تواصل جمهورية الصين الشعبية العمل في مشاريعها في مجال الصواريخ والفضاء. ربما كان المشروع الأكثر جرأة وطموحًا هو مشروع استكشاف القمر. في إطار برنامج القمر الخاص بهم ، طور المتخصصون الصينيون بالفعل ونفذوا العديد من المشاريع ، ويواصلون العمل على مركبة فضائية جديدة. في المستقبل القريب ، سيتم إرسال جهاز آخر إلى القمر. لأول مرة في تاريخ رواد الفضاء الصينيين ، من المخطط تسليم عينات من تربة القمر إلى الأرض.
يذكر أن صناعة الصواريخ والفضاء الصينية اتخذت الخطوات الأولى في دراسة القمر الصناعي الطبيعي الوحيد للأرض منذ زمن بعيد. تم الحصول على النتائج الحقيقية الأولى في عام 2007. في 24 أكتوبر 2007 ، تم إطلاق مركبة الإطلاق مع المركبة الفضائية Chang'e-1. حصل هذا الجهاز وجميع التطورات اللاحقة لـ "الوجهة القمرية" على اسمها تكريماً لشخصية الأساطير الصينية ، التي كانت مرتبطة مباشرة بالقمر (في بعض الأساطير ، يُطلق على Chang'e اسم إلهة القمر). بعد بضعة أيام ، دخلت المركبة القمرية المدار المحدد وبدأت في جمع المعلومات حول سطح القمر. خلال العام ، كان الجهاز يقوم بمسح سطح القمر الصناعي ، وهو ما كان ضروريًا لتجميع خريطته ثلاثية الأبعاد التفصيلية. في 1 مارس 2009 ، تم إخراج منتج Chang'e-1 من مداره وسقط على سطح القمر.
مركبة الإطلاق الثقيلة "Changzheng-5" قبل الإطلاق الأول ، نوفمبر 2016. تصوير الأكاديمية الصينية لتكنولوجيا الفضاء / cast.org.cn
في 1 أكتوبر 2010 ، تم إطلاق مهمة Chang'e-2. هذه المرة ، كان الغرض من المركبة الفضائية هو دراسة منطقة معينة من القمر ، حيث كان من المفترض أن تقوم بهبوط سلس للوحدة القمرية التالية. بعد كل الإجراءات المطلوبة ، تم إحضار المركبة الفضائية Chang'e-2 إلى نقطة L2 Lagrange (نظام الأرض والقمر) ، ثم إرسالها نحو الكويكب (4179) Tautatis. في نهاية عام 2012 ، تم التقاط صور لجسم سماوي ، وبعد ذلك ذهبت المركبة البحثية إلى الفضاء السحيق.
كان التحليق بالقرب من القمر مع مسح سطحه هو المرحلة الأولى من البرنامج القمري الصيني. كجزء من المرحلة الثانية ، تم اقتراح تسليم مركبة هبوط مزودة بمركبة على متنها إلى قمر صناعي طبيعي. في أوائل ديسمبر 2013 ، تم إرسال وحدة Chang'e-3 إلى القمر مع مركبة Yuytu القمرية (Jade Hare - القمر الصناعي Chang'e). في منتصف الشهر ، هبطت المركبة برفق في منطقة معينة. يشار إلى أن هذه المهمة جعلت جمهورية الصين الشعبية ثالث دولة في العالم تمكنت من هبوط جهاز بحثي على سطح القمر. في السابق ، كان الاتحاد السوفيتي والولايات المتحدة فقط هما القادران على القيام بذلك. بعد الهبوط ، تم حل مهام مهمة Chang'e-3 جزئيًا فقط بسبب مشاكل فنية مختلفة.
تستعد صناعة الصواريخ والفضاء الصينية حاليًا للمرحلة الثالثة من برنامج استكشاف القمر. هذه المرة ، مهمة المركبة الفضائية ليس فقط الهبوط على سطح القمر الصناعي ، ولكن أيضًا في جمع عينات التربة مع تسليمها لاحقًا إلى الأرض. من المفترض أن يتم حل هذه المهمة خلال مهمة Chang'e-5. بالإضافة إلى ذلك ، لحل بعض القضايا ، كان من الضروري تطوير مركبة فضائية مساعدة "Chang'e-5T1".
