Chang'e 4'ün başarılı lansmanı! Ya da "insanın ayın arkasına ilk yumuşak inişi" altın madalyasını çıkaracak
"Chang'e 4" ün bu kez Hollanda, Almanya, İsveç, Suudi Arabistan ve diğer ülkelerden bilimsel yükler taşıyarak kapsamlı uluslararası işbirliği gerçekleştirdiği bildirildi.
"Ayın Karanlık Yüzü" nü ziyaret edin
Dünya'nın tek uydusu olan aya gelince, insanlık 60 yılı aşkın süredir keşfediyor.1969'dan 1972'ye kadar bile ünlü "Apollo Projesi" 12 astronotu ayın yüzeyine gönderdi. Bununla birlikte, dünya ile ay arasındaki gelgit kilidi nedeniyle ayın arkası yeryüzünden tam olarak görülemedi ve 1950'lerin sonlarına kadar, ayın arkası hakkında hala çok az bilgiye sahiptik, bu nedenle "ayın karanlık yüzü" olarak adlandırıldı. .
1959'da Sovyetler Birliği Luna-3'ün ayın arkasının ilk fotoğrafını çekmesinden bu yana, çeşitli uzay araçları ve sondalar kademeli olarak ayın genel görünümünü ana hatlarıyla belirledi, ancak sonda ayın arkasındaki dünya ile doğrudan iletişim kuramıyor. İzlenmesi, kontrolü, iletişimi ve veri iletimi nedeniyle, ayın arkasında insan sondalarının "ayak izleri" yoktu.
Keşif görevinin yanı sıra, bu sefer karaya inen kişi, ayın karanlık tarafında ilk düşük frekanslı radyo astronomi deneyini gerçekleştirecek; Ay'ın düşük yerçekimi ortamında bitkilerin büyüyüp büyüyemeyeceğini araştıracak; Ay'ın dünyada ilk enine kesitini tespit etmesi bekleniyor; Ayın kutuplarında su kaynakları ve diğer ilgili kaynaklar olup olmadığını tespit edin.
Tabii ki, Ay'ın arkasındaki daha karmaşık ortama uyum sağlayabilmek için Chang'e-4 de büyük yükseltmelerden geçti.Örneğin, bir yay yörüngesine yavaşça inen selefi Chang'e-3'e kıyasla, Chang'e-4'ün neredeyse dikey bir iniş yöntemi kullanması gerekiyor. Bu nedenle, arazi aracı yüksek otonom seyrüsefer ve engellerden kaçınma işlevlerine sahiptir.
Chang'e-4, sadece 140 kilogram ağırlığındaki dünyanın en küçük ay gezgini de taşıdı. "Yutu" dan farkı, Chang'e-4 ay gezgininin gece ile gündüz arasındaki sıcaklık farkının yaklaşık 300 'ye ulaşabildiği ay ışığının aydınlattığı gecelerde de çalışacak olmasıdır. Açıkta kalan kabloların arızalanmasını önlemek için araştırmacılar, kablo sürtünmesi konusunda binlerce kez gerçekleştirdiler. Deney.
Şekil Chang'e 4 Lunar Rover (Kaynak: China Lunar Exploration Project)
Ek olarak, enerji temini açısından Chang'e 4, izotopik termoelektrik güç üretimi ve kapsamlı termoelektrik kullanım teknolojisinin bir kombinasyonu olan, yani güneş kanadının her iki tarafında toplanan güneş enerjisi ve ay gezicisinde izotop ısı kaynağı olan yeni bir enerji tedarik yöntemini benimsiyor. Ay gecesi geldiğinde, izotop ısı kaynağı, uzay aracının -180 ° C'lik bir ortamda düşük sıcaklıklardan etkilenmemesini sağlamak için aletleri ve ekipmanları ısıtacaktır.
