Programa de exploración lunar chino

Programa de investigación lunar (2004-presente)

El Programa de Exploración Lunar Chino ( CLEP ; chino :中国探月工程; pinyin : Zhōngguó Tànyuè Gōngchéng ), también conocido como Proyecto Chang'e (chino:嫦娥工程; pinyin: Cháng'é Gōngchéng ) en honor a la diosa china de la Luna Chang' e , es una serie en curso de misiones robóticas a la Luna realizada por la Administración Nacional del Espacio de China (CNSA).

Programa de Ingeniería

El programa abarca orbitadores lunares , módulos de aterrizaje , rovers y naves espaciales de retorno de muestras , lanzados utilizando la serie de cohetes Gran Marcha . Es posible que se haya agregado al programa un componente de aterrizaje lunar humano , después de que China anunciara públicamente planes de aterrizaje lunar tripulado para el año 2030 durante una conferencia en julio de 2023. ^[1]

Los lanzamientos y vuelos del programa son monitoreados por un sistema de telemetría, seguimiento y comando (TT&C), que utiliza antenas de radio de 50 metros (160 pies) en Beijing y antenas de 40 metros (130 pies) en Kunming , Shanghai y Ürümqi para formar una antena VLBI de 3.000 kilómetros (1.900 millas) . ^{[2] [3]} Un sistema de aplicación terrestre patentado es responsable de la recepción de datos de enlace descendente.

En 2019, el jefe de la Administración Nacional del Espacio de China, Zhang Kejian, anunció que China planea construir una estación de investigación científica en el polo sur de la Luna "dentro de los próximos 10 años". ^[4]

Estructura del programa

Ouyang Ziyuan , geólogo y cosmólogo químico , es el científico jefe del programa. Ye Peijian se desempeña como comandante en jefe y diseñador en jefe del programa. ^{[5] [ se necesita una mejor fuente ]} Sun Jiadong , un ingeniero aeroespacial , es el diseñador general del programa y Sun Zezhou es el diseñador general adjunto. El director principal del programa es Luan Enjie. ^{[ cita necesaria ]}

El Programa de Exploración Lunar de China se divide en cuatro fases operativas principales, y cada misión sirve como demostrador de tecnología en preparación para futuras misiones. China invita a la cooperación internacional en forma de diversas cargas útiles y una estación robótica. ^[6]

Fase I (robótica): Misiones orbitales

La primera fase implicó el lanzamiento de dos orbitadores lunares y ya está efectivamente completa.

• Chang'e 1 fue lanzado a bordo de un cohete Gran Marcha 3A desde el Centro de Lanzamiento de Satélites de Xichang el 24 de octubre de 2007, ^[7] habiéndose retrasado con respecto a la fecha prevista inicialmente del 17 al 19 de abril de 2007. ^[8] Escaneó toda la Luna en una velocidad sin precedentes. detalle, generando un mapa 3D de alta definición que serviría de referencia para futuros aterrizajes suaves. La sonda también cartografió la abundancia y distribución de varios elementos químicos en la superficie lunar como parte de una evaluación de recursos potencialmente útiles.
• Chang'e 2 , lanzado el 1 de octubre de 2010 a bordo de un cohete Gran Marcha 3C , llegó a la Luna en menos de cinco días, frente a los 12 días del Chang'e 1, y cartografió la Luna con mayor detalle. Luego abandonó la órbita lunar y se dirigió al punto Lagrangiano Tierra-Sol L 2 para probar la red TT&C. Una vez hecho esto, completó un sobrevuelo del asteroide 4179 Toutatis el 13 de diciembre de 2012, antes de dirigirse al espacio profundo para probar más a fondo la red TT&C.

Fase II (robótica): módulos de aterrizaje/rovers suaves

La segunda fase está en curso ^{[ ¿cuándo? ]} , e incorpora naves espaciales capaces de realizar aterrizajes suaves en la Luna y desplegar vehículos lunares .

