La République populaire de Chine continue de travailler sur ses projets dans le domaine des fusées et de l'espace. Le projet d'exploration lunaire est peut-être le plus audacieux et le plus ambitieux. Dans le cadre de leur propre programme lunaire, les spécialistes chinois ont déjà développé et mis en œuvre plusieurs projets, et continuent de travailler sur de nouveaux engins spatiaux. Dans un futur proche, un autre appareil sera envoyé sur la Lune. Pour la première fois dans l'histoire de l'astronautique chinoise, il est prévu de livrer des échantillons de sol lunaire sur Terre.
Rappelons que l'industrie chinoise des fusées et de l'espace a fait il y a longtemps les premiers pas dans l'étude du seul satellite naturel de la Terre. Les premiers résultats réels ont été obtenus en 2007. Le 24 octobre 2007, le lanceur avec le vaisseau spatial Chang'e-1 a été lancé. Cet appareil et tous les développements ultérieurs de la "destination lunaire" ont reçu leur nom en l'honneur du personnage de la mythologie chinoise, qui était directement lié à la Lune (dans certains mythes, Chang'e est même appelée la déesse de la Lune). Quelques jours plus tard, le module lunaire est entré sur l'orbite spécifiée et a commencé à collecter des informations sur la surface lunaire. Au cours de l'année, l'appareil a arpenté la surface du satellite, ce qui était nécessaire pour établir sa carte tridimensionnelle détaillée. Le 1er mars 2009, le produit Chang'e-1 a été désorbité et est tombé sur la surface lunaire.
Lanceur lourd "Changzheng-5" avant le premier lancement, novembre 2016. Photo de l'Académie chinoise des technologies spatiales / cast.org.cn
Le 1er octobre 2010, la mission Chang'e-2 a été lancée. Cette fois, le but du vaisseau spatial était d'étudier une région donnée de la lune, dans laquelle il était censé effectuer un atterrissage en douceur du prochain module lunaire. Après toutes les actions nécessaires, la sonde Chang'e-2 a été amenée au point L2 de Lagrange (système Terre-Lune), puis envoyée vers l'astéroïde (4179) Tautatis. Fin 2012, des images d'un corps céleste ont été prises, après quoi le véhicule de recherche est allé dans l'espace lointain.
Un survol de la lune avec un relevé de sa surface était la première étape du programme lunaire chinois. Dans le cadre de la deuxième étape, il a été proposé de livrer un atterrisseur avec un rover à bord à un satellite naturel. Début décembre 2013, le module Chang'e-3 a été envoyé sur la Lune avec le rover lunaire Yuytu (Jade Hare - satellite de Chang'e). Au milieu du mois, le véhicule a effectué un atterrissage en douceur dans une zone donnée. Il est à noter que cette mission a fait de la RPC le troisième pays au monde à avoir réussi à poser un appareil de recherche sur la Lune. Auparavant, seuls l'Union soviétique et les États-Unis étaient en mesure de le faire. Après l'atterrissage, les tâches de la mission Chang'e-3 n'ont été que partiellement résolues en raison de divers problèmes techniques.
L'industrie chinoise des fusées et de l'espace se prépare actuellement à la troisième phase de son programme d'exploration lunaire. Cette fois, la tâche des engins spatiaux n'est pas seulement d'atterrir à la surface du satellite, mais également de collecter des échantillons de sol en vue de leur livraison ultérieure sur Terre. Cette tâche est censée être résolue lors de la mission Chang'e-5. De plus, pour résoudre certains problèmes, il a été nécessaire de développer un vaisseau spatial auxiliaire "Chang'e-5T1".
Le module d'atterrissage de la station Chang'e-3. Photo Spaceflight101.com
Avant de préparer le lancement de la mission Chang'e-5, il a été décidé de mener des études préliminaires à l'aide de la station analogique Chang'e-5T1. Contrairement à une station lunaire automatique à part entière, le produit portant les lettres "5T1" ne comprenait qu'un module de service sur la plate-forme DFH-3A et un véhicule de descente. La mission consistait à voler autour de la lune le long d'une trajectoire donnée, suivi d'un retour sur Terre et d'un largage du véhicule de descente. Un tel vol était censé montrer le potentiel du vaisseau spatial Chang'e-5 en cours de développement, et était également nécessaire pour déterminer les modifications nécessaires.
