«Чанъэ-5» доставил грунт с Луны на Землю
Инфракрасное изображение капсулы, полученное с борта вертолета.
Возвращаемая капсула китайской лунной миссии «Чанъэ-5», содержащая два килограмма лунного грунта, успешно приземлилась на территории китайского региона Внутренняя Монголия. Теперь Китай стал третьей в мире страной, добывшей пробу лунного грунта и доставившей ее на Землю. Трансляция посадочной операции велась на Youtube.
Пятая по счету исследовательская беспилотная миссия КНР к Луне стартовала 23 ноября 2020 года и продлилась в общей сложности три недели. 1 декабря два модуля «Чанъэ-5» прилунились к северу от вулкана Пик Рюмкера для забора грунта и проведения научных исследований на поверхности естественного спутника Земли, а через пару дней взлетный модуль достиг служебного модуля на окололунной орбите и перегрузил на него контейнер с пробами.
12 декабря служебный модуль отправился к Земле, совершив по пути к нашей планете включение двигателей для коррекции траектории. 16 декабря 2020 года, когда модуль находился на расстоянии 5 тысяч километров от Земли, от него отделилась возвращаемая капсула, которая в 17:33 по Всемирному координированному времени вошла в атмосферу планеты со скоростью около 11,2 километров в секунду и через 26 минут совершила мягкую посадку в хошуне Сыцзыван на территории Внутренней Монголии.
Таким образом, Китай стал третьей страной в мире (после США и СССР), доставившей на Землю пробу лунного грунта. В последний раз это делала советская станция «Луна-24» 44 года назад. Теперь грунт будет доставлен в лабораторию для детального исследования, а полученные результаты сравнят как с данными, полученным посадочным модулем миссии в ходе работ на Луне, так и с данными, полученными в ходе исследований лунного вещества, добытого другими странами. Предполагается, что в работе помимо китайских ученых будут принимать участие и их коллеги из Европы.
Ожидается, что в 2023–2024 годах в космос отправится автоматическая станция «Чанъэ-6», которая по своей конструкции будет аналогична «Чанъэ-5». Ее задачей станет добыча и доставка на Землю реголита из южной полярной области Луны.
О том, как Китай планирует развивать свою межпланетную космическую программу, можно прочесть в материале «Красный космос».
Источник
Миссия «Чанъэ-5»: ученые начали изучение капсулы с лунным грунтом, там 1731 г образцов
Процесс извлечения капсулы с лунным грунтом из посадочного модуля Миссии «Чанъэ-5». Источник фото: национальное космическое управление Китая (CNSA).
По информации национального космического управления Китая (CNSA), 19 декабря 2020 года капсула с лунным грунтом была извлечена из спускаемого модуля. Специалисты CNSA передали китайским ученым капсулу с лунным грунтом и пояснили, что этот этап миссия «Чанъэ-5» успешно завершен и теперь можно приступать к научно-исследовательской работе с лунным грунтом.
Общая масса полученных образцов грунта с поверхности и из подповерхностного слоя Луны составляет 1731 г.
Спускаемый модуль 17 декабря привезли в исследовательский центр CNSA. Там его проверили и подготовили к выгрузке капсулы с грунтом.
Спускаемый модуль после процедуры выгрузки капсулы.
Снятие проб с внешней части капсулы.
Первое взвешивание капсулы с грунтом.
Сейчас китайские ученые приступили к анализу и исследованию полученных лунных образцов грунта.
В рамках миссии «Чанъэ-5» планировалось собрать около 2 кг лунной породы как с поверхности Луны, так и из подповерхностного слоя. Судя по фотографиям с бортовых камер посадочного модуля в процессе забора грунта, возможно, что в составе образцов будет не только измельченный лунный грунт, но и несколько небольших лунных камней с поверхности.
После измерении массы полученный образцов специалисты CNSA пояснили, что 1,5 кг было собрано с поверхности Луны соскабливанием, а вот вместо 500 г только 270 г им удалось получить с помощью бура из подповерхностного слоя. Оказалось, что ученые планировали пробуриться на 2 метра, но бур на глубине 1 м уткнулся в камни и не смог продвинуться глубже. Поэтому в этой фазе было собрано меньше образцов.
16 декабря 2020 года служебный модуль китайской лунной миссии «Чанъэ-5» сбросил на Землю капсулу лунным грунтом. Через несколько минут после приземления капсулы на севере Китая в автономном районе Внутренняя Монголия она была обнаружена военными и специалистами национального космического управления Китая (CNSA).
