Hibernálták a kínai holdjárót

2014.01.07. 14:57

A kínai holdszonda már felvételek ezreit készítette a Holdon, a Jáde Nyúl nevű holdjáró pedig megkezdte a kutatómunkát az égitest felszínén.

A Szivárvány-öböl helyett az Esők tengerében ugyan, de sikeresen leszállt a Csang’e–3 a Holdra. A holdbéli táj nem tartogatott meglepetéseket a 40 évvel ezelőttihez képest, de a kínai állami és katonai vezetés máris teljes sikernek minősítette a küldetést. Akárcsak annak idején az Apollo-programnál, a tudományos eredmények itt is mellékesek, csak a látványos siker fontos igazán.

A leszállóegység kamerájának leszállás közben készített egyik felvétele. A szonda a későbbi leszállóhely felé közeledik, a képen a háttérben a Mare Imbrium északi részén húzódó Montes Recti hegyvonulat látható, legmagasabb csúcsai 1,8 km magasba nyúlnakForrás: CNSA/CCTV/screenshot mosaics & processing by Marco Di Lorenzo/Ken Kremer

A landolás részletes adatai

Mint arról korábban beszámoltunk, a december 2-án a Hszicsang Űrközpontból indított Csang’e–3 űrszonda a Föld Egyenlítőjével 28,5 fokos szöget bezáró, vagyis a Hold keringési síkjában fekvő pályán indult a Hold felé. A pálya földtávoli pontja 389 109,2 km-re volt a Földtől, vagyis a Hold távolságában. Erről tért át december 6-án a 100 km magas keringési pályára a Hold körül. December 10-én a főhajtóművet rövid időre beindítva a leszállás előkészületeként alacsonyabb pályára állították az űreszközt. Később több hasonló manővert hajtottak végre, végül a Csang’e már csupán 15 km magasan keringett a Hold felszíne fölött. A leszállási manőverhez 28 kis hajtóművet működtettek, majd később a főhajtóművel fékezték, miközben a szonda műszerei folyamatosan figyelték a kijelölt leszállóhelyet.

Az űrszonda és az általa szállított Jáde Nyúl nevű holdjáró december 14-én, magyar idő szerint 14.11-kor, a tervezettnél mintegy fél órával hamarabb sikeres sima leszállást hajtott végre a Holdon. A kínai televízió tudósítása szerint (a Csang’e–3 leszállását élő adásban közvetítette a Kínai Központi Televízió, a CCT) a leszállási manőver 12 percig tartott, ezalatt a szondának nem kellett kapcsolatot tartania a Földdel, a leszállást automata üzemmódban, önállóan hajtotta végre. A tervezettnél korábbi leszállás miatt végül a szonda nem a Szivárvány-öbölben (Sinus Iridum), hanem az Esők tengere (Mare Imbrium) nevű, 1100–1200 km átmérőjű bazaltsíkságon szállt le. A leszállás közben a nagy sebességű kamerával (10 felvétel másodpercenként) készült felvételeket elemezve szakértők arra a következtetésre jutottak, hogy a kínai szonda egy 450 méter átmérőjű kráter keleti pereme közelében érkezett a Holdra.

A leszállóegység kamerái által leszállás közben készített néhány kép körvonalai a NASA Lunar Reconnaissance Orbiter felvételére vetítve. A Csang’e–3 valószínűleg a legkisebb négyzeten belül vagy annak közvetlen közelében, az Esők tengere bazaltsíkségén szállt leForrás: NASA/GSFC/ASU/JHUAPL

A leszállást követően hamarosan kinyíltak a szonda napelemtáblái, majd üzembe helyezte az antennáit és képeket továbbított a Földre, továbbá aktiválta a holdjárót. Miután a Jáde Nyúl kapcsolatot teremtett az irányítóközponttal, kihajtották a legördüléshez szükséges rámpát. Alig több mint hét órával a leszállás után, magyar idő szerint 21:35-kor a Jáde Nyúl legördült a Csang’e–3 szondáról a Hold felszínére, és a két szerkezet hamarosan elkészítette egymásról az első képeket. A képeket Kína saját mélyűri követőhálózatának antennái vették, a kínai űrkutatás történetében újabb jelentős mérföldkövet jelentő felvételek december 15-én, vasárnap, magyar idő szerint 16:42-kor érkeztek az irányítóközpontba. Ezeket azóta több ezer további kép követte.

Az első panorámakép

Egy héttel a sikeres leszállás után Kína nyilvánosságra hozta az első panorámaképet a leszállóhely környékéről. A képet 60 felvételből illesztették össze. Az egyes felvételek készítésekor a leszállóegység kamerája előbb vízszintes állásban a látóhatárt fényképezte, majd 15, illetve 30 fokkal lefelé billentve a közvetlen környezetet örökítette meg.

