Возвращение «Чанъэ-6»

25 июня 2024 г. в 14:07 пекинского времени (06:07 UTC) возвращаемый аппарат китайского комплекса «Чанъэ-6» успешно приземлился на посадочном полигоне в хошуне Сыцзыван Автономного округа Внутренняя Монголия, доставив образцы лунного грунта из кратера Аполлон. Вторая китайская экспедиция за лунным веществом – и первая в мире за образцами с обратной стороны Луны – завершилась полным успехом.

Напомним, что задачей проекта «Чанъэ-6» (см. https://novosti-kosmonavtiki.ru/articles/204311/) являлась доставка на Землю образцов лунного вещества из гигантского бассейна «Южный полюс – Эйткен». Его размеры и глубина обещали новую интересную информацию о материалах, залегавших намного ниже поверхности Луны и обнажившихся вследствие космической катастрофы 4.2 млрд лет назад.

Комплекс «Чанъэ-6» общей массой 8350 кг был запущен носителем CZ-5 с космодрома Вэньчан 3 мая 2024 г. в 17:29 пекинского времени и через 37 минут выведен на сильно вытянутую эллиптическую орбиту с перигеем 200 км и апогеем около 380000 км вблизи Луны.

8 мая в 10:12 с использованием маршевого двигателя YF-37 на орбитальном аппарате «Чанъэ-6» успешно выполнил торможение у Луны и вышел на начальную эллиптическую орбиту ее спутника расчетной высотой 200×8600км с 12-часовым периодом обращения. На ней в 16:15 был отделен попутный пакистанский спутник ICUBE-Q.

9 мая в 10:56 «Чанъэ-6» снизил высоту в апоселении до 2200 км, а период – до 4 часов. 21 мая в 22:27 был выполнен второй маневр с выходом на рабочую околокруговую орбиту наклонением 137°, высотой около 200 км и периодом обращения 128 мин.

Расстыковка орбитального и посадочного комплексов состоялась 30 мая, но время ее почему-то не было названо. 31 мая посадочный комплекс провел коррекцию и снизил перицентр до 15 км, чтобы затем с этой отметки начать спуск на Луну.

2 июня в 06:09 под контролем Земли через спутник-ретранслятор «Цюэцяо-2» на посадочном аппарате был включен на торможение двигатель YF-36A. Он успешно погасил орбитальную и вертикальную скорость движения, и в 06:23 пекинского времени посадочный аппарат совершил посадку в заданном районе на дне кратера Аполлон, в точке с координатами 41.6384°с.ш., 153.9855°з.д., на вспаханном метеоритной бомбардировкой лавовом поле возрастом 3.1 млрд лет  (https://novosti-kosmonavtiki.ru/articles/204600/).

Эти координаты не объявлялись официально и были определены любителями по опознаваемым элементам рельефа на американской лунной карте, так что последняя цифра широты и долготы не надежна. 7 июня район посадки был отснят американским спутником LRO с пространственным разрешением 0.85 м, и его команда обнаружила «Чанъэ-6» на гребне 50-метрового кратера в точке 41.6385°с.ш., 153.9852°з.д., лежащей на отметке 5256 м ниже средней лунной поверхности. Наконец, на карте китайского проекта «Чанъэ-2» этой же точке соответствовали координаты 41.6252°с.ш., 153.9780°з.д., что говорит о довольно заметном отличии используемых в КНР и США координатных сеток – расхождение достигает 150 метров.

В течение 2 и 3 июня посадочный аппарат выполнил забор колонки грунта буровым устройством и материала с поверхности с использованием манипулятора и ковша. Гибкий цилиндрический «рукав» и малый контейнер с насыпными образцами были последовательно перегружены в контейнер взлетного аппарата. Миниатюрный луноход массой 5 кг – по существу мобильная камера на четырехколесном шасси – отошел на несколько метров от «Чанъэ-6» и заснял со стороны аппарат с поднятым манипулятором и с китайским красным флагом.

4 июня в 07:38 взлетный аппарат «Чанъэ-6» стартовал с Луны и примерно через шесть минут вышел на расчетную окололунную орбиту высотой 15×180 км и развернул свои солнечные батареи. В течение двух суток он выполнил четыре маневра, догоняя орбитальный аппарат и постепенно поднимаясь к нему.

6 июня орбитальный аппарат произвел автоматическое сближение со взлетным и в 14:48 пекинского времени выполнил захват за три скобы стыковочного устройства. К 15:24 контейнер с грунтом перегрузили в возвращаемый аппарат, после чего взлетный аппарат с элементами стыковочного устройства был отделен. Дальнейшая судьба его достоверно неизвестна, но весьма вероятно, что он, как и в полете «Чанъэ-5», был сведен с орбиты и разбился о поверхность Луны.

Как мы помним, момент отлета к Земле был выбран вблизи летнего полнолуния, когда Луна имеет наиболее отрицательное склонение. Поэтому в течение еще 13 суток орбитальный комплекс обращался вокруг Луны, сделав две коррекции орбиты – 9 и 10 июня. По данным радионаблюдений канадского любителя Скотта Тилли, до 10 июня орбита имела среднюю высоту 220 км, а к 14 июня аппарат поднялся до 250 км при наклонении 152.55°.