Китай стал третьей космической державой после СССР (326 г) и США (381 734 г), которая смогла доставить лунный грунт на Землю, причем сразу в большом количестве и менее чем за месяц. Старт миссии «Чанъэ-5» был 24 ноября. На полет на Луну, посадку, забор грунта и обратную доставку капсулы ушло 23 дня.
На пресс-конференции после окончание спасательной операции представитель Китая пояснил, что CNSA безвозмездно поделится полученными лунными образцами с учеными из других стран.
Источник
Китайцы показали, что привёз с Луны зонд «Чанъэ-5»
Китай показал первые изображения образцов лунного грунта, полученных во время миссии автоматической межпланетной станции «Чанъэ-5». Демонстрация состоялась после встречи председателя КНР Си Цзиньпина с учёными и инженерами, которые были причастны к миссии.
Образцы лунного грунта в особом контейнере, который будет выставляться публике (CCTV)
Возвращаемая капсула «Чанъэ-5» доставила на Землю 1,731 кг образцов лунного грунта, собранных 16 декабря в Океане Бурь. Теперь Китай опубликовал изображения самых свежих образцов лунного грунта на Земле.
Фотографии показывают, что образцы содержат тёмные зерна и мелкий материал, а также кусочки базальтового стекла, созданные вулканическими процессами на Луне. Китай заявил о своей готовности поделиться образцами с учёными по всему миру. В январе Китайское национальное космическое управление (CNSA) опубликовало процедуру запроса доступа к образцам.
Образцы также поступили в Государственный музей Китая и, как ожидается, будут представлены широкой публике в марте внутри особого контейнера. Сам контейнер с лунным грунтом сделан из искусственных кристаллов, прообразом его дизайна служит серия ритуальных бронзовых сосудов «цзунь» из коллекции Государственного музея Китая, что отражает сдержанность и изысканность.
Внешняя высота конструкции — 38 см 44 мм, что символизирует среднее расстояние между Землёй и Луной, которое равно 384 400 километров, а его ширина — 22 см 89 мм, что символизирует продолжительность миссии «Чанъэ-5» — 22,89 дней от запуска до возвращения. Внутри контейнера — карта Китая и другие элементы. Лунный грунт помещён в центре полой поверхности в сферический шар, символизирующий Луну.
Во время поздравительной встречи Си Цзиньпин заявил, что успех «Чанъэ-5» ознаменовал завершение первоначальной трехэтапной китайской программы исследования Луны, которая включала орбитальные исследования, посадку на Луну и возвращение с образцами. Затем китайский лидер подчеркнул важность начала четвёртой фазы китайской программы исследования Луны. Китай планирует новую миссию под названием «Чанъэ-6» по доставке образцов с южного полюса Луны примерно в 2024 году. А следующие две миссии будут включать в себя посадочные аппараты, луноходы, ретрансляционные спутники и орбитальные аппараты с различными научными целями.
Россия недавно заявила, что намерена подписать меморандум о взаимопонимании с Китаем о сотрудничестве в создании международной лунной исследовательской станции.
Источник
Почему засекретили изучение лунного грунта?
Когда аппараты доставили на Землю образцы лунного грунта, все его исследования быстро засекретили. Что ученые обнаружили в грунте? Может быть внеземные вирусы или иные формы жизни?
3 февраля 1966 году на поверхность Луны впервые в истории человечества приземлился земной аппарат — советская станция «Луна-9». Исследователей особенно интересовала лунная поверхность, однако аппарат лишь сделал снимки и замерил радиацию.
В 1969 году на Луну высадились американцы, которые взяли с нее пробы грунта, однако по понятным причинам в СССР эти пробы не попали. Лишь в 1970-1973 годах советские ученые смогли достать собственные образцы грунта с помощью аппаратов «Луна-16», «Луна-20» и «Луна-24».
Эти образцы были совсем небольшими, всего несколько сотен граммов, однако для науки они были куда дороже любых драгоценностей (Паранормальные новости — paranormal-news.ru).
В первую очередь выяснилось, что образцы лунной почвы состояли из реголита — это рыхлое вещество, совершенно отличное от земной бесструктурной пыли. Он напоминает влажный песок. По химическому составу грунт был схож с измельченной земной горной породой базальтового типа.
Далее оказалось, что грунт не содержал в себе никаких бактерий, зато в нем было много тяжелых рудных металлов, в том числе ильменит (титанистый железняк), оливин (вероятно метеорный) и силикатные породы. Также в грунте нашли радиоактивный изотоп гелия He-4 и очень редкий изотоп He-3. Больше о советском изучении лунного грунта ничего не известно. Засекретили.
