15 мая 2021 г. в 07:18 по пекинскому времени (14 мая в 23:18 UTC) китайский посадочный аппарат с марсоходом «Чжужун» выполнил успешную посадку на Марс в южной части равнины Утопия.
Напомним, что 23 июля 2020 г. в 12:41 пекинского времени носителем CZ-5 был запущен с космодрома Вэньчан и отправлен на траекторию полета к Марсу первый китайский космический комплекс для исследования Красной планеты ( https://novosti-kosmonavtiki.ru/articles/75042.html ). Объект по имени «Тяньвэнь-1» включал спутник Марса, ответственный также за управление комплексом на этапе перелета, и десантный комплекс с посадочным аппаратом и установленным на нем марсоходом. Никогда в истории космонавтики на Марс еще не отправлялась столь сложная многоцелевая машина.
Китайский наземный комплекс, обеспечивающий полет к Красной планете и работу «Тяньвэня» у Марса, включал 66-метровую антенну в Цзямусы, четыре сопряженные 35-метровые антенны в районе Яркенда и 35-метровую антенну Сапала в местечке Неукен в Аргентине. Кроме того, специально для приема научной информации от марсохода была построена еще одна 70-метровая антенна в районе Уцин в Тяньцзине.
Успешно закончив перелет по трассе Земля – Марс с одним большим маневром и четырьмя коррекциями траектории, 10 февраля 2021 г. c 19:52 до 20:07 пекинского времени «Тяньвэнь-1» выполнил торможение и вышел на начальную орбиту искусственного спутника планеты (https://novosti-kosmonavtiki.ru/articles/78782.html ). Она представляла собой сильно вытянутый эллипс с наклонением 10°, перицентром 400 км, апоцентром порядка 180000 км и периодом обращения около 11 суток.
15 февраля в 17:00 в первом апоцентре «Тяньвэнь-1» использовал маршевый двигатель тягой 3000 Н для маневра изменения наклонения орбиты на приполярную, с наклонением около 87°, с одновременным снижением перицентра до 265 км.
20 февраля около 19:45, в перицентре, был выдан тормозной импульс с целью уменьшения высоты апоцентра до 84600 км и периода обращения до 3.45 суток. Сделав еще один виток, 24 февраля в 06:29 китайский комплекс выполнил новое торможение и вышел на орбиту ожидания наклонением около 87° и высотой 280×59000 км с периодом обращения в двое марсианских суток – 49 часов 15 минут.
На орбите ожидания были последовательно включены все семь научных приборов орбитального аппарата, началось зондирование Марса и околопланетной среды. 4 и 26 марта CNSA публиковала снимки, сделанные бортовыми камерами, в том числе и детальные изображения района предстоящей посадки, сделанные с высоты 330-350 км с разрешением до 0.7 м.
Параллельно на Земле завершался конкурс названий первого китайского марсохода, объявленный 24 июля 2020 г. 18 января СМИ опубликовали список из 10 вариантов, и с 20 января по 28 февраля китайские и зарубежные пользователи интернета могли поучаствовать в голосовании. 2 марта объявили три имени-финалиста: «Чжужун» (бог огня), «Нэчжа» (мифологический персонаж) и «Хунъи» (великие устремления и твердость духа). В результате дальнейшего обсуждения и голосования среди экспертов было выбрано имя «Чжужун» (祝融号), которое и объявили 24 апреля, в День космонавтики КНР. Помимо общего смысла, удачными оказались и значения отдельных иероглифов: «чжу» означает «желать» или «поздравлять», а «жун» – «согласие» и «гармония».
Добавим, что имя всего комплекса «Тяньвэнь» (天问) является отсылкой к одноименному стихотворению Цюй Юаня (屈原). Написанное около 2300 лет назад, оно «выражает упорство и настойчивость китайской нации в поисках истины, воплощает культурное наследие природы и освоения космоса, и подразумевает научный поиск» и подчеркивает, что путь к истине долог, а поиск технологических инноваций бесконечен.
Как заявил еще в день прилета глава Китайской национальной космической администрации CNSA Чжан Кэцзянь, специалистам потребуется примерно 100 суток для того, чтобы обеспечить успешную посадку. Это означало, что десант на Марс планируется на середину мая; так оно в итоге и оказалось.
