پس از سال ها مأموریت نمونه برداری از ماه این بار توسط چین شروع شد - مجله پیامکی

با ما همراه باشید و با تورهای چین از شگفت انگیزترین کشور دنیا دیدن کنید بر روی دیوار چین سلفی بگیرید، از قصر ممنوعه دیدن کنید و در خیابان شانگهای پیشرفته ترین آسیا قدم بزنید.

مأموریت چانگ ای 5 (Change 5) چین که شامل یک مدارگرد، سطح نشین و ابزار نمونه برداری از ماه با وزن مجموع 8 هزار و 200 کیلوگرم است، در ساعت 15:30 منطقه زمانی شرقی (00:00 امروز به وقت تهران) از مرکز پرتاب فضایی ونچانگ (Wenchang) در استان هاینان چین سفر خود را به ماه شروع کرد.

پرتاب امروز در یک پنجره پرتاب 50 دقیقه ای و توسط موشک سنگین لانگ مارچ 5 صورت گرفت تا محموله خود را راهی سفری 6 روزه به نزدیک ترین همسایه زمین کند. این مأموریت که به نام الهه چینی ماه نامگذاری شده است، نخستین مأموریت بازگردانی نمونه چین به شمار می آید و در سطح دنیا هم نخستین مأموریتی است که از زمان پرواز لونا 24 شوروی در سال 1976 میلادی (1353 خورشیدی) انجام می گردد. در صورت موفقیت چانگ ای 5، چین پس از آمریکا و شوروی به سومین کشوری تبدیل می گردد که نمونه هایی از ماه را به زمین می آورد.

فرآیند پرتاب

موشک لانگ مارچ 5 (Long March 5) قدرتمندترین موشک چینی فعال و سومین پرتابگر قدرتمند دنیا پس از وسایل نقلیه سنگین فالکون هوی (Falcon Heavy) و و دلتا 4 هوی (Delta IV Heavy) است که پیش از این فضاپیمای تیان ون-1 را راهی مریخ نموده بود. فاز نخست پرواز توسط هیدروژن مایع و اکسیژن مایع در مرحله اول آتش، با دو موتور YF-77 و همچنین چهار تقویت نماینده سوخت نفتی RP-1 و اکسیژن مایع با دو موتور YF-100 تأمین می شد. بوسترها کمتر از سه دقیقه پس از پرتاب جدا شدند اما مرحله اول موشک به مدت هشت دقیقه به سوختن ادامه داد.

در مرحله دوم هیدروژن مایع و اکسیژن مایع پیشرانش را توسط یک جفت موتور YF-75D برعهده داشتند. این مرحله وظیفه رساندن فضاپیمای چانگ ای 5 را به مدار پارک اولیه برعهده داشت. پس از رسیدن به مدار پارکینگ و پیش از اجرای دوباره آتش موتور برای تزریق به راستا ماه (TLI) این فضاپیما، مانور دیگری را انجام می دهد تا بتواند در راستا مناسب برای رسیدن به ماه قرار بگیرد.

فاز بین TLI و قرارگیری در مدار ماه (LOI) مدت زمان 112 ساعت طول خواهد کشید، و فضاپیمای چانگ ای 5 در تاریخ 28 نوامبر (8 آذر) به مدار ماه وارد می گردد. در همین حال، در 27 نوامبر (7 آذر)، خورشید بر فراز منطقه مانز رامکر (Mons Rümker) طلوع می نماید که منطقه ای با قطر 70 کیلومتر و ارتفاع 1.1 کیلومتر روی سمتی از ماه است که به سمت زمین نهاده شده است، و به عنوان محل فرود مأموریت انتخاب شده است.

• ماهواره زمین شناسی گائوفن 13 چین با موفقیت پرتاب شد

محل فرود

مانز رامکر، منطقه ای واقع در اقیانوس طوفان ها (Oceanus Procellarum) است که به تازگی آتشفشانی بسیار بیشتری نسبت به دیگر مناطق ماه داشته است. از این نظر نمونه های جمع آوری شده از آن می تواند شامل جوان ترین مواد ماه باشد که برای مطالعه مطلوب تر خواهد بود. آنالیز این مواد نه تنها درک ساختار زمین شناختی ماه، بلکه دیگر اجرام سیاره ای را هم بهبود می بخشد.

محل فرود چانگ ای 5 همچنین دارای درصد بالایی از عناصر تولیدنماینده گرمای رادیوژنیک، مانند توریم، اورانیوم و پتاسیم است. مجموعه این عوامل سایت فرود را به یک نقطه جذاب علمی تبدیل نموده است.

تا کنون چهار مأموریت رباتیک لونا 9 و لونا 13 شوروی، سرویر 1 (Surveyor 1) و سرویر 3 (Surveyor 1) ناسا و همچنین ماموریت سرنشین دار آپولو 12 (Apollo 12) بخش هایی از اقیانوس طوفان ها را در ماه کاوش نموده اند اما چانگ ای 5 نخستین مأموریت به منطقه مانز رامکر است.

