Çin Ay Keşif Programı - Chinese Lunar Exploration Program

Çin Ay Keşif Programı

Program amblemi: merkezinde iki ayak izi olan bir ay hilali. Sembol , "Ay" için Çince karakter olan月'ye benzer .
Ülke	Çin
organizasyon	Çin Ulusal Uzay İdaresi (CNSA)
Amaç	Robotik Ay görevleri
Durum	Aktif
Program geçmişi
Süre	2004 – mevcut
İlk uçuş	Chang'e 1 , 24 Ekim 2007, 10:05:04.602  UTC ( 2007-10-24UTC10:05:04Z )
Son uçuş	Chang'e 5 , 23 Kasım 2020, 20:30  UTC ( 2020-11-23UTC20:30Z )
başarılar	7
başarısızlıklar	0
Site(ler)i başlat	Xichang Uydu Fırlatma Merkezi Wenchang Uzay Aracı Fırlatma Alanı
Araç bilgisi
Mürettebatsız araç(lar)	Ay yörünge araçları , iniş araçları , geziciler ve örnek dönüş uzay aracı
Araç(lar)ı fırlat	Uzun Mart roketleri

Çin Ay Keşif Programı ( CLEP ; Çin :中国探月; pinyin : Zhongguo Tànyuè ) olarak da bilinen Chang'e Projesi ( Çin :嫦娥工程; pinyin : Chang'e Gongcheng ) Çince ay tanrıçası sonra Chang'e , Çin Ulusal Uzay İdaresi (CNSA) tarafından devam eden bir dizi robotik Ay görevidir. Program , Long March roketleri kullanılarak fırlatılan ay yörünge araçları , iniş araçları , geziciler ve örnek dönüş uzay araçlarını içeriyor . Fırlatmalar ve uçuşlar, Pekin'de 50 metrelik (160 fit) radyo antenleri ve Kunming , Şanghay ve Urumqi'de 40 metrelik (130 fit) antenler kullanan bir telemetri, izleme ve komuta (TT&C) sistemi tarafından izleniyor . 3.000 kilometrelik (1.900 mil) bir VLBI anteni oluşturun. Tescilli bir yer uygulama sistemi, uydu-yer bağı veri alımından sorumludur.

Jeolog, kimyasal kozmolog ve programın baş bilimcisi olan Ouyang Ziyuan , yalnızca titanyum gibi metallerin bilinen ay rezervlerinin değil, aynı zamanda gelecekteki nükleer füzyon gücü için ideal bir yakıt olan helyum-3'ün de sömürülmesini savunan ilk kişiler arasındaydı. bitkiler. Bilim adamı Sun Jiadong , programın genel tasarımcısı ve Sun Zezhou, genel tasarımcı yardımcısı. Lider program yöneticisi Luan Enjie'dir.

Programın ilk uzay aracı, Chang'e 1 ay yörüngesi, Xichang Uydu Fırlatma Merkezi'nden 24 Ekim 2007'de fırlatıldı ve ilk planlanan 17-19 Nisan 2007 tarihinden ertelendi. İkinci bir yörünge aracı, Chang'e 2 , 1 Ekim 2010'da fırlatıldı. Bir arazi aracı ve gezici içeren Chang'e 3 , 1 Aralık 2013'te fırlatıldı ve 14 Aralık 2013'te başarıyla Ay'a yumuşak iniş yaptı. Bir arazi aracı ve gezici içeren Chang'e 4 . , 7 Aralık 2018'de fırlatıldı ve 3 Ocak 2019'da Ay'ın uzak tarafındaki Güney Kutbu-Aitken Havzası'na indi . 23 Kasım 2020'de başlatılan ve aynı yıl 16 Aralık'ta geri dönen Chang'e 5 adlı bir örnek iade görevi, 1.731 g (61,1 oz) ay örneğini dünyaya geri getirdi .

Resmi amblemde belirtildiği gibi , merkezinde iki insan ayak izinin bulunduğu kaligrafik bir doğmakta olan ay hilalinin şekli , Çin karakterini andıran月, "Ay" için Çince karakter, programın nihai amacı, Ay'a mürettebatlı görev . Çin Ulusal Uzay İdaresi başkanı Zhang Kejian , Çin'in "önümüzdeki 10 yıl içinde" Ay'ın güney kutbunda bir bilimsel araştırma istasyonu inşa etmeyi planladığını duyurdu (2019-2029).

