Китай готовится к запуску сложной многокомпонентной лунной миссии Chang’e-7, главной целью которой станет исследование южного полюса Луны. Ракета Long March 5 должна отправить миссию к естественному спутнику Земли 24 августа 2026 года. Аппарат исследует постоянно затенённые области, где могут сохраняться летучие вещества, включая водяной лёд.
Ракета Long March 5 с миссией Chang’e-7 была вывезена на стартовую площадку 19 августа. По данным китайских властей, перед запуском специалистам предстоит завершить функциональные проверки, совместные испытания систем и заправку ракеты. Окно запуска открывается 24 августа в 00:00 UTC (03:00 по киевскому времени).
Зачем Китай отправляет Chang’e-7 к южному полюсу Луны
Южный полюс Луны представляет особый интерес из-за рельефа и положения Солнца над горизонтом. В некоторых глубоких кратерах солнечный свет практически никогда не достигает поверхности. Такие постоянно затенённые области называют «холодными ловушками»: летучие вещества, попавшие туда в течение длительного времени, могут сохраняться в виде льда.
Дистанционные наблюдения уже обнаружили признаки присутствия воды и других летучих веществ в полярных областях Луны. Однако до сих пор космические аппараты не проводили непосредственного отбора и анализа грунта в подобных условиях. Chang’e-7 должна приблизить исследователей к ответу на вопрос о том, сколько воды действительно находится в этих районах, в каком виде она сохраняется и насколько доступна для будущих экспедиций.
Четыре аппарата в одной миссии
Chang’e-7 включает орбитальный аппарат, посадочный модуль, ровер и небольшой летающий аппарат, получивший название hopper. После прибытия к Луне орбитальный аппарат выйдет на окололунную орбиту и проведёт наблюдения района южного полюса. Полученные данные помогут выбрать участок для последующей посадки.
Посадочный модуль должен выполнить высокоточную посадку в сложном полярном рельефе. Одним из рассматриваемых районов является область возле пика рядом с кратером Шеклтон. При выборе конкретного места потребуется одновременно учитывать рельеф, наличие относительно ровной поверхности, продолжительность освещения и возможность доступа к постоянно затенённым областям.
После посадки к исследованию поверхности подключится ровер. Он и другие научные приборы миссии будут изучать состав грунта, рельеф, магнитное поле и другие характеристики лунной поверхности.
Художественное изображение китайской лунной миссии «Чанъэ-7». (Источник изображения: China Media Group)
Прыгающий аппарат исследует тёмные кратеры
Одной из самых необычных частей Chang’e-7 станет небольшой летающий аппарат hopper. В отличие от обычного ровера, который ограничен возможностями колёсного движения по поверхности, он сможет совершать перелёты между участками южнополярного рельефа. Это особенно важно для постоянно затенённых кратеров с крутыми склонами, куда традиционному роверу будет сложно добраться.
Аппарат оснащён системой, позволяющей совершать перелёты и работать на поверхности с помощью опор. В одном из постоянно затенённых районов hopper должен провести непосредственное исследование грунта.
Сначала прибор LUWA (Lunar soil Water molecule Analyser) дистанционно исследует поверхность с помощью лазерного спектрометра. Затем бур должен извлечь образец грунта с глубины примерно до одного метра. Предполагается, что на такой глубине могут находиться смеси грунта и льда.
Полученный образец поместят в герметичную камеру, где его сначала будут сохранять при низкой температуре. После герметизации грунт нагреют до температуры выше 200 °C, чтобы высвободить воду и другие летучие вещества. Затем их состав исследуют с помощью масс-спектрометра и лазерного спектрометра.
Особый интерес представляет изотопный состав водорода. Он может помочь учёным понять происхождение обнаруженных летучих веществ и определить, какую роль в их накоплении сыграли солнечный ветер, кометы или астероиды.
Что Chang’e-7 даст будущей лунной программе Китая
Научная программа миссии не ограничивается поиском воды. Орбитальный аппарат, посадочная платформа и ровер получат набор приборов для изучения геологии, топографии и физических характеристик Луны. В состав оборудования входят камеры, магнитометры, спектрометры, сейсмограф и радар для исследования подповерхностных слоёв.
Chang’e-7 станет следующим этапом китайской программы исследования Луны после миссий Chang’e-5 и Chang’e-6, которые доставили образцы лунного грунта на Землю с ближней и дальней стороны Луны соответственно. Полученные в рамках предыдущих миссий технологии также имеют значение для будущих пилотируемых полётов.
Вслед за Chang’e-7 Китай планирует миссию Chang’e-8, которую предполагается запустить примерно в 2029 году. Она должна сосредоточиться, в частности, на демонстрации технологий использования местных лунных ресурсов. Вместе две миссии должны заложить технологическую основу для создания Международной лунной исследовательской станции (ILRS).
Гонка за ресурсами южного полюса
Китай не единственная страна, которая рассматривает южный полюс Луны как один из ключевых районов будущих исследований. NASA планирует отправить к нему луноход VIPER, причём его посадка сейчас намечается не ранее 2027 года с помощью лунного посадочного аппарата Blue Origin.
Европейское космическое агентство также разрабатывает технологии исследования лунного грунта, однако судьба буровой установки PROSPECT пока остаётся неопределённой после прекращения первоначального сотрудничества с Россией по миссии Luna-27.
Для Китая результаты Chang’e-7 будут иметь значение далеко за пределами одной автоматической экспедиции. Исследование воды и других летучих веществ непосредственно на поверхности позволит лучше оценить ресурсы южного полюса и условия для длительной работы космических аппаратов. Китай рассчитывает высадить первых астронавтов на Луне до 2030 года, поэтому данные Chang’e-7 могут стать частью технологической базы будущих пилотируемых миссий.
