Úton a Hold felé a kínai szonda
(Rovat: Kína a világűrben, Távoli világok kutatói - 2018.12.07 19:35.)

A Csang'e-4 (Chang'e-4) a második leszálló űreszköz Kínából a Holdhoz, az égitest tőlünk sosem látható oldalára szeretnék juttatni – az űrkutatás történetében először.

A Csang'e-4 december 7-én, magyar idő szerint 19:24-kor startolt egy Hosszú Menetelés-3B rakétával, a déli Szecsuán tartományban fekvő Hszicsangból (Xichang). Ugyanezen az indítóhelyen kezdődött Kínának a Hold kutatását célzó űrprogramja a Csang'e-1 űrszonda 2007-es startjával. Ez több mint egy éven át az égitest körüli pályáról végezte megfigyeléseit, feltérképezte a Holdat, majd végül a felszínébe csapódott. A Csang'e-2 2010 októberében állt pályára – mint a sorozat összes többi tagja, ez is Hszicsangból. Eredetileg az első szonda tartalékának épült, annak feladatait folytatta. Még részletesebb méréseket végzett, nagyobb felbontású képeket készített a Hold körüli pályáról, a majdani leszállóhelyek kijelöléséhez szükséges információt gyűjtött. Dolga végeztével, mintegy ráadásként a Holdtól messze irányították, és 2012 vége felé „meglepetés-közelképeket” készített a Toutatis kisbolygóról, alig több mint 3 km-es távolságból – miközben a Földtől 7 milló km-re tartózkodott.

A módszeresen felépített, egyre ambiciózusabb szondákat felvonultató kínai holdprogram következő lépése a Csang'e-3 indítása volt, szinte pontosan 5 évvel ezelőtt, 2013. december 1-jén. Az űreszköz sima leszállást hajtott végre a Holdon, és egy kis holdjárót (Jütu, Yutu) is magával vitt. Ez 1976, a szovjet Luna-24 óta az első ember készítette eszköz volt, amely ilyen leszállási műveletet hajtott végre. Bár a rover idő előtt meghibásodott és így nem tudott akkora távolságot megtenni, amekkorát reméltek tőle, az egy helyben maradó leszállóegység és a holdjáró műszereivel végzett mérések is sikeresek voltak. (A kínai holdprogram állomásait olvasóink felidézhetik korabeli cikkeink segítségével, közülük egy válogatást a lap alján találnak. – A szerk.)

A most indított Csang'e-4 programja valójában a 3-as számú szonda sikerén alapul. Az űreszköz építéséhez alapvetően a Csang'e-3 tartalék példányát vették alapul. Ugyanúgy egy leszállóegységet és egy holdjárót tartalmaz, de a tudományos műszerezettségét megújították. Az igazi „nagy dobás” azonban az, hogy az űreszköz a Hold túlsó oldalán éri majd el az égitest felszínét. Ezt eddig még soha egyetlen holdi űreszközzel nem kísérelték meg.

Mi az a túlsó oldal, és miért olyan nagy dolog leszállni ott? Az árapályerők miatt bolygónk egyetlen holdja kötött keringést végez a Föld körül. Ez azt jelenti, hogy a tengely körüli forgásának periódusa megegyezik a keringési periódusával: miközben megkerül bennünket, a Föld felé mindig ugyanazt az „arcát” mutatja. Hogy mi látható a Hold átellenes, tőlünk sosem megfigyelhető oldalán, arról először csak az űrkorszakban értesülhettünk. Az első űrszonda, amely képeket készített és továbbított a Hold túlsó feléről, az 1959-ben indított szovjet Luna-3 volt.

