Chang'e 3

Chang'e 3
ID de NSSDC 2013-070A
Objetivo de la misión Luna de la tierraPlantilla: sonda / mantenimiento / objetivo del cuadro de información
Cliente CNSAPlantilla: sonda de Infobox / mantenimiento / cliente
Lanzacohetes CZ-3BPlantilla: sonda Infobox / mantenimiento / cohete portador
construcción
Masa de despegue 3,8 toneladasPlantilla: caja de información sonda / mantenimiento / masa de despegue
Curso de la misión
Fecha de inicio 1 de diciembre de 2013, 17:30 UTCPlantilla: Sonda del cuadro de información / mantenimiento / fecha de inicio
plataforma de lanzamiento Cosmódromo de XichangPlantilla: sonda de cuadro de información / mantenimiento / plataforma de lanzamiento
Plantilla: sonda de Infobox / mantenimiento / historial
 
1 de diciembre de 2013 empezar
 
2 de diciembre de 2013 Transferencia de órbita
 
6 de diciembre de 2013 Alcanzando una órbita lunar
 
14 de diciembre de 2013 Aterrizando en la luna
 
25 de enero de 2014 Fallo de la unidad móvil
 
13 de febrero de 2014 Rover envía datos
 
3 de agosto de 2016 Fallo del rover
 
aprox.2040 Fin de la vida útil prevista de la batería de radioisótopos del módulo de aterrizaje.

Chang'e 3 ( chino 嫦娥 三號 / 嫦娥 三号, Pinyin Cháng'é Sānhào ) es la tercera sonda lunar de la Agencia Espacial Nacional de China (CNSA) como parte del programa lunar de la República Popular China . Las dos sondas anteriores Chang'e 1 y Chang'e 2 eran orbitadores , Chang'e 3 aterrizó con éxito en la luna y dejó caer el rover lunar Jadehase (Yutu,玉兔). El módulo de aterrizaje Chang'e 3 todavía está activo y proporciona datos.

Los nombres se refieren a la diosa china de la luna y su compañera .

Historia de la misión

El 1 de diciembre de 2013 a las 17:30 UTC lanzó el Chang'e 3 a bordo de un cohete del tipo Long March 3B desde el Centro de Lanzamiento de Satélites de Xichang en órbita terrestre. 20 minutos después del despegue, la sonda , que pesa 3,8 t incluido el combustible, se separó del cohete. Desde la órbita terrestre, la sonda giró hacia una órbita de transferencia. El giro a una órbita lunar el 6 de diciembre se preparó con tres maniobras correctivas, luego de una maniobra de frenado se alcanzó una órbita circular alrededor de la luna con una altitud de 100 km. Tras bajar el periseleno a 15 km, otra maniobra de frenado inició el aterrizaje. Durante los últimos 12 minutos del descenso, la sonda actuó de forma completamente autónoma y buscó de forma independiente un lugar de aterrizaje adecuado.

Chang'e 3 (luna)
Chang'e 3 (44 ° 7 ′ 12 ″ N, 19 ° 30 ′ 36 ″ W)
Chang'e 3
Posición de aterrizaje de Chang'e 3 en la superficie lunar
Imagen de Galileo con la posición de aterrizaje de Chang'e 3

El aterrizaje suave tuvo lugar el 14 de diciembre a las 13:11:18 UTC, una órbita antes de lo planeado originalmente y, por lo tanto, 250 km al este del Sinus Iridum en Mare Imbrium a 44.115 ° N 19.515 ° W.Se transmitieron imágenes en vivo del descenso. . Seis horas después, el rover (masa de 140 kg) abandonó el módulo de aterrizaje a través de una rampa. Para generar energía en las noches lunares , Chang'e 3 tiene un generador de radioisótopos a bordo, que se apoya en el día lunar con la energía de los dos paneles solares. El vehículo lunar Jadehase solo tiene paneles solares y no funciona durante las noches de luna llena. Tiene un elemento calefactor de radionúclidos a bordo para protegerse del frío nocturno .

Para apoyar la sonda, China trabajó con la ESA , que proporcionó la red de antenas ESTRACK para recibir las señales de radio y para la fase de vuelo . La ESA también ayudó a determinar la posición durante el aterrizaje. China ahora tiene suficientes instalaciones propias para operar la sonda.

