Cộng hòa Nhân dân Trung Hoa tiếp tục thực hiện các dự án của mình trong lĩnh vực tên lửa và vũ trụ. Có lẽ táo bạo và tham vọng nhất là dự án thám hiểm Mặt Trăng. Trong khuôn khổ chương trình mặt trăng của riêng họ, các chuyên gia Trung Quốc đã phát triển và thực hiện một số dự án, đồng thời tiếp tục làm việc trên các tàu vũ trụ mới. Sắp tới, một thiết bị khác sẽ được đưa lên Mặt trăng. Lần đầu tiên trong lịch sử du hành vũ trụ Trung Quốc có kế hoạch cung cấp các mẫu đất mặt trăng cho Trái đất.
Nhớ lại rằng ngành công nghiệp tên lửa và vũ trụ Trung Quốc đã thực hiện những bước đầu tiên trong việc nghiên cứu vệ tinh tự nhiên duy nhất của Trái đất cách đây rất lâu. Kết quả thực tế đầu tiên thu được vào năm 2007. Vào ngày 24 tháng 10 năm 2007, phương tiện phóng với tàu vũ trụ Chang'e-1 đã được phóng lên. Thiết bị này và tất cả các phát triển tiếp theo của "điểm đến mặt trăng" được đặt tên để vinh danh nhân vật trong thần thoại Trung Quốc, người có liên quan trực tiếp đến Mặt trăng (trong một số thần thoại, Chang'e thậm chí còn được gọi là nữ thần Mặt trăng). Vài ngày sau, mô-đun Mặt Trăng đi vào quỹ đạo xác định và bắt đầu thu thập thông tin về bề mặt Mặt Trăng. Trong năm, thiết bị đang khảo sát bề mặt vệ tinh, điều này cần thiết để biên dịch bản đồ ba chiều chi tiết của nó. Vào ngày 1 tháng 3 năm 2009, sản phẩm Chang'e-1 đã bị lệch quỹ đạo và rơi xuống bề mặt Mặt Trăng.
Xe phóng hạng nặng "Changzheng-5" trước lần phóng đầu tiên, tháng 11 năm 2016. Ảnh của Học viện Công nghệ Vũ trụ Trung Quốc / cast.org.cn
Vào ngày 1 tháng 10 năm 2010, sứ mệnh Chang'e-2 đã được khởi động. Lần này, mục đích của tàu vũ trụ là nghiên cứu một vùng nhất định của mặt trăng, nơi nó được cho là thực hiện một cuộc hạ cánh mềm của mô-đun mặt trăng tiếp theo. Sau tất cả các hành động cần thiết, tàu vũ trụ Chang'e-2 được đưa đến điểm Lagrange L2 (hệ thống Trái đất-Mặt trăng), và sau đó được gửi đến tiểu hành tinh (4179) Tautatis. Vào cuối năm 2012, hình ảnh của một thiên thể đã được chụp, sau đó xe nghiên cứu đã đi vào không gian sâu.
Một chuyến bay ngang qua mặt trăng với cuộc khảo sát bề mặt của nó là giai đoạn đầu tiên của chương trình Mặt trăng của Trung Quốc. Là một phần của giai đoạn thứ hai, người ta đã đề xuất đưa một tàu đổ bộ có một người lái trên tàu lên một vệ tinh tự nhiên. Vào đầu tháng 12 năm 2013, mô-đun Chang'e-3 đã được đưa lên Mặt trăng cùng với tàu thám hiểm mặt trăng Yuytu (Jade Hare - vệ tinh của Chang'e). Vào giữa tháng, chiếc xe đã hạ cánh nhẹ nhàng trong một khu vực nhất định. Đáng chú ý là sứ mệnh này đã đưa CHND Trung Hoa trở thành quốc gia thứ ba trên thế giới hạ cánh được một bộ máy nghiên cứu lên mặt trăng. Trước đây, chỉ có Liên Xô và Hoa Kỳ là có thể làm được điều này. Sau cuộc đổ bộ, các nhiệm vụ của sứ mệnh Chang'e-3 chỉ được giải quyết một phần do nhiều vấn đề kỹ thuật khác nhau.