Le 23 octobre 2014, le lanceur Changzheng-3C a été lancé depuis le cosmodrome de Xichang (province du Sichuan) et a amené le vaisseau spatial Chang'e-5T1 sur une trajectoire prédéterminée. Il a fallu environ cinq jours pour se rendre sur la Lune et traverser son orbite, après quoi l'appareil est retourné sur Terre. Le 31 octobre, le module de service a largué l'atterrisseur, après quoi il a atterri dans la région autonome de Mongolie intérieure. Au cours des semaines suivantes, un certain nombre d'ajustements orbitaux ont été effectués, après quoi le Chang'e-5T1 est retourné sur la Lune. Fin novembre, l'appareil a été mis en orbite près du point L2 de Lagrange, où il était prévu de le conserver pour de nouvelles recherches.
Début 2017, les médias chinois ont publié des informations sur l'état actuel du projet Chang'e-5 et les plans actuels de l'industrie spatiale. À cette époque, l'Administration spatiale nationale chinoise et les entreprises de l'industrie des fusées et de l'espace avaient réussi à faire suffisamment de progrès dans la préparation d'une future mission. De plus, les dates de lancement du nouveau vaisseau spatial ont été fixées en janvier. Ainsi, les premiers résultats du nouveau projet devraient être reçus cette année.
Lunokhod "Yuytu" sur la surface lunaire. Photo Spaceflight101.com
Selon les rapports officiels, le lancement de la mission Chang'e-5 aura lieu en novembre. D'ici la fin du mois, la station lunaire robotique entrera sur l'orbite du satellite terrestre, puis larguera l'atterrisseur, qui sera chargé de mener des recherches en surface et de collecter des échantillons. En l'absence de problèmes techniques sérieux, d'ici le début de l'année prochaine, de nouvelles portions de régolithe seront entre les mains de scientifiques chinois, et en assez grande quantité.
Selon les données disponibles, la station automatique "Chang'e-5" sera un complexe assez grand et lourd, composé de plusieurs composants principaux. Pour résoudre toutes les tâches assignées, des modules avec des équipements spéciaux d'un poids total de 8200 kg seront utilisés. À cet égard, le lancement de la station sera effectué par une fusée porteuse de classe lourde "Changzheng-5".
Cette fusée a une conception à trois étages et est capable de lancer jusqu'à 25 tonnes de fret en orbite terrestre basse. Les moteurs de différents étages et accélérateurs utilisent du kérosène ou de l'hydrogène liquéfié avec de l'oxygène liquide comme agent oxydant. Début novembre de l'année dernière, la fusée Changzheng-5 a effectué son premier vol. Le deuxième et dernier lancement à ce jour a eu lieu le 2 juillet de cette année. Les deux fois, les fusées ont été lancées depuis le cosmodrome de Wenchang (île de Hainan). Le prochain lancement est prévu pour novembre. Dans ce cas, la station Chang'e-5 deviendra la charge utile du lanceur. À l'avenir, une fusée d'un nouveau type pourra à nouveau être utilisée dans le cadre du programme lunaire.
Pour résoudre le problème de la collecte du sol lunaire avec le retour ultérieur des échantillons sur Terre, le vaisseau spatial Chang'e-5 devrait comprendre plusieurs composants principaux: un module orbital, d'atterrissage, de décollage et de retour. En outre, des informations avaient déjà été publiées sur la possibilité d'utiliser un rover, mais à l'avenir, apparemment, il a été décidé de transférer un tel produit à la prochaine mission. Ainsi, le prélèvement d'échantillons de sol sera effectué à proximité immédiate de l'atterrisseur. Néanmoins, il convient de noter que dans ce cas, la réussite de la mission sera une véritable avancée pour l'astronautique chinois.
Vaisseau spatial expérimental "Chang'e-5T1". Figurine Space.skyrocket.de
L'une des plus grandes parties du complexe prometteur sera un module orbital conçu pour assurer la livraison d'autres composants vers la Lune et vers la Terre. Il reçoit un corps cylindrique, sur les côtés duquel des panneaux solaires sont déployés en vol. Le module est également équipé d'une centrale électrique avec des réservoirs de carburant, des équipements de contrôle et un boîtier pour le raccordement au module d'atterrissage. Un module de retour séparé sera situé à l'intérieur du boîtier.
