Chang'e 3 - Chang'e 3

Chang'e 3
Chang'E-3 lunar lander.jpg
Chang'e 3 lander på månen
Oppdragstype Lander og rover
Operatør CNSA
COSPAR ID 2013-070A
SATCAT nr. 39458
Misjonens varighet Lander: 1 år (planlagt)
Gjeldende: 2859 dager
Rover: 3 måneder (planlagt)
Final: 959 dager
Ubevegelig siden 25. januar 2014, 42 dager etter landing.
Romfartøyets egenskaper
Produsent China Academy of Space Technology (CAST)
BOL masse 3800 kg
Landingsmasse 1200 kg (2600 lb)
Rover: 140 kg (310 lb)
Dimensjoner Rover: 1,5 m lang, 1,0 m høy
Oppdragets start
Lanseringsdato 17:30, 1. desember 2013 (UTC)  UTC ( 2013-12-01T17: 30Z )
Rakett Lang mars 3B Y-23
Lanseringssted Xichang LC-2
Entreprenør
Lunar lander
Landingsdato 13:11, 14. desember 2013 (UTC) UTC ( 2013-12-14T13: 11Z )
Landingssted Mare Imbrium 44.1214 ° N 19.5116 ° W Koordinater : 44.1214 ° N 19.5116 ° W
44 ° 07′17 ″ N 19 ° 30′42 ″ V /  / 44.1214; -19.511644 ° 07′17 ″ N 19 ° 30′42 ″ V /  / 44.1214; -19.5116
←  Chang'e 2
Chang'e 4  →
 
Historien om Folkerepublikken
Kina (Kina)
Nasjonalt emblem for Folkerepublikken Kina
Mao -tiden
Overgangs- og Deng -æra
Jiang og tredje generasjon
Hu og fjerde generasjon
Xi og femte generasjon
Historien om
Generasjoner av lederskap
Flagg for Folkerepublikken Kina.svg Kina portal

Chang'e 3 ( / tʃ æ ŋ ʌ / ; kinesisk :嫦娥三号; pinyin : Chang'e SANHAO ; tent ' Chang'e No. 3') er en robot måne leting oppdrag drives av China National Space Administration (CNSA), som inneholder en robotlander og Kinas første månerover . Den ble lansert i desember 2013 som en del av den andre fasen av det kinesiske Lunar Exploration Programmet . Oppdragets øverstkommanderende var Ma Xingrui .

Romfartøyet ble oppkalt etter Chang'e , månens gudinne i kinesisk mytologi , og er en oppfølging av månens bane Chang'e 1 og Chang'e 2 . Roveren fikk navnet Yutu ( kinesisk :玉兔; lit. ' Jade Rabbit ') etter en online meningsmåling, etter den mytologiske kaninen som lever på månen som et kjæledyr til månegudinnen.

Chang'e 3 oppnådd bane rundt Månen 6. desember 2013 og landet på 14 desember 2013, og ble den første romsonden til soft-land på månen siden Sovjetunionen 's Luna 24 i 1976. 28. desember 2015 chang'e 3 oppdaget en ny type basaltisk stein , rik på ilmenitt , et svart mineral.

Oversikt

Det planlagte landingsstedet var Sinus Iridum , et lavafylt krater 249 km (155 mi) i diameter. Selve landingen skjedde på Mare Imbrium .
LRO -bilde av landingsstedet, som er nær overgangen mellom lys og mørk maria
LRO- nærbilde tatt 25. desember 2013. Landeren (stor pil) og rover (liten pil) kan sees.

Det kinesiske måneutforskningsprogrammet er designet for å gjennomføres i fire faser av inkrementelle teknologiske fremskritt: Den første er ganske enkelt å nå månens bane, en oppgave som ble fullført av Chang'e 1 i 2007 og Chang'e 2 i 2010. Den andre er landing og bevegelse. på månen, slik Chang'e 3 gjorde i 2013 og Chang'e 4 gjorde i 2019. Den tredje er å samle måneprøver fra nærsiden og sende dem til Jorden, en oppgave for fremtidige Chang'e 5 og Chang ' e 6 oppdrag. Den fjerde fasen består av utvikling av en robotforskningsstasjon nær månens sørpol. Programmet tar sikte på å legge til rette for en månelanding med mannskap på 2030 -tallet og muligens bygge en utpost nær sørpolen.