Ngành công nghiệp tên lửa và vũ trụ của Trung Quốc hiện đang chuẩn bị cho giai đoạn ba của chương trình thám hiểm Mặt Trăng. Lần này, nhiệm vụ của tàu vũ trụ không chỉ là hạ cánh trên bề mặt vệ tinh mà còn thu thập các mẫu đất sau đó đưa chúng về Trái đất. Nhiệm vụ này được cho là sẽ được giải quyết trong nhiệm vụ Chang'e-5. Ngoài ra, để giải quyết một số vấn đề, cần phải phát triển một tàu vũ trụ phụ trợ "Chang'e-5T1".
Mô-đun hạ cánh của trạm Chang'e-3. Ảnh Spaceflight101.com
Trước khi chuẩn bị cho việc phóng sứ mệnh Chang'e-5, nó đã được quyết định tiến hành các nghiên cứu sơ bộ bằng cách sử dụng trạm tương tự Chang'e-5T1. Không giống như ga mặt trăng tự động hoàn toàn, sản phẩm có ký tự "5T1" chỉ bao gồm một mô-đun dịch vụ trên nền DFH-3A và một phương tiện di chuyển. Nhiệm vụ là bay quanh mặt trăng theo một quỹ đạo nhất định, sau đó quay trở lại Trái đất và thả phương tiện bay xuống. Một chuyến bay như vậy được cho là để cho thấy tiềm năng của tàu vũ trụ Chang'e-5 đang được phát triển, và cũng cần để xác định các sửa đổi cần thiết.
Ngày 2014-10-23, xe phóng Changzheng-3C được phóng từ sân bay vũ trụ Xichang (tỉnh Tứ Xuyên) và đưa tàu vũ trụ Chang'e-5T1 theo quỹ đạo định trước. Mất khoảng năm ngày để bay đến Mặt trăng và đi qua quỹ đạo của nó, sau đó thiết bị quay trở lại Trái đất. Vào ngày 31 tháng 10, mô-đun dịch vụ đã thả tàu đổ bộ, sau đó nó hạ cánh xuống Khu tự trị Nội Mông. Trong vài tuần tiếp theo, một số điều chỉnh quỹ đạo đã được thực hiện, sau đó Chang'e-5T1 đã quay trở lại Mặt trăng. Vào cuối tháng 11, thiết bị đã được phóng lên quỹ đạo gần điểm Lagrange L2, nơi người ta dự định giữ nó để nghiên cứu mới.
Đầu năm 2017, các phương tiện truyền thông Trung Quốc đã đăng tải thông tin về hiện trạng của dự án Chang'e-5 và các kế hoạch hiện tại cho ngành công nghiệp vũ trụ. Vào thời điểm này, Cơ quan Quản lý Không gian Quốc gia Trung Quốc và các doanh nghiệp của ngành tên lửa và vũ trụ đã đạt được đủ tiến bộ trong việc chuẩn bị một sứ mệnh trong tương lai. Ngoài ra, ngày phóng tàu vũ trụ mới đã được ấn định vào tháng Giêng. Vì vậy, những kết quả đầu tiên của dự án mới sẽ được nhận trong năm nay.
Lunokhod "Yuytu" trên bề mặt mặt trăng. Ảnh Spaceflight101.com
Theo các báo cáo chính thức, việc phóng sứ mệnh Chang'e-5 sẽ diễn ra vào tháng 11. Đến cuối tháng, trạm mặt trăng robot sẽ đi vào quỹ đạo vệ tinh Trái đất và sau đó thả tàu đổ bộ, có nhiệm vụ tiến hành nghiên cứu bề mặt và thu thập mẫu. Trong trường hợp không xảy ra các vấn đề kỹ thuật nghiêm trọng, vào đầu năm tới, các phần regolith mới sẽ nằm trong tay các nhà khoa học Trung Quốc, với số lượng khá lớn.
Theo dữ liệu hiện có, trạm tự động "Chang'e-5" sẽ là một tổ hợp khá lớn và nặng, bao gồm một số thành phần chính. Để giải quyết tất cả các nhiệm vụ được giao, các mô-đun với thiết bị đặc biệt với tổng trọng lượng 8200 kg sẽ được sử dụng. Về vấn đề này, việc phóng trạm sẽ được thực hiện bằng tên lửa tấn công tàu sân bay hạng nặng "Changzheng-5".