Chang'e Projesini İnceleyin
Çinin Ay keşfi gösterimi 1999 yılında başladı. O yıl, Ulusal Savunma için Bilim, Teknoloji ve Sanayi Komisyonu, ay keşiflerinin bilimsel hedeflerini sistematik olarak göstermek için ilgili departmanlar düzenledi. 2000 yılında Çin Bilimler Akademisi bilimsel hedeflerin değerlendirmesini geçti ve buna dayalı bilimsel hedefler geliştirmeye başladı. Yük. 2002'den beri, Ulusal Savunma için Bilim, Teknoloji ve Sanayi Komisyonu, Ay keşif projesi için teknik çözümleri incelemek üzere bilim adamlarını ve mühendislik teknisyenlerini organize etti. İki yıldan fazla süren sıkı çalışmanın ardından, bilimsel hedefler ve uygulama yöntemleri derinleştirildi ve Ay keşif projesinin teknik planı uygulandı.
Ocak 2004'te, Danıştay bir ay arama projesinin kurulmasını onayladı ve bunu Chang'e Projesi olarak adlandırdı. Plana göre Chang'e projesi, Ay keşif projesinin üç aşamalı olarak "devrialem", "düşme" ve "geri dönme" aşamalarını uygulayacak ve nihayet tüm Ay keşif projeleri 2020 yılı civarında hayata geçirilecek. "Etkinlik yolu açar.
- "Ay Çevresi"
Bu proje, Çin'in başlangıçta temel ay keşif teknolojisine hakim olmasını, ilk kez bilimsel ay keşfi yapmasını, başlangıçta bir ay keşif havacılık mühendisliği sistemi inşa etmesini ve ay keşfinin takip mühendisliği için deneyim biriktirmesini sağlıyor.
Görev sırasında 8 bilimsel görev yükü etkili tespitler gerçekleştirdi ve uzaktan algılama ile ayın küresel ve genel araştırmalarını gerçekleştirdi. Görev tam bir başarıya ulaştıktan sonra Chang'e-1 uydusu 1 Mart 2009'da kontrollü bir şekilde aya çarptı.
- "Kayıp Ay"
Projenin ikinci aşaması, aya yumuşak iniş ve ay yüzeyi incelemeleri vb. Gerçekleştirecektir. Chang'e 2, 3 ve 4 görevlerinden oluşmaktadır.
Projenin ikinci fazının baş yıldızı Chang'e-2, 1 Ekim 2010 tarihinde başarıyla fırlatılarak doğrudan Dünya-Ay transfer yörüngesine girdi.Ay yakalandıktan sonra 100 kilometrelik dairesel bir yörüngede 7 bilimsel yük ile bir dizi bilimsel keşif gerçekleştirildi. Takip eden Chang'e-3 görevi bazı temel teknolojileri doğruladı.
Chang'e-2, 9 Haziran 2011'de planlanan keşif görevlerini tamamladıktan sonra, ayın yörüngesinden uçtu. 77 günlük uçuşun ardından Chang'e-2, dünyada ilk kez ayın yörüngesinden yola çıktı ve Güneş-Dünya Lagrange'ine doğru ve kontrollü girdi. Güneş üzerindeki L2 yörüngesinde, Sun-Earth Lagrangian L2 tespiti ve Tuatatis asteroid uçuş tespiti gibi bir dizi genişleme deneyi gerçekleştirildi. Güneşin etrafında dönen yapay bir asteroit haline geldi ve 2029'da tekrar uçması bekleniyor Yeryüzüne 7 milyon kilometre yakın. Çin ayrıca ESA ve Amerika Birleşik Devletleri'nden sonra L2'yi ziyaret eden dünyadaki üçüncü ülke ve organizasyon haline geldi.
Chang'e-3 ay yumuşak iniş projesinin öncüsü olan Chang'e-2, balistik tasarım teknolojisinde doğrudan ay yörüngesine doğru atılımlar, fırlatma aracının düşük sıcaklıkta üç aşamalı kayma süresi ayarlanabilir teknolojisi ve taşımak için CZ-3C kullanımı dahil olmak üzere bir dizi önemli teknolojiyi doğruladı. Roket, uyduyu doğrudan Dünya-Ay transfer yörüngesine göndererek projenin ikinci aşamasının sonraki görevlerinin uygulama riskini azaltacak.
