Chang'e 5 - Chang'e 5

Chang'e 5
Chang-e-5-assembly-CG-1-Cropped.jpg
Sonda Chang'e 5 separando-se do lançador (impressão do artista)
Tipo de missão Retorno de amostra lunar
Operador CNSA
COSPAR ID 2020-087A
SATCAT 47097
Duração da missão Missão primária: 22 dias, 21 horas, 29 minutos
Missão estendida: 329 dias, 2 horas, 29 minutos
Propriedades da espaçonave
Fabricante ELENCO
Massa de lançamento 8.200 kg (18.100 lb)
Início da missão
Data de lançamento 23 de novembro de 2020
20:30 UTC
24 de novembro de 2020
04:30 CST
Foguete 5 de março longo
Local de lançamento Wenchang
Contratante CALT
Fim da missão
Data de desembarque 16 de dezembro de 2020
17:59 UTC
cápsula de retorno
Local de pouso Mongólia Interior , China
Orbitador lunar
Inserção orbital 28 de novembro de 2020
12:58 UTC
Parâmetros orbitais
Altitude do Periapsis 400 km (250 mi)
Módulo lunar
Data de desembarque 1 de dezembro de 2020,
15:11 UTC
Retornar lançamento 3 de dezembro de 2020
15:10 UTC
Local de pouso Mons Rümker , região de Oceanus Procellarum 43,0576 ° N 51,9161 ° W Coordenadas : 43,0576 ° N 51,9161 ° W
43 ° 03 27 ″ N 51 ° 54 58 ″ W /  / 43.0576; -51.916143 ° 03 27 ″ N 51 ° 54 58 ″ W /  / 43.0576; -51.9161
Massa da amostra 1.731 g (61,1 oz)
Docking with Sample Ascender
Data de acostagem 5 de dezembro de 2020, 21:42:00 UTC
Data de desancoragem 7 de dezembro de 2021, 23:41:31 UTC
Sobrevôo da lua
Componente da nave espacial orbitador
Abordagem mais próxima ~ 9 de setembro de 2021
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Chang'e 5
Chinês simplificado 嫦娥 五号
Chinês tradicional 嫦娥 五號

Chang'e 5 ( chinês :嫦娥五号; pinyin : Chang'e wǔhào ) é o quinto exploração lunar missão do Programa de Exploração Lunar Chinês e China primeiro lunar da missão amostra-retorno . Como suas predecessoras, a espaçonave tem o nome da deusa chinesa da lua Chang'e . Foi lançado às 20:30 UTC em 23 de novembro de 2020 do local de lançamento da nave espacial Wenchang na Ilha de Hainan , pousou na Lua em 1 de dezembro de 2020, coletou ~ 1.731 g (61,1 oz) de amostras lunares (incluindo de um núcleo ~ 1 m de profundidade) e retornou à Terra às 17:59 UTC em 16 de dezembro de 2020.

Chang'e-5 foi a primeira missão amostra-retorno lunar desde a União Soviética de Luna 24 em 1976. A missão fez da China o terceiro país a retornar amostras da Lua após a Estados Unidos e da União Soviética.

Visão geral

O Programa de Exploração Lunar Chinês tem quatro fases, com avanço tecnológico incremental:

  • Fase três : retorno de amostras lunares, concluído por Chang'e 5. O backup de Chang'e-5, a missão Chang'e 6 , também é uma missão lunar de retorno de amostra.

O Programa de Exploração Lunar Chinês finalmente levará às missões tripuladas na década de 2030.

Combinação de Lander e Ascender Chang'e-5 na fábrica
O teste ascendente Chang'e-5

Equipamento

Componentes

A missão Chang'e-5 consiste em quatro módulos ou componentes:

  • Módulo de pouso: pousou na superfície lunar após se separar do Orbiter , instalado com uma broca e um dispositivo de coleta. O Ascender está no topo do módulo de pouso.
  • Ascender : após a amostragem, as amostras lunares foram transportadas para um contêiner dentro do Ascender. O Ascender foi lançado da superfície lunar às 15:11 UTC, em 3 de dezembro de 2020, seguido por um encontro automático em órbita lunar e acoplamento com o Orbiter. Depois de transferir a amostra, o Ascender separou-se do Orbiter, desorbitou e caiu de volta na Lua às 22:49 UTC, em 6 de dezembro de 2020, para evitar se tornar lixo espacial .
  • Orbiter : após as amostras transportadas do Ascender para o Orbiter, o Orbiter deixou a órbita lunar e passou cerca de 4,5 dias voando de volta para a órbita da Terra e liberou o Returner ( cápsula de reentrada ) pouco antes de sua chegada.
  • Returner : O Returner executou uma reentrada de salto para ricochetear na atmosfera uma vez antes de entrar novamente formalmente.

