Chińskie plany ekspansji na Księżycu

Najtrudniej na Księżycu jest przetrwać pierwszą noc. Udało się to zarówno lądownikowi Chang’e 4, jak i towarzyszącemu mu łazikowi Yutu-2. Pionierska chińska misja po niewidocznej stronie Księżyca posuwa się do przodu. Sukcesy, o których mówi się na całym świecie, zachęciły Chiny do zaprezentowania ambitnej koncepcji kolejnej fazy ich programu eksploracji Księżyca. Jej uwieńczeniem będzie budowa zautomatyzowanej bazy naukowej na jego powierzchni w 2030 roku. Nie wiadomo niestety nic nowego o wyprawie załogowej.

Wkopując się w księżycowy grunt

Nowa chińska misja na Księżyc, równie skomplikowana co trwająca obecnie, rozpocznie się w grudniu 2019 roku. Statek Chang’e 5 wyruszy na szare pustkowie Oceanu Burz w okolice samotnej góry Mons Rümker, gdzie pobierze 2 kg regolitu z głębokości do 2 metrów i dostarczy je na Ziemię. W misji weźmie udział orbiter, lądownik, sonda wynosząca i kapsuła powrotna, której udane testy przeprowadzono w październiku 2014 roku. Będzie to pierwsza taka wyprawa od czasu wizyty na Księżycu radzieckiej sondy Łuna 24 w 1976 roku.

Misja Chang’e 5 jest ważna przede wszystkim z dwóch powodów. Pierwszy to zbiór próbek księżycowego regolitu. Choć posiadamy ich na Ziemi prawie 400 kg, do dziś straciły one wiele ze swoich naturalnych właściwości. Mając na uwadze, że każda ze znaczących koncepcji budowy bazy na Księżycu zakłada wykorzystanie dostępnych tam zasobów, warto posiadać ich jak najświeższe okazy. Drugi powód to ulepszanie technologii nawigowania i precyzyjnego lądowania, których skuteczność mogliśmy podziwiać podczas schodzenia statku Chang’e 4 do krateru Von Kármána.

O samej misji Chang’e 5 wiemy już od wielu lat, początkowo miała odbyć się w roku 2017, ale problemy z rakietą Długi Marsz 5 wymusiły jej odłożenie na późniejszy termin. Na styczniowej konferencji w Pekinie władze Chińskiej Agencji Kosmicznej (CNSA) zaprezentowały plany czwartej fazy programu eksploracji Księżyca Chang’e. Trzy kolejne misje mają skupić się na lepszym poznaniu bieguna południowego oraz opracowania rozwiązań i technologii, które umożliwią użycie tamtejszych zasobów do budowy robotycznej bazy.

Lata 20 na biegunie Księżyca wg Chin

Misje chińskiego programu księżycowego realizowane są parami, a więc podobnie, jak w przypadku poprzednich, Chang’e 6 będzie uzupełnieniem tej z numerem 5. Próbki regolitu zostaną pozyskane z niewidocznej strony Księżyca, a konkretnie obszar bieguna południowego. Zbadanie zawartości gruntu w miejscu lądowania i topografii terenu to pozostałe główne cele misji. Kiedy ona się odbędzie? Pojawiają się dwie daty, ale najbardziej realna to rok 2024. Nie będzie to jednak pierwsza wyprawa czwartej fazy programu.

Chiński Program Eksploracji Księżyca Chang’e składa się z 4 faz, gdzie dwie pierwsze zostały już prawie zakończone, a w ich ramach przeprowadzono z powodzeniem 5 misji:

1. Faza pierwsza – misje na orbicie
   • Chang’e 1 – orbiter wystrzelony 24 października 2007 roku wykonał mapę 3D całego Księżyca.
   • Chang’e 2 – orbiter wystrzelony 1 października 2010 roku wykonał jeszcze dokładniejszą mapę Księżyca, a następnie przeleciał obok asteroidy 4179 Toutatis.
2. Faza druga – miękkie lądowanie
   • Chang’e 3 – lądownik z łazikiem Yutu wystrzelony 2 grudnia 2013 roku. Wylądował na powierzchni Księżyca na zachód od Zatoki Tęczy.
   • Chang’e 4 – lądownik z łazikiem Yutu-2 wystrzelony 7 grudnia 2018 roku. Wylądował po niewidocznej stronie Księżyca w kraterze Von Kármán [Misja realizowana obecnie].
3. Faza trzecia – lot po próbki
   • Chang’e 5-T1 – lot testowy kapsuły powrotnej wystrzelony 24 października 2014 roku.
   • Chang’e 5 – start misji mającej zebrać księżycowe próbki planowany w grudniu 2019 roku.
4. Faza czwarta – lunarna robotyczna baza badawcza
   • Chang’e 7 – szeroko zakrojone badanie bieguna południowego.
   • Chang’e 6 – misja mająca zebrać księżycowe próbki po niewidocznej stronie.
   • Chang’e 8 – pierwsze próby wytworzenia elementów bazy z zasobów dostępnych na Księżycu.