Американцы, первыми заполучившие свои образцы грунта, так же первыми назвали его странноватым. Астронавт Нил Армстронг утверждал, к примеру, что «Луна пахнет порохом», а Харрисон Шмитт, вернувшись после прогулки по Луне в жилой модуль и сняв скафандр, на некоторое время испытал ощущения словно при аллергическом рините.
После этого стали высказываться предположения о том, что лунная пыль очень опасна для легких человека и даже для растений. Специалисты NASA неоднократно высказывали свою обеспокоенность по этому поводу. Они также смоделировали такие помещения будущей лунной базы, чтобы полностью исключить попадание лунной пыли в жилые отсеки.
Однако о конкретной причине подобного негативного поведения лунной пыли исследователи NASA подробностей не говорят до сих пор. Недавнее исследование предположило, что причина этого кроется в оливине и авгите, которые являются токсичными веществами, однако это лишь теория.
Всего американцы за время действия лунной программы привезли со спутника Земли около 360 кг грунта. По крайней мере именно так было заявлено. Какая-то его часть разошлась по друзьям и родственникам астронавтов в качестве подарков, а также различным ученым, но основная была скрыта и «законсервирована для будущих изучений».
Вскоре ФБР внезапно объявило все пробы лунного грунта собственностью США, таким образом получить грунт жителям других стран стало практически невозможно. А в 2000-х власти США начали активно и агрессивно выискивать всех посторонних людей, к которым он попал.
В последние годы сразу несколько жителей США судятся с NASA из-за того, что они являются обладателями лунного грунта, который захотели у них отобрать. А в дом Нэнси Ли Карлсон, которая купила лунные камни на аукционе, внезапно заявились люди из правительства и отобрали у нее все камни.
Чего же так опасаются власти США, если устроили за владельцами грунта настоящую охоту? И почему все образцы американского лунного грунта ныне хранятся в специальной лаборатории Lunar Samples Laboratory под очень строгой охраной?
По одной из версий конспирологов, исследователи NASA обнаружили в лунном грунте некие признаки жизни. Причем эта жизнь возможно чрезвычайна опасна для Земли, ведь в той самой лунной лаборатории с грунтом работают в очень строгих условиях полной стерильности. Судя по фотографиям из лаборатории, там такая обстановка, словно ученые работают с чрезвычайно опасным вирусом.
Попасть сюда постороннему человеку очень сложно, да и то к самой работе с грунтом его не подпустят и дадут максимум сделать несколько фотографий одних и тех же камней. После каждого дня работы все пакетики, которые имели контакты с лунным грунтом, выбрасываются в специальное ведро, а потом сжигаются. Делается это якобы для того, чтобы посторонние не завладели частичками лунного грунта. Но кому они нужны в таком микроскопическом количестве?
Все результаты исследований, которые проводят в этой лаборатории, полностью засекречены.
Возникает еще вопрос, почему эту жизнь не обнаружили сразу, а тревогу забили лишь много лет спустя? Может быть на Луне этот вирус или нечто иное находился в условиях спячки из-за вакуума, но попав в земные условия с атмосферой и гравитацией некоторое время спустя «проснулся».
Те, кто видел недавний фантастический фильм «Живое», наверняка уже подметили множество аналогий с данной ситуацией. Там тоже астронавты столкнулись с непонятной формой жизни, которая очнулась от спячки лишь при наличии рядом с ней определенных условий, подходящий для ее существования.
Согласно еще одной теории, американцы могли найти в лунном грунте доказательства того, что когда-то на Луне существовала развитая цивилизация. К примеру микроскопические частицы органики, обработанного металла. Возможно в годы Лунной программы эти вещества не были обнаружены из-за несовершенства техники, но в наше время современные высокотехнологичные приборы могут разглядеть практически что угодно.
Источник
Земля занебесная
Зачем мы продолжаем изучать лунный грунт
Прошлой ночью Китай запустил к Луне автоматическую станцию «Чанъэ-5» с возвращаемым модулем на борту. Планируется, что станция соберет на Луне около двух килограммов грунта и уже в декабре отправит их обратно. Последний раз лунную породу на Землю доставила советская миссия «Луна-24» в 1976 году, а экипаж последнего в истории «Аполлона» увез с собой несколько мешков с образцами — больше ста килограммов. Рассказываем, чем нас интересовало лунное вещество в разные годы и что нам от него нужно на этом витке освоения космоса.
Долгое время ученые плохо представляли, на что похожа поверхность Луны. Если вы посмотрите на нее в бинокль или даже просто невооруженным глазом, то увидите, что она неоднородна. Часть диска будет неровной и светлой, а часть более гладкой и темной, чем-то напоминающей земные моря. Несколько столетий назад так думали и астрономы, и всерьез предполагали, что на Луне есть не только материки и океаны, но и, возможно, живые организмы.