• Chang'e 3 , lanzado el 2 de diciembre de 2013 a bordo de un cohete Gran Marcha 3B , aterrizó en la Luna el 14 de diciembre de 2013. Llevaba consigo un vehículo lunar de 140 kilogramos (310 libras) llamado Yutu , que fue diseñado para explorar un área de 3 kilómetros cuadrados (1,2 millas cuadradas) durante una misión de 3 meses. También debía realizar observaciones ultravioleta de galaxias, núcleos galácticos activos, estrellas variables, binarias, novas, cuásares y blazares, así como la estructura y dinámica de la plasmasfera terrestre .
• Chang'e 4 se lanzó el 7 de diciembre de 2018. Originalmente programado para 2015, era un respaldo de Chang'e 3. Sin embargo, como resultado del éxito de esa misión, la configuración de Chang'e 4 se ajustó para la próxima misión. ^[9] Aterrizó el 3 de enero de 2019 en la cuenca Aitken del Polo Sur , en la cara oculta de la Luna , y desplegó el rover Yutu-2 ^{. [10]}

Fase III (robótica): Devolución de muestras

La tercera fase incluyó una misión de devolución de muestras lunares .

• Chang'e 5-T1 se lanzó el 23 de octubre de 2014. Fue diseñado para probar la nave espacial de retorno a la Luna.
• Chang'e 5 se lanzó el 23 de noviembre de 2020, aterrizó cerca de Mons Rümker en la Luna el 1 de diciembre de 2020 y regresó a la Tierra con 1.731 gramos (61,1 oz) de muestras lunares a la Tierra. ^{[11] [12]}

Fase IV (robótica): Estación de investigación robótica lunar

La Fase IV es el desarrollo de una estación de investigación lunar autónoma cerca del polo sur de la Luna . ^{[6] [13] [14]} El programa de la Fase IV entró en desarrollo activo en 2023 tras la finalización exitosa de las tres fases anteriores. ^[15]

• Chang'e 6 , lanzado el 3 de mayo de 2024, ^{[16] [17] [18]} investigará la topografía, la composición y la estructura del subsuelo de la cuenca Aitken del Polo Sur en la cara oculta de la Luna . La misión devolverá muestras a la Tierra desde la cuenca Apolo en la cara oculta de la Luna. ^{[19] [20]} También llevaba un rover chino llamado Yidong Xiangji para realizar espectroscopia infrarroja de la superficie lunar y tomó imágenes del módulo de aterrizaje Chang'e 6 en la superficie lunar. ^[21]
• Chang'e 7 , cuyo lanzamiento se espera para 2026, es una misión que explorará el polo sur en busca de recursos. La misión incluirá un orbitador, un módulo de aterrizaje y una mini sonda voladora. ^[22]
• Chang'e 8 , cuyo lanzamiento se espera para 2028, verificará las tecnologías de utilización y desarrollo de recursos in situ. ^[22] Puede incluir un módulo de aterrizaje, un rover y un detector volador, ^[13] así como un experimento de impresión 3D que utiliza la utilización de recursos in situ (ISRU) para probar y construir una estructura, ^[6] También transportará un pequeño experimento de ecosistema sellado. ^[13] Probará la tecnología necesaria para la construcción de una base científica lunar. ^[23]

Fase de misión tripulada

En 2019, China estaba revisando estudios preliminares para una misión de aterrizaje lunar tripulada en la década de 2030, ^{[24] [25]} y posiblemente construyendo un puesto de avanzada cerca del polo sur lunar con cooperación internacional. ^{[6] [24]}

El 12 de julio de 2023, en el noveno Foro Aeroespacial Comercial (Internacional) de China en Wuhan , provincia de Hubei, Zhang Hailian, diseñador jefe adjunto de la Agencia Espacial Tripulada de China (CMSA), presentó públicamente un plan preliminar para llevar dos astronautas a la Luna. para el año 2030 ^[1] utilizando la nave espacial tripulada Mengzhou y el módulo de aterrizaje lunar tripulado Lanyue . ^{[26] [27]}

