1 декабря 2020 г. в 23:11 пекинского времени (15:11 UTC) посадочный аппарат китайского комплекса «Чанъэ-5» совершил успешную посадку на поверхность Луны в северо-восточной части Океана Бурь, в точке с координатами 43.1°с.ш., 51.8°з.д.

Задачей проекта «Чанъэ-5» (см. https://novosti-kosmonavtiki.ru/articles/77328.html ) является доставка на Землю образцов лунного вещества из зоны относительно молодых вулканических пород. Среди материалов, привезенных в 1969-1976 гг. шестью американскими экспедициями программы «Аполлон» и тремя советскими беспилотными аппаратами типа Е8-5, таких образцов не было.

"Чанъэ-5" в полете

Комплекс «Чанъэ-5» общей массой 8250 кг был запущен носителем CZ-5 с космодрома Вэньчан 24 ноября в 04:30:22 пекинского времени и в 05:06:50 выведен на сильно вытянутую эллиптическую орбиту с перигеем 200 км и апогеем около 400000 км вблизи Луны.

На траектории полета к Луне было запланировано три коррекции. Состоялись первые две из них – 24 ноября в 22:06, то есть через 17 часов после начала полета, и 25 ноября в это же время. В первом случае использовался маршевый двигатель YF-37 орбитального аппарата тягой 3000 Н, который был включен на 2 секунды: помимо выдачи необходимого импульса нужно было проверить его в работе до использования в критически важном маневре торможения у Луны. Проверка прошла успешно, и для второй коррекции применили два двигателя тягой по 150 Н, которые проработали 6 секунд. Третья коррекция, планировавшаяся на 27 ноября в 21:06, то есть через 88 часов после старта, не потребовалась.

Подбор параметров траектории перелета под наблюдаемое допплеровское смещение (Scott Tilley)

28 ноября в 20:58:38 с китайской наземной станции Цзямусы была отправлена команда на исполнение цикла торможения у Луны. В 20:58:53.659 на высоте около 400 км над Луной был включен маршевый двигатель YF-37. Примерно через 17 минут он выключился, израсходовав около 1000 кг топлива и снизив скорость комплекса примерно на 400 м/с. «Чанъэ-5» вышел на начальную орбиту с апоцентром на высоте около 5700 км и с периодом обращения более 8 часов.

На первом витке была проведена небольшая необъявленная коррекция с целью снижения перицентра примерно до 200 км. Европейские радиолюбители, принимавшие сигналы «Чанъэ-5» в X-диапазоне, отметили характерный перегиб допплеровской кривой в 18:48, хотя, казалось, логичнее было бы провести маневр в апоцентре орбиты.

Китайские официальные органы сообщали далеко не о всех маневрах, предусмотренных полетным планом, и радиолюбительские наблюдения давали очень ценную дополнительную информацию. Скотт Тилли, Эдгар Кайзер и другие «слухачи» обнаружили передачи различных компонентов комплекса на частотах 8463.7, 8467.3, 8471.2, 8478.7 и 8486.3 МГц, а также широкополосный телевизионный сигнал на 8455 МГц. Последний даже удалось расшифровать и увидеть солнечные батареи КА, снимаемые бортовой камерой.

Спектр сигнала на частоте 8455 МГц (@uhf_satcom)

За сутки «Чанъэ-5» сделал три витка по своей восьмичасовой орбите. 29 ноября в 20:23 маршевый двигатель был включен еще раз и снизил скорость еще на 410 м/с. Расчеты показывают, что маневр продолжался около 16 минут, расход топлива был близок к 900 кг. В результате была сформирована круговая орбита наклонением 43.7° и высотой около 197 км с периодом обращения 127.3 мин и средней скоростью 1590 м/с.

30 ноября в 04:40:14.822 состоялась расстыковка орбитального и посадочного комплексов. Судя по данным мониторинга, посадочный комплекс перешел на орбиту с периодом обращения 126.7 мин, что соответствовало высоте 184×198 км.

Расстыковка "Чанъэ-5" 29 ноября 2020 г.

Далее полетным планом предусматривались два маневра посадочного комплекса – 30 ноября в 22:23 и 1 декабря в 02:22. Официальных сообщений о них не было, но опубликованные радиолюбителями допплеровские кривые позволяют заключить, что после первого была достигнута орбита 88×183 км, а после второго – 15×182 км с периодом 117.7 мин. С каждым витком посадочный комплекс уходил вперед по отношению к орбитальному и к моменту торможения обогнал его на виток.

Допплеровские кривые до и после расстыковки 29 ноября.(Edgar Kayser)

Тем временем 1 декабря в 07:59 орбитальный комплекс выполнил первый маневр фазирования. Еще три таких маневра предстоит провести для формирования орбиты встречи наклонением 45.7° и высотой 217 км.

1 декабря в 22:57:17.944 на высоте 15587 м над точкой 37.372°с.ш., 76.856°з.д. при начальной скорости 1709.8 м/с был включен на торможение двигатель YF-36A посадочного аппарата. Он успешно погасил орбитальную и вертикальную скорость движения и примерно через 14 минут был выключен на высоте нескольких метров. В 23:11:20.924 пекинского времени посадочный аппарат опустился на лунную поверхность в точке с координатами 43.099°с.ш., 51.837°з.д.

В Центре управления полетом "Чанъэ-5"

В ночь на 2 декабря планируется бурение лунного грунта и взятие колонки с глубины до 2 метров. Затем в течение суток с помощью манипулятора будет собираться и загружаться в контейнер поверхностный материал.

3 декабря в 23:10 взлетный аппарат должен стартовать и выйти на окололунную орбиту. После четырех маневров фазирования в течение 4-5 декабря он сблизится с орбитальным аппаратом, который 6 декабря в 05:40 должен осуществить захват. Сразу после этого в течение 21 минуты состоится перегрузка контейнера в возвращаемый аппарат, а в 12:35 будет выполнена расстыковка.

Орбитальный комплекс должен стартовать к Земле 13-14 декабря из оптимальной для этого точки лунной орбиты. Возвращаемый аппарат должен приземлиться 17 декабря на штатном полигоне посадки во Внутренней Монголии.