23 listopada z kosmodromu Wenchang wystartowała rakieta Długi Marsz 5 wynosząc chińską sondę księżycową. Misja Chang’e 5 ma przywieźć dwa kilogramy próbek skał. Ostatni raz próbki gruntu księżycowego dostarczyła radziecka Łuna 24 w 1976 roku.

Kadr ze startu Chang'e 5
Kadr ze startu Chang’e 5

Awaria rakiety opóźniła misję o 3 lata

Chang’e 5 to najtrudniejsza dotychczas chińska misja księżycowa. Pierwotnie miała się rozpocząć w 2017 roku. Przeszkodziła w tym jednak awaria rakiety nośnej Długi Marsz 5 i utrata satelity telekomunikacyjnego Shijian 18. Przyczyną była poważna usterka w silnikach YF-77 zasilających drugi stopień rakiety. Przeprojektowanie ich okazało się dosyć problematyczne i kolejny raz rakieta Długi Marsz 5 poleciała dopiero pod koniec 2019 raz. Ze względu na dużą masę misji Chang’e 5 (8200 kg) użycie innej rakiety nie wchodziło w grę.

Data startuŁadunek
3.11.2016Shijian 17
2.07.2017Shijian 18 (awaria rakiety)
27.12.2019Shijian 20
5.05.2020Prototyp nowego załogowego statku kosmicznego
23.06.2020Misja marsjańska Tianwen-1
23.11.2020Misja księżycowa Chang’e 5
Lista lotów chińskiej rakiety Długi Marsz 5

Po zmianach w harmonogramie lotów Chang’e 5 poleciała dopiero w szóstym locie rakiety Długi Marsz 5. Rozpoczął się on 23 listopada o 21:30 czasu środkowoeuropejskiego. Po 34 minutach lotu misja Chang’e 5 została wprowadzona na trajektorię w kierunku Księżyca (tzw Trans Lunar Injection). Lot w kierunku Srebrnego Globu potrwa aż pięć dni. Celem misji jest pobranie próbek z formacji wulkanicznej o nazwie Mons Rümker leżącej w Oceanie Burz (Oceanus Procellarum) na zachodnim skraju widocznej strony Księżyca.

Jest to jeden z geologicznie młodszych obszarów na powierzchni Srebrnego Globu. Tym samym Chiny planują sprowadzić najmłodsze próbki gruntu ze Srebrnego Globu. Lądowanie misji przewidziano na 29 listopada. Cała misja odbędzie się w bardzo krótkim czasie – tylko jednej doby księżycowej.

Nagranie startu rakiety Długi Marsz 5 z sondą Chang’e 5

Chang’e 5 pobierze pierwsze próbki księżycowego gruntu od ponad 40 lat

Ostatni raz próbki gruntu księżycowego zostały przywiezione na Ziemię w 1976 roku. Misja Łuna 24 okazała się ostatecznie pożegnalną misją księżycową Związku Radzieckiego. Jej aparat powrotny dostarczył zaledwie 170 gram próbek.

Chińczycy zamierzają przywieźć znacznie więcej. Misja Chang’e 5 ma dostarczyć aż 2 kilogramy próbek. Aby je pobrać zastosowane zostanie specjalne wiertło. Ma się wkręcić na głębokość aż dwóch metrów, a w dalszej kolejności przenieść próbki do sekcji wzlotowej sondy. Ta ma wystartować pierwszego grudnia, a następnie połączyć się z krążącą wokół Księżyca częścią orbitalną misji, i przeładować próbki do aparatu powrotnego. To ten element misji wyląduje na Ziemi.

Plan misji Chang'e 5 / Planetary Society
Plan misji Chang’e 5 / Planetary Society

10 grudnia rozpocznie się trwający pięć dni powrót z Księżyca. Na przełomie 15 i 16 grudnia, w odległości pięciu tysięcy kilometrów od Ziemi od sondy odłączy się aparat powrotny. Aby wyhamować prędkość zostanie zastosowany tak zwany manewr skip reentry – który w praktyce bardzo przypomina puszczanie kaczek w sadzawce. Zanim rozpędzona aparatura wejdzie w ziemską atmosferę, wpierw się od niej odbije, aby wytracić część prędkości wynoszącej aż 11 kilometrów na sekundę.