13 мая бывший главный конструктор лунной программы, а ныне главный советник по межпланетным исследования в Китайской исследовательской академии космической техники CAST академик Е Пэйцзянь объявил, что посадка на Марс запланирована на 15 мая в 07:11 пекинского времени. Радиолюбитель Эдгар Кайзер (Edgar Kayser), ежедневно фиксировавший радиосигнал «Тяньвэня», подтвердил, что расчетное время перицентра в этот день – 07:03, и отлично согласуется со словами Е. Официальное заявление, опубликованное 14 мая CNSA, было менее конкретным: посадка возможна в утренние часы в период с 15 по 19 мая и будет выполнена «в надлежащее время».
Как сообщил Эдгар Кайзер, в ожидаемое время точка посадки будет находиться вблизи восточной границы марсианского диска, так что уже через два часа с вращением планеты уйдет из зоны видимости. Дополнительно осложняло организацию посадки то обстоятельство, что все критически важные маневры перед входом в атмосферу могли контролироваться только аргентинской станцией Сапала, и лишь за час до посадки
Марс должен был взойти над станцией Цзямусы.
Расчетный график посадочных операций приведен в таблице. Нацеливание десантного комплекса обеспечивалось временным торможением всего «Тяньвэня». Расчетный угол входа десантного комплекса в атмосферу составлял 11.2° и должен был выдерживаться с точностью 0.01°. После отделения орбитальный аппарат выполнял маневр возвращения на орбиту.
|
Время |
Высота |
Скорость |
Событие |
|
-5 час |
27700 км |
|
Торможение комплекса до высоты перицентра 50 км |
|
|
|
|
Отделение десантного комплекса |
|
-2 час |
|
|
Маневр орбитального аппарата для возвращения на орбиту |
|
0 сек |
125 км |
4800 м/с |
Вход в атмосферу |
|
|
|
|
Ввод балансировочных щитков |
|
284 сек |
4 км |
460 м/с |
Ввод парашютной системы |
|
325 сек |
3 км |
250 м/с |
Сброс донного экрана |
|
|
|
|
Включение радиолокатора, развертывание опор |
|
370 сек |
1500 м |
95 м/с |
Сброс хвостового обтекателя. Спуск на ЖРД. Зависание на высоте 100 м |
|
450 сек |
3.6 м |
0.9 м/с |
Выключение посадочного ЖРД. Касание |
Увы, китайские СМИ хранили стойкое молчание о том, как готовится и выполняется спуск на Марс. Зато сигнал с китайского комплекса на частоте 8431 МГц отслеживал не только Кайзер, но и еще одна группа германских радиолюбителей на 20-метровом радиотелескопе в Бохуме с шириной диаграммы направленности 0.1°. Если Кайзер с довольно скромной аппаратурой мог принять от Марса только мощный сигнал с остронаправленной антенны HGA, то Бохум «брал» и сигналы с малонаправленной антенны LGA. Благодаря им мы и узнавали детали спуска.
15 мая в 00:09 пекинского времени в зоне видимости станции Каши «Тяньвэнь» переключился на антенну LGA, а в 00:45 начал разворот для торможения и ушел со связи. В 02:07 аппарат вернулся в эфир, на этот раз уже для станции Сапала, а в 02:22 ненадолго переключился на HGA, чтобы сбросить телеметрию с 02:28 до 02:46. После этого остался лишь сигнал несущей частоты, по которому можно было судить о текущей скорости объекта.
В 04:22 прошло второе переключение на LGA, и в 04:57 начался второй разворот для выдачи разгонного импульса. В 05:51 аппарат вновь вернулся в эфир и немедленно перешел на антенну HGA для доклада. Сигналы от десантного комплекса радиолюбителями не принимались.
Марс зашел для европейских наблюдателей за считанные минуты до момента посадки. Скотт Тилли (Scott Tilley) в США продолжал прием сигнала с орбитального аппарата и отследил прохождение им перицентра орбиты.
Прошло более часа после ожидаемого времени, и лишь в 08:39 агентство Синьхуа сообщило, что китайский посадочный аппарат осуществил посадку на Марс. Затем последовало уточнение, что это произошло в 07:18 по пекинскому времени.
Итак, Китай сдал экзамен на звание великой космической державы. Впрочем, он остался бы таковой и в том случае, если бы посадка на Марс не удалась.