Chang'e-2 uydusunda bir X-bandı transponder ile donatılmış ve X-bandı ölçüm ve kontrol sistemini doğrulamak ve Chang'e-3 görevi için mühendislik deneyimi biriktirmek için Çin'in X-bandı yer ölçüm ve kontrol ekipmanıyla işbirliği yaptı.
Chang'e-3 görevine benzer aydan aya ve ay yakalama yörüngelerini seçerek ve gerçek uçuş yoluyla doğrudan aya ve 100 km yakın ay yakalama teknolojisinde ustalaşarak, Chang'e-3 görevi için teknik yaklaşımları araştırdık; Chang'e-2 uydusu 100 km yörüngede uzun süre çalışıyor, 100 km yörünge uzay ortamını tespit edin, daha fazla aya yakın uzay ortamı verisi toplayın ve ay keşfi için termal kızılötesi analiz modelinin doğruluğunu iyileştirin.
Ek olarak, Chang'e-2, inişten önce görünmez bir yayda Chang'e-3 görevinin yörüngesini değiştirmek için uydudan yere koordineli programı doğrulamak için 100km × 15km yörünge manevra testi gerçekleştirdi; 100km × 15km yörünge uçuşu sırasında, 100km × 15km yörüngede yörüngeyi hızlı bir şekilde belirleme yeteneğini doğruladı Bu yörünge belirleme verileri, ayın yerçekimi alanı dağılımının derinlemesine incelenmesi ve yerçekimi alanı modelinin doğruluğunun iyileştirilmesi için büyük önem taşımaktadır.
İniş kamerasını ay görüntüleme yeteneğini doğrulayacak şekilde yapılandırın; uydu telemetri bağlantılarının performansını iyileştirmek için güçlü hata düzeltme özelliğine sahip LDPC kanal kodlama ve kod çözme teknolojisini test edin, ay keşif projeleri ve diğer derin uzay keşif projeleri için teknik rezervler sağlayın; uydu verilerini koda iletin Hız, 6 Mbit / s'ye yükseltilir ve test, artan veri iletimi talebini karşılamak için 12 Mbit / s'dir.
100 km × 15 km'lik bir yörüngede, CCD stereo kamera, Chang'e-3 görevinin önceden seçilmiş iniş alanında 15 km'lik bir aya yakın noktada 1.5m'den daha iyi bir çözünürlük görüntüleme testi gerçekleştiriyor; 100 km'lik dairesel bir yörüngede, önceden seçilmiş iniş alanı 10 m'den daha iyi bir çözünürlükle görüntüleniyor. Üç boyutlu bir topografik harita çizmek için planlanan iniş alanının ay yüzeyi görüntüsünü kullanmak, önceden seçilmiş iniş alanının özelliklerini nicel olarak değerlendirmek ve Chang'e-3 görevinin iniş güvenliğini artırmak için elverişlidir.
Chang'e-2, sonraki dedektörler için teknik doğrulama sağlamanın yanı sıra, lazer altimetre ile elde edilen ay yüzeyinin yükseklik verileri ile birlikte ay yüzeyinin yüksek çözünürlüklü üç boyutlu görüntülerini elde etmek için bir CCD stereo kamera kullanımı da dahil olmak üzere yerleşik mühendislik hedeflerini tamamladı. Ay yüzeyindeki yüksek hassasiyetli topografik veriler, iniş bölgesinin müteakip optimizasyonu için bir temel sağlamak ve aynı zamanda ay yüzeyinin ince yapısını, kırılmasını ve halka yapısını bölmek için orijinal verileri sağlamak için elde edilebilir.
