Китай хочет добыть первый лунный камень за 40 лет
Скоро на Луну и обратно: В конце ноября китайская миссия Chang'e должна собрать 5 образцов горных пород и доставить их на Землю. Обломки должны рассказать больше об истории формирования Луны.
Обновление, 24 ноября 2020 г.: Космический корабль «Чанъэ 5» взлетел с космодрома Вэньчан на южнокитайском острове Хайнань в понедельник вечером по среднеевропейскому времени на ракете «Великий поход 5».
В конце ноября китайский космический корабль отправится на Луну для обнаружения лунных камней впервые более чем за 40 лет. Миссия, получившая название «Чанъэ-5», является последней в серии все более сложных полетов на поверхность Луны, проводимых Национальным космическим управлением Китая (CNSA). В прошлом году Chang’e 4 стал первым искусственным объектом, приземлившимся на обратной стороне Луны.
«Выйти на новый уровень и доставить образцы с Луны - это важная технологическая возможность», - говорит Каролин ван дер Богерт, планетолог-геолог из Университета Мюнстера, Германия.
Старт миссии запланирован на 24 ноября 2020 года с космодрома Вэньчан на острове Хайнань. Запуск, первоначально запланированный на 2017 год, был отложен из-за отказа двигателя китайской ракеты-носителя Long March 5.
"Место посадки было выбрано очень удачно"(Харальд Хизингер, геолог)
Целью Chang'e 5 является сбор пыли и мусора из ранее неисследованной области Луны и их возвращение на Землю. Если миссия будет успешной, китайцы добудут первый лунный материал после миссий США и Советского Союза в 1960-х и 1970-х годах. Ученые надеются, что новые образцы помогут лучше понять развитие Луны. Этот материал также может помочь исследователям более точно датировать поверхности таких планет, как Марс и Меркурий. «Место посадки было выбрано очень удачно», - говорит Харальд Хизингер, тоже геолог из Мюнстерского университета.
Цель - Монс Рюмкер
Chang'e 5 включает в себя посадочный модуль, ступень подъема, орбитальный аппарат и возвращаемую капсулу. После того, как космический корабль выходит на лунную орбиту, посадочный модуль и ступень подъема разделяются и приземляются рядом с Монс-Рюмкер, вулканическим комплексом высотой 1300 метров в северной части Oceanus Procellarum. Это обширные темные просторы лавы, видимые с Земли.
Как только корабль приземлится, он углубится на два метра в землю и вытянет роботизированную руку, чтобы зачерпнуть около двух килограммов поверхностного материала. Материал хранится в помощи при подъеме для начала.
Спуск и подъем будут происходить в лунный день, который составляет около 14 земных суток, чтобы избежать экстремальных ночных температур, которые могут повредить электронику, говорит Клайв Нил, геолог из Университета Нотр-Дам в Индиане.
Эта миссия технически сложная, и многое может пойти не так, говорит Нил. Посадочный модуль может разбиться или опрокинуться, а образцы могут вылететь из канистры по пути. «Мы все надеемся, что это сработает», - говорит он.
Как только этап вознесения вернется на лунную орбиту, образцы будут переданы вернувшемуся. Это сближение в полете будет сложным и «хорошей репетицией для будущих исследований человека», - говорит Джеймс Карпентер, координатор исследований по исследованиям человека и робота в Европейском космическом агентстве в Нордвейке, Нидерланды. Китай планирует отправить людей на Луну примерно к 2030 году.
Доступ к лунным образцам будет ограничен
Большая часть лунных образцов хранится в Национальной астрономической обсерватории Китая (NAOC) Китайской академии наук в Пекине, говорит Ли Чунлай, заместитель главного конструктора миссии «Чанъэ-5». По словам Ли, часть материалов будет храниться в надежном месте, а часть будет зарезервирована для всеобщего обозрения.
Однако неясно, покинут ли образцы страну. CNSA поддерживает международное сотрудничество и предоставляет исследователям за пределами Китая доступ к образцам при сотрудничестве с китайскими учеными, говорит Сяо Лун, планетарный геолог из Китайского университета геонаук в Ухане. Он участвовал в выборе места посадки.
«Переписывая историю Луны» (Сяо Лун, планетолог-геолог)
Hiesinger надеется, что доступ к образцам будет аналогичен тому, как исследователи получают доступ к камням из американских миссий «Аполлон» - путем внесения предложений в НАСА о том, как использовать образцы.
Сяо отмечает, однако, что ученые из китайских учреждений не могут получить доступ к образцам Аполлона, потому что правительство США запрещает НАСА работать напрямую с Китаем.
Использование Луны для определения возраста других планет
Образцы Чанъэ-5 могут помочь узнать больше о вулканической активности Луны. Камни из предыдущих лунных миссий США и СССР предполагают, что активность на Луне достигла своего пика 3,5 миллиарда лет назад, а затем сошла на нет и застопорилась. Однако наблюдения за лунной поверхностью выявили области, которые могут содержать вулканическую лаву, сформировавшуюся всего один-два миллиарда лет назад.
Если образцы Chang’e 5 подтвердят, что Луна все еще была активной в то время, «мы перепишем историю Луны», - говорит Сяо. Кроме того, изучение состава горных пород могло бы прояснить, что так долго приводило к такой термической активности.«Луна маленькая, поэтому ее тепловая машина давно должна была остановиться», - говорит Нил.
Луна также является важным ориентиром для датирования других планет, основанного на методе подсчета кратеров. Как правило, в более старых регионах больше кратеров и они крупнее, а в более молодых регионах меньше и меньше кратеров. Затем эти относительные возрасты абсолютно датируются с использованием образцов с Луны. Однако образцов для периода от 3,2 млрд лет до 850 млн лет назад не существует. Chang’e 5 может заполнить этот пробел. «Луна - единственное место, где у нас есть образцы, откуда мы точно знаем, откуда они взялись», - говорит ван дер Богерт.
Природа 10.1038/d41586-020-03064-z 2020