Китайская Луна
Летом 2016 года нам пришлось попрощаться с еще одним исследователем космоса - луноходом Yutu. О нем известно совсем немного, отчасти потому, что пиарщикам Китайского космического агентства еще надо учиться работать, отчасти потому, что у аппарата начались технические проблемы через месяц работы — про неудачные миссии никому не нравится рассказывать.
Луноход Yutu (“Нефритовый заяц”) массой 120 кг опустился на поверхность естественного спутника Земли в декабре 2013 года при помощи 1,2 тонной спускаемой платформы Chang’e 3. Техническая реализация программы сильно напоминала полеты советских “Луна-17” и “Луна-27”, с луноходами на борту.
Yutu успешно высадился на поверхность, и развернулся, чтобы Китай мог продемонстрировать всему миру красный флаг на Луне.
В этот момент главная пропагандистская задача миссии была выполнена и информационное освещение программы резко сократилось даже еще до начала проблем.
Yutu прошел круг почета вокруг платформы и двинулся на исследования Луны.
По ходу движения осуществлялись остановки, на которых разворачивался манипулятор и проводились спектрометрические исследования.
Панорамная камера платформы Chang'e 3 снимала окрестности, луноход, и Землю в небе.
Когда Yutu удалился на несколько десятков метров от точки старта, информация о нем практически перестала попадать в прессу. Как стало ясно по скупым официальным комментариям, у лунохода возникли проблемы с системой передвижения, и системой терморегулирования — на ночь не закрылась крышка солнечных батарей.
Луноход больше не ходил, и о нем не публиковались новости, поэтому он оказался практически забыт. Однако его работоспособность сохранялась. Примерно через полгода после посадки опубликовали новую панораму Луны, снятую по пути на место вечной стоянки.
Фотографии китайского лунохода и посадочной станции были выложены на сайте Китайской академии наук. Сейчас их куда-то переместили и старые ссылки дают пустые страницы, но фото и видео еще найти можно, хотя архивы включали больше снимков. Кроме этого, не активна карта Луны, составленная по снимкам двух китайских спутников Chang’e 1 и 2, да и существующий сайт работает со сбоями.
Сеансы связи с Yutu продолжались еще более двух лет и прекратились только в июне 2016 года.
Луноход обладал четырьмя научными приборами: цветной стереокамерой, инфракрасной камерой, альфа-протонным спектрометром на манипуляторе и георадаром. Все исследования были направлены на геологию: изучение грунта, сравнение полученных данных с предыдущими исследованиями, в том числе американских Apollo и советских “Лун”.
На посадочной платформе Chang’e 3 располагалась цветная мачтовая камера, и ультрафиолетовый телескоп для наблюдения экзосферы Земли, звезд и галактик. Фактически станция оказалась первой автоматической астрономической обсерваторией на поверхности Луны.
Китайская Луна на снимках цветных камер лунохода и посадочной станции оказалась желтее или коричневее той поверхности, что удалось снять астронавтам в 60-70-е.
Впрочем, если взглянуть на снимки Луны с Земли, несложно увидеть, что посадка прошла примерно на границе двух регионов, один из которых отличается как раз коричневыми оттенками.
Фото: makolkin.ru
Посадка состоялась в Море Дождей, на расстоянии 50 метров от края 450 метрового кратера, который позже получил название Ци Вей. По мнению китайских геологов, им удалось изучить выбросы из этого кратера, в этом их убеждали крупные валуны, лежащие в окрестностях, и каменистая поверхность.
Данные спектрометра APXS показали отличие в химическом составе лунных базальтов от американских и советских образцов. Прежде всего это касается обогащения породы оксидом титана и оксидом железа. В то же время, исследования на поверхности подтвердили спутниковые данные, которые показывали обогащение минералами ильменитом (куда относятся оксиды титана) и оливином с высоким содержанием оксидов железа — вероятно они ответственны за коричневые оттенки местности.
Георадар использовал две рабочие частоты 60 МГц и 500 МГц, первая позволяла заглянуть на глубину почти в полкилометра, но с низкой детализацией, вторая — пробивала на насколько метров, но с высокой детализацией.
Высокочастотный канал показал, что реголит залегает до глубины 3-5 метров. Дальше идут коренные плотные породы.
Анализ окрестных кратеров по спутниковым данным подтвердил, что полученная оценка близка к реальности, и что выбросы из кратера Ци Вей не повлияли серьезно на толщину реголита в месте посадки.
Гораздо глубже, на 195, 215 и 345 метров обнаружилось еще несколько слоев породы благодаря низкочастотному каналу радара. Вероятнее всего, эти слои отражают несколько периодов вулканизма, когда регион полностью затапливался лавовыми морями. Отделяются друг от друга эти слои прослойками реголита, который формировался во время длительного вулканического спокойствия, когда поверхность бомбардировалась метеоритами.
К сожалению луноход сумел пройти только 114 метров к тому же изрядно петлял, поэтому радарные профили удалось изучить на небольшом расстоянии. Тем не менее, китайские ученые подчеркивают, что результаты говорят о более разнообразной геологической истории Луны, чем принято считать.
В задачи лунного телескопа на станции Chang’e 3 входило наблюдение земной плазмосферы и взаимодействие ее с солнечным ветром, а также астрономические наблюдения далеких объектов. Плазмосфера — это окружающая Землю среда, наполненная заряженными солнечным излучением атомами и молекулами газов верхних слоев земной атмосферы. Плазмосфера распространяется на несколько диаметров Земли и ограничивается магнитными линиями земного магнитного поля. Наблюдение плазмосферы Земли возможно только со стороны. Ультрафиолетовый телескоп возили на Apollo 16, а китайский стал первым роботизированным, и проработал гораздо дольше.
Хотя Земля наблюдалась всего пару дней в апреле 2014, но и это принесло научные плоды. В частности удалось наблюдать увеличение толщины плазмосферы в ответ на солнечные вспышки.
Обратите внимание, темное пятно, вращение которого заметно в нижней части Земли — это южный магнитный полюс, который совершает оборот вокруг географического. В ультрафиолете он выглядит темным пятном из-за отсутствия там заметных объемов плазмы.
Кроме Земли, телескоп наблюдал и астрономические объекты. Из опубликованного удалось найти только галактику Вертушка (M101).
Но в научных публикациях писали, что телескоп работал не менее 18 месяцев, успевая отснять до 10 тыс снимков ежемесячно. Позже, китайским ученым удалось составить звездный каталог из 86 тыс звезд. Работает ли телескоп до сих пор, информации нет.
Следующая цель Китая на Луне — повторить подобное исследование, только на этот раз на обратной стороне Луны, где не садился еще ни один аппарат созданный человеческими руками. Луноход должен будет изучить необычного геологическое образование Бассейн Южный полюс-Эйткен. Космический аппарат Chang’e IV сможет поддерживать связь с Землей при помощи спутника-ретранслятора, который предполагается запустить в 2018 году. Соответственно луноход отправится позже.