Schemat manewru Skip Reentry / Wikipedia/Clem Tillier
Schemat manewru Skip Reentry / Wikipedia/Clem Tillier

Podobny manewr był już przeprowadzony w 2014 roku podczas misji Chang’e 5-T1 testującej technologie powrotu z orbity Księżyca. Podobnie jak w przypadku tamtej misji lądowanie jest przewidziane w rejonie Siziwang w prowincji Mongolii Wewnętrznej. Następnie próbki zostaną przekazane do chińskich laboratoriów.

Wcześniejsze chińskie misje księżycowe

Chiński program Chang’e (嫦娥工程, Cháng’é Gōngchéng) rozwijany jest od 2003 roku. Został on nazwany na cześć księżniczki Chang’e, mitologicznej bogini władającej Księżycem. Obejmuje on trzy główne etapy: wejście na orbitę okołoksiężycową, lądowanie na jego powierzchni oraz przywiezienie próbek.

W pierwszym etapie w kierunku Srebrnego Globu udały się dwa orbitery: Chang’e 1 oraz Chang’e 2. Następnie na jego powierzchnię Chiny wysłały lądowniki Chang’e 3 i Chang’e 4 wraz z łazikami. Warto zauważyć, że Chang’e 4 wylądował na niewidocznej z Ziemi “ciemnej stronie Księżyca”, czego wcześniej nie dokonały ani Stany Zjednoczone ani Związek Radziecki.

Do komunikacji z misją Chang’e 4 konieczne było wysłanie wcześniej satelity telekomunikacyjnego Queqiao, który został umieszczony w mieszczącym się “za Księżycem” punkcie libracyjnym L2. Tym samym możliwa była komunikacja z niewidocznym z Ziemi lądownikiem i łazikiem.

Misja Chang’e 5 zainauguruje trzeci etap programu. Następnie, w 2023 Chiny planują sprowadzić kolejne próbki w ramach misji Chang’e 6. Następnie Państwo Środka skupi się na przygotowaniach do lotu lądowania astronautów na Srebrnym Globie.

Lista chińskich misji księżycowych / Global Times
Lista chińskich misji księżycowych / Global Times

Międzynarodowy aspekt eksploracji Księżyca

Podsumowując, misję Chang’e 5 należy rozpatrywać w kontekście nowego księżycowego wyścigu kosmicznego. W nowej fali misji bezzałogowych Chiny wysunęły się na prowadzenie. Stany Zjednoczone planują wysłać kilka bezzałogowych lądowników dopiero od przyszłego roku. W najbliższych latach to jednak Amerykanie pierwsi wrócą na Księżyc, a przynajmniej na jego orbitę. Pierwszy załogowy lot kapsuły Orion odbędzie się w 2023 roku. Na początku astronauci wykonają tylko oblot Księżyca (podobnie jak w przypadku misji Apollo 13). Później rozpocznie się budowa małej stacji księżycowej Gateway.

Ponowne lądowanie amerykanów na Księżycu zapowiadane było na rok 2024, jednak była to wyłącznie deklaracja polityczna administracji Trumpa. Lądowanie w 2024 miało zwieńczyć drugą kadencję Trumpa, choć z analityków nikt nie wierzył w tę bardzo optymistyczną datę. Prawdopodobnie administracja Bidena przesunie powrót ludzi na powierzchnię Księżyca o parę lat, a lot Chińczyków w kierunku Srebrnego Globu pewnie nie rozpocznie wcześniej niż w latach trzydziestych. Jednak lot (i ewentualny sukces) Chang’e 5 powinien być orzeźwiającym ostrzeżeniem, że wyścig o kosmiczną dominację USA vs Chiny wciąż trwa.

Źródła:

Global Times
Gunter’s Space Page
Loty Kosmiczne
Planetary Society
Wikipedia