Selon les images publiées, l'atterrisseur sera une plate-forme avec plusieurs supports tubulaires légers et un ensemble d'équipements spéciaux. Il est proposé de l'équiper de panneaux solaires, d'accumulateurs, de commandes et de dispositifs de collecte des sols. Le toit de la coque de ce produit deviendra la rampe de lancement du module de décollage. Ainsi, l'atterrisseur pourra prélever des échantillons et assurer leur livraison sur l'orbite lunaire. Selon les rapports, la masse totale de l'atterrisseur sera de 1200 kg.
Il est proposé d'installer un système de collecte de terre sur le corps de l'atterrisseur en utilisant le principe du forage à percussion. À l'aide d'un support mobile, la perceuse sera amenée à la surface du sol, après quoi elle pourra y percer de petits trous. Des conteneurs cylindriques spéciaux ont été développés pour le transport des échantillons. Après le chargement de l'échantillon, le conteneur sera scellé hermétiquement et placé dans le volume approprié du module de prélèvement. Il est avancé que les engins spatiaux pourront apporter 2 kg de régolithe sur Terre.
Le véhicule de descente Chang'e-5T1. Photo Wikimedia Commons
Le module d'atterrissage pourra effectuer une partie de la recherche directement sur place. Pour cela, il est équipé de quelques équipements spéciaux. A bord se trouvent des outils d'analyse de la composition du sol, un analyseur de gaz du sol, un spectromètre minéral, etc. Pour contrôler le fonctionnement des systèmes contrôlés et automatisés, le module reçoit des caméras, des dispositifs de visée d'atterrissage et d'autres dispositifs.
Le module de décollage proposé dans le projet Chang'e-5 est un appareil relativement compact et léger avec sa propre centrale électrique et ses propres systèmes de contrôle, ainsi qu'un compartiment pour le chargement de conteneurs avec des échantillons. Comme il ressort des données publiées, les conteneurs de charge utile peuvent être transférés vers d'autres composants du complexe. Ceci est nécessaire pour faciliter le transport du sol vers la Terre.
Le module récupérable de la station Chang'e-5 a été développé en utilisant l'expérience de création et d'exploitation d'engins spatiaux habités de la série Shenzhou et doit donc avoir la forme appropriée. Cet appareil recevra des équipements de contrôle automatique lors des vols indépendants dans l'espace et après l'entrée dans l'atmosphère. De plus, le module retourné doit être équipé d'une protection thermique. La descente dans l'atmosphère, après freinage à des vitesses acceptables, s'effectuera à l'aide d'un parachute.
Du point de vue de la complexité du programme, la mission Chang'e-5 devrait différer sensiblement de ses prédécesseurs, ce qui est d'abord lié aux objectifs fixés. Le lanceur lancera l'ensemble du complexe sur une orbite donnée, après quoi il corrigera sa trajectoire et se rendra sur la Lune. Sur l'orbite du satellite terrestre, le désamarrage se produira, après quoi l'atterrisseur ira à sa surface. Le module orbital, à son tour, restera sur sa trajectoire et attendra le véhicule avec une charge utile.
L'architecture de la station automatique "Chang'e-5". Figurine Spaceflight101.com
Après avoir atteint la surface lunaire, l'atterrisseur devra se préparer à d'autres travaux en déployant des panneaux solaires, des plates-formes de forage, etc. Ensuite, sa tâche sera de percer des trous et de collecter des échantillons avec le chargement ultérieur de conteneurs dans le module de décollage. À l'issue de cette étape des travaux, le module de décollage, utilisant son propre système de propulsion, retournera en orbite. L'atterrisseur restera sur le satellite naturel de la Terre.
En orbite circumlunaire, le module de décollage devra s'arrimer automatiquement avec celui orbital. Après cela, les conteneurs avec les échantillons seront transférés vers l'appareil retourné. Ensuite, le module orbital avec le véhicule de rentrée pourra changer de trajectoire et se rendre sur Terre. À une certaine distance, relativement petite, de la planète, ils se désamarreront. Le module orbital brûlera dans l'atmosphère, tandis que le module de retour devra atterrir en toute sécurité dans une zone donnée, livrant des échantillons aux scientifiques.