El 25 de diciembre de 2013, el espectrómetro APX (espectrómetro de rayos X inducido por partículas activas) del rover lunar Yutu se utilizó por primera vez para determinar la composición química de la superficie de la luna. Es un espectrómetro de rayos X que determinó la composición química porcentual de las rocas y el regolito lunar mediante espectroscopía de fluorescencia de rayos X y emisión de rayos X inducida por partículas ( PIXE ).

Entre el 27 de enero y el 13 de febrero de 2014, aparecieron informes de los medios sobre el mal funcionamiento del rover Yutu y problemas para reactivarlo después de la segunda noche lunar. Sin embargo, fue posible restablecer el contacto con el dispositivo. El 10 de marzo de 2014, después de la tercera noche lunar, Yutu informó nuevamente desde su puesto permanente.

El 3 de agosto de 2016 se anunció que Jade Bunny finalmente desea "buenas noches". Aunque Yutu fue diseñado para solo tres meses, el rover exploró la luna durante 31 meses.

El Telescopio Ultravioleta (LUT) basado en la Luna de los Observatorios Astronómicos Nacionales de la Academia de Ciencias de China en el módulo de aterrizaje, por otro lado, todavía está activo (a partir de agosto de 2021). Dado que está instalado en una cámara para proteger contra el polvo lunar cargado electrostáticamente , cuya escotilla se cierra al amanecer y al atardecer (el polvo lunar se eleva cada vez más en los bordes claro-oscuro) hasta ahora no ha habido depósitos de polvo en el espejos del telescopio Ritchey-Chrétien-Cassegrain . El 238 Pu en la batería de radionúclidos del módulo de aterrizaje debería durar unos 30 años y, a menos que ocurran incidentes imprevistos, los astrónomos podrían hacer sus observaciones en el rango casi ultravioleta (400-300 nm) durante todo este tiempo .

Para la misión Chang'e 3, el sistema TT&C del programa lunar se amplió en los años 2009-2012 para que las estaciones militares del espacio profundo en Kashgar y Giyamusi se dirijan a dos objetivos diferentes al mismo tiempo, es decir , puedan controlar el módulo de aterrizaje y el rover al mismo tiempo. El ángulo de visión del telescopio ultravioleta se puede cambiar mediante un espejo plano montado delante de la abertura de incidencia de luz y que puede pivotar libremente mediante una suspensión cardánica . Cuando los astrónomos quieren examinar un determinado objeto en el espacio, informan a las estaciones del espacio profundo a través del centro de control de satélites de Xi'an , que luego emiten los comandos de control apropiados. El sensor AIMO CCD fabricado por la británica e2v (anteriormente English Electric Valve Company , desde 2017 Teledyne e2v ) envía las imágenes grabadas cada vez que hay contacto visual con China a las estaciones terrestres civiles en Miyun y Kunming , que están asignadas durante las misiones lunares. recibir el tráfico de enlace descendente de las cargas útiles científicas.

Resultados

Imagen LRO con la ubicación del aterrizaje en el límite entre el suelo de basalto más oscuro y más claro
Imagen de LRO del 25 de diciembre de 2013 con el módulo de aterrizaje (flecha grande) y el rover (flecha pequeña)
Cráter Zi Wei, cuyo borde oriental ha sido estudiado

A través de las grabaciones espectrográficas de la superficie lunar, tomadas en 1994 por la sonda Clementine de la NASA , en 1998/99 por Lunar Prospector (también NASA), en 2008/2009 por Chandrayaan-1 de la Organización de Investigación Espacial de la India y sobre todo por Chang'e 1 y Chang Cuando se hicieron 2 , uno ya tenía una idea bastante clara de la composición mineralógica de las capas superiores de la luna. El lugar de aterrizaje de Chang'e 3 se eligió cuidadosamente en el borde de un pequeño cráter de solo 27-80 millones de años (relativamente reciente) con un diámetro de aproximadamente 450 m, donde el impacto del meteorito en ese momento arrojó material desde 40- 50 m de profundidad a la superficie tendría. En el lado este de este cráter, oficialmente llamado Zǐwēi (紫微, literalmente “Área Prohibida Púrpura”, que significa “Área del Palacio Imperial”) desde el 5 de octubre de 2015 , el Rover Yutu cubrió un total de 114 metros. Durante su viaje, la Liebre de Jade se acercó al borde del cráter en un curso más o menos en forma de J, deteniéndose 8 veces para tomar medidas, además de paradas ocasionales para tomar fotografías.