Program yapısı

Çin Ay Keşif Programı, dört ana operasyonel aşamaya bölünmüştür ve her bir görev, gelecekteki görevlere hazırlık için bir teknoloji göstericisi olarak hizmet eder. Çin, çeşitli faydalı yükler ve bir robot istasyonu şeklinde uluslararası işbirliğini davet ediyor.

Aşama I: Yörünge görevleri

İlk aşama, iki ay yörüngesinin fırlatılmasını gerektirdi ve şimdi etkin bir şekilde tamamlandı.

• 24 Ekim 2007'de Long March 3A roketiyle fırlatılan Chang'e 1 , tüm Ay'ı benzeri görülmemiş ayrıntılarla taradı ve gelecekteki yumuşak inişler için bir referans sağlayacak yüksek çözünürlüklü bir 3D harita oluşturdu. Sonda ayrıca, potansiyel olarak faydalı kaynakların değerlendirilmesinin bir parçası olarak, ay yüzeyindeki çeşitli kimyasal elementlerin bolluğunu ve dağılımını da haritaladı.
• Chang'e 2 bir gemiye 1 Ekim 2010 tarihinde başlatılan, Long March 3C roketi, Chang'e 1 için 12 gün ile karşılaştırıldığında, 5 altında günlerde Ay'ı ulaştı ve hatta daha ayrıntılı olarak Ay'ı eşleştirilmiş. Daha sonra Ay yörüngesinden ayrıldı ve TT&C ağını test etmek için Dünya-Güneş L ₂ Lagrange noktasına yöneldi . Bunu yaptıktan sonra , TT&C ağını daha fazla test etmek için derin uzaya gitmeden önce, 13 Aralık 2012'de 4179 Toutatis asteroidinin uçuşunu tamamladı .

Aşama II: Yumuşak iniş araçları/geziciler

Chang-e 5'ten önce, kırk yılı aşkın bir süredir numune iadesi yapılmadı.

İkinci aşama devam ediyor ve Ay'a yumuşak iniş yapabilen ve ay gezicileri yerleştirebilen uzay aracını içeriyor .

• 2 Aralık 2013'te Long March 3B roketiyle fırlatılan Chang'e 3 , 14 Aralık 2013'te Ay'a indi. Yanında , Yutu adlı 140 kilogramlık (310 pound) bir Ay gezgini taşıdı . 3 aylık bir görev sırasında 3 kilometre kare (1,2 mil kare). Ayrıca galaksiler, aktif galaktik çekirdekler, değişken yıldızlar, ikili dosyalar, novalar, kuasarlar ve blazarların yanı sıra Dünya plazma küresinin yapısı ve dinamikleri hakkında ultraviyole gözlemleri yapması gerekiyordu .
• Chang'e 4 , 7 Aralık 2018'de fırlatıldı. Başlangıçta 2015 için planlanan, Chang'e 3'ün bir yedeğiydi. Ancak, bu görevin başarısının bir sonucu olarak, Chang'e 4'ün konfigürasyonu, sonraki görev. Bu üzerinde 2019 3 Ocak indi Güney Kutbu-Aitken Havzası üzerinde, Ay'ın uzak tarafında ve dağıtılan Yutu-2 rover .

Aşama III: Numune dönüşü

Üçüncü aşama, bir ay numunesi iade görevini içeriyordu .

• Chang'e 5-T1 , 23 Ekim 2014'te fırlatıldı. Ay'a dönüş uzay aracını test etmek için tasarlandı.
• Chang'e 5 , 23 Kasım 2020'de fırlatıldı, 1 Aralık 2020'de Mons Rümker'in yanına indi ve 16 Aralık 2020'de 2 kilogram ay toprağı ile dünyaya döndü.

Son Aşama: Ay robotik araştırma istasyonu

"3 adım" aşaması tamamlandıktan sonra, Ay'ın güney kutbuna yakın bir özerk ay araştırma istasyonunun geliştirilmesi aşağıdadır .