Tên lửa này có thiết kế ba giai đoạn và có khả năng phóng 25 tấn hàng hóa lên quỹ đạo trái đất thấp. Động cơ của các giai đoạn khác nhau và máy gia tốc sử dụng dầu hỏa hoặc hydro hóa lỏng với oxy lỏng làm chất oxy hóa. Vào đầu tháng 11 năm ngoái, tên lửa Changzheng-5 đã thực hiện chuyến bay đầu tiên. Lần ra mắt thứ hai và cũng là lần cuối cùng diễn ra vào ngày 2 tháng 7 năm nay. Cả hai lần tên lửa đều được phóng từ sân bay vũ trụ Văn Xương (đảo Hải Nam). Lần ra mắt tiếp theo dự kiến vào tháng 11. Trong trường hợp này, trạm Chang'e-5 sẽ trở thành trọng tải của phương tiện phóng. Trong tương lai, một tên lửa kiểu mới có thể được sử dụng trở lại trong khuôn khổ chương trình mặt trăng.
Để giải quyết vấn đề thu thập đất mặt trăng với việc đưa các mẫu trở lại Trái đất sau đó, tàu vũ trụ Chang'e-5 nên bao gồm một số thành phần chính: mô-đun quỹ đạo, hạ cánh, cất cánh và quay trở lại. Ngoài ra, thông tin trước đó đã được công bố về khả năng sử dụng rover, nhưng trong tương lai, rõ ràng, một sản phẩm như vậy đã được quyết định chuyển sang nhiệm vụ tiếp theo. Do đó, việc thu thập mẫu đất sẽ được thực hiện ngay tại khu vực lân cận của tàu đổ bộ. Tuy nhiên, cần lưu ý rằng trong trường hợp này, việc hoàn thành xuất sắc nhiệm vụ sẽ là một bước đột phá thực sự của các nhà du hành vũ trụ Trung Quốc.
Tàu vũ trụ thử nghiệm "Chang'e-5T1". Hình Space.skyrocket.de
Một trong những phần lớn nhất của khu phức hợp đầy hứa hẹn sẽ là một mô-đun quỹ đạo được thiết kế để đảm bảo đưa các thành phần khác lên Mặt trăng và quay trở lại Trái đất. Nó nhận được một thân hình trụ, trên các mặt của nó có các tấm pin mặt trời được triển khai khi đang bay. Mô-đun này cũng được trang bị một nhà máy điện với thùng nhiên liệu, thiết bị điều khiển và vỏ để kết nối với mô-đun hạ cánh. Một mô-đun trả lại riêng biệt sẽ được đặt bên trong hộp.
Theo những hình ảnh được công bố, tàu đổ bộ sẽ là một bệ với một số giá đỡ hình ống nhẹ và một bộ thiết bị đặc biệt. Người ta đề xuất trang bị cho nó các tấm pin mặt trời, bộ tích lũy, bộ điều khiển và các thiết bị thu gom đất. Phần mái của thân tàu của sản phẩm này sẽ trở thành bệ phóng cho mô-đun cất cánh. Do đó, tàu đổ bộ sẽ có thể thu thập các mẫu và đảm bảo đưa chúng lên quỹ đạo Mặt Trăng. Theo báo cáo, tổng khối lượng của tàu đổ bộ sẽ là 1200 kg.
Đề xuất lắp đặt hệ thống thu gom đất trên thân tàu đổ bộ sử dụng nguyên lý khoan bộ gõ. Với sự hỗ trợ của một giá đỡ di động, mũi khoan sẽ được đưa lên bề mặt đất, sau đó nó sẽ có thể khoan những lỗ nhỏ trên đó. Các thùng chứa hình trụ đặc biệt đã được phát triển để vận chuyển mẫu. Sau khi nạp mẫu, vật chứa sẽ được hàn kín và đặt vào thể tích thích hợp của mô-đun cất cánh. Có ý kiến cho rằng tàu vũ trụ sẽ có thể mang 2 kg regolith tới Trái đất.
Chiếc xe đổ đèo Chang'e-5T1. Ảnh Wikimedia Commons
Mô-đun hạ cánh sẽ có thể thực hiện một phần nghiên cứu ngay tại chỗ. Đối với điều này, anh ta được trang bị một số thiết bị đặc biệt. Trên tàu có các công cụ phân tích thành phần đất, máy phân tích khí đất, máy đo phổ khoáng, v.v. Để kiểm soát hoạt động của các hệ thống được điều khiển và tự động, mô-đun nhận camera, thiết bị ngắm hạ cánh và các thiết bị khác.