Historie

I januar 2004 ble Kinas månebaneprosjekt formelt etablert. Den første kinesiske månebanen, Chang'e 1 , ble skutt opp fra Xichang Satellite Launch Center 24. oktober 2007 og gikk inn i månens bane 5. november. Romfartøyet opererte til 1. mars 2009, da det med vilje krasjet i overflaten av månen. Data samlet inn av Chang'e 1 ble brukt til å lage et nøyaktig og høyoppløselig 3D-kart over hele månens overflate, noe som hjalp med valg av sted for Chang'e 3-landeren.

Chang'e 1s etterfølger, Chang'e 2 , ble godkjent i oktober 2008 og ble lansert 1. oktober 2010 for å forske på en 100 km høy månebane, som forberedelse til Chang'e 3s myke landing i 2013. Chang'e 2, selv om den lignet på designet til Chang'e 1, var utstyrt med forbedrede instrumenter og ga bilder med høyere oppløsning av månens overflate for å hjelpe til med planleggingen av Chang'e 3-oppdraget. I 2012 ble Chang'e 2 sendt på et utvidet oppdrag til asteroiden 4179 Toutatis .

Mål

Det offisielle oppdragsmålet er å oppnå Kinas første myke landing og bevegelige leting på månen, i tillegg til å demonstrere og utvikle viktige teknologier for fremtidige oppdrag. De vitenskapelige målene med Chang'e 3 inkluderer månens overflatetopografi og geologimåling, månens overflatematerialesammensetning og ressursundersøkelse, sol-jord-måne rommiljødeteksjon og månebasert astronomisk observasjon. Chang'e 3 vil prøve å utføre den første direkte måling av månens jordas struktur og dybde ned til en dybde på 30 m, og undersøke måneskorpestrukturen ned til flere hundre meter dyp.

Det kinesiske måneutforskningsprogrammet har blitt delt inn i tre operasjonsfaser, som er:

Misjonsprofil

Lansering

Chang'e 3 ble skutt opp klokken 17:30 UTC 1. desember 2013 (01:30 lokal tid 2. desember) på toppen av en lang mars 3B -rakett som flyr fra lanseringskompleks 2 ved Xichang Satellite Launch Center i den sørvestlige provinsen Sichuan.

Hus i nedre rekkevidde av lanseringssenteret ble skadet under løftingen da brukt maskinvarevrak fra raketten, inkludert ett stykke på størrelse med et skrivebord, falt på en landsby i Suining County i nabolandet Hunan -provinsen. Fylkesmyndighetene hadde flyttet 160 000 mennesker i sikkerhet før løftingen, mens mer enn 20 000 mennesker i nærheten av oppskytningsstedet i Sichuan hadde blitt flyttet til et auditorium på barneskolen. Den forventede vraksonen for Long March -raketter er 50 til 70 kilometer (31 til 43 mi) lang og 30 km (19 mi) bred.

Landing

Chang'e 3 gikk inn i en 100 km (62 mi) høy sirkulær månebane 6. desember 2013, 9:53 UTC. Bane ble oppnådd etter 361 sekunder (6 minutter) med variabel fremdriftsmotorbremsing fra sin eneste hovedmotor. Senere adopterte romskipet en elliptisk bane på 15 km (9,3 mi) × 100 km (62 mi). Landingen fant sted en uke senere, 14. desember. Ved periapsis ble de variable thrusterne igjen avfyrt for å redusere hastigheten og synke til 100 m (330 ft) over månens overflate. Den svevde i denne høyden og beveget seg horisontalt under egen veiledning for å unngå hindringer, før den sakte gikk ned til 4 m (13 fot) over bakken, da motoren ble slått av for et fritt fall på månens overflate. Landingssekvensen tok omtrent 12 minutter å fullføre.