• 2024'te piyasaya sürülmesi beklenen Chang'e 6 , Güney Kutbu-Aitken havzasının topografyasını, bileşimini ve yeraltı yapısını araştıracak . Görev, örnekleri Dünya'ya geri getirecek .
• 2024'te piyasaya sürülmesi beklenen Chang'e 7 , kaynaklar için güney kutbunu keşfedecek bir görev. Görev, bir yörünge aracı, bir arazi aracı, bir gezici ve bir mini uçan sonda içerecek.
• 2027'de piyasaya sürülmesi beklenen Chang'e 8 , doğal kaynakların kullanımını ve gelişimini doğrulayacak. Bir arazi aracı, bir gezici ve bir uçan dedektörün yanı sıra bir yapıyı test etmek için yerinde kaynak kullanımını (ISRU) kullanan bir 3D baskı deneyi içerebilir, ayrıca küçük bir kapalı ekosistem deneyini de taşıyacaktır. Ay bilim üssünün inşası için gerekli teknolojiyi test edecek.

Mürettebatlı görev aşaması

2019 itibariyle Çin, 2030'larda insanlı bir Ay'a iniş görevi için ön çalışmaları gözden geçiriyordu ve muhtemelen uluslararası işbirliğiyle Ay'ın güney kutbuna yakın bir karakol inşa ediyordu.

2035: Uluslararası ay üssü ve uygulaması

2021'de Çin ve Rusya birlikte bir ay üssü inşa edeceklerini duyurdular ve ayrıca daha fazla ülkeyi ve uluslararası kuruluşu iki ülke tarafından geliştirilen Uluslararası Ay Araştırma İstasyonu (ILRS) projesine katılmaya resmen davet ettiler .

Görevlerin listesi

Yürütülen görevler

  Planlanan sert iniş   Planlanan yumuşak iniş

Yaklaşan görevler

Anahtar teknolojiler

Uzun menzilli TT&C

Programın I. Aşamasındaki en büyük zorluk, TT&C sisteminin çalışmasıydı, çünkü iletim kabiliyeti, ay yörüngesindeki sondalarla iletişim kurmak için yeterli menzile ihtiyaç duyuyordu. Çin'in standart uydu telemetri 80,000 kilometre (50.000 mil) bir dizi vardı, ama Ay olduğunda Ay ile Dünya arasındaki mesafenin 400.000 kilometre (250.000 mil) aşabilir apoje . Buna ek olarak, Chang'e sondaları Ay'a uçuşları sırasında ve ay yörüngesindeki operasyonları sırasında birçok tutum manevrası yapmak zorunda kaldı. Çin genelinde doğudan batıya olan mesafe 5.000 kilometredir (3.100 mil), bu da TT&C sürekliliği için başka bir zorluk teşkil eder. Şu anda, TT&C sistemi ve Çin astronomik gözlem ağının birleşimi, Chang'e programının ihtiyaçlarını ancak küçük bir farkla karşıladı.

Çevresel uyum

Chang'e misyonları sırasında karşılaşılan uzay ortamının karmaşıklığı , sondaların ve cihazlarının çevresel uyarlanabilirliği ve güvenilirliği için katı gereksinimler getirdi. Dünya-Ay uzayındaki yüksek radyasyonlu ortam, uzay aracı aletlerinde elektromanyetik hasarı önlemek için sertleştirilmiş elektronikler gerektiriyordu . Uzay aracının Güneş'e bakan tarafında 130 santigrat derece (266 derece Fahrenhayt) ile Güneş'e bakan tarafta −170 santigrat derece (-274 derece Fahrenhayt) arasındaki aşırı sıcaklık aralığı, sıcaklık kontrolü için katı gereksinimler getirdi. dedektörlerin tasarımı.

Yörünge tasarımı ve uçuş sırası kontrolü

Dünya, Ay ve bir uzay sondasının üç gövdeli sisteminin koşulları göz önüne alındığında, ay yörüngelerinin yörünge tasarımı, yalnızca iki gövdeli bir sistemle ilgilenen Dünya yörüngesindeki uydularınkinden daha karmaşıktır. Chang'e 1 ve Chang'e 2 sondaları ilk olarak oldukça eliptik Dünya yörüngelerine gönderildi. Fırlatma araçlarından ayrıldıktan sonra, faz modülasyonlu yörüngede üç ivme ile Dünya-Ay transfer yörüngesine girdiler. Bu ivmeler, sondaların ay yerçekimi tarafından yakalanmasını sağlamak için çeşitli yörünge ayarlamaları ve konum manevralarının gerçekleştirildiği görevlere 16, 24 ve 48 saat içinde gerçekleştirildi. 4-5 gün boyunca Dünya-Ay yörüngesinde çalıştıktan sonra, her sonda bir ay edinim yörüngesine girdi. Chang'e 1 ve Chang'e 2, hedef yörüngelerine girdikten sonra üç frenleme manevrası yaparak ve üç farklı yörünge evresini deneyimledikten sonra görevlerini yerine getirdiler.