Entre 2015 y 2020, numerosos geólogos observaron los datos proporcionados por el radar de penetración terrestre del rover. Pronto quedó claro que debajo del lugar de aterrizaje había una capa de regolito de dos a tres metros de espesor , seguida de una capa de basalto mucho más gruesa con una cantidad notablemente grande de óxido de titanio. Debajo, dentro del rango de medición de 140 metros de profundidad, después de otra capa de regolito, hay una segunda capa de basalto con una composición diferente. Después de un análisis más detallado de los datos, Yuan Yuefeng (袁悦锋) y Zhu Peimin (朱培民) de la Universidad China de Geología en Wuhan publicaron un artículo en Geophysical Research Letters el 17 de agosto de 2020 , en el que demostraron que la primera capa de basalto consiste de tres, cada uno de 8 a 12 m de espesor de flujos de lava, que se remontan a eventos de la era Eratosténica hace unos 1.100 a 3.100 millones de años. La segunda capa de basalto debajo de la capa intermedia de paleorregolita, cuyo comienzo pudieron establecerse a una profundidad de 55 m, consiste en lava de la Edad Imbria hace unos 3,1 a 3,8 mil millones de años, que fluyó en la dirección opuesta a la Sur.

Particularmente interesantes son los resultados de las grabaciones espectrográficas que el rover realizó en cuatro puntos con la ayuda de su espectrómetro infrarrojo ( Espectrómetro de imágenes del infrarrojo cercano y visible o VNIS) y su espectrómetro de rayos X de partículas alfa ( X inducido por partículas activas). espectrómetro de rayos o APXS) que hizo la superficie lunar. Se detectaron los principales elementos hierro , titanio , magnesio , aluminio , silicio , potasio y calcio , así como algunas sustancias traza. La composición porcentual del suelo en términos de óxido ferroso (extremadamente alto), óxido de calcio (alto), dióxido de titanio (medio), óxido de aluminio (poco) y dióxido de silicio (muy poco) contrasta fuertemente con las muestras de suelo obtenidas por The Apollo. Los astronautas fueron traídos de regreso a la Tierra, pero correspondieron a lo que esperaban los investigadores de Ling Zongcheng (凌宗成) del Instituto de Ciencias Espaciales de la Universidad de Shandong después de las imágenes tomadas por las sondas anteriores desde la órbita lunar para este lugar. Esto mostró la utilidad del reconocimiento de largo alcance en toda el área utilizando sondas orbitales y demostró su confiabilidad.

El lugar de aterrizaje se llamó oficialmente Guǎnghán Gōng (廣寒宮 / 广寒宫 - "Palacio del Gran Frío") el 5 de octubre de 2015 , en honor al palacio de la luna en la mitología china, en el que vivían Chang'e y Yutu.

La determinación de la densidad del radical hidroxilo en la atmósfera o exosfera muy fina de la luna trajo un resultado bastante desagradable . Wang Jing (王 竞) de la Estación Xinglong de los Observatorios Astronómicos Nacionales de la Academia de Ciencias de China , junto con varios colegas, analizaron el espectro del fondo en 498 imágenes tomadas por el Telescopio Ultravioleta (LUT) con base en la Luna durante la luna. días de estrellas brillantes como lo habían registrado Thuban , Kochab , etc. La línea espectral del radical OH, que se crea por el impacto de la radiación ultravioleta en las moléculas de agua generadas por el viento solar, está a 308,7 nm, es decir, en el rango de observación del sensor CCD en el telescopio de 15 cm. Después de procesar los datos y eliminar las fuentes de error, el grupo de Wang Jing llegó a la conclusión de que hay menos de 10,000 radicales hidroxilo por centímetro cúbico en la exosfera de la luna, es decir, 2 órdenes de magnitud menos que los 1,000,000 de radicales que se encuentran en Remote. observaciones con el telescopio espacial Hubble , y 6 órdenes de magnitud menos de lo que encontró el orbitador lunar indio Chandrayaan-1 . Esto significa que hay, al menos en el Palacio del Gran Frío, significativamente menos agua en la luna de lo que se suponía anteriormente.