وحدة الهبوط لمحطة Chang'e-3. صور Spaceflight101.com
قبل التحضير لإطلاق مهمة Chang'e-5 ، تقرر إجراء دراسات أولية باستخدام المحطة التناظرية Chang'e-5T1.على عكس محطة القمر الأوتوماتيكية الكاملة ، فإن المنتج الذي يحمل الأحرف "5T1" يتضمن فقط وحدة خدمة على منصة DFH-3A ومركبة هبوط. كانت المهمة هي الطيران حول القمر على طول مسار معين ، متبوعًا بالعودة إلى الأرض وإسقاط مركبة الهبوط. كان من المفترض أن تظهر مثل هذه الرحلة إمكانات المركبة الفضائية Chang'e-5 قيد التطوير ، وكانت ضرورية أيضًا لتحديد التعديلات اللازمة.
في 23 أكتوبر 2014 ، تم إطلاق مركبة الإطلاق Changzheng-3C من منصة Xichang الفضائية (مقاطعة Sichuan) وجلبت المركبة الفضائية Chang'e-5T1 إلى مسار محدد مسبقًا. استغرق الأمر حوالي خمسة أيام للطيران إلى القمر والمرور في مداره ، وبعد ذلك عاد الجهاز إلى الأرض. في 31 أكتوبر ، أسقطت وحدة الخدمة المسبار ، وبعد ذلك هبطت في منطقة منغوليا الداخلية ذاتية الحكم. خلال الأسابيع القليلة التالية ، تم إجراء عدد من التعديلات المدارية ، وبعد ذلك عاد Chang'e-5T1 إلى القمر. في نهاية شهر نوفمبر ، تم إطلاق الجهاز في مدار بالقرب من نقطة L2 Lagrange ، حيث تم التخطيط للاحتفاظ به لإجراء بحث جديد.
في أوائل عام 2017 ، نشرت وسائل الإعلام الصينية معلومات حول الوضع الحالي لمشروع Chang'e-5 والخطط الحالية لصناعة الفضاء. بحلول هذا الوقت ، تمكنت إدارة الفضاء الوطنية الصينية ومؤسسات صناعة الصواريخ والفضاء من إحراز تقدم كافٍ في التحضير لمهمة مستقبلية. بالإضافة إلى ذلك ، تم تحديد مواعيد إطلاق المركبة الفضائية الجديدة بحلول يناير. لذلك ، من المقرر استلام النتائج الأولى للمشروع الجديد هذا العام.
لونوخود "يويتو" على سطح القمر. صور Spaceflight101.com
وفقًا للتقارير الرسمية ، سيتم إطلاق مهمة Chang'e-5 في نوفمبر. بحلول نهاية الشهر ، ستدخل المحطة القمرية الروبوتية مدار القمر الصناعي الأرضي ثم تسقط المسبار ، الذي سيكلف بإجراء البحوث السطحية وجمع العينات. في حالة عدم وجود مشاكل تقنية خطيرة ، بحلول بداية العام المقبل ، ستكون أجزاء جديدة من الثرى في أيدي العلماء الصينيين ، وبكميات كبيرة جدًا.
وفقًا للبيانات المتاحة ، ستكون المحطة الأوتوماتيكية "Chang'e-5" مجمعًا كبيرًا وثقيلًا إلى حد ما ، ويتألف من عدة مكونات رئيسية. لحل جميع المهام الموكلة ، سيتم استخدام وحدات مع معدات خاصة بوزن إجمالي 8200 كجم. في هذا الصدد ، سيتم إطلاق المحطة بواسطة الصاروخ الحامل الثقيل "Changzheng-5".