2035 y años posteriores: base lunar internacional y aplicación

En 2021, China y Rusia anunciaron que construirán juntos una base lunar y también invitaron formalmente a más países y organizaciones internacionales a unirse a su proyecto de Estación Internacional de Investigación Lunar (ILRS) que están desarrollando las dos naciones, ^[28] como una alternativa al Programa Artemisa Estadounidense . ^[29] China anunció el 24 de abril la Organización Internacional de Cooperación para Estaciones de Investigación Lunar (ILRSCO) con miembros que incluyen: China, Rusia, Sudáfrica, Bielorrusia, Azerbaiyán, Venezuela, Pakistán y Egipto. ^[30]

Lista de misiones

Misiones realizadas

  Aterrizaje forzoso planificado   Aterrizaje suave planeado

Próximas misiones

Tecnologías clave

El mayor desafío en la Fase I del programa fue el funcionamiento del sistema TT&C, porque su capacidad de transmisión necesitaba un alcance suficiente para comunicarse con las sondas en órbita lunar. ^[33] La telemetría satelital estándar de China tenía un alcance de 80.000 kilómetros (50.000 millas), pero la distancia entre la Luna y la Tierra puede exceder los 400.000 kilómetros (250.000 millas) cuando la Luna está en su apogeo . Además, las sondas Chang'e tuvieron que realizar numerosas maniobras de actitud durante sus vuelos a la Luna y durante las operaciones en órbita lunar. La distancia a través de China de este a oeste es de 5.000 kilómetros (3.100 millas), ^[34] lo que constituye otro desafío para la continuidad de TT&C. Actualmente, la combinación del sistema TT&C y la red de observación astronómica china ha satisfecho las necesidades del programa Chang'e, ^[35] pero sólo por un pequeño margen.

Adaptabilidad ambiental

La complejidad del entorno espacial encontrado durante las misiones Chang'e impuso requisitos estrictos de adaptabilidad ambiental y confiabilidad de las sondas y sus instrumentos. El entorno de alta radiación en el espacio Tierra-Luna requería componentes electrónicos endurecidos para evitar daños electromagnéticos a los instrumentos de las naves espaciales. El rango de temperatura extrema, desde 130 grados Celsius (266 grados Fahrenheit) en el lado de la nave espacial que mira hacia el Sol hasta -170 grados Celsius (-274 grados Fahrenheit) en el lado opuesto al Sol, impuso requisitos estrictos para el control de la temperatura en El diseño de los detectores.

Diseño de órbita y control de secuencia de vuelo.

Dadas las condiciones del sistema de tres cuerpos de la Tierra, la Luna y una sonda espacial , el diseño de la órbita de los orbitadores lunares es más complicado que el de los satélites en órbita terrestre, que sólo se ocupan de un sistema de dos cuerpos. Las sondas Chang'e 1 y Chang'e 2 fueron enviadas por primera vez a órbitas terrestres altamente elípticas. Después de separarse de sus vehículos de lanzamiento, entraron en una órbita de transferencia Tierra-Luna mediante tres aceleraciones en la órbita de fase modulada. Estas aceleraciones se llevaron a cabo a las 16, 24 y 48 horas de misión, durante las cuales se llevaron a cabo varios ajustes de órbita y maniobras de actitud para asegurar la captura de las sondas por la gravedad lunar. Después de operar en la órbita Tierra-Luna durante 4 a 5 días, cada sonda entró en una órbita de adquisición lunar. Después de entrar en sus órbitas objetivo, realizar tres maniobras de frenado y experimentar tres fases orbitales diferentes, Chang'e 1 y Chang'e 2 llevaron a cabo sus misiones.

control de actitud

Los orbitadores lunares deben permanecer correctamente orientados con respecto a la Tierra, la Luna y el Sol. Todos los detectores a bordo deben mantenerse mirando hacia la superficie lunar para completar sus misiones científicas, las antenas de comunicación deben mirar hacia la Tierra para recibir comandos y transferir datos científicos, y los paneles solares deben estar orientados hacia el Sol para poder adquirir energía. Durante la órbita lunar, la Tierra, la Luna y el Sol también se mueven, por lo que el control de actitud es un proceso complejo de control de tres vectores. Los satélites Chang'e necesitan ajustar su actitud con mucho cuidado para mantener un ángulo óptimo hacia los tres cuerpos.