Жители Луны на литографии XIX века, одна из иллюстраций к «Большому лунному надувательству» — серии сенсационных (и полностью выдуманных) очерков в газете «Sun», посвященных открытию цивилизации на Луне
В ответ на орбитальный полет Гагарина президент США Джон Кеннеди убедил Конгресс и пообещал американцам высадить к концу десятилетия человека на Луну. СССР развивал собственную программу, конечной целью которой также была экспедиция космонавтов на поверхность Луны в 1969-1970 году. На этом этапе более точные сведения о свойствах лунного грунта получили конкретную прагматическую ценность — чтобы успешно посадить аппарат на Луну, надо было знать, на что именно он будет садиться. Собирали их исследователи — как советские, так и американские — с помощью роботизированных аппаратов.
1964 год. Первый снимок Луны, сделанный американским аппаратом «Рейнджер-7»
1959 год. Снимок обратной стороны Луны, сделанный советским аппаратом «Луна-3»
В феврале 1966 года автоматическая межпланетная станция «Луна-9» совершила первую в мире успешную мягкую посадку на спутник Земли. Когда ученые планировали первые миссии на Луну, они всерьез опасались, что лунный грунт будет слишком легким и рыхлым, чтобы выдержать вес посадочного аппарата, и последний завязнет в нем. К великому облегчению ученых, поверхность оказалась достаточно твердой. А фотографии показали, что Луна покрыта среднего размера скалами, присыпанными порошкообразной пылью. Это позволило подтвердить «метеорно-шлаковую» теорию строения наружного покрова Луны, которая объясняла образование реголита дроблением, частичным расплавлением и спеканием лунных пород.
Фрагмент панорамного снимка, сделанного с борта «Луны-9»
Фрагмент панорамного снимка, сделанного с борта «Луны-9»
Фрагмент панорамного снимка, сделанного с борта «Луны-9»
1968 год. Поверхность Луны на снимке Surveyor 7
Первый контакт с лунным грунтом совершил фотограф Терри Слезак, разбирая «багаж» астронавтов. Армстронг уронил на поверхность Луны коробку с кинопленкой, к ней прилипло немного лунной пыли — и в ней-то и испачкал свою руку Слезак
На что похож лунный грунт
Британская поговорка гласит, что Луна сделана из сыра, но это, конечно же, не так. На самом деле она состоит из каменистых пород, обломков и пыли. Ее верхний слой покрыт реголитом — рыхлым обломочно-пылевым материалом, толщина которого достигает нескольких десятков метров. Частицы реголита в среднем имеют размер от 60 до 80 микрометров — это пылинки толщиной с человеческий волос. Их цвет меняется от темно-серого до черного, с включениями крупных частиц с зеркальным блеском.
Один из образцов лунного реголита, собранный экипажем «Аполлона-11»
- обломков изверженных пород,
- минералов,
- стекла,
- брекчий ударно-взрывного происхождения,
- уникальных для Луны агглютинатов, кластеров расплавленных частиц.
Частицы зерен на поверхности также можно разделить по происхождению на две группы: принадлежащие реголиту и принадлежащие коренной подстилающей породе.
Данные программы «Аполлон» показали, что лунные моря — это древние вулканические породы, базальты, кристаллизовавшиеся более 3,6 миллиардов лет назад. Более светлые «материки» преимущественно состоят из анортозитов и их разновидностей. Для реголита обоих типов характерно присутствие частиц металлического железа, а еще он очень сухой по сравнению с земным грунтом.
На зернах грунта отсутствует оксидная пленка, и из-за этого они сильно слипаются и электризуются. Кроме того, реголит хорошо поднимается вверх от ударных воздействий. К слову, это доставило немало неудобств астронавтам, поскольку зерна постоянно приставали к скафандрам. Счистить их было трудно, а шлюзовой камеры, где можно было бы оставить одежду, в спускаемых модулях «Аполлона» не было. В итоге пыль попадала внутрь корабля и экипажу приходилось работать в грязи. Как вспоминают участники лунных миссий, реголит пах порохом и гарью, от него слезились глаза и першило в горле.