Os quatro componentes foram lançados juntos e voaram para a Lua como uma unidade combinada. Após atingir a órbita lunar (14:58 UTC, em 28 de novembro de 2020), o módulo de pouso / Ascender separou-se dos módulos Orbiter / Returner (20:40 UTC, em 29 de novembro de 2020) e desceu à superfície da Lua (15 : 13 UTC, em 1 de dezembro de 2020). Após a coleta das amostras, o Ascender separou-se do módulo de pouso (15:11 UTC, em 3 de dezembro de 2020), decolou para o Orbiter / Returner, atracou com eles e transferiu as amostras para o Returner. O Ascender então se separou do Orbiter / Returner e caiu na Lua (~ 30 ° S em latitude e 0 ° em longitude) às 22:49 UTC, em 8 de dezembro de 2020. O Orbiter / Returner então retornou à Terra , onde o Returner se separou e desceu à superfície da Terra às 17:59 UTC, em 16 de dezembro de 2020.

A massa de lançamento estimada do Chang'e-5 é de 8.200 kg (18.100 lb), o Lander está projetado para ter 1.200 kg (2.600 lb) e o Ascender tem cerca de 500 kg (1.100 lb). Ao contrário do Chang'e 4, que foi equipado com um aquecedor de radioisótopos para sobreviver ao frio extremo da noite lunar, o módulo de pouso de Chang'e-5 parou de funcionar na noite lunar seguinte.

Cargas científicas

Chang'e-5 inclui quatro cargas úteis científicas, incluindo uma câmera de pouso, uma câmera panorâmica, um espectrômetro mineralógico lunar e um radar de penetração de regolito lunar. Chang'e-5 coletou amostras usando dois métodos, ou seja, perfuração para amostras de subsuperfície e escavação para amostras de superfície. O dispositivo de coleta foi desenvolvido pela Universidade Politécnica de Hong Kong , consistindo de Amostrador A, Amostrador B, Câmeras de Campo Próximo e Sistema de Vedação e Embalagem.

Perfil da missão

Lançar

O Chang'e 5 foi planejado para ser lançado em novembro de 2017 pelo foguete Longa Marcha 5 ; no entanto, uma falha em julho de 2017 do foguete portador referenciado forçou um atraso ao cronograma original duas vezes até o final de 2020. Em 27 de dezembro de 2019, o Longo 5 de Março retornou aos serviços com sucesso, permitindo assim que a missão atual prosseguisse após Tianwen- 1 missão. A sonda Chang'e 5 foi lançada às 20:30 UTC, em 23 de novembro de 2020, pelo veículo de lançamento Long March 5 Y-5 do local de lançamento da nave espacial Wenchang na Ilha de Hainan .

Transferência Terra-Lua

Local de pouso de Chang'e 5 perto da colina Louville Omega (Louville ω, da cratera de Louville próxima )

Após o lançamento, Chang'e-5 aplicou sua primeira correção orbital às 14h06 UTC, em 24 de novembro de 2020, a segunda correção orbital às 14h06 UTC, em 25 de novembro de 2020, entrou no orbital lunar às 14h58 UTC, em 28 Novembro de 2020 (orbital elíptico), ajustou sua órbita para circular às 12:23 UTC, em 29 de novembro de 2020, e o Lander / Ascender se separou do Orbiter / Returner às 20:10 UTC, em 29 de novembro de 2020, em preparação para aterrissagem.

Local de pouso

Fotografia da sonda Chang'e 5 na superfície da Lua, tirada pela NASA Lunar Reconnaissance Orbiter

O módulo de pouso / Ascender pousou na Lua em 1º de dezembro de 2020 às 15:11 UTC. O local de pouso Chang'e 5 está a 43,1 ° N (em latitude), 51,8 ° W (em longitude) no Oceanus Procellarum do Norte perto de um enorme complexo vulcânico, Mons Rümker , localizado no lado lunar noroeste próximo. O local de pouso Chang'e 5, denominado Statio Tianchuan, está dentro do terreno Procellarum KREEP, com elementos elevados de produção de calor, crosta fina e vulcanismo prolongado. Esta área é caracterizada por alguns dos mais jovens basaltos de mares na Lua (~ 1,21 bilhão de anos), com abundâncias elevadas de titânio , tório e olivina , que nunca foram amostrados pela missão Apollo ou Luna. Espera-se que a pouca idade das amostras recolhidas devolvidas permita aos cientistas melhorar a nossa compreensão do impacto lunar e da história da evolução térmica tardia.