Mô-đun cất cánh được đề xuất trong dự án Chang'e-5 là một thiết bị tương đối nhỏ gọn và nhẹ với hệ thống điều khiển và nhà máy điện riêng, cũng như một khoang để tải các thùng chứa mẫu. Như sau từ dữ liệu được công bố, các thùng chứa trọng tải có thể được chuyển đến các thành phần khác của khu phức hợp. Điều này là cần thiết để tạo điều kiện thuận lợi cho việc vận chuyển đất đến Trái đất.
Mô-đun có thể phục hồi của trạm Chang'e-5 được phát triển bằng kinh nghiệm chế tạo và vận hành tàu vũ trụ có người lái của loạt phim Thần Châu và do đó phải có hình dạng phù hợp. Thiết bị này sẽ nhận thiết bị để điều khiển tự động trong quá trình bay độc lập trong không gian và sau khi đi vào bầu khí quyển. Ngoài ra, mô-đun trả về phải được trang bị bảo vệ nhiệt. Sau khi phanh gấp đến tốc độ chấp nhận được trong khí quyển, sẽ được thực hiện bằng cách sử dụng dù.
Từ quan điểm về mức độ phức tạp của chương trình, sứ mệnh Chang'e-5 nên khác biệt rõ rệt so với các nhiệm vụ tiền nhiệm của nó, trước hết, nhiệm vụ này được kết nối với các mục tiêu đã đặt ra. Phương tiện phóng sẽ phóng toàn bộ tổ hợp vào một quỹ đạo nhất định, sau đó nó sẽ sửa lại quỹ đạo và đi lên Mặt trăng. Trong quỹ đạo của vệ tinh Trái đất, việc tháo dỡ hàng hóa sẽ xảy ra, sau đó tàu đổ bộ sẽ đi lên bề mặt của nó. Đến lượt nó, mô-đun quỹ đạo sẽ vẫn ở trên quỹ đạo của nó và sẽ đợi chiếc xe có trọng tải.
Kiến trúc của nhà ga tự động "Chang'e-5". Hình Spaceflight101.com
Sau khi tiếp cận bề mặt Mặt Trăng, tàu đổ bộ sẽ phải chuẩn bị cho công việc tiếp theo bằng cách triển khai các tấm pin mặt trời, giàn khoan, v.v. Sau đó, nhiệm vụ của anh ta sẽ là khoan lỗ và thu thập mẫu với việc nạp các thùng chứa tiếp theo vào mô-đun cất cánh. Sau khi hoàn thành giai đoạn này, mô-đun cất cánh, sử dụng hệ thống đẩy của riêng nó, sẽ quay trở lại quỹ đạo. Tàu đổ bộ sẽ vẫn ở trên vệ tinh tự nhiên của Trái đất.
Trong quỹ đạo vòng tròn, mô-đun cất cánh sẽ phải tự động cập bến với quỹ đạo. Sau đó, các thùng chứa mẫu sẽ được chuyển đến thiết bị hoàn trả. Sau đó, mô-đun quỹ đạo với phương tiện chạy lại sẽ có thể thay đổi quỹ đạo và đi đến Trái đất. Ở một số, tương đối nhỏ, khoảng cách từ hành tinh, chúng sẽ tháo gỡ. Mô-đun quỹ đạo sẽ bốc cháy trong bầu khí quyển, trong khi mô-đun quay trở lại sẽ phải hạ cánh an toàn ở một khu vực nhất định, cung cấp các mẫu cho các nhà khoa học.
Dự kiến ra mắt ga âm lịch tự động mới vào tháng 11 năm nay. Tất cả các giai đoạn chính của sứ mệnh sẽ diễn ra trong một thời gian tương đối ngắn, nhờ đó chiếc xe chạy lại có thể cung cấp các mẫu đất mặt trăng vào cuối năm nay. Tàu vũ trụ Chang'e-5 cũng sẽ thiết lập một loại kỷ lục. Trước đây, các trạm tự động mang từ mặt trăng không quá vài trăm gam đá, trong khi chương trình của Trung Quốc ngụ ý chuyển 2 kg cùng một lúc.
Vị trí đặt thiết bị khoan. Hình Spaceflight101.com
Đầu tháng 6, các nhà khoa học Trung Quốc đặt tên bãi đáp cho các mô-đun của trạm mới. Tàu đổ bộ sẽ phải xuống đỉnh Rumker, nằm trong vùng Ocean of Storms. Khu vực bề mặt Mặt Trăng này có nguồn gốc núi lửa và tương đối trẻ. Các nghiên cứu tại chỗ và nghiên cứu các mẫu được giao sẽ cung cấp thông tin mới về sự phát triển của các quá trình xói mòn, về sự nguội lạnh của đá và về sự tương tác của chúng.
