| Organización | CNSA (China) |
|---|---|
| Programa | Intercambio |
| Campo | Estudio del suelo lunar, astronomía ultravioleta |
| Tipo de misión | módulo de aterrizaje + rover |
| Estado | En suelo lunar |
| Lanzamiento | 1 st de diciembre de 2013( UTC ) |
| Lanzacohetes | Larga Marcha 3B |
| Esperanza de vida |
módulo de aterrizaje : planeado 1 año; actualmente 2047 días (~ 5 años y medio) rover : esperado 3 meses; últimos 959 días (parado desde el 25 de enero de 2014, 42 días después del aterrizaje) |
| Identificador de COSPAR | 2013-070A |
| Protección planetaria | Categoría II (presunta) |
| Misa en el lanzamiento | 3.700 kg (rover 140 kg) |
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| Aterrizaje | 14 de diciembre de 2013( UTC ) |
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Chang'e 3 ( chino :嫦娥 三号 ; pinyin : ) es la tercera misión del programa Chang'e desarrollado en la década de 2000 por la Administración Nacional del Espacio de China (CNSA) y que tiene como objetivo la exploración de la Luna. por dispositivos automáticos .
La 14 de diciembre de 2013, Chang'e 3 presentó un rover (rover) llamado Yutu ( Jade Rabbit ) al noroeste del Mar de las Lluvias . El evento reunió varias primicias en el programa espacial chino : aterrizaje suave en otro cuerpo celeste, el primer robot móvil y la implementación de un generador termoeléctrico de radioisótopos . Tanto el módulo de aterrizaje como el rover llevaban varios instrumentos científicos para analizar el suelo lunar, incluido un telescopio que operaba en el ultravioleta . La misión estaba programada para durar tres meses para el rover y un año para el módulo de aterrizaje. Pero, poco más de un mes después del aterrizaje, Yutu dejó de transmitir por motivos inexplicables o no revelados por la agencia espacial china, luego de recorrer una distancia de 114 metros.
Chang'e 3 es la tercera sonda espacial lanzada por China como parte de su programa de exploración lunar . A diferencia de las dos sondas anteriores, Chang'e 1 (2007) y Chang'e 2 (2010), que habían sido colocadas en órbita lunar, Chang'e 3 lleva un rover (nave espacial) para aterrizar allí. Las especificaciones de la máquina se establecieron ennoviembre de 2009. Dos años más tarde, un prototipo ejecutó con éxito una simulación de la fase de aterrizaje, la parte más delicada de la misión. Y enmarzo de 2012, la construcción de la máquina ha comenzado. Chang'e 3 fue la primera nave espacial en aterrizar en la Luna desde que aterrizó la sonda soviética Luna 24 , que devolvió una muestra de suelo en 1976 .
La sonda espacial Chang'e 3 tiene una masa total de entre 3,7 y 3,8 toneladas , que corresponde a la capacidad de lanzamiento del cohete chino Long March 3B . Consta de un tren de aterrizaje encargado de llevar el conjunto al suelo y un rover lunar (rover).
El módulo de aterrizaje tiene varios tipos de motores que se basan probablemente en motores de cohetes para propulsar líquido, quemando una mezcla de UDMH y tetróxido de nitrógeno . El motor principal del cohete es sin duda el motor de empuje modulable con sistema de regulación de agujas, ya probado en el espacio en el marco de otras misiones chinas. Su empuje puede fijarse en un valor entre 1.500 y 7.500 newtons (N) , amplitud suficiente para permitir un aterrizaje suave, en un satélite cuya gravedad es igual a una sexta parte de la de la Tierra. El empuje se puede ajustar con una precisión de 7,5 Newtons y el motor tiene un sistema de refrigeración activo. Los propulsores están presurizados por un gas inerte. También se utilizan veintiocho pequeños propulsores para pequeñas correcciones de rumbo y para cambios de orientación. Ocho módulos de propulsión, cada uno compuesto por dos propulsores de 150 N y un propulsor de 10 N, están instalados en pequeños paneles que cubren el tren de aterrizaje y permiten estabilizarlo en tres ejes . Otros cuatro propulsores de 10 N están conectados de forma aislada.
Para el aterrizaje, la sonda espacial utiliza varios instrumentos: se utiliza un sistema inercial, al inicio de esta fase, para determinar la trayectoria; luego, al acercarse al suelo, intervienen un altímetro láser y un sensor de microondas para determinar la velocidad y la distancia restante. Cuando la sonda llega a cien metros de la superficie lunar, el ordenador de a bordo utiliza las imágenes proporcionadas por una cámara de descenso y por un sistema de reconocimiento de patrones, para encontrar un campo de aterrizaje libre de obstáculos. El tren de aterrizaje consta de cuatro pies formando un ángulo de 30 ° con la parte central del tren de aterrizaje, reforzado por dos vigas unidas a esta parte central, y están provistos de amortiguadores para resistir el impacto. Los pies están equipados con suelas anchas para evitar hundirse demasiado en el suelo. La masa del módulo de aterrizaje, una vez en suelo lunar, es de 1200 kg . La energía eléctrica se le suministra mediante paneles solares y un generador termoeléctrico de radioisótopos . Se utiliza durante la noche lunar (que dura quince días terrestres), para alimentar las resistencias calefactoras que permiten mantener una temperatura mínima. El rover está bien sujeto al tren de aterrizaje. Una vez que está instalado, se despliegan dos rampas para permitir que el rover descienda sobre suelo lunar.