Con una microbalanza de cristal de cuarzo montada en el módulo de aterrizaje, desarrollada por Yao Rijian (姚 日 剑), Wang Yi (王 鹢) y otros en 2009 en el Instituto de Investigación 510 de la Academia China de Tecnología Espacial en Lanzhou , la cantidad de la sonda El polvo lunar medido depositado, financiado por la Fundación Nacional de Ciencias Naturales y, desde 2016, por el Departamento de Desarrollo de Armas de la Comisión Militar Central . Después de un análisis exhaustivo y una consideración de las características especiales del módulo de aterrizaje, los científicos del grupo de investigación de polvo lunar en el Instituto 510 (510 所 月 尘 测量 技术 研究 团队) publicaron sus resultados en el Journal of Geophysical Research : Planets el 2 de agosto de 2019. . A una altura de 190 cm sobre la superficie lunar en el norte de Mare Imbrium , se depositaron 0,0065 mg de polvo lunar por centímetro cuadrado en el módulo de aterrizaje inmóvil durante doce días lunares (es decir, "volado" puramente por el viento solar), que corresponde a una tasa de deposición anual de alrededor de 21,4 μg / cm². Esta fue la primera vez que estas mediciones a largo plazo se llevaron a cabo directamente en la superficie lunar y no desde la órbita. Los datos obtenidos ahora se incorporarán a las medidas de protección contra el polvo para futuras sondas lunares en la Academia China de Tecnología Espacial.

Para enero de 2016, se habían publicado 35 gigabytes de material de imagen que se habían grabado con las cámaras de Lander y Rover.

Ver también

literatura

  • Chang'e-3. En: Bernd Leitenberger: Con sondas espaciales a los espacios planetarios: Nuevo comienzo hasta hoy de 1993 a 2018 , Edición Raumfahrt Kompakt, Norderstedt 2018, ISBN 978-3-74606-544-1 , pp. 357–362