Daha yüksek uzamsal çözünürlük elde etmek için ay yüzeyindeki 9 elementin (silikon, magnezyum, alüminyum, kalsiyum, titanyum, potasyum, toryum ve uranyum) içeriğini ve dağılım özelliklerini tespit etmek için teknolojik olarak geliştirilmiş gama ışını spektrometresi ve X ışını spektrometresi kullanma Ve algılama doğruluğunun eleman dağılım haritası.
Ayın yüzeyindeki mikrodalga radyasyonunun özelliklerini ölçmek, 3,0 GHz, 7,8 GHz, 19,35 GHz ve 37 GHz'de mikrodalga radyasyon parlaklığı sıcaklık verilerini elde etmek ve ay toprağının kalınlığını tahmin etmek için mikrodalga algılama teknolojisini kullanın.
Chang'e-2 uydusunun yörünge dönemi boyunca güneş aktivitesinin en yoğun olduğu dönemdir.Güneş yüksek enerjili parçacık olayları, CME, güneş rüzgarı ve bunların ay ortamı üzerindeki etkilerini tespit etmek ve incelemek için en iyi dönemdir. Güneş aktivitesini, dünya-ay alanını ve aya yakın uzay ortamını incelemek için gezegenler arası yüksek enerjili güneş parçacıklarının ve güneş rüzgarı iyonlarının akışını, bileşimini, enerji spektrumunu ve özelliklerini ve bunların zamansal ve mekansal değişikliklerini elde etmek için güneş enerjisi yüksek enerjili parçacık dedektörlerini ve güneş rüzgarı iyonu dedektörlerini kullanın. Dünya ve Ay uzay ortamı verileri arasındaki etkileşim, sonraki ay keşif projeleri için çevre bilimi verileri sağlayabilir.
Chang'e-3, projenin ikinci aşamasının ana görevidir. 2 Aralık 2013'te başlatıldı. Dünya-ay transferini, ayın yörüngesini ve güç azaltmayı tamamladıktan sonra, Çin'in ilk ay gezgini olan "Yutu" 14 Aralık 2013'te Uzay aracı, ay yağmur denizinin ("Hongwan İniş Alanı") kuzeybatı kısmına başarıyla indi. Gezici, bir Çin uzay aracının ilk yumuşak inişini ve dünya dışı nesnelerin incelenmesini ve araştırılmasını gerçekleştirerek karadan başarıyla ayrıldı ve birbirlerinin fotoğraflarını çekti.
Dedektör, ısıtma için iki fazlı bir sıvı devresi olan plütonyum-238 izotop ısı kaynağı kullanır ve 8 bilimsel alet taşır.Bir dizi bilimsel tespit ve inceleme gerçekleştirmiş, büyük miktarda bilimsel tespit verisi elde etmiş ve önceden belirlenmiş bilimsel hedefe ulaşmıştır.
4 Ağustos 2016'da, 19 aylık aşırı yüklemenin ardından, Chang'e-3 sondası resmi olarak hizmet dışı bırakıldı ve 31 aylık çalışma durduruldu, aynı zamanda ay üzerinde bir insan sondasının en uzun çalışma süresini de yarattı. kayıt.
Şekil Chang'e-3 Lunar Patrol ve Landing Interaction (Kaynak: China Lunar Exploration Project)
- "dönüş"
Kuşkusuz, yaklaşık yarım asır sonra, ay bir kez daha dünyanın en büyük uzay güçlerinin birlikte yürümeye yönelik hedefi haline geldi. İster Amerika Birleşik Devletleri, Rusya veya büyüyen ticari uzay güçleri olsun, hepsi bunu kanıtlamak için "Ay Yolculuğu" nu tamamlamayı dört gözle bekliyor. Güçlü havacılık teknolojisi ve uzaydaki liderlik sayesinde, teşvikler rekabette kimin kazanabileceği ve ayın keşfinin bilimin kendisini aşıp aşmayacağı konusunda hala gözlem yapmamız gerekiyor.
