Programa de exploración lunar chino

Lunar research program (2004 – present)

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 incluye orbitadores lunares , módulos de aterrizaje , exploradores y naves espaciales de retorno de muestras , lanzados utilizando la serie de cohetes Long March . Es posible que se haya agregado un componente de aterrizaje lunar tripulado al programa, después de que China anunciara públicamente sus 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 propietario es responsable de la recepción de datos de enlace descendente.

En 2019, el director 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 es el comandante jefe y diseñador jefe del programa. ^{[5] [ se necesita una mejor fuente ]} Sun Jiadong , 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 requerida ]}

El programa chino de exploración lunar 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 ahora está prácticamente completa.

• Chang'e 1 fue lanzada a bordo de un cohete Long March 3A desde el Centro de Lanzamiento de Satélites de Xichang el 24 de octubre de 2007, ^[7] después de haber sufrido un retraso con respecto a la fecha prevista inicialmente del 17 al 19 de abril de 2007. ^[8] Escaneó toda la Luna con un detalle sin precedentes, generando un mapa 3D de alta definición que proporcionaría una 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.
• La sonda Chang'e 2 , lanzada el 1 de octubre de 2010 a bordo de un cohete Long March 3C , llegó a la Luna en menos de 5 días, en comparación con los 12 días que tardó la sonda Chang'e 1, y cartografió la Luna con mayor detalle. A continuación, abandonó la órbita lunar y se dirigió al punto de Lagrange L 2 entre la Tierra y el Sol 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 seguir probando la red TT&C.

Fase II (robótica): vehículos de aterrizaje suaves y exploradores

La segunda fase está en curso ^{[¿ cuándo? ]} e incorpora naves espaciales capaces de aterrizar suavemente en la Luna y desplegar exploradores lunares .

• La sonda Chang'e 3 , lanzada el 2 de diciembre de 2013 a bordo de un cohete Long March 3B , aterrizó en la Luna el 14 de diciembre de 2013. Llevaba consigo un explorador 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 se suponía que realizaría observaciones ultravioleta de galaxias, núcleos galácticos activos, estrellas variables, sistemas binarios, novas, cuásares y blazares, así como la estructura y dinámica de la plasmasfera de la Tierra .
• Chang'e 4 se lanzó el 7 de diciembre de 2018. Originalmente programado para 2015, era un respaldo para Chang'e 3. Sin embargo, como resultado del éxito de esa misión, la configuración de Chang'e 4 se ajustó para la siguiente misión. ^[9] Aterrizó el 3 de enero de 2019 en la Cuenca Aitken del Polo Sur , en el lado lejano de la Luna , y desplegó el rover Yutu-2 . ^[10]

Fase III (robótica): retorno de la muestra

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

• Chang'e 5-T1 fue lanzado el 23 de octubre de 2014. Fue diseñado para probar la nave espacial de retorno a la Luna.
• La sonda 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 . ^{[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 , lanzada el 3 de mayo de 2024, ^{[16] [17] [18]} investigó la topografía, la composición y la estructura del subsuelo de la cuenca Aitken del Polo Sur en el lado oculto de la Luna . La misión trajo muestras a la Tierra desde la cuenca Apolo en el lado oculto de la Luna. ^{[19] [20]} También transportó un rover chino llamado Jinchan 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 está previsto 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 minisonda voladora. ^[22]
• Chang'e 8 , cuyo lanzamiento está previsto para 2028, verificará las tecnologías de desarrollo y utilización de recursos in situ. ^[22] Puede incluir un módulo de aterrizaje, un explorador y un detector volador, ^[13] así como un experimento de impresión 3D que utilice la utilización de recursos in situ (ISRU) para probar la construcción de 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 avanzado cerca del polo sur lunar con cooperación internacional. ^{[6] [24]}

El 12 de julio de 2023, en el 9º 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 aterrizar dos astronautas en la Luna para el año 2030 ^[1] utilizando la nave espacial tripulada Mengzhou y el módulo de aterrizaje lunar tripulado Lanyue . ^{[26] [27]}

El 28 de septiembre de 2024, en Chongqing , la Agencia Espacial Tripulada de China (CMSA) presentó el traje espacial lunar extravehicular y también solicitó sugerencias para un nombre para el traje. ^[28]

2035 y después: 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 de Investigación Lunar Internacional (ILRS) que están desarrollando las dos naciones, ^[29] como alternativa al Programa Artemisa estadounidense . ^[30] China anunció el 24 de abril la Organización de Cooperación de la Estación de Investigación Lunar Internacional (ILRSCO) con miembros que incluyen a: China, Rusia, Sudáfrica, Bielorrusia, Azerbaiyán, Venezuela, Pakistán y Egipto. ^[31]

