencaixarão. O módulo orbital vai queimar na atmosfera, enquanto o que está retornando terá que pousar com segurança em uma determinada área, entregando amostras aos cientistas.
O lançamento da nova estação lunar automática está previsto para novembro deste ano. Todas as etapas principais da missão levarão um tempo relativamente curto, graças ao qual o veículo de reentrada pode entregar amostras do solo lunar até o final do ano. A espaçonave Chang'e-5 também estabelecerá uma espécie de recorde. Anteriormente, as estações automáticas traziam da lua não mais do que algumas centenas de gramas de rocha, enquanto o programa chinês implica a entrega de 2 kg de uma vez.
Colocação do equipamento de perfuração. Figura Spaceflight101.com
No início de junho, cientistas chineses nomearam a área de aterrissagem dos módulos da nova estação. O módulo de pouso deverá descer até o Pico Rumker, localizado na região do Oceano das Tempestades. Esta área da superfície lunar é de origem vulcânica e é relativamente jovem. Os estudos no local e o estudo das amostras entregues fornecerão novas informações sobre o desenvolvimento dos processos erosivos, sobre o arrefecimento da rocha e sobre a sua interação.
Por vários anos após o retorno do módulo Chang'e-5 com uma carga de solo lunar a bordo, a ciência e a indústria chinesas irão analisar a experiência de operar a estação automática e tirar as conclusões necessárias. No futuro, os desenvolvimentos existentes serão usados para criar um novo complexo semelhante, que, no entanto, terá tarefas ligeiramente diferentes. Por razões óbvias, o desenvolvimento da estação Chang'e-6 não começará antes do término da missão de novembro.
Segundo alguns relatos, no próximo projeto do programa lunar, a China planeja realizar um pouso suave de uma estação automática, a bordo da qual, além de seu próprio equipamento estacionário, haverá um novo tipo de rover lunar. O lançamento desse complexo ainda está previsto para 2020, mas não se pode descartar que o cronograma do programa será reajustado de uma forma ou de outra.
A tarefa do próximo estágio do programa lunar da RPC pode ser a preparação para um vôo tripulado para um satélite natural da Terra. Provavelmente, a princípio, especialistas chineses farão várias missões de teste usando automação e controle remoto, e só depois eles começarão a desenvolver uma espaçonave tripulada de pleno direito. Por razões óbvias, o momento desse trabalho ainda é desconhecido e ainda não é previsível. Aparentemente, os primeiros trabalhos nessa direção não começarão antes de meados da próxima década. O primeiro vôo tripulado de astronautas chineses para a lua, respectivamente, ocorrerá ainda mais tarde.
Início do vôo independente do módulo de decolagem. Figura Chinadaily.com.cn
Até o momento, o programa lunar chinês obteve algum sucesso. Várias estações automáticas para diversos fins já foram enviadas para a lua. Eles conseguiram fazer um pouso suave e trazer o rover lunar com equipamento de pesquisa para a superfície. Em poucos meses, uma estação com equipamentos para pesquisa de solo, bem como para coleta e envio para a Terra, chegará ao destino.
Os projetos da família "Chang'e" foram criados resolvendo gradualmente vários problemas e melhorando o equipamento já acabado com sua mudança paralela para as tarefas e necessidades atuais. Graças a isso, em cerca de 7 anos, foi possível percorrer um longo caminho, desde voar ao redor da lua até pousar suavemente em sua superfície. Demorou quase três anos para se preparar para a missão, com a devolução do veículo que transportava as amostras.
A nova missão começará em alguns meses e, até agora, a China tem todos os motivos para contar com sua conclusão bem-sucedida. A devolução do aparelho com amostras do regolito mostrará a exatidão das idéias subjacentes ao mais novo projeto da estação lunar automática, ajudará no desenvolvimento da tecnologia espacial e, além disso, fornecerá novas informações sobre o satélite natural de a Terra. Se no âmbito de um projeto será possível resolver todas as tarefas definidas serão conhecidas em um futuro próximo.