Fent a Luna-3 legelső, űrtörténelmi, bár mai szemmel nézve természetesen nagyon kezdetleges képe a Hold túlsó oldalától. Alatta az amerikai Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) felvételeiből összeállított mozaikkép. (Összehasonlítható képek: NASA)

A Hold túlsó oldalát nem csak a szemünk és a távcsöveink elől rejti el a Hold kötött keringése. Az ott tartózkodó űreszközzel a közvetlen rádiós kapcsolattartás is lehetetlen. Ezért a Csang'e-4 sikeres programjának egyik alapfeltétele, hogy működjön egy adatátjátszó űrszonda, amely képes az információ-továbbításra a Hold túlsó oldala és a Föld között. Erre szolgál az idén májusban elindított Csüecsiao (Queqiao), amely Föld–Hold rendszer L2 Lagrange-pontja környékén, a Holdtól 65 ezer km távolságra állomásozik.

A Csüecsiao reléműhold. (Fantáziakép: CNSA / LROC)

A Csang'e-4 kijelölt leszállóhelye a magyar származású Kármán Tódorról elnevezett Von Kármán-kráter (hozzávetőleges koordinátái: déli szélesség 45°, keleti hosszúság 175°), amely a Déli-sarki Aitken-medence területén fekszik. Ez egy hatalmas, idős, becsapódásos eredetű medence (átmérője 2600 km, mélysége 13 km), ahol a Hold mélyebb rétegeinek geológiai vizsgálata is lehetővé válik. Az űrszonda tudományos feladatai közé tartozik többek között a felszíni hőmérséklet folyamatos mérése, a kőzetek összetételének meghatározása, de például a kozmikus sugárzás, a napkorona vizsgálata, sőt alacsony frekvenciás rádiócsillagászati mérések végzése is. Ez utóbbihoz épp a Hold túlsó oldala és az égitest árnyékoló hatása teremti meg az ideális feltételeket, hiszen bolygónk környezetében bárhol máshol közbeszólna a civilizációs eredetű rádiós háttérzaj.

Az LRO felvétele a 180 km átmérőjű Von Kármán-kráterről. (Kép: NASA / LROC)

A felszínre leszálló egység, a rover, sőt még az adatárjátszó űrszonda is helyet ad különféle tudományos műszereknek. Ezek részben nemzetközi együttműködésben készültek. A Csüecsiao például a holland–kínai együttműködésben folyó rádiócsillagászati kísérleti programban (Netherlands–China Low-Frequency Explorer, NCLE) vesz részt, 80 kHz és 80 MHz közötti frekvencián vizsgálva az égboltot. (A kísérletek majd csak akkor indulnak be, ha a Csang'e-4 elsődleges küldetése lezajlott, hiszen az adatátjátszó szonda elsődleges feladata a kommunikáció biztosítása.) Az 1,2 tonnás leszállóegységen a környezetről képet alkotó kamerák, a napkitöréseket vizsgáló spektrométer és egy neutron-dózismérő kapott helyet. Ez utóbbi német fejlesztésű. Repül továbbá egy 3 kg-os kísérleti egység, amelyen belül növényi magvakat terveznek kikeltetni, és selyemhernyókat tenyészteni. Ha minden jól alakul, akkor ez a kicsi és egyszerű zárt biológiai rendszer egy ideig működőképes maradhat. Belülről mindenesetre egy miniatűr kamera közvetíti majd az eseményeket. A 140 kg-os rover felszereltségének része egy panorámakamera, egy a felszín alatti mélyebb rétegek vizsgálatára alkalmas radar, egy látható és közeli infravörös tartományban működő spektrométer, egy a napszél és a holdfelszín anyagának kölcsönhatását vizsgáló (svéd fejlesztésű) berendezés.

A nagy esemény, a Hold túloldalán való landolás tervezett időpontja január eleje, az ottani, közel két hétig tartó nappal kezdete lesz.

Kína következő lépése a Csang'e-5 holdszonda lesz, amely az eddig említett űreszközökre és a 2014-ben a Holdat megkerülve sikeresen visszatérő Csang'e-5-T1 tesztszonda eredményeire építve, kőzetmintát hoz majd a Földre a Hold felszínéről. Ha minden a tervek szerint alakul, a Csang'e-5 repülése a jövő év vége felé várható.