يتميز هذا الصاروخ بتصميم من ثلاث مراحل وهو قادر على إطلاق ما يصل إلى 25 طنًا من البضائع في مدار أرضي منخفض. تستخدم المحركات ذات المراحل والمسرعات المختلفة الكيروسين أو الهيدروجين المسال مع الأكسجين السائل كعامل مؤكسد. في أوائل نوفمبر من العام الماضي ، قام صاروخ Changzheng-5 برحلته الأولى. تم الإطلاق الثاني والأخير حتى الآن في 2 يوليو من هذا العام. في المرتين تم إطلاق الصواريخ من قاعدة Wenchang Cosmodrome (جزيرة هاينان). تم تحديد موعد الإطلاق التالي في نوفمبر. في هذه الحالة ، ستصبح محطة Chang'e-5 هي الحمولة لمركبة الإطلاق. في المستقبل ، يمكن استخدام صاروخ من نوع جديد مرة أخرى في إطار البرنامج القمري.
لحل مشكلة جمع التربة القمرية مع العودة اللاحقة للعينات إلى الأرض ، يجب أن تتكون المركبة الفضائية Chang'e-5 من عدة مكونات رئيسية: وحدة مدارية ، وهبوط ، وإقلاع ، وعودة. أيضًا ، تم نشر معلومات مسبقًا حول إمكانية استخدام عربة جوالة ، ولكن في المستقبل ، على ما يبدو ، تقرر نقل مثل هذا المنتج إلى المهمة التالية. وبالتالي ، سيتم جمع عينات التربة في المنطقة المجاورة مباشرة لمركبة الإنزال. ومع ذلك ، تجدر الإشارة إلى أنه في هذه الحالة ، سيكون الإكمال الناجح للمهمة بمثابة اختراق حقيقي للملاحة الفضائية الصينية.
المركبة الفضائية التجريبية "Chang'e-5T1". الشكل Space.skyrocket.de
سيكون أحد أكبر أجزاء المجمع الواعد هو وحدة مدارية مصممة لضمان تسليم المكونات الأخرى إلى القمر والعودة إلى الأرض. يتلقى جسمًا أسطوانيًا ، يتم نشر الألواح الشمسية على جوانبه أثناء الطيران. تم تجهيز الوحدة أيضًا بمحطة طاقة بها خزانات وقود ومعدات تحكم وغطاء للتوصيل بوحدة الهبوط. سيتم وضع وحدة إرجاع منفصلة داخل العلبة.
وفقًا للصور المنشورة ، سيكون المسبار عبارة عن منصة بها عدة دعامات أنبوبية خفيفة الوزن ومجموعة من المعدات الخاصة. يقترح تجهيزها بألواح شمسية ومراكم وأجهزة تحكم وأجهزة لتجميع التربة. سيصبح سقف بدن هذا المنتج منصة الإطلاق لوحدة الإقلاع. وبالتالي ، سيكون المسبار قادرًا على جمع العينات والتأكد من تسليمها إلى مدار القمر. وفقًا للتقارير ، فإن الكتلة الإجمالية للمركبة ستكون 1200 كجم.
يُقترح تثبيت نظام تجميع التربة على جسم المسبار باستخدام مبدأ الحفر الإيقاعي. بمساعدة دعامة متحركة ، سيتم إحضار المثقاب إلى سطح التربة ، وبعد ذلك سيكون قادرًا على حفر ثقوب صغيرة فيه. تم تطوير حاويات أسطوانية خاصة لنقل العينات. بعد تحميل العينة ، سيتم إغلاق الحاوية بإحكام ووضعها في الحجم المناسب لوحدة الإقلاع. يقال إن المركبة الفضائية ستكون قادرة على جلب 2 كجم من الثرى إلى الأرض.
مركبة الهبوط Chang'e-5T1. صور ويكيميديا كومنز
ستكون وحدة الهبوط قادرة على إجراء جزء من البحث على الفور. لهذا ، تم تجهيزه ببعض المعدات الخاصة. يوجد على متن الطائرة أدوات لتحليل تكوين التربة ، ومحلل غازات التربة ، ومقياس طيف معدني ، وما إلى ذلك. للتحكم في تشغيل الأنظمة الخاضعة للرقابة والآلية ، تستقبل الوحدة الكاميرات وأجهزة رؤية الهبوط والأجهزة الأخرى.