enlaces web

Evidencia individual

  1. Leonard David: China prepara el primer vehículo lunar para su lanzamiento este año. space.com, 19 de junio de 2013, consultado el 19 de julio de 2013 .
  2. Viaje espacial: la sonda china está programada para aterrizar en la luna en 2013. spiegel.de, 29 de agosto de 2013, consultado el 29 de agosto de 2013 .
  3. Lanzamiento de la sonda lunar china Chang'e 3. Radio China International, 2 de diciembre de 2013, consultado el 1 de diciembre de 2013 .
  4. Chang'e-3 entrando en foco. En: lunarenterprisedaily.com. 23 de abril de 2013, consultado el 11 de agosto de 2021 .
  5. Martin Holland: La misión de aterrizaje lunar de China comenzó con éxito. heise online, 2 de diciembre de 2013, consultado el 3 de diciembre de 2013 .
  6. China lanza el rover 'Jade Rabbit' en la primera misión de alunizaje. collectSPACE, 2 de diciembre de 2013, consultado el 3 de diciembre de 2013 .
  7. Günther Glatzel: Chang'e 3 camino a la luna. Raumfahrer.net, 1 de diciembre de 2013, consultado el 3 de diciembre de 2013 .
  8. 孙泽洲 从 “探 月” 到 “探 火” 一步 一个 脚印. En: cast.cn. 26 de octubre de 2016, obtenido el 10 de mayo de 2019 (chino).
  9. a b heise online: rover chino "Jadehase": Cientos de fotos de la luna publicadas. En: Heise Online. Consultado el 29 de enero de 2016 .
  10. Imágenes de la cámara de descenso
  11. Video de dejar el módulo de aterrizaje, CCTV
  12. Página espacial de Gunter: Chang'e 3 (CE 3) / Yutu. Consultado el 23 de diciembre de 2013.
  13. Lanzamiento de la nave espacial "Chang'e 3". China da el visto bueno para el primer alunizaje. RP-online, 1 de diciembre de 2013, consultado el 1 de diciembre de 2013 .
  14. Ralph-Mirko Richter: El rover lunar Yutu entrega los primeros datos científicos. Raumfahrer.net, 6 de enero de 2014, consultado el 6 de enero de 2014 .
  15. Zhang Hong: El rover lunar Jade Rabbit puede estar más allá de la reparación, sugieren los medios de comunicación. South China Morning Post, 27 de enero de 2014, consultado el 27 de enero de 2014 .
  16. El vehículo lunar chino "Jadehase" está roto. ( Recuerdo del 26 de febrero de 2014 en Internet Archive ). En: 02elf Abendblatt. 12 de febrero de 2014.
  17. dpa , Xinhua : El "Conejito de Jade" de China revivió en la luna. Heise en línea , 13 de febrero de 2014, consultado el 13 de febrero de 2014 .
  18. ^ Günther Glatzel: Yutu envía de nuevo. Raumfahrer.net, 13 de febrero de 2014, consultado el 13 de febrero de 2014 .
  19. a b Jadehase Yutu ofrece los primeros resultados científicos. En: Estrellas y espacio . 5/2014, págs. 14-15 (en línea ).
  20. Los fanáticos lamentan la pérdida del vehículo lunar chino "Yutu". En: orf.at. 3 de agosto de 2016. Consultado el 3 de agosto de 2016.
  21. ^ Telescopio ultravioleta de base lunar (LUT). En: nao.cas.cn. Consultado el 11 de agosto de 2021 .
  22. 月 表 最强 “打工 人” —— 嫦娥 四号 从 地球 出发 两 周年 啦! En: clep.org.cn. 8 de diciembre de 2020, consultado el 9 de diciembre de 2020 (chino).
  23. Wang Jing et al.: Operación de 18 meses del telescopio ultravioleta basado en la Luna: un rendimiento fotométrico altamente estable. En: arxiv.org. 6 de octubre de 2015, consultado el 17 de mayo de 2019 .
  24. Helga Rietz: Polvo flotante en la luna. En: deutschlandfunk.de. 1 de agosto de 2012, consultado el 17 de mayo de 2019 .
  25. ^ Ralph L. McNutt: Sistemas de energía de radioisótopos: estado de Pu-238 y ASRG y el camino a seguir. En: lpi.usra.edu. 8 de enero de 2014, consultado el 17 de mayo de 2019 .
  26. ^ A b Andrew Jones: El telescopio de China en la Luna todavía está funcionando y podría funcionar durante 30 años. En: gbtimes.com. 5 de junio de 2017, consultado el 17 de mayo de 2019 .
  27. Wang Jing et al.: Calibración fotométrica en un telescopio ultravioleta basado en la Luna para sus primeros seis meses de operación en la superficie lunar. En: arxiv.org. 12 de diciembre de 2014, consultado el 23 de mayo de 2019 .
  28. Consulte Sensor CCD AIMO de alto rendimiento con iluminación trasera CCD42-10. En: e2v.com. Consultado el 23 de mayo de 2019 .
  29. 40 米 射 电 望远镜 介绍. En: ynao.cas.cn. 6 de enero de 2012, consultado el 23 de mayo de 2019 (chino).