فرایند فرود بر ماه

این فضاپیما هنگامی که در مدار ماه نهاده شد، به دو وسیله نقلیه شامل یک مدارگرد (با حفظ کپسول بازگشت زمین) و یک فرودگر مجهز از طریق نقلیه صعود تقسیم می گردد. انتظار می رود که فرود در منطقه مانز رامکر، روز 29 نوامبر ساعت 15:30 منطقه زمانی شرقی (9 آذر ساعت 00:00 به وقت تهران) انجام گردد و در صورت موفقیت آمیز بودن، این سومین فرود نرم چین بر سطح ماه خواهد بود.

سطح نشین چانگ ای 5 شامل یک ماه نورد نیست بلکه در سطح ماه ثابت خواهد بود و حداکثر 2 کیلوگرم نمونه را از عمق تا 2 متر جمع آوری می نماید. این دستگاه به یک مته و نمونه بردار برای جمع آوری نمونه ها مجهز شده و یک طیف سنج مواد معدنی ماه و یک رادار نفوذ به سنگ پوشه در عملیات نمونه برداری چین از ماه یاری خواهند کرد.

در فرودگر چانگ ای 5 همچنین یک دوربین سراسرنما (پانوراما) قرار داده شده که برای عکس برداری از سطح ماه مورد استفاده قرار می گیرد. این سطح نشین برای مأموریت خود به انرژی خورشیدی متکی است که باعث می گردد اندکی پس از طلوع آفتاب بتواند در سطح ماه فرود آید.

بازگردانی نمونه

نمونه ها پس از جمع آوری در وسیله نقلیه برخاست ذخیره می شوند و این وسیله در تاریخ 2 دسامبر (12 آذر) از سطح ماه به فضا پرتاب خواهد شد در تاریخ 4 دسامبر (14 آذر) تا یک دیدار اتوماتیک با مدارگرد چانگ ای 5 انجام دهد. سپس نمونه ها از وسیله نقلیه برخاست به کپسول بازگشت منتقل می شوند و مدارگرد در تاریخ 10 دسامبر (20 آذر) برای سفر 112 ساعته انتقال به زمین از مدار ماه حرکت می نماید.

کپسول بازگشت برای ورود مجدد و فرود در 15 دسامبر (25 آذر) از مدار جدا می گردد و توسط چتر نجات در سیزیوانگ بنر مغولستان در چین فرود خواهد آمد. در نهایت نمونه های بسته بندی شده برای مطالعه و تجزیه وتحلیل حمل می شوند. انتظار می رود که دانشمندان اروپایی هم به این نمونه ها دسترسی پیدا نمایند و در پژوهش های بعدی با تیم های چینی همکاری داشته باشند، اما دانشمندان آمریکا احتمالا نقشی در این مطالعات نخواهند داشت زیرا قانون این کشور استفاده از بودجه فدرال را برای همکاری با دانشمندان چینی ممنوع نموده است.

آژانس فضایی اروپا (ESA) یک شریک فعال در مأموریت چانگ ای 5 (Change 5) است که در ردیابی فضاپیما در دو مرحله حیاتی به فرایند پرتاب یاری می نماید. اندکی پس از پرتاب، یک ایستگاه زمینی این آژانس در کورو، گویان فرانسه که محل استقرار پرتابگر اروپایی آریان اسپیس هم هست ارتباط برقرار و سلامت فضاپیما را تأیید کرد.

در نزدیک انتها مأموریت هم، یک ایستگاه زمینی در ماسپالوماس اسپانیا، فضاپیما را هنگام بازگشت به زمین ردیابی خواهد نمود و دیگر ایستگاه های زمینی آژانس فضایی اروپا هم به عنوان پشتیبان ایستگاه های ردیابی چینی در طول مأموریت، در حالت آماده باش خواهند بود.

پرتاب چانگ ای 5 احتمالا مقدمه ای برای استفاده از موشک لانگ مارچ 5 برای ساخت یک ایستگاه فضایی جدید چینی در مدار پایین زمین است که از سال 2021 شروع می گردد. علاوه بر این به منظور پشتیبانی از مأموریت چانگ ای 5 و درنظر دریافت احتمال عدم موفقیت آن، مأموریت چانگ ای 6 هم در برنامه اکتشاف ماه اداره ملی فضایی چین، در حال توسعه است. چانگ ای 5 چین در صورت موفقیت می تواند راه را برای انجام یک مأموریت نمونه برداری دیگر از مکانی متفاوت در سطح ماه هموار کند.

برنامه های بعدی اکتشاف چینی شامل اعزام فضانوردان به سطح ماه، هدفی است که با ناسا و دیگر آژانس های فضایی بین المللی به صورت مشترک دنبال می گردد. مأموریت نمونه برداری چین از ماه در حالی شروع می گردد که ناسا به دنبال طرحی برای بازگردانی نمونه از مریخ است و چندی پیش هم با موفقیت از سطح سیارک بنو نمونه برداری کرد.

عکس کاور: پرتاب موشک لانگ مارچ 5 حامل فضاپیمای نمونه برداری چانگ ای 5 چین از سطح ماه

Credit: China National Space Administration

منبع: NASA Space Flight