Az első panorámakép az Esők tengerében leszállt kínai szonda környezetéről. A Jáde Nyúl már elhagyta azt a helyet, ahol körbefordultForrás: CNSA/CCTV/screenshot mosaics & processing by Marco Di Lorenzo/Ken Kremer

A közzétett képeken jól látható a kerekek nyoma a laza holdporban. A keréknyomok alapján az is követhető, hogy a Jáde Nyúl legelőször megfordult a tengelye körül, hogy a leszállóegység kamerája felé fordítsa a fedélzetén elhelyezett kínai zászlót. A leszállóhelytől mintegy tíz méterre (a panorámaképen a holdjárótól balra) egy több méter átmérőjű kráter található. Pásztázás a képen:

A kínai szonda napra pontosan 41 évvel azután szállt le a Holdra, hogy az utolsó űrhajósok – Eugene Cernan és Harrison Schmitt az Apollo–17 asztronautái – elhagyták égi kísérőnk felszínét. Az utolsó sima leszállást 1976. augusztus 18-án hajtotta végre a szovjet Luna–24, ezt a csaknem négy évtizedes csendet törte meg a Chang’e–3 sikeres leszállása. A Szovjetunió és az Egyesült Államok után Kína a harmadik ország, amelyik sikeres sima leszállást hajtott végre a Holdon. Az eseményre kiemelt figyelmet fordított a kínai sajtó és az ország politikai és katonai vezetése, Hszi Csin-ping elnök és Li Ko-csiang miniszterelnök kínai tudósok százaival együtt a pekingi irányítóközpontban volt tanúja a történelmi pillanatnak.

A holdporban hagyott keréknyomok őrzik a holdjáró 180 fokos fordulatának a helyétForrás: CNSA/CCTV

Két hét alvás

A holdjáró küldetését három hónaposra tervezik, ezalatt egy 3 négyzetkilométeres területen fog kutatást végezni. Már bekapcsolták azt a radart, amelynek hullámai 100 méteres mélységig képesek feltérképezni a felszín alatti geológiai alakzatokat. Röntgen és közeli infravörös spektrométereivel a kőzetek és a talaj kémiai összetételét fogja vizsgálni. Két panorámakamerával szerelték fel, hogy nagy felbontású sztereóképeket készíthessenek. A kamerák 3 méter és végtelen között állíthatók élesre – akár manuálisan, akár automatikusan. A járművön két navigációs és több műszaki célú kamerát is elhelyeztek.

Miután a leszállóegység és a holdjáró minden fedélzeti rendszerét és tudományos műszerét kipróbálták, a két eszközt a közelgő kéthetes holdi éjszaka idejére hibernált állapotba kapcsolták. A műveletet december 25-én, utolsó negyed holdfáziskor hajtották végre, amikor a leszállóhelyről nézve a Nap már csak 15–20 fok magasan járt a látóhatár fölött. A január 9-i első negyedet követően 10-én este kel fel a Nap a leszállóhelyen. A műszerek bekapcsolását január 12-ére tervezik, amikor megkezdődhet a kínai szonda első teljes munkanapja a Hold felszínén, amely várhatóan a január 24-i utolsó negyedig tart majd.

A legalább egy évre tervezett működési idejű leszállóegység kamerái az elkövetkező hónapokban folyamatosan fényképezik a környéket, bár itt legfeljebb a megvilágítási viszonyok változása okozhat némi változatosságot. Sokkal fontosabb és érdekesebb, hogy a közeli ibolyántúli tartományban (245-340 nm) működő, 150 mm átmérőjű távcsövével elvégzi a Hold felszínéről az első csillagászati megfigyeléseket. Emellett egy másik ibolyántúli kamerával a Föld plazmaszféráját fogja figyelni. Ennek a műszernek a látómezeje 15 fok átmérőjű, 0,1 fok térbeli és 10 perces időbeli felbontást tesz lehetővé.

Ami a távolabbi terveket illeti: Kína közölte, hogy a Csang’e–5 2017-ben 2 kg holdkőzetet fog a Földre hozni. Az Apollo-program hat küldetése során 384 kg holdkőzetet hoztak a Földre, a szovjetek három automata Luna szondával összesen néhány száz grammot.

A kínai holdjáró leszállási helye az LRO-űrszonda felvételén. A nagyobb nyíl a leszállóegységet, a kisebb a holdjárót mutatja Forrás: NASA/GSFC/Arizona State University

 

Már a Hold körüli pályáról is lefotózták

A NASA Lunar Reconnaisance Orbiter (LRO) szondája, amely a Hold körül kering, nagy felbontású felvételeket készített a leszállóhely környékéről. A fenti képen a nagyobb nyíl a leszállóegységet, a kisebb a holdjárót mutatja. Az LRO december 24-én és 25-én 150 km magasból több felvételt is készített. Ekkor a Nap már elég alacsonyan járt a látóhatár fölött, így jól kivehető a leszállóegység ennek megfelelőn viszonylag hosszú árnyéka. A képeken még a 1,5 méteres holdjáró is jól látható. A felvételeken látható, hogy a Csang’e–3 közvetlenül egy 40 méter mély, 450 méter átmérőjű kráterből kidobódott törmeléktakarótól keletre szállt le.

A kínai Nagy Energiájú Fizikai Kutatóintézet közleménye szerint a holdjáró műszerei december 25-én elkészítették a Hold felszínét borító törmeléktakaró, a regolit első röntgenfluoreszcencia-spektrumát. A méréshez a műszert a holdjáró robotkarja a felszínhez 2–3 cm-re közel tolta. A vizsgált mintában nagyobb mennyiségű magnéziumot, alumíniumot, szilíciumot, káliumot, kalciumot, titánt, krómot és vasat mutattak ki, emellett kisebb mennyiségben stroncium, ittrium és cirkónium is előfordult a kőzetben.