  30. a b Ling Zongcheng et al.: Investigaciones composicionales y mineralógicas correlacionadas en el lugar de aterrizaje de Chang'e-3. En: nature.com. 22 de diciembre de 2015, consultado el 2 de mayo de 2019 .
  31. término "Ziwei - 紫微". En: www.zdic.net. Consultado el 18 de junio de 2019 (chino).
  32. término "Ziweiyuan - 紫微 垣". En: www.zdic.net. Consultado el 18 de junio de 2019 (chino).
  33. 黄 堃: “嫦娥” 落月 之 地 真 成了 “广寒宫”. En: xinhuanet.com. 12 de noviembre de 2015, consultado el 2 de mayo de 2019 (chino).
  34. Zi Wei. En: planetarynames.wr.usgs.gov. 5 de octubre de 2015, consultado el 2 de mayo de 2019 .
  35. El nombre se deriva, como el de los dos cráteres de la vecindad, de las " Tres Áreas " (垣, Pinyin Yuán ), término que se utiliza al menos desde la primavera y el otoño para las regiones del cielo que Originalmente tenía un terraplén bajo, no muy diferente a la pared de un cráter, significaba que el distrito de la ciudad estaba delimitado. La sílaba Wēi (微) especifica esta área como "oculta al público", y los muros de tierra (muros posteriores) se marcaron como pertenecientes a la familia gobernante con color púrpura o arcilla roja (紫, Pinyin ). Por lo tanto, "Ziwei" también se ha utilizado como una expresión para el palacio de un miembro de la familia imperial o príncipe feudal desde la dinastía Tang . Dado que el Emperador de Jade no vive en la luna, sino en el palacio celestial , el cráter es simplemente un área demarcada que no es accesible para la gente común. 罗 竹 风 (主编):汉语大词典.汉语大词典 出版社, 上海 1994 (第二 次 印刷). 第二 卷, pág. 1093; 第三 卷, pág. 1049; 第九卷, pág.820.
  36. Mike Wall: La historia de la Luna es sorprendentemente compleja, Hallazgo de un rover chino. En: space.com. 12 de marzo de 2015.
  37. Xiao Long et al.: Un joven terreno de múltiples capas del norte de Mare Imbrium revelado por la misión Chang'E-3. En: science.sciencemag.org. 13 de marzo de 2015, consultado el 15 de marzo de 2020 .
  38. 嫦娥 三号 探测 数据 再获 新 成果 : 雨 海 北部 具有 多 期 年轻 熔岩 流. En: cnsa.gov.cn. 3 de septiembre de 2020, consultado el 7 de septiembre de 2020 (chino).
  39. yuan Yuefeng et al.: Nuevas restricciones en los perfiles de Young Lava Flow en el Northern Mare Imbrium. En: agupubs.onlinelibrary.wiley.com. 17 de agosto de 2020, consultado el 7 de septiembre de 2020 .
  40. 高 层次 人才. En: apd.wh.sdu.edu.cn. 7 de septiembre de 2018, consultado el 3 de mayo de 2019 (chino).
  41. Nadja Podbregar: rocas lunares desconocidas. En: Wissenschaft.de. 22 de diciembre de 2015, consultado el 2 de mayo de 2019 .
  42. Guang Han Gong en el Diccionario geográfico de la nomenclatura planetaria de la IAU (WGPSN) / USGS
  43. 中国科学院 大学 王 竞 研究员: 月 基 天文 与 伽玛 暴 , 黑洞. En: phys.obenu.edu.cn. 14 de noviembre de 2017, obtenido el 17 de mayo de 2019 (chino).
  44. Heike Westram: Hielo eterno en cráteres helados. En: br.de. 17 de enero de 2019, consultado el 17 de mayo de 2019 .
  45. ↑ Los investigadores encuentran hielo en el polo norte lunar. En: zeit.de. 2 de marzo de 2010, consultado el 17 de mayo de 2019 .
  46. Wang Jing et al.: Una restricción sin precedentes sobre el contenido de agua en la exosfera lunar iluminada por el sol vista por el telescopio ultravioleta basado en la luna de la misión Chang'e-3. En: arxiv.org. 15 de febrero de 2015, consultado el 17 de mayo de 2019 .
  47. ¿Existe una atmósfera en la Luna? En: nasa.gov. 12 de abril de 2013, consultado el 17 de mayo de 2019 .
  48. 姚 日 剑 、 柏树 、 王先荣 、 王 鹢 、 颜则东:一种 微小 尘埃 的 测量 方法. En: patents.google.com. 30 de junio de 2010, obtenido el 21 de septiembre de 2019 (chino).
  49. 月 尘 测量 仪 : 揭开 月亮 女神 的 神秘 面纱. En: zhuanti.spacechina.com. 18 de diciembre de 2013, consultado el 21 de septiembre de 2019 (chino).
  50. Detian Li, Yi Wang et al.: Mediciones in situ de polvo lunar en el sitio de aterrizaje Chang'E - 3 en el norte de Mare Imbrium. En: Revista de Investigación Geofísica: Planetas. 124, 2019, pág.2168, doi : 10.1029 / 2019JE006054 .
  51. 我国 科研 人员 成功 实现 对 月球 表面 月 尘 累积 质量 的 测量. En: clep.org.cn. 20 de septiembre de 2019, obtenido el 21 de septiembre de 2019 (chino).