Trong vài năm sau khi mô-đun Chang'e-5 trở lại với tải trọng đất mặt trăng trên tàu, giới khoa học và công nghiệp Trung Quốc sẽ phân tích kinh nghiệm vận hành trạm tự động và rút ra các kết luận cần thiết. Trong tương lai, những phát triển hiện có sẽ được sử dụng để tạo ra một khu phức hợp tương tự mới, tuy nhiên, nó sẽ có những nhiệm vụ hơi khác một chút. Vì những lý do rõ ràng, việc phát triển trạm Chang'e-6 sẽ bắt đầu không sớm hơn khi hoàn thành nhiệm vụ vào tháng 11.
Theo một số báo cáo, trong dự án tiếp theo của chương trình mặt trăng, Trung Quốc có kế hoạch thực hiện hạ cánh mềm một nhà ga tự động, trên tàu, ngoài thiết bị cố định của riêng mình, sẽ có một loại máy bay thám hiểm mặt trăng mới. Việc khởi động một khu phức hợp như vậy vẫn được lên kế hoạch cho năm 2020, nhưng không thể loại trừ rằng lịch trình chương trình sẽ được điều chỉnh theo cách này hay cách khác.
Nhiệm vụ của giai đoạn tiếp theo của chương trình mặt trăng của CHND Trung Hoa có thể là chuẩn bị cho một chuyến bay có người lái tới vệ tinh tự nhiên của Trái đất. Có thể, lúc đầu, các chuyên gia Trung Quốc sẽ thực hiện một số nhiệm vụ thử nghiệm bằng cách sử dụng tự động hóa và điều khiển từ xa, và chỉ sau đó, họ mới bắt đầu phát triển một tàu vũ trụ có người lái chính thức. Vì những lý do rõ ràng, thời gian của công việc như vậy vẫn chưa được biết và vẫn chưa thể đoán trước được. Rõ ràng, tác phẩm đầu tiên theo hướng này sẽ bắt đầu không sớm hơn giữa thập kỷ tới. Chuyến bay có người lái đầu tiên của các phi hành gia Trung Quốc lên mặt trăng sẽ diễn ra muộn hơn nữa.
Bắt đầu chuyến bay độc lập của mô-đun cất cánh. Hình Chinadaily.com.cn
Đến nay, vận trình của Hoa đán đã đạt được một số thành công nhất định. Một số trạm tự động cho các mục đích khác nhau đã được gửi đến Mặt trăng. Họ cố gắng hạ cánh nhẹ nhàng và đưa tàu thám hiểm mặt trăng với thiết bị nghiên cứu lên mặt nước. Chỉ trong vài tháng nữa, một trạm với thiết bị nghiên cứu đất, cũng như thu thập và gửi nó về Trái đất, sẽ đến mục tiêu.
Các dự án của gia đình "Chang'e" được tạo ra bằng cách dần dần giải quyết các vấn đề khác nhau và cải tiến thiết bị đã hoàn thiện cùng với sự thay đổi song song của nó cho các nhiệm vụ và nhu cầu hiện tại. Nhờ đó, trong khoảng 7 năm, người ta đã có thể trải qua một chặng đường dài từ bay quanh mặt trăng đến hạ cánh mềm trên bề mặt của nó. Phải mất gần ba năm nữa để chuẩn bị cho nhiệm vụ, với sự trở lại của chiếc xe chở các mẫu thử.
Nhiệm vụ mới sẽ bắt đầu trong vài tháng nữa, và cho đến nay Trung Quốc có mọi lý do để tin tưởng vào việc hoàn thành thành công sứ mệnh này. Sự trở lại của thiết bị với các mẫu của regolith sẽ cho thấy tính đúng đắn của các ý tưởng nằm trong dự án mới nhất về trạm mặt trăng tự động, sẽ giúp phát triển hơn nữa công nghệ vũ trụ, và ngoài ra, sẽ cung cấp thông tin mới về vệ tinh tự nhiên của Trái đất. Liệu trong khuôn khổ của một dự án, liệu có thể giải quyết được tất cả các nhiệm vụ đặt ra hay không sẽ được biết đến trong tương lai gần.