Topografiske data fra Chang'e 1 og 2 -bane ble brukt til å velge et landingssted for Chang'e 3. Det planlagte landingsstedet var Sinus Iridum , men landeren gikk faktisk ned på Mare Imbrium , omtrent 40 km sør for krateret Laplace F på 6 km (3,7 mi), ved 44,1214 ° N, 19,5116 ° W (2640 meters høyde) (1,6 mi), 14. desember 2013, 13:11 UTC.

Lander

Med en landingsmasse på 1200 kg (2600 lb), bar og distribuerte den også 140 kg (310 lb) roveren. Det tjener dobbeltarbeid som en teknologidemonstrator for å bli videreutviklet for det planlagte Chang'e 5- prøve-returoppdraget i 2019 .

Den stasjonære landeren er utstyrt med en radioisotopvarmer (RHU) for å varme opp delsystemene og drive driften, sammen med solcellepanelene, under det planlagte ettårige oppdraget. Den har en vitenskapelig nyttelast på syv instrumenter og kameraer. I tillegg til deres månevitenskapelige roller, vil kameraene også skaffe seg bilder av jorden og andre himmellegemer. I løpet av de 14 dagers månenettene går landeren og roveren i " dvalemodus ".

Månebasert ultrafiolett teleskop (LUT)

Landeren er utstyrt med et 50 mm (2,0 tommer) Ritchey-Chrétien-teleskop som brukes til å observere galakser, aktive galaktiske kjerner, variable stjerner, binærer, novaer, kvasarer og blazarer i nær UV- båndet (245–340 nm) , og er i stand til å oppdage objekter med en lysstyrke så lav som størrelse 13. Den tynne eksosfæren og sakte rotasjon av månen tillater ekstremt lange, uavbrutte observasjoner av et mål. LUT er det første langsiktige månebaserte astronomiske observatoriet, som gjør kontinuerlige observasjoner av viktige himmellegemer for å studere deres lysvariasjon og bedre forbedre nåværende modeller.

Ekstremt ultrafiolett (EUV) kamera

Landeren har også et ekstremt ultrafiolett (30,4 nm) kamera, som vil bli brukt til å observere jordas plasmasfære for å undersøke dens struktur og dynamikk og for å undersøke hvordan det påvirkes av solaktivitet .

Lander -kameraer

Tre panoramakameraer er installert på landeren, vendt i forskjellige retninger. Landeren er utstyrt med et enkelt nedstigningskamera som ble testet på Chang'e 2 -romfartøyet.

Jordsonde

Chang'e 3 -landeren har også en utvidbar jordsonde.

Rover

Hovedartikkel: Yutu (rover)

Utviklingen av den sekshjulede roveren begynte i 2002 ved Shanghai Aerospace System Engineering Institute og ble fullført i mai 2010. Roveren har en total masse på omtrent 140 kg (310 lb), med en nyttelastkapasitet på omtrent 20 kg (44 lb). Roveren kan overføre video i sanntid, og kan utføre enkel analyse av jordprøver. Den kan navigere i skråninger og har automatiske sensorer for å forhindre at den kolliderer med andre objekter.


Energi ble levert av 2 solcellepaneler , slik at roveren kunne operere gjennom månedager, samt lade batteriene. Om natten ble roveren slått av i stor grad og holdt seg fra å bli for kald ved bruk av flere radioisotopvarmerenheter (RHUer) ved bruk av plutonium-238 . RHU -ene gir bare termisk energi og ingen strøm.

Roveren ble distribuert fra landeren, og tok kontakt med månens overflate 14. desember, 20:35 UTC. Desember ble det kunngjort at alle de vitenskapelige verktøyene bortsett fra spektrometrene var aktivert, og at både landeren og roveren "fungerte som håpet, til tross for de uventet strenge forholdene i månemiljøet". Fra 16. til 20. desember flyttet roveren imidlertid ikke etter å ha stengt delsystemene. Direkte solstråling hadde hevet temperaturen på roverens solbelyste side til over 100 ° C (212 ° F), mens den skyggelagte siden samtidig falt under null. Siden den gang var landeren og roveren ferdig med å ta bilder av hverandre og startet sine respektive vitenskapsoppdrag.