Evitación de peligros

Durante la segunda fase del programa, en la que las naves debían realizar un aterrizaje suave en la superficie lunar, fue necesario idear un sistema de prevención automática de peligros para que los módulos de aterrizaje no intentaran aterrizar en un terreno inadecuado. Chang'e 3 utilizó un sistema de visión por computadora en el que los datos de una cámara orientada hacia abajo, así como de dos dispositivos de alcance, se procesaron utilizando un software especializado. El software controló las etapas finales del descenso, ajustando la actitud de la nave espacial y el acelerador de su motor principal. La nave espacial flotó primero a 100 metros (330 pies), luego a 30 metros (98 pies), mientras buscaba un lugar adecuado para aterrizar. El rover Yutu también está equipado con cámaras estéreo frontales y tecnología para evitar peligros.

Cooperación internacional

Chang'e 1: El primer orbitador lunar chino, lanzado en 2007. Llevaba un instrumento de la Agencia Espacial Europea (ESA) llamado D-CIXS, que medía la composición elemental de la superficie lunar. También recibió apoyo de seguimiento y retransmisión de datos de las estaciones terrestres de la ESA en Australia y España.

Chang'e 2: Segundo orbitador lunar chino, lanzado en 2010. Llevaba un altímetro láser proporcionado por el Centro Aeroespacial Alemán (DLR), que cartografiaba la topografía lunar con gran precisión. También utilizó la red de espacio profundo de la ESA para comunicación y navegación durante su misión extendida al asteroide 4179 Toutatis.

Chang'e 3: El primer módulo de aterrizaje y rover lunar chino, lanzado en 2013. Llevaba un telescopio lunar ultravioleta (LUT) desarrollado por los Observatorios Astronómicos Nacionales de China (NAOC) y la Asociación Internacional de Observatorios Lunares (ILOA), que realizó el Primeras observaciones astronómicas desde la superficie lunar. También recibió apoyo de retransmisión de datos del Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) de la NASA para el aterrizaje de la sonda Chang'e 3.

Chang'e-4: La primera misión que aterrizará y explorará la cara oculta de la Luna, con cuatro cargas útiles científicas internacionales de Países Bajos, Alemania, Suecia y Arabia Saudita. También recibió apoyo del equipo LRO de la NASA, la fuente de calor de radioisótopos de Rusia, la estación espacial china en Argentina y la estación de seguimiento de la Agencia Espacial Europea.

Chang'e-5: La primera misión que devuelve muestras lunares desde 1976, con cooperación internacional en telemetría, seguimiento y mando de la Agencia Espacial Europea, Argentina, Namibia, Pakistán y otros países y organizaciones. También llevaba un detector de campo magnético francés. Científicos de varios países, incluidos Australia, Rusia, Francia, Estados Unidos, Reino Unido y Suecia, han participado en investigaciones científicas con muestras lunares chinas.

Cooperación con Rusia

En noviembre de 2017, China y Rusia firmaron un acuerdo sobre exploración cooperativa de la luna y el espacio profundo. ^[36] El acuerdo incluye seis sectores, que abarcan el espacio lunar y profundo, el desarrollo conjunto de naves espaciales, la electrónica espacial, los datos de teledetección de la Tierra y la vigilancia de los desechos espaciales. ^{[36] [37] [38]} Rusia también puede buscar desarrollar vínculos más estrechos con China en vuelos espaciales tripulados, ^[36] e incluso cambiar su cooperación en vuelos espaciales tripulados de EE. UU. a China y construir un módulo de aterrizaje lunar tripulado. ^[39]

