Успешная посадка спускаемого аппарата зонда
Чанъэ-5 с образцами лунного грунта 17 декабря стала финалом долгого
и интересного пути. До старта план полета был известен только в
общем виде, зато сейчас у нас есть не только знание о точном
времени выполнения каждого этапа, но и прекрасные кадры, отснятые
бортовыми камерами, и другая любопытная информация.
Спускаемый аппарат на месте посадки
Ракета-носитель Великий поход 5 стартовала в ночь с 23 на 24
ноября, по пекинскому времени 24.11 в 04:30, по UTC 23.11 в 20:30.
Спустя 739 секунд третья ступень с зондом вышли на низкую
околоземную орбиту. После примерно пятнадцатиминутного ожидания
двигатели третьей ступени включились вновь и за 413 секунд перевели
Чанъэ-5 на высокоэллиптическую орбиту с апоцентром (самой высокой
точной орбиты) в районе 400 тысяч километров. Зонд отделился от
ступени на 37 минуте полета.
Трансляция пуска, старт с 7:45:00, также есть прекрасное
видео в 4К первых секунд полета.
Первая коррекция траектории была выполнена 24 ноября в 14:06 UTC,
двигатель тягой 3000 Н включили на примерно две секунды. Вторую
коррекцию траектории произвели 26 ноября также в 14:06 UTC, но
другими двигателями два меньших двигателя тягой 150 Н проработали 6
секунд. В этот момент аппарат летел уже примерно 41 час и удалился
от Земли на 270 тысяч км.
Траекторию аппарата мониторили независимые энтузиасты космонавтики,
которые могли, например, заметить включение двигателя по эффекту
Доплера и параллельно принимали сигналы от зонда. Вот, например,
кадры бортовой камеры, снимающей солнечные панели, полученные
англичанами.
Следующим этапом стал выход на орбиту вокруг Луны. На 112 часу
полета, в 12:58 UTC 28 ноября Чанъэ-5 включил маршевый двигатель
тягой 3000 Н на 17 минут и вышел на предварительную эллиптическую
орбиту высотой примерно 400х5600 км. По плану полета он провел на
ней три витка, каждый из которых занял около 8 часов.
План полета
Спустя почти сутки, в 12:23 UTC 29 ноября еще одно включение
маршевого двигателя сравнимой длительности перевело аппарат на
орбиту высотой примерно 200 км.
29 ноября в 20:40 UTC посадочный аппарат отстыковался от
орбитального.
Выполнив два маневра 30 ноября, в районе 14 и 18 часов, посадочный
аппарат уменьшил перицентр (нижнюю точку орбиты) до 15 км и
приготовился к посадке. После пятнадцатиминутного тормозного
маневра благополучное прилунение состоялось 1 декабря в 15:11 UTC в
160 км к востоку от пика Рюмкера, точные координаты 43.05680 с.ш.,
51.91648 з.д
Панорама места посадки
2 декабря было посвящено забору образцов грунта, который был
закончен к 14 UTC. Образцы собирались разными способами бурением
колонки глубиной до двух метров и сбором на разных участках
поверхности при помощи специального совка. К этому моменту
посадочный аппарат провел на поверхности 19 часов. Зонд успешно
пережил температуру лунного дня, превышающую 100 градусов
Цельсия.
3 декабря в 15:10 UTC взлетный модуль с загруженными образцами
стартовал с посадочного, что было зафиксировано оставшейся на Луне
камерой посадочного модуля. Спустя примерно 7 минут он вышел на
орбиту с апоцентром в районе 200 км и стал фазировать ее для
встречи с орбитальным аппаратом.
Орбитальные маневры заняли двое суток, и первая в истории
автоматическая стыковка на лунной орбите состоялась 5 декабря в
21:42 UTC. Спустя примерно полчаса капсулу с образцами перегрузили
на орбитальный аппарат. 6 декабря в 04:35 UTC взлетный аппарат
отстыковался от орбитального и был сведен с орбиты 7 декабря в
22:59 UTC. Китайские СМИ первоначально передали, что он совершил
посадку, но доступные знания о конструкции аппарата и запасах
топлива говорят, что он разбился о поверхность.
Следующим очевидным этапом стал разгон с лунной орбиты для перехода
на траекторию перелета к Земле, который проводился аналогично
маневрам по прибытию на лунную орбиту. 12 декабря в 01:54 UTC был
произведен первый отлетный маневр, переведший зонд на
высокоэллиптическую орбиту высотой примерно 200х5600 км. Спустя
сутки или три витка, 13 декабря в 01:51 UTC, произвели второй
маневр, и Чанъэ-5 отправился домой. В обоих маневрах скорость
аппарата менялась примерно на 400 м/с, но, из-за уменьшившейся
массы аппарата, работали двигатели меньшей тяги, 150 Н.
На обратном пути Чанъэ-5 провел две коррекции траектории. Первая
прошла 14 декабря в 03:13 UTC, когда два двигателя тягой 25 Н
включились на 28 секунд. Во время второй коррекции, 16 декабря в
01:15 UTC, они же включились на 8 секунд. Аппарат начал готовиться
к торможению в плотных слоях атмосферы и посадке. На высоте 5000 км
орбитальный аппарат отделился от спускаемого и ушел в сторону. Он
не сгорел в атмосфере, и у китайского космического агентства на
него еще есть не объявленные публике планы.
Чанъэ-5 вошел в атмосферу в 17:33 UTC, погрузился, затем, используя
подъемную силу несимметрично летящего спускаемого аппарата, снова
поднялся выше границы космоса и во второй раз и уже окончательно
вошел в атмосферу. Такая траектория позволяет снизить перегрузку
при возвращении. Раскрытие парашютов прошло штатно, и в 17:59 UTC
спускаемый аппарат совершил мягкую посадку во Внутренней Монголии в
точке с координатами 422019с.ш., 1112620в.д. Несмотря на плохую
погоду, поисково-спасательные службы обнаружили его еще в воздухе и
оказались на месте приземления спустя считанные минуты.
20 декабря появилась информация, что Чанъэ-5 привез 1731 грамм
лунного грунта.
Образцы будут изучаться в специально созданной лаборатории
Национальной астрономической обсерватории Китайской академии наук в
Пекине.