وحدة الإقلاع المقترحة في مشروع Chang'e-5 عبارة عن جهاز صغير الحجم وخفيف الوزن نسبيًا مع محطة توليد الطاقة وأنظمة التحكم الخاصة به ، بالإضافة إلى مقصورة لتحميل الحاويات مع العينات. على النحو التالي من البيانات المنشورة ، يمكن نقل حاويات الحمولة إلى مكونات أخرى للمجمع. هذا ضروري لتسهيل نقل التربة إلى الأرض.
تم تطوير الوحدة القابلة للاسترداد لمحطة Chang'e-5 باستخدام خبرة إنشاء وتشغيل مركبة فضائية مأهولة من سلسلة Shenzhou وبالتالي يجب أن يكون لها الشكل المناسب. سيتلقى هذا الجهاز معدات للتحكم الآلي أثناء الطيران المستقل في الفضاء وبعد دخول الغلاف الجوي. بالإضافة إلى ذلك ، يجب أن تكون الوحدة المعادة مزودة بحماية حرارية. النزول في الغلاف الجوي ، بعد الكبح إلى سرعات مقبولة ، سيتم باستخدام المظلة.
من وجهة نظر تعقيد البرنامج ، يجب أن تختلف مهمة Chang'e-5 بشكل ملحوظ عن سابقاتها ، والتي ترتبط أولاً وقبل كل شيء بالأهداف المحددة. ستطلق مركبة الإطلاق المجمع بأكمله في مدار معين ، وبعد ذلك ستصحح مسارها وتذهب إلى القمر. في مدار القمر الصناعي الأرضي ، سيحدث فصل ، وبعد ذلك سيذهب المسبار إلى سطحه. الوحدة المدارية ، بدورها ، ستبقى على مسارها وستنتظر السيارة ذات الحمولة الصافية.
هندسة المحطة الأوتوماتيكية "Chang'e-5". الشكل Spaceflight101.com
بعد الوصول إلى سطح القمر ، سيتعين على المسبار التحضير لمزيد من العمل من خلال نشر الألواح الشمسية ، وأجهزة الحفر ، وما إلى ذلك. ثم ستكون مهمته هي حفر الثقوب وجمع العينات مع التحميل اللاحق للحاويات في وحدة الإقلاع. عند الانتهاء من هذه المرحلة من العمل ، ستعود وحدة الإقلاع ، باستخدام نظام الدفع الخاص بها ، إلى المدار.سيبقى المسبار على القمر الصناعي الطبيعي للأرض.
في المدار حول القمر ، سيتعين على وحدة الإقلاع الالتحام تلقائيًا مع المدار. بعد ذلك ، سيتم نقل الحاويات مع العينات إلى الجهاز الذي تم إرجاعه. بعد ذلك ، ستتمكن الوحدة المدارية مع مركبة إعادة الدخول من تغيير المسار والانتقال إلى الأرض. في بعض ، على بعد مسافة صغيرة نسبيًا من الكوكب ، سوف ينفصلون. ستحترق الوحدة المدارية في الغلاف الجوي ، بينما سيتعين على الوحدة العائدة أن تهبط بأمان في منطقة معينة ، لتسليم عينات للعلماء.
ومن المقرر إطلاق المحطة القمرية الآلية الجديدة في نوفمبر من هذا العام. ستستغرق جميع المراحل الرئيسية للمهمة وقتًا قصيرًا نسبيًا ، وبفضل ذلك يمكن لمركبة إعادة الدخول تسليم عينات من التربة القمرية بحلول نهاية العام. ستحقق مركبة الفضاء Chang'e-5 أيضًا نوعًا من السجل. في السابق ، كانت المحطات الأوتوماتيكية تجلب من القمر ما لا يزيد عن بضع مئات من الجرامات من الصخور ، بينما يشير البرنامج الصيني إلى توصيل 2 كجم دفعة واحدة.