Le lancement de la nouvelle station lunaire automatique est prévu pour novembre de cette année. Toutes les grandes étapes de la mission prendront un temps relativement court, grâce auquel le véhicule de rentrée pourra livrer des échantillons du sol lunaire d'ici la fin de l'année. Le vaisseau spatial Chang'e-5 établira également une sorte de record. Auparavant, les stations automatiques rapportaient de la lune pas plus de quelques centaines de grammes de roche, alors que le programme chinois implique la livraison de 2 kg d'un coup.
Placement du matériel de forage. Figurine Spaceflight101.com
Début juin, des scientifiques chinois ont nommé la zone d'atterrissage des modules de la nouvelle station. L'atterrisseur devra descendre jusqu'au pic Rumker, situé dans la région de l'océan des tempêtes. Cette zone de la surface lunaire est d'origine volcanique et est relativement jeune. Les études sur site et l'étude des échantillons livrés apporteront de nouvelles informations sur l'évolution des processus d'érosion, sur le refroidissement de la roche et sur leur interaction.
Pendant plusieurs années après le retour du module Chang'e-5 avec une charge de sol lunaire à bord, la science et l'industrie chinoises analyseront l'expérience de fonctionnement de la station automatique et en tireront les conclusions nécessaires. À l'avenir, les développements existants seront utilisés pour créer un nouveau complexe similaire, qui aura cependant des tâches légèrement différentes. Pour des raisons évidentes, le développement de la station Chang'e-6 ne commencera pas avant la fin de la mission de novembre.
Selon certains rapports, dans le prochain projet du programme lunaire, la Chine prévoit d'effectuer un atterrissage en douceur d'une station automatique, à bord de laquelle, en plus de son propre équipement fixe, il y aura un nouveau type de rover lunaire. Le lancement d'un tel complexe est toujours prévu pour 2020, mais il n'est pas exclu que la grille des programmes soit adaptée d'une manière ou d'une autre.
La tâche de la prochaine étape du programme lunaire de la RPC pourrait être la préparation d'un vol habité vers un satellite naturel de la Terre. Dans un premier temps, les spécialistes chinois effectueront probablement plusieurs missions de test en utilisant l'automatisation et la télécommande, et ce n'est qu'après cela qu'ils commenceront à développer un vaisseau spatial habité à part entière. Pour des raisons évidentes, le calendrier de ces travaux est encore inconnu et n'est toujours pas prévisible. Apparemment, les premiers travaux dans cette direction ne commenceront pas avant le milieu de la prochaine décennie. Le premier vol habité d'astronautes chinois vers la lune, respectivement, aura lieu encore plus tard.
Début du vol indépendant du module de décollage. Chiffre Chinadaily.com.cn
À ce jour, le programme lunaire chinois a connu un certain succès. Plusieurs stations automatiques à des fins diverses ont déjà été envoyées sur la Lune. Ils ont réussi à effectuer un atterrissage en douceur et à ramener le rover lunaire avec du matériel de recherche à la surface. Dans quelques mois, une station dotée d'équipements pour la recherche sur le sol, ainsi que pour le collecter et l'envoyer sur Terre, ira sur la cible.
Les projets de la famille "Chang'e" ont été créés en élaborant progressivement divers problèmes et en améliorant l'équipement déjà fini avec son changement parallèle pour les tâches et les besoins actuels. Grâce à cela, en environ 7 ans, il a été possible de parcourir un long chemin entre le vol autour de la lune et l'atterrissage en douceur à sa surface. Il a fallu près de trois ans de plus pour préparer la mission, avec le retour du véhicule transportant les échantillons.
La nouvelle mission commencera dans quelques mois, et jusqu'à présent, la Chine a toutes les raisons de compter sur sa réussite. Le retour de l'appareil avec des échantillons du régolithe montrera la justesse des idées sous-jacentes au nouveau projet de station lunaire automatique, contribuera au développement ultérieur de la technologie spatiale et, en outre, fournira de nouvelles informations sur le satellite naturel de La terre. Que ce soit dans le cadre d'un projet, il sera possible de résoudre toutes les tâches définies sera connu dans un proche avenir.