Lista de misiones

Misiones realizadas

  Aterrizaje forzoso planificado   Aterrizaje suave planificado

Próximas misiones

Tecnologías clave

El mayor desafío en la Fase I del programa fue la operación del sistema TT&C, porque su capacidad de transmisión necesitaba un alcance suficiente para comunicarse con las sondas en órbita lunar. ^[34] 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 superar los 400.000 kilómetros (250.000 millas) cuando la Luna está en apogeo . Además, las sondas Chang'e tuvieron que realizar muchas 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), ^[35] formando otro desafío para la continuidad de TT&C. En la actualidad, la combinación del sistema TT&C y la red de observación astronómica china ha satisfecho las necesidades del programa Chang'e, ^[36] pero solo por un pequeño margen.

Adaptabilidad ambiental

La complejidad del entorno espacial con el que se encontraron las misiones Chang'e impuso estrictos requisitos de adaptabilidad ambiental y fiabilidad de las sondas y sus instrumentos. El entorno de alta radiación en el espacio Tierra-Luna requería una electrónica reforzada para evitar daños electromagnéticos a los instrumentos de la nave espacial. El rango extremo de temperaturas, desde 130 grados Celsius (266 grados Fahrenheit) en el lado de la nave espacial que miraba al Sol hasta -170 grados Celsius (-274 grados Fahrenheit) en el lado opuesto al Sol, impuso estrictos requisitos de control de 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 solo se ocupan de un sistema de dos cuerpos. Las sondas Chang'e 1 y Chang'e 2 fueron enviadas primero a órbitas terrestres altamente elípticas. Después de separarse de sus vehículos de lanzamiento, entraron en una órbita de transferencia Tierra-Luna a través de tres aceleraciones en la órbita modulada en fase. Estas aceleraciones se llevaron a cabo a las 16, 24 y 48 horas de las misiones, 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 4-5 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 orientados hacia la superficie lunar para completar sus misiones científicas, las antenas de comunicación deben estar orientadas hacia la Tierra para recibir comandos y transferir datos científicos, y los paneles solares deben estar orientados hacia el Sol para 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.

Evitar peligros

Durante la segunda fase del programa, en la que se requirió que las naves espaciales aterrizaran suavemente en la superficie lunar, fue necesario idear un sistema de prevención automática de riesgos para que las sondas no intentaran tocar tierra en 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 dos dispositivos de medición de distancia, se procesaron mediante 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 se mantuvo suspendida primero a 100 metros (330 pies) y luego a 30 metros (98 pies), mientras buscaba un lugar adecuado para posarse. El rover Yutu también está equipado con cámaras estereoscópicas frontales y tecnología de prevención de riesgos.

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 recibía apoyo de seguimiento y retransmisión de datos de las estaciones terrestres de la ESA en Australia y España.

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

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

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

Chang'e-5: La primera misión que trajo muestras lunares desde 1976, con la cooperación internacional en telemetría, seguimiento y comando 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, entre ellos 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 la cooperación en la exploración lunar y del espacio profundo. ^[37] El acuerdo incluye seis sectores, que abarcan la exploración lunar y del espacio profundo, el desarrollo conjunto de naves espaciales, la electrónica espacial, los datos de teledetección de la Tierra y el monitoreo de desechos espaciales. ^{[37] [38] [39]} Rusia también podría buscar desarrollar vínculos más estrechos con China en materia de vuelos espaciales tripulados, ^[37] e incluso trasladar su cooperación en materia de vuelos espaciales tripulados de Estados Unidos a China y construir un módulo de aterrizaje lunar tripulado. ^[40]

Galería

• 
  El módulo de aterrizaje Chang'e 4 en la Luna
• 
  El rover Yutu-2 en la superficie lunar
• 
  Muestra de suelo lunar recolectada por la misión Chang'e 5 de China se exhibe en Airshow China 2021

La primera panorámica del otro lado de la Luna tomada por el módulo de aterrizaje Chang'e 4, con el rover Yutu-2