Roveren ble designet for å utforske et område på 3 kvadratkilometer under sitt 3-måneders oppdrag, med en maksimal reiseavstand på 10 km (6,2 mi).

Roveren demonstrerte sin evne til å tåle sin første månenatt da den ble kommandert ut av dvalemodus 11. januar 2014. Den 25. januar 2014 kunngjorde Kinas statsmedier at roveren hadde gjennomgått en "mekanisk kontrollavvik" forårsaket av den "kompliserte måneflaten miljø".

Roveren etablerte kontakt med misjonskontroll 13. februar 2014, men den led fortsatt av en "mekanisk abnormitet". Roveren sendte fremdeles periodisk så sent som 6. september 2014 Den sluttet å overføre data i mars 2015.

Jordinntrengende radar (GPR)

Roveren bærer en bakkegjennomtrengende radar (GPR) på undersiden, noe som muliggjør den første direkte måling av månens jordas struktur og dybde ned til en dybde på 30 m (98 fot), og undersøkelse av måneskorpestrukturen ned til flere hundre meter dyp.

Spektrometre

Roveren bærer et alfapartikkel-røntgenspektrometer og et infrarødt spektrometer , beregnet på å analysere den kjemiske elementets sammensetning av måneprøver.

Stereokameraer

Det er to panoramakameraer og to navigasjonskameraer på roverens mast, som står ~ 1,5 m over månens overflate, samt to fare -unngå -kameraer installert på den nedre frontdelen av roveren. Hvert kamerapar kan brukes til å ta stereoskopiske bilder, eller for bildebehandling ved triangulering .

Overvåking av andre måneoppdrag

Nedstigningen av Chang'e 3 -romfartøyet ble forventet å øke innholdet av månestøv i den svake månens eksosfære , samt introdusere gasser fra motorfyringer under landing. Selv om det ikke er noe formelt samarbeid mellom NASA og China National Space Administration , ga landingen en mulighet for NASAs Lunar Atmosphere and Dust Environment Explorer (LADEE) -oppdrag for å undersøke mulige endringer i grunnlinjeavlesningene av månens eksosfære, og vil tillate det å studere hvordan støv og brukte drivgasser legger seg rundt månen etter en landing. For eksempel, er en av de Landers forbrenning biprodukter vanndamp, og LADEE kan være i stand til å observere hvordan månevann er avsatt i kuldefeller i nærheten av polene. NASAs Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) tok et fotografi av landingsstedet 25. desember 2013 der landeren og roveren kan sees. LRO forsøkte også å fotografere landeren og roveren 22. januar 2014 og 18. februar 2014.

Status

Roveren sendte fremdeles periodisk så sent som 6. september 2014. Fra mars 2015 forble roveren urørlig og instrumentene fortsatte å nedbrytes, men klarte fremdeles å kommunisere med radiostasjoner på jorden. Selv om amatørobservatører ikke klarte å oppdage overføringer fra landeren, rapporterte kinesiske tjenestemenn at fartøyet fremdeles opererte UV -kameraet og teleskopet da det kom inn i den 14. månenatten 14. januar 2015.

Den Yutu rover sluttet å overføre data mars 2015. lander og dens Lunar-baserte ultrafiolett teleskop (LUT) er fortsatt operative fra september 2020 syv år etter landing på månen. Strømkilden til landeren, som består av en radioisotopvarmer (RHU) og solcellepaneler, kan vare i 30 år.


Chang'e-3 landingssted med navnet 'Guang Han Gong'

Landingsstedet for Kinas første månelanding Chang'e-3 har fått navnet " Guang Han Gong （广寒宫） ( Guang : mye, mye; Han : kaldt, iskaldt ；Gong : Palace)" eller "Moon Palace" av International Astronomical Union (IAU), Kinas statsadministrasjon for vitenskap, teknologi og industri for nasjonalt forsvar (SASTIND). Tre slagkratere i nærheten fikk navnene Zi Wei, Tian Shi og Tai Wei, tre stjernebilder i tradisjonell kinesisk astrologi.

Galleri

Se også

Referanser

Eksterne linker