Galería

• 
  Módulo de aterrizaje Chang'e 4 en la Luna
• 
  El rover Yutu-2 en la superficie lunar

Ver también

• Portal del sistema solar
• Portal de vuelos espaciales
• portal chino

• Programa Chandrayaan
• programa espacial chino
• Exploración planetaria de China
  • Tianwen-1 - Misión a Marte 2020
• Exploración de la luna
• Lista de misiones a la Luna
• programa artemisa

Referencias

1. Andrew Jones (17 de julio de 2023). "China establece un plan preliminar de aterrizaje lunar con tripulación". spacenews.com . Consultado el 24 de julio de 2023 .
2. ""嫦娥奔月 "地面主干工程基本完成 云南天文台巨型射电追踪望远镜年底投入使用". Archivado desde el original el 27 de octubre de 2007.
3. "巨型望远镜送"嫦娥"飞月-望远镜,嫦娥-北方网-科技无限". Archivado desde el original el 24 de octubre de 2017 . Consultado el 9 de marzo de 2007 .
4. "China construirá una estación lunar en unos 10 años'". phys.org .
5. "嫦娥工程总指挥兼总设计师叶培建" [Comandante del proyecto Chang'e y diseñador jefe Ye Peijian]. Sohu . 22 de octubre de 2007 . Consultado el 7 de junio de 2017 .
6. Conferencia de prensa abcd Chang'e 4. CNSA, emitido el 14 de enero de 2019.
7. ""嫦娥一号 "发射时间确定 但未到公布时机". Agencia de Noticias Xinhua . 7 de julio de 2007. Archivado desde el original el 7 de febrero de 2012 . Consultado el 12 de julio de 2007 .
8. "阅读文章". Archivado desde el original el 5 de marzo de 2016.
9. Austin Ramzy (16 de diciembre de 2013). "China celebra la sonda lunar y anuncia planes de regreso". Los New York Times . Consultado el 16 de diciembre de 2013 .
10. Ríos, Matt; Regán, Helena; Jiang, Steven (3 de enero de 2019). "El rover lunar chino aterriza con éxito en la cara oculta de la luna, anuncian los medios estatales". CNN . Consultado el 3 de enero de 2019 .
11. "China recupera muestras de la luna Chang'e-5 después de una compleja misión de 23 días". Noticias espaciales . 16 de diciembre de 2020 . Consultado el 16 de diciembre de 2020 .
12. CNSA. "El Chang'e-5 de China recupera 1.731 kilogramos de muestras lunares". Archivado desde el original el 4 de enero de 2021.
13. Planificación de China para la exploración del espacio profundo y la exploración lunar antes de 2030. (PDF) XU Lin, ZOU Yongliao, JIA Yingzhuo. Ciencia espacial , 2018, 38(5): 591-592. doi :10.11728/cjss2018.05.591
14. Un plan provisional de China para establecer una estación de investigación lunar en los próximos diez años. Zou, Yongliao; Xu, Lin; Jia, Yingzhuo. 42ª Asamblea Científica COSPAR. Celebrada del 14 al 22 de julio de 2018, en Pasadena, California, EE. UU., Resumen id. B3.1-34-18.
15. "China avanzará en el programa de exploración lunar". Xinhua . 6 de febrero de 2023 . Consultado el 7 de febrero de 2023 .
16. China N' Asia Spaceflight [@CNSpaceflight] (24 de noviembre de 2022). "Actualización: 2024 Retransmisión de datos de Queqiao-2 2025 Regreso de muestra lunar de Chang'e-6 desde el lado lejano 2026 Alunizaje de Chang'e-7 en el polo sur 2028 Modelo básico de estación de investigación lunar Chang'e-8" ( Tweet ) - vía Twitter .
17. Jones, Andrew (8 de julio de 2021). "La misión Chang'e 6 de China recolectará muestras lunares de la cara oculta de la Luna para 2024". Espacio.com . Consultado el 9 de julio de 2021 .
18. "大陸「嫦娥六號」明年5月發射 擬帶回月球背面岩石採樣" (en chino tradicional). 聯合報. 25 de abril de 2023 . Consultado el 25 de abril de 2023 .