Véase también

• Portal del sistema solar
• Portal de vuelos espaciales
• Portal de China

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

Referencias

1. Andrew Jones (17 de julio de 2023). «China establece un plan preliminar de aterrizaje tripulado en la Luna». 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 de Chang'e 4. CNSA, transmitida 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». The New York Times . Consultado el 16 de diciembre de 2013 .
10. Rivers, Matt; Regan, Helen; Jiang, Steven (3 de enero de 2019). "El rover lunar chino aterrizó con éxito en el lado oculto de la Luna, anuncian los medios estatales". CNN . Consultado el 3 de enero de 2019 .
11. "China recupera muestras lunares de la sonda Chang'e-5 tras una compleja misión de 23 días". SpaceNews . 16 de diciembre de 2020 . Consultado el 16 de diciembre de 2020 .
12. CNSA. «La sonda china Chang'e-5 recupera 1.731 kilogramos de muestras lunares». Archivado desde el original el 4 de enero de 2021.
13. Planeamiento de China para la exploración del espacio profundo y la exploración lunar antes de 2030. (PDF) XU Lin, ZOU Yongliao, JIA Yingzhuo. Space Sci ., 2018, 38(5): 591-592. doi :10.11728/cjss2018.05.591
14. Un plan tentativo de China para establecer una estación de investigación lunar en los próximos diez años. Zou, Yongliao; Xu, Lin; Jia, Yingzhuo. 42.ª Asamblea científica de COSPAR. Celebrada del 14 al 22 de julio de 2018 en Pasadena, California, EE. UU., Resumen n.º B3.1-34-18.
15. "China avanzará en su 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-22025 Retorno de muestra lunar de Chang'e-6 desde el lado lejano2026 Aterrizaje lunar de Chang'e-7 en el polo sur2028 Modelo básico de la estación de investigación lunar de Chang'e-8" ( Tweet ) – vía Twitter .
17. Jones, Andrew (8 de julio de 2021). «La misión Chang'e 6 de China recogerá muestras lunares del otro lado de la Luna en 2024». Space.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). «La sonda china Chang'e-6 lleva un rover sorpresa a la Luna». SpaceNews . 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». SpaceNews . 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, Quartz . 26 de abril de 2018.
25. China prepara su primera misión tripulada a la Luna. Ben Blanchard, The Independent . 7 de junio de 2017.
26. Jones, Andrew (29 de mayo de 2023). «China apunta a un aterrizaje lunar tripulado antes de 2030». SpaceNews . Consultado el 28 de octubre de 2023 .
27. Zhao, Lei (24 de febrero de 2024). «Se revelaron los nombres del módulo lunar chino y de la nueva nave espacial tripulada». China Daily . Consultado el 4 de marzo de 2024 .
28. "China presenta un traje espacial lunar para una misión tripulada a la Luna". Spacenews . Consultado el 10 de octubre de 2024 .
29. "China y Rusia abren el proyecto de base lunar a socios internacionales, surgen los primeros detalles". 26 de abril de 2021.
30. "Estación de investigación lunar: Rusia y China casi listas para firmar un acuerdo sobre una 'base lunar' que rivalizará con los acuerdos de Artemisa - Rogozin". Últimas noticias de Asia, Oriente Medio, Eurasia e India . 1 de junio de 2022.
31. @CNSpaceflight (24 de abril de 2023). "La CNSA anuncia la creación 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 .
32. "El orbitador chino Chang'e-5 regresa a la Luna". SpaceNews . 6 de septiembre de 2021 . Consultado el 8 de septiembre de 2021 .
33. Jones, Andrew (1 de junio de 2024). «Chang'e-6 aterriza en el lado oscuro de la Luna para recolectar muestras lunares únicas». SpaceNews . Consultado el 1 de junio de 2024 .
34. Shen, Rongjun; Qian, Weiping (29 de septiembre de 2012). Actas de la 26.ª Conferencia sobre tecnología de prueba y control de naves espaciales en China. Springer. ISBN 9783642336621.
35. "Ubicación, tamaño, límites terrestres, longitud de la costa y reclamaciones marítimas de China".
36. "China construye una red avanzada de seguimiento y comando de naves espaciales". www.spacedaily.com .
37. China y Rusia acuerdan cooperación en exploración lunar y del espacio profundo y otros sectores. Archivado el 27 de agosto de 2019 en Wayback Machine. GB Times . 2 de noviembre de 2017.
38. Rusia y China añadirán proyectos lunares al programa de cooperación espacial conjunto. TASS , Rusia. 11 de julio de 2018.
39. China y Rusia acuerdan cooperación en materia lunar y espacial. Janet R. Aguilar, Tunisie Soir . 3 de marzo de 2018.
40. La Agencia Espacial Rusa podría separarse de Estados Unidos para acercarse a China. Anatoly Zak, Popular Mechanics . 7 de marzo de 2018.

Enlaces externos

• Sitio web oficial del CLEP
• Sistema de publicación de datos y servicio de información del programa de exploración lunar de China Archivado el 10 de junio de 2021 en Wayback Machine
• «Programa de exploración lunar de China - Inglés». 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 por 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.