tutum kontrolü

Ay yörüngeleri Dünya, Ay ve Güneş'e göre doğru şekilde yönlendirilmiş kalmalıdır. Tüm yerleşik dedektörlerin bilimsel görevlerini yerine getirebilmeleri için ay yüzeyine bakması, iletişim antenlerinin komutları alabilmesi ve bilimsel verileri iletebilmesi için Dünya'ya bakması, güneş panellerinin güç elde edebilmesi için Güneş'e doğru yönlendirilmesi gerekir. Ay yörüngesi sırasında Dünya, Ay ve Güneş de hareket eder, bu nedenle konum kontrolü karmaşık bir üç vektörlü kontrol sürecidir. Chang'e uydularının, üç gövdeye de en uygun açıyı korumak için tutumlarını çok dikkatli bir şekilde ayarlamaları gerekiyor.

Tehlikeden kaçınma

Programın, uzay aracının ay yüzeyine yumuşak iniş yapması gereken ikinci aşamasında , iniş yapanların uygun olmayan araziye inmeye çalışmamaları için otomatik bir tehlike önleme sistemi tasarlamak gerekiyordu. Chang'e 3 , aşağı bakan bir kameranın yanı sıra 2 menzil cihazından gelen verilerin özel bir yazılım kullanılarak işlendiği bir bilgisayarlı görüş sistemi kullandı. Yazılım, uzay aracının tutumunu ve ana motorunun gazını ayarlayarak inişin son aşamalarını kontrol etti. Uzay aracı, inmek için uygun bir yer ararken önce 100 metrede (330 fit), ardından 30 metrede (98 fit) havada asılı kaldı. Yutu gezici ayrıca ön taraftaki stereo kameralar ve tehlike kaçınma teknolojisi ile donatılmıştır.

Rusya ile işbirliği

Kasım 2017'de Çin ve Rusya, işbirliğine dayalı ay ve derin uzay araştırmaları konusunda bir anlaşma imzaladı. Anlaşma, ay ve derin uzay, ortak uzay aracı geliştirme, uzay elektroniği, Dünya uzaktan algılama verileri ve uzay enkazı izlemeyi kapsayan altı sektörü içeriyor. Rusya ayrıca insanlı uzay uçuşunda Çin ile daha yakın ilişkiler geliştirmeye ve hatta insanlı uzay uçuşu işbirliğini ABD'den Çin'e kaydırıp insanlı bir Ay iniş aracı inşa etmeye çalışabilir.

Galeri

• 

  Chang'e 4 Ay'a iniş yaptı

• 

  Yutu-2 gezgini yüzeyde

Ayrıca bakınız

• Çin uzay programı
  • Tianwen-1 - 2020 Mars görevi
• Ay'ın Keşfi
• Ay'a yapılacak görevlerin listesi

Referanslar

Dış bağlantılar

• CLEP resmi web sitesi
• Çin'in Ay Keşif Programının Veri Yayını ve Bilgi Hizmet Sistemi
• "Çin'in Ay Keşif Programı - İngilizce" . Halkın Günlüğü çevrimiçi . 21 Ocak 2021 alındı .
• Ansiklopedi Astronautica
• Ouyang Ziyuan'ın Çin Ay Keşif Projesinin Bilimsel Amaçları
• 我国发射首颗探月卫星专题
• 嫦娥探月专题
• Sūn Huīxiān (孙辉先), Dài Shùwǔ (代树武), Yáng Jiànfēng (杨建峰), Wú Jì (吴季) ve Jiāng Jǐngshān (姜景山) (2005). "Chang'E-1 ay uydusunun bilimsel hedefleri ve yükleri" (PDF) . Dünya Sistem Bilimi Dergisi . 114 (6): 789-794. Bibcode : 2005JESS..114..789H . doi : 10.1007/BF02715964 . S2CID  128428662 .CS1 bakımı: birden çok ad: yazar listesi ( bağlantı )