Китай готується до запуску складної багатокомпонентної місячної місії Chang’e-7, головною метою якої стане дослідження південного полюса Місяця. Ракета Long March 5 має відправити місію до природного супутника Землі 24 серпня 2026 року. Космічний апарат досліджуватиме постійно затінені області, де можуть зберігатися леткі речовини, зокрема водяний лід.
Ракету Long March 5 із місією Chang’e-7 19 серпня вивезли на стартовий майданчик. За даними китайської влади, перед запуском фахівцям належить завершити функціональні перевірки, спільні випробування систем і заправлення ракети. Вікно запуску відкривається 24 серпня о 00:00 UTC (03:00 за київським часом).
Навіщо Китай відправляє Chang’e-7 до південного полюса Місяця
Південний полюс Місяця становить особливий інтерес через особливості рельєфу та положення Сонця над горизонтом. У деяких глибоких кратерах сонячне світло практично ніколи не досягає поверхні. Такі постійно затінені області називають «холодними пастками»: леткі речовини, які накопичувалися там протягом тривалого часу, можуть зберігатися у вигляді льоду.
Дистанційні спостереження вже виявили ознаки присутності води та інших летких речовин у полярних районах Місяця. Однак досі космічні апарати не проводили безпосереднього відбору та аналізу ґрунту в подібних умовах. Chang’e-7 має наблизити дослідників до відповіді на питання, скільки води насправді міститься в цих районах, у якому вигляді вона зберігається та наскільки доступною може бути для майбутніх експедицій.
Чотири апарати в одній місії
До складу Chang’e-7 входять орбітальний апарат, посадковий модуль, ровер і невеликий літальний апарат типу hopper. Після прибуття до Місяця орбітальний апарат вийде на навколомісячну орбіту та проведе спостереження південнополярного району. Отримані дані допоможуть обрати місце для подальшої посадки.
Посадковий модуль має виконати високоточну посадку в складному полярному рельєфі. Одним із районів, що розглядаються, є область поблизу піка неподалік від кратера Шеклтон. Під час вибору конкретного місця необхідно буде одночасно врахувати рельєф, наявність відносно рівної поверхні, тривалість освітлення та можливість доступу до постійно затінених областей.
Після посадки до дослідження поверхні долучиться ровер. Він та інші наукові прилади місії вивчатимуть склад ґрунту, рельєф, магнітне поле та інші характеристики місячної поверхні.
Художнє зображення китайської місячної місії «Чан’е-7». (Джерело зображення: China Media Group)
Літальний апарат досліджуватиме темні кратери
Однією з найнеобычніших частин Chang’e-7 стане невеликий літальний апарат типу hopper. На відміну від звичайного ровера, можливості якого обмежені колісним пересуванням поверхнею, він зможе здійснювати перельоти між ділянками південнополярного рельєфу. Це особливо важливо для постійно затінених кратерів із крутими схилами, куди традиційному роверу буде складно дістатися.
Апарат оснащений системою, яка дозволяє здійснювати перельоти та працювати на поверхні за допомогою опор. В одному з постійно затінених районів hopper має провести безпосереднє дослідження ґрунту.
Спочатку прилад LUWA (Lunar soil Water molecule Analyser) дистанційно досліджуватиме поверхню за допомогою лазерного спектрометра. Потім бур має отримати зразок ґрунту з глибини приблизно до одного метра. Передбачається, що на такій глибині можуть міститися суміші ґрунту та льоду.
Отриманий зразок помістять у герметичну камеру, де спочатку зберігатимуть за низької температури. Після герметизації ґрунт нагріють до температури понад 200 °C, щоб вивільнити воду та інші леткі речовини. Потім їхній склад досліджуватимуть за допомогою мас-спектрометра та лазерного спектрометра.
Особливий інтерес становить ізотопний склад водню. Він може допомогти вченим визначити походження виявлених летких речовин і зрозуміти, яку роль у їхньому накопиченні відіграли сонячний вітер, комети або астероїди.
Що Chang’e-7 дасть майбутній місячній програмі Китаю
Наукова програма місії не обмежується пошуком води. Орбітальний апарат, посадкова платформа та ровер отримають набір приладів для вивчення геології, топографії та фізичних характеристик Місяця. До складу обладнання входять камери, магнітометри, спектрометри, сейсмограф і радар для дослідження підповерхневих шарів.
Chang’e-7 стане наступним етапом китайської програми дослідження Місяця після місій Chang’e-5 та Chang’e-6, які доставили зразки місячного ґрунту на Землю з ближнього та дальнього боків Місяця відповідно. Технології, відпрацьовані під час попередніх місій, також мають значення для майбутніх пілотованих польотів.
Після Chang’e-7 Китай планує місію Chang’e-8, яку передбачається запустити приблизно у 2029 році. Вона, зокрема, має зосередитися на демонстрації технологій використання місцевих місячних ресурсів. Разом ці дві місії мають закласти технологічну основу для створення Міжнародної місячної дослідницької станції (ILRS).
Гонка за ресурсами південного полюса
Китай не єдина країна, яка розглядає південний полюс Місяця як один із ключових районів майбутніх досліджень. NASA планує відправити туди місяцехід VIPER, причому його посадка наразі запланована не раніше 2027 року за допомогою місячного посадкового апарата Blue Origin.
Європейське космічне агентство також розробляє технології дослідження місячного ґрунту, однак доля бурової установки PROSPECT поки залишається невизначеною після припинення початкової співпраці з Росією щодо місії Luna-27.
Для Китаю результати Chang’e-7 матимуть значення далеко за межами однієї автоматичної експедиції. Дослідження води та інших летких речовин безпосередньо на поверхні дозволить краще оцінити ресурси південного полюса та умови для тривалої роботи космічних апаратів. Китай розраховує висадити перших астронавтів на Місяці до 2030 року, тому дані Chang’e-7 можуть стати частиною технологічної бази майбутніх пілотованих місій.