19. "Planes lunares para la fase IV". Archivado desde el original el 15 de abril de 2019 . Consultado el 13 de enero de 2019 .
20. Próximo plan del programa lunar
21. Jones, Andrew (6 de mayo de 2024). "El Chang'e-6 de China lleva un vehículo sorpresa a la luna". Noticias espaciales . Archivado desde el original el 8 de mayo de 2024 . Consultado el 8 de mayo de 2024 .
22. Jones, Andrew (28 de noviembre de 2022). "China describe el camino para la exploración lunar y del espacio profundo". Noticias espaciales . Consultado el 29 de noviembre de 2022 .
23. Futuras misiones lunares chinas. David R. Williams, NASA. Consultado el 7 de noviembre de 2019.
24. China expone sus ambiciones de colonizar la luna y construir un "palacio lunar". Echo Huang, Cuarzo . 26 de abril de 2018.
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26. Jones, Andrew (29 de mayo de 2023). "China tiene como objetivo el alunizaje tripulado antes de 2030". Noticias espaciales . Consultado el 28 de octubre de 2023 .
27. Zhao, Lei (24 de febrero de 2024). "Revelados los nombres del módulo de aterrizaje lunar chino y de las nuevas naves espaciales con tripulación". Diario de China . Consultado el 4 de marzo de 2024 .
28. "China y Rusia abren el proyecto de base lunar a socios internacionales, surgen los primeros detalles". 26 de abril de 2021.
29. "Estación de investigación lunar: Rusia y China casi listas para firmar un pacto sobre una 'base lunar' que rivalizará con los acuerdos de Artemisa - Rogozin". Últimas noticias asiáticas, de Medio Oriente, euroasiáticas e indias . 1 de junio de 2022.
30. @CNSpaceflight (25 de abril de 2023). "CNSA anuncia el establecimiento de una Organización Internacional de Cooperación para la Estación de Investigación Lunar y los estados miembros fundadores firmarán un acuerdo antes de junio" ( Tweet ) - vía Twitter .
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32. Jones, Andrew (1 de junio de 2024). "Chang'e-6 aterriza en la cara oculta de la luna para recolectar muestras lunares únicas". Noticias espaciales . Consultado el 1 de junio de 2024 .
33. Shen, Rongjun; Qian, Weiping (29 de septiembre de 2012). Actas de la 26ª Conferencia de Tecnología TT&C de Naves Espaciales en China. Saltador. ISBN 9783642336621.
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39. La agencia espacial rusa podría romper con Estados Unidos para llegar a China. Anatoly Zak, Mecánica popular . 7 de marzo de 2018.

enlaces externos

• Sitio web oficial de CLEP
• Sistema de servicio de información y publicación de datos del programa de exploración lunar de China Archivado el 10 de junio de 2021 en Wayback Machine.
• "Programa de exploración lunar de China - inglés". El Diario del Pueblo en línea . Archivado desde el original el 24 de febrero de 2021 . Consultado el 21 de enero de 2021 .
• Enciclopedia Astronáutica
• Los objetivos científicos del proyecto chino de exploración lunar de Ouyang Ziyuan
• 我国发射首颗探月卫星专题
• 嫦娥探月专题 Archivado el 26 de enero de 2021 en Wayback Machine.
• Sūn Huīxiān (孙辉先); Dài Shùwǔ (代树武); Yáng Jiànfēng (杨建峰); Wú Jì (吴季); Jiāng Jǐngshān (姜景山) (2005). "Objetivos científicos y cargas útiles del satélite lunar Chang'E-1" (PDF) . Revista de ciencia del sistema terrestre . 114 (6): 789–794. Código Bib : 2005JESS..114..789H. doi :10.1007/BF02715964. S2CID  128428662.