O Mapa Geológico do Local de Aterrissagem Chang'e-5. Esta região é coberta por basaltos jovens de mares amplamente espalhados e Rima Sharp é a feição vulcânica mais distinta da região.

De volta à terra

A cápsula de retorno Chang'e 5 foi transportada de volta ao CAST , onde o recipiente da amostra foi aberto.

O Ascendente Chang'e 5 decolou do Oceanus Procellarum às 15:10 UTC, em 3 de dezembro de 2020, e seis minutos depois, chegou à órbita lunar. O Ascender atracou com a combinação Orbiter / Returner na órbita lunar em 5 de dezembro de 2020 às 21:42 UTC, e as amostras foram transferidas para a cápsula de retorno às 22:12 UTC. O Ascender se separou da combinação Orbiter / Returner em 6 de dezembro de 2020 às 04:35 UTC. Depois de completar seu papel na missão, o Ascender foi comandado para desorbitar em 7 de dezembro de 2020, às 22:59 UTC, e colidiu com a superfície da Lua às 23:30 UTC, na área de (~ 30 ° S, 0 ° E ) Em 13 de dezembro de 2020 às 01:51 UTC, a uma distância de 230 quilômetros da superfície lunar, o Orbiter and Returner disparou com sucesso quatro motores para entrar na órbita de transferência Lua-Terra Hohmann .

Esperava-se que a eletrônica e os sistemas do módulo lunar Chang'e 5 parassem de funcionar em 11 de dezembro de 2020, devido ao frio extremo da Lua e à falta de uma unidade de aquecimento de radioisótopo . No entanto, os engenheiros também estavam preparados para a possibilidade de o módulo de pouso Chang'e 5 ser danificado e parar de funcionar após atuar como plataforma de lançamento para o módulo ascendente em 3 de dezembro de 2020, como acabou sendo o caso.

Em 16 de dezembro de 2020 por volta das 18:00 UTC, a cápsula de retorno de aproximadamente 300 kg (660 lb) realizou uma reentrada de salto balístico , na verdade ricocheteando na atmosfera sobre o Mar da Arábia antes de reentrar. A cápsula, contendo cerca de 2 kg (4,4 lb) de material lunar perfurado e escavado, pousou nas pastagens de Siziwang Banner, na região de Ulanqab , centro-sul da Mongólia Interior . Drones de vigilância localizaram a cápsula Returner antes de seu toque, e veículos de recuperação localizaram a cápsula logo depois.

No dia seguinte, foi relatado que o módulo de serviço do Chang'e 5 executou uma queima de evitação de reentrada atmosférica e estava em curso para uma órbita pontual Terra-Sol L1 Lagrange como parte de sua missão estendida.

Missão estendida

O orbitador Chang'e 5 foi capturado com sucesso pelo ponto Sol-Terra L1 Lagrange às 5:39 UTC, em 15 de março de 2021, e se tornou a primeira espaçonave chinesa a orbitar o ponto Terra-Sol L1 Lagrange. A distância no momento da captura era de cerca de 936.700 quilômetros da Terra e o orbitador entrou em órbita com um período de cerca de 6 meses. Em sua jornada de 88 dias para L1, o controle da missão conduziu 2 manobras orbitais e 2 manobras de correção de trajetória. Ele fez um sobrevôo lunar em missão estendida em 9 de setembro de 2021.

Pesquisa de amostra lunar

Amostra de solo lunar coletada pela missão chinesa Chang'e 5 exibida no Airshow China 2021.
Amostra de solo lunar coletada pela missão chinesa Chang'e 5 exibida no Airshow China 2021.

Os ~ 1.731 g (61,1 oz) de amostras lunares coletadas por Chang'e-5 têm enormes significados científicos em termos de sua idade anormalmente jovem (<2,0 bilhões de anos). Pelo menos 27 questões fundamentais podem ser respondidas por essas amostras na cronologia lunar, petrogênese, configuração regional, evolução geodinâmica e térmica e formação de regolito, especialmente, calibrar a função cronológica lunar, restringir o status do dínamo lunar, desvendar as propriedades do manto profundo, e avaliação das estruturas do terreno do Procellarum KREEP.