وضع معدات الحفر. الشكل Spaceflight101.com
في أوائل يونيو ، حدد العلماء الصينيون منطقة الهبوط لوحدات المحطة الجديدة. سيتعين على المسبار النزول إلى Rumker Peak ، الواقعة في منطقة Ocean of Storms. هذه المنطقة من سطح القمر هي من أصل بركاني وهي صغيرة نسبيًا. ستوفر الدراسات في الموقع ودراسة العينات التي تم تسليمها معلومات جديدة حول تطور عمليات التعرية وتبريد الصخور وتفاعلها.
لعدة سنوات بعد عودة وحدة Chang'e-5 مع وجود حمولة من التربة القمرية على متنها ، ستقوم العلوم والصناعة الصينية بتحليل تجربة تشغيل المحطة الأوتوماتيكية واستخلاص النتائج اللازمة. في المستقبل ، سيتم استخدام التطورات الحالية لإنشاء مجمع جديد مشابه ، والذي ، مع ذلك ، سيكون له مهام مختلفة قليلاً. لأسباب واضحة ، لن يبدأ تطوير محطة Chang'e-6 قبل اكتمال مهمة نوفمبر.
وفقًا لبعض التقارير ، في المشروع التالي للبرنامج القمري ، تخطط الصين للقيام بهبوط سلس لمحطة آلية ، على متنها ، بالإضافة إلى المعدات الثابتة الخاصة بها ، سيكون هناك نوع جديد من المركبة القمرية. لا يزال إطلاق مثل هذا المجمع مخططًا لعام 2020 ، لكن لا يمكن استبعاد تعديل جدول البرنامج بطريقة أو بأخرى.
قد تكون مهمة المرحلة التالية من البرنامج القمري لجمهورية الصين الشعبية هي التحضير لرحلة مأهولة إلى قمر صناعي طبيعي للأرض. ربما ، في البداية ، سينفذ المتخصصون الصينيون عدة مهام اختبار باستخدام الأتمتة والتحكم عن بعد ، وبعد ذلك فقط سيبدأون في تطوير مركبة فضائية مأهولة كاملة. لأسباب واضحة ، لا يزال توقيت هذا العمل غير معروف ولا يزال غير متوقع. على ما يبدو ، لن يبدأ العمل الأول في هذا الاتجاه قبل منتصف العقد المقبل. ستحدث أول رحلة مأهولة لرواد فضاء صينيين إلى القمر ، على التوالي ، حتى في وقت لاحق.
بدء رحلة مستقلة لوحدة الإقلاع. الشكل Chinadaily.com.cn
حتى الآن ، حقق البرنامج القمري الصيني بعض النجاح. تم بالفعل إرسال العديد من المحطات الآلية لأغراض مختلفة إلى القمر. تمكنوا من القيام بهبوط سلس وإحضار المركبة القمرية مع معدات البحث إلى السطح. في غضون بضعة أشهر فقط ، ستنتقل إلى الهدف محطة مزودة بمعدات لأبحاث التربة ، وكذلك لجمعها وإرسالها إلى الأرض.
تم إنشاء مشاريع عائلة "Chang'e" من خلال العمل التدريجي على العديد من القضايا وتحسين المعدات التي تم الانتهاء منها بالفعل مع التغيير الموازي للمهام والاحتياجات الحالية. بفضل هذا ، في حوالي 7 سنوات ، كان من الممكن قطع شوط طويل من الطيران حول القمر إلى الهبوط السهل على سطحه.استغرق الأمر ما يقرب من ثلاث سنوات أخرى للتحضير للمهمة ، مع عودة السيارة التي تحمل العينات.
ستبدأ المهمة الجديدة في غضون بضعة أشهر ، ولدى الصين حتى الآن كل الأسباب للاعتماد على إكمالها بنجاح. ستظهر عودة الجهاز مع عينات من الثرى صحة الأفكار الكامنة وراء أحدث مشروع للمحطة القمرية الأوتوماتيكية ، وسيساعد على زيادة تطوير تكنولوجيا الفضاء ، بالإضافة إلى توفير معلومات جديدة حول القمر الصناعي الطبيعي لـ الأرض. سواء كان من الممكن حل جميع المهام في إطار مشروع واحد ، فستصبح معروفة في المستقبل القريب.