Ткань скафандра с попавшими на нее частицами лунной пыли
Meteoriten-Deutschlands / wikimedia commons / CC BY-SA 4.0
Лунные истории
До того, как экипаж «Аполлона-11» привез на Землю первые сумки с лунным реголитом, некоторые ученые думали, что наш спутник всегда был холодным — то есть его недра никогда не разогревались до таких температур, чтобы породы внутри начали плавиться. Если бы эта гипотеза была верна, грунт должен был бы напоминать хондритовые метеориты — примитивные объекты, которые, как считается сегодня, образовались на ранних этапах существования Солнечной системы непосредственно из протопланетного облака. Сторонники теории «холодной Луны» также предсказывали, что лунные моря представляют собой однородные затвердевшие остатки расплавленной породы, которые образовались после падения метеоритов и астероидов.
Тем не менее, первые же исследования показали, что у Луны все же было «горячее» прошлое. В собранных астронавтами «Аполлона-11» образцах были светлые частицы, богатые полевым шпатом плагиоклаз. В среднем, они состояли из него на три четверти (а некоторые чуть ли не полностью), что стало большой неожиданностью для ученых, поскольку плагиоклазы образуются при кристаллизации магмы.
Микрофотография среза лунного базальта в поляризованном свете. Синие кристаллы — оливин, длинные серые — плагиоклазы, рыжие — пироксин, большинство темных зерен — ильменит.
G. Jeffrey Taylor
Армаколит — один из трех минералов, который сначала идентифицировали в пробах лунного грунта, и лишь затем нашли на Земле.
Thomas Witzke / wikimedia commons / CC BY-SA 3.0
Позднее геологи обнаружили, что земные вулканические породы и лунный грунт очень похожи по изотопному и химическому составу. А радиометрическое датирование образцов, привезенных астронавтами, показало, что их возраст достигает 4,4 миллиарда лет. На основе этого исследователи выдвинули достаточно красивую и наиболее популярную сегодня теорию. Согласно ей, Луна образовалась из земных пород, которые были выброшены на орбиту в результате столкновения с гипотетической планетой Тейей.
Иллюстрация из статьи 1982 года, описывающая столкновение Земли с Тейей на скорости 15 километров в секунду. Между «кадрами» около 6 минут
Kipp, M. E. & Melosh, H. J / Lunar and Planetary Science, 1982
Сегодня считается, что лунные вулканы прекратили активно извергаться 3,3 миллиарда лет назад. После этого внутренняя часть небесного тела остыла, и вулканическая активность стала ограничиваться очень небольшими участками. Сегодня поверхность спутника изменяется за счет внешних, а не внутренних воздействий. В основном, ее формируют падения метеоритов.
Новые вопросы
Китайская станция «Чанъэ-5» прилунится неподалеку от вулкана Пик Рюмкера. Горные породы в этом районе могут быть достаточно молодыми — по предварительным оценкам, их возраст доходит до 1,2 миллиарда лет (для сравнения, возраст привезенного «Аполлонами» грунта варьируется от 3,1 до 4,4 миллиарда лет). Это может рассказать нам о других эпохах истории Луны и Солнечной системы.
Пик Рюмкера, снимок сделан в 1971 году с борта «Аполлона-15»
Луна обладает важными ресурсами, которые можно будет добывать прямо на месте. Как мы уже говорили ранее, реголит на 40 процентов состоит из кислорода, который потенциально можно будет извлекать через термо-химические реакции и использовать для производства ракетного топлива и поддержания систем жизнеобеспечения в поселениях. Также из лунного грунта, вероятно, можно будет получать драгоценные металлы (если их найдут) и гелий-3, который сохраняется в поверхностном слое. Последний пригоден для использования в качестве источника термоядерной энергии — по некоторым расчетам, его запасов хватит населению нашей планеты на пять тысяч лет (а то и на все десять). Правда, для этого нам еще предстоит освоить технологии создания подходящих для этого реакторов.
Из реголита также можно изготавливать строительные материалы, которые способны сохранять тепло и быть источником энергии. С учетом того, что лунная ночь длится 16 земных суток, а температура на спутнике меняется от −173 до 127 градусов Цельсия, эта технология может быть критически важной. Кроме того, у Луны нет атмосферы, которая бы защищала ее поверхность от солнечного ветра и космического излучения. Поэтому сегодня предлагается покрывать жилые модули реголитом для дополнительной защиты, но насколько хорошо будет работать такое «покрывало» пока что не ясно.
Не менее важно понимать, какой ущерб лунный грунт способен нанести приборам и человеку. Абразивные зерна могут портить одежду, причинять вред здоровью космонавтов (легким, нервной системе) и затруднять работу солнечных панелей. Сегодня многие ученые склоняются к тому, что для того, чтобы лучше подготовиться к критическим ситуациям, нужны непосредственно образцы реголита. Поэтому доставка новых «порций» реголита на Землю критически важна для будущих миссий.
Источник