A verificação das idades dessas amostras forneceria dados sobre a hipótese de que algumas áreas da Lua experimentaram vulcanismo em estágio avançado, e a análise composicional poderia fornecer insights sobre as razões por trás disso. Katherine Joy, da Universidade de Manchester, considera que as amostras podem representar alguns dos últimos fluxos de lava lunar que eclodiram. "Nesse caso, eles não apenas nos falam sobre a história térmica da Lua, mas também são amostras vitais para nos ajudar a calibrar a história do impacto da Lua". Datar esta parte relativamente jovem da superfície da Lua forneceria um ponto de calibração adicional para estimar as idades da superfície de outros corpos do Sistema Solar . Wu Yanhua (吴艳华), vice-diretor da Administração Espacial Nacional da China (CNSA), anunciou que as novas amostras serão compartilhadas com a ONU e parceiros internacionais para fins de pesquisa espacial.

A análise preliminar das amostras de lava de basalto retiradas do Oceanus Procellarum liderada pela Academia Chinesa de Ciências Geológicas determinou a idade dessas rochas em cerca de 1,96 bilhão de anos, preenchendo uma lacuna de idade crítica de amostras de rochas lunares disponíveis, que, entre outras aplicações, podem ajudar a calibrar ainda mais as ferramentas cronológicas da cratera planetária.

Missões relacionadas

Impressão artística do módulo de pouso na Lua

Chang'e 5-T1

Chang'e 5-T1 é uma missão lunar robótica experimental que foi lançada em 23 de outubro de 2014 para conduzir testes de reentrada atmosférica no design da cápsula que foi planejada para ser usada na missão Chang'e 5. Seu módulo de serviço, chamado DFH-3A, permaneceu em órbita ao redor da Terra antes de ser realocado via Terra-Lua L 2 para a órbita lunar em 13 de janeiro de 2015, onde está usando seus 800 kg restantes de combustível para testar manobras críticas para futuras missões lunares .

Colaboração internacional

A Agência Espacial Europeia (ESA) apoiou a missão Chang'e 5 fornecendo rastreamento através da estação Kourou da ESA localizada na Guiana Francesa . A ESA rastreou a espaçonave durante as fases de lançamento e pouso, ao mesmo tempo em que forneceu backup de plantão para as estações terrestres da China durante a missão. Dados da estação Kourou ajudaram a equipe de controle da missão no Centro de Controle de Voo Aeroespacial de Pequim a determinar a saúde e o status da órbita da espaçonave. O Chang'e 5 regressou à Terra a 16 de Dezembro de 2020. Durante a fase de aterragem, a ESA utilizou a sua Estação de Maspalomas, localizada nas Ilhas Canárias e operada pelo Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial (INTA) em Espanha , para apoiar os esforços de rastreio.

Reações internacionais

O jornalista científico Bob McDonald discutiu Chang'e 5 em comparação com o programa Luna soviético , que envolveu o envio de Luna 15 , Luna 16 e Luna 24 para a Lua. O Luna 15 tentou pegar uma amostra do solo lunar e devolvê-la à Terra antes que os astronautas americanos da Apollo 11 Neil Armstrong , Buzz Aldrin e Michael Collins voltassem em julho de 1969. Ela caiu durante a tentativa de pouso, perdendo assim a oportunidade de um " golpe de propaganda ". A missão Luna 16 retornou com sucesso cerca de 100 gramas de solo lunar um ano depois e duas outras missões de retorno de amostra tiveram sucesso nos anos subsequentes, a mais recente sendo a Luna 24 em 1976. McDonald considera que a China acabou de entrar em outra corrida lunar, exceto que desta vez os robôs podem estar na liderança.

Bradley Perrett, chefe do Bureau da Ásia-Pacífico da Aviation Week Network , opinou que a corrida lunar entre a União Soviética e os Estados Unidos na década de 1960 foi impulsionada pela propaganda: uma mensagem ao mundo sobre sua força. Perrett observou que o projeto Chang'e também foi impulsionado pela utilidade da propaganda, mas principalmente para o público interno; a razão pela qual o governo chinês financiou esta missão foi mostrar ao povo chinês que "a China pode fazer isso".

Veja também

Notas

Referências

links externos

  • Mídia relacionada a Chang'e 5 no Wikimedia Commons