19 июня орбитальный аппарат провел первый, а спустя сутки – второй маневр отлета с окололунной орбиты. Китайская сторона не сообщила даже о самом факте отлета, любительские определения промежуточной орбиты нам неизвестны. Если считать, что баллистическая схема была аналогична использованной в декабре 2020 года, то первый импульс поднял апоцентр примерно до 5700 км, увеличив период обращения до 8 часов, а второй вывел аппарат на траекторию полета к Земле. На этапе перелета была проведена лишь одна коррекция траектории «Чанъэ-6», обеспечившая вход в земную атмосферу в заданном районе и под правильным углом.

До возвращения китайский аппарат наблюдался радиолюбителями и оптическими обсерваториями в южных широтах (Бразилия, Италия, ОАЭ) на геоцентрической орбите наклонением 41.9° с большой полуосью 199100 км (то есть высотой примерно 200×385200 км) и периодом обращения 10.2 суток. На территории России отличилась обсерватория Кубанского государственного университета, где вечером 23 июня на 20-дюймовом рефлекторе засняли «Чанъэ-6» как объект 15^m.

Посадочная зона в хошуне Сыцзыван Автономного района Внутренняя Монголия была объявлена Китаем 20 июня и представляла собой прямоугольник длиной 195 км и шириной 110 км.

Заключительный этап полета сопровождался прямым репортажем китайского телевидения. 25 июня около 13:20 пекинского времени Пекинский центр управления полетом через одну из наземных станций заложил на борт навигационные параметры для последующих операций. (Скорее всего, это была станция ЕКА Маспаломас на Канарских островах, как и в полете «Чанъэ-5».) В 13:22 на высоте около 5000 км над Южной Атлантикой прошло отделение возвращаемого аппарата, а орбитальный аппарат немедленно выдал разгонный импульс четырьмя двигателями тягой по 25 Н, чтобы уклониться от входа в атмосферу. Его ждет дополнительная программа полета, как и спутник-ретранслятор «Цюэцяо-2», который сосредоточится на научных задачах вплоть  до прибытия к Луне «Чанъэ-7».

В 13:41 возвращаемый аппарат вошел в плотные слои земной атмосферы на высоте около 120 км со скоростью 11.2 км/с. Возвращаемый аппарат успешно выполнил управляемый спуск с подскоком над Индийским океаном и повторным погружением. Его движение сопровождали камеры китайских наземных средств, таких как оптико-электронный теодолит GJ-1109. Рассеивание тепловой энергии обеспечила донная абляционная теплозащита, отличающаяся от примененной на «Чанъэ-5» более низкой массой.

В 13:57 по окончании этапа гашения скорости на высоте 10 км была введена парашютная система. В 14:07:20 пекинского времени под камерами вертолетов поисково-спасательной службы аппарат произвел мягкую посадку в точке с объявленными координатами 42.3411°с.ш., 111.4156°в.д. Интересно отметить, что она находилась всего в 1.85 км от места приземления «Чанъэ-5» 16/17 декабря 2020 г. (https://novosti-kosmonavtiki.ru/articles/77676/) – весьма наглядное свидетельство точности баллистических расчетов и исполнения посадочных операций!

Спасатели прибыли через 4 минуты и выполнили на месте приземления осмотр и пассивацию аппарата, после чего он был упакован в специальный чехол для доставки в Пекин. Там, в приемной лаборатории внеземного вещества, люк аппарата будет вскрыт, а доставленные образцы взвешены и запротоколированы.

 

 

Дополнение: Контейнер с лунным веществом был извлечен из возвращаемого аппарата во второй половине дня 26 июня. А еще два дня спустя было официально объявлено, что «Чанъэ-6» доставил 1935.3 грамма лунного грунта. Утром 28 июня в Пекине глава Китайской национальной космической администрации Чжан Кэцзянь передал контейнер с образцами вице-президенту Китайской АН Дину Чибяо (丁赤飚). Через час они были доставлены в актовый зал Национальной астрономической обсерватории, а оттуда – в Лабораторию лунных образцов. В соответствии с планом китайские исследователи обеспечат хранение и проведут обработку доставленного вещества, а затем приступят к его исследованию.

«Миссия «Чанъэ-6» представляет собой важный этап в истории изучения Луны человеком, и она станет вкладом в более полное понимание эволюции Луны, – сказал исследователь Института геологии и геофизики Китайской АН Ян Вэй (杨蔚). – Новые образцы неизбежно принесут новые открытия… Китайские ученые с нетерпением ждут возможности внести свой вклад в науки о Луне».

Председатель КНР Си Цзиньпин 25 июня направил участникам китайской лунной программы поздравительную телеграмму в связи с успешным выполнением миссии «Чанъэ-6». За посадкой лунного аппарата в Пекинском центре управления полетами наблюдали член Постоянного комитета Политбюро ЦК КПК, вице-премьер Госсовета КНР Дин Сюэсян и член Политбюро ЦК КПК, вице-премьер Госсовета КНР Чжан Гоцин, который и огласил поздравление главы партии и государства.

За 20 лет Китай прошел путь от первого спутника Луны с ограниченными научными задачами до регулярной работы луноходов на видимой и обратной стороне и автоматической доставки грунта. Все предпринятые в рамках этой программы старты к Луне, а их было девять, были полностью успешны.

Автор: Liss