Chang’e 7

Zanim statek Chang’e 6 wbije swój próbnik w lunarny regolit, na biegun południowy Księżyca wyruszy misja Chang’e 7. Jej celem będzie zgodnie ze słowami Wu Yanha, wicedyrektora CNSA, kompleksowe badanie obszaru bieguna, a w tym analiza jego topografii, składu powierzchni i oddziaływania środowiska kosmicznego na nią. Wczesne plany tej misji przedstawiono w czerwcu 2018 roku na konferencji Makau, które zaprezentował tam Zou Yongliao z Biura ds. eksploracji Księżyca i głębokiej przestrzeni Chińskiej Akademii Nauk.

W misji Chang’e 7 weźmie udział aż pięć różnych statków kosmicznych:

• orbiter
• lądownik
• łazik
• satelita przekaźnikowy (możliwe, że będzie to już obecny w punkcie libracyjnym L2 układu Ziemia-Księżyc satelita Qeqiao)
• i tajemniczy robot latający.

Nie ma o nim na razie za wiele informacji, jak np. w jaki sposób miałby poruszać w przestrzeni Księżyca. Wiadomo jedynie, że robot wyposażony byłby w detektor molekuł wody i izotopów wodoru, które wykorzystałby do poszukiwania lodu w stale zacienionych zagłębieniach kraterów. Łazik ma za to prowadzić analizy substancji lotnych w obszarze lądowania. Start misji w 2023 roku.

Chang’e 8

Następnie przyjdzie czas na misję Chang’e 8, która podejmie prace poprzedniczki, a także przetestuje kluczowe technologie potrzebne do wybudowania robotycznej bazy badawczej na biegunie południowym Księżyca. W projekcie mają wziąć udział inne państwa, potencjalnie Rosja, a jego koncepcja wzorowana jest na Moon Village Europejskiej Agencji Kosmicznej. Przybliżona data powstania bazy to 2030, a start misji Chang’e 8 w 2027 roku.

Koncepcja robotycznej chińskiej bazy na Księżycu w nie jest niczym nowym. Widziana jest przede wszystkim jako zaawansowana platforma badań, która byłaby niejako przystankiem do placówki załogowej. Jiao Weixin z Pekińskiego Uniwersytetu uważa, że robotyczna baza wkopana w księżycowy regolit pozwoli, w przeciwieństwie do łazików i lądowników, na precyzyjniejsze i specjalistyczne badania powierzchni. Ponadto mogłaby ona posłużyć jako tańsza alternatywa dla misji typu „sample return”.

Wstępny zarys misji przedstawiono na 49 konferencji Lunar and Planetary Science Conference. Chińscy naukowcy mówili o testach technologii druku 3D z regolitu i in situ resource utilization, czyli wydobyciu i przetwarzaniu dostępnych na Księżycu zasobów. W tym przypadku mają to być gazy szlachetne. Planowany jest również eksperyment ekosystemowy. Do misji Chiny planują zaprosić inne kosmiczne agencje.

Aktualności z niewidocznej strony Księżyca, czyli misja Chang’e 4 [galeria i wideo]

Kooperacja Chin z Rosją

Chińczycy wspierają także swoich zagranicznych partnerów. W 2022 roku w stronę Księżyca wyruszy rosyjski orbiter Łuna 26, a w którego misję, jak ogłosił Li Guoping, dyrektor CNSA, zaangażuje się również Państwo Środka. Sonda będzie badać m.in. topografię i skład powierzchni Księżyca. Wstępnie planowano wysłanie tam także lądownika, ale ze względu na ograniczenia masy jego misja została odłożona na później. Współpraca pomiędzy państwami dotyczy także projektu eksploracji południowego bieguna po niewidocznej stronie.

Księżycowe ambicje Chin są ogromne. Rok 2030 będzie kulminacją ich programu eksploracyjnego Chang’e, powstania robotycznej bazy naukowej na powierzchni i pierwszej załogowej wyprawy z udziałem tajkonautów. Narzucony harmonogram wydaje się napięty, ale bite przez Państwo Środka kolejne rekordy w liczbie startów rakiet nie pozostawiają złudzeń co do technicznych możliwości chińskiego programu kosmicznego. Wyprawa na Księżyc może być także możliwością dla Stanów Zjednoczonych i Chin na nowe otwarcie i księżycową współpracę, z czego skorzysta cały świat.