Instrumentos cientificos
El módulo de aterrizaje lleva varios instrumentos que se utilizarán después de su llegada al suelo lunar:
El rover lunar Yutu ( chino :玉兔 ; pinyin : ; litt. "El conejo de jade ", en referencia al conejo lunar ), es una máquina autónoma con seis ruedas, con una masa de 140 kg, incluida una carga de 20 kg. . útil . 1,5 metros de altura, tiene un mástil que sirve de soporte para la navegación y cámaras panorámicas, así como la antena parabólica utilizada para las comunicaciones con la Tierra. Un brazo articulado se utiliza como soporte para uno de los instrumentos científicos. Tiene una esperanza de vida de 90 días (tres días lunares y tres noches lunares). Su energía es suministrada por paneles solares . El rover entra en modo de espera durante la noche lunar (larga de quince días terrestres) cuando la temperatura desciende a 180 ° C bajo cero y sobrevive gracias a la energía almacenada en sus baterías, sin duda complementada, como sus contrapartes. Unidades de calefacción basadas en isótopos radiactivos de plutonio 238 . El sistema de locomoción utiliza un chasis similar al de los rovers estadounidenses, para facilitar la superación de obstáculos. Cada rueda está motorizada con un motor eléctrico sin escobillas alimentado con corriente continua. El rover está diseñado para viajar una distancia máxima de 10 km y puede explorar un área de 3 km 2 . Puede subir una pendiente de 20 ° y cruzar un obstáculo de 20 cm de altura. Utiliza un algoritmo de Delaunay para analizar las imágenes que proporcionan sus cámaras de navegación y las destinadas a evitar obstáculos, con el fin de deducir la ruta a seguir. Teniendo en cuenta el tiempo de ida y vuelta de una señal de radio (2,5 segundos), se espera que un operador humano también pueda controlarla de forma remota.
Instrumentos cientificos
El rover lleva varios instrumentos:
Chang'e 3 se lanzó el 1 st de diciembre de 2013a las 17 h 30 UTC por cohete Long March 3B desde la base de Xichang . La sonda se insertó en6 de diciembreen una órbita lunar de 100 × 100 km, luego su órbita se redujo en11 de diciembrea 100 × 15 km en preparación para el aterrizaje. Cuando alcanzó su altitud más baja, el motor del módulo de aterrizaje canceló la velocidad y lo colocó a 100 metros sobre el suelo. Se mantuvo a esta altitud mientras llegaba el momento de identificar una zona libre de obstáculos, luego descendió a 4 metros. Luego se apagó el motor y cayó en caída libre, aterrizando a una velocidad de menos de 15 km / h en14 de diciembrea las 13:11 (UTC). Este tiempo correspondió al inicio de un día lunar , que dura catorce días, lo que garantiza el suministro de energía solar y una temperatura relativamente suave.
Poco después, el módulo de aterrizaje desplegó sus paneles solares y una antena parabólica direccional y fue sometido a varios controles. Atado a su parte superior, el rover liberó sus propios paneles y levantó el mástil que sostiene sus cámaras panorámicas y antena parabólica. Los sistemas pirotécnicos tienen sujetadores rotos que lo conectaban al módulo de aterrizaje. Luego de verificar que la inclinación de este último era menor a los 15 ° aceptables y que el terreno no presentaba ningún obstáculo, se desplegó la rampa, el rover ingresó a ella a las 18 h 48 UTC y luego la bajó al suelo. Después de una revisión final, el rover dio sus primeras vueltas a las 20 h 40 .
Ubicación del punto de aterrizaje de Chang'e 3 en relación con el de Lunokhod 1 .
Fotografía tomada por la sonda Lunar Reconnaissance Orbiter que muestra el módulo de aterrizaje Chang'e 3 (flecha grande) y su rover (flecha pequeña).
Los datos topográficos registrados por los orbitadores Chang'e 1 y 2 se utilizaron para elegir el lugar de aterrizaje del Chang'e 3. El lugar elegido es Sinus Iridum , una llanura de lava basáltica que forma una extensión al noroeste de Mare Imbrium (el mar de Lluvia), a 44 ° Norte. El rover fue diseñado para explorar un área de 3 × 3 km durante tres meses. Se espera que los instrumentos del módulo de aterrizaje, el telescopio UV y la cámara UV recopilen datos durante al menos un año.
Primer "día lunar" El14 de diciembreA las 9:40 p.m., siete horas después del aterrizaje, el rover Yutu comienza sus movimientos, fotografiando el módulo de aterrizaje y luego dirigiéndose hacia el norte, hacia el cráter de impacto que detectó al llegar. Al día siguiente, habiendo llegado a diez metros del cráter, se inclina hacia el oeste y, el20 de diciembre, viaja unos veinte metros hacia el sur. Al día siguiente, fotografiado por el módulo de aterrizaje , se dirigió hacia el sur. Tres días después, el contacto con la tierra se interrumpe debido a la primera noche lunar.
Segundo "día lunar" Despertado el11 de enero de 2014, el rover continúa su camino hacia el oeste. El día 13, fotografió un grupo de rocas, llamado Loong (dragón), cerca del cráter Zi Wei , de 450 m de diámetro. Luego se dirige hacia el noreste. El día 15, cuando había recorrido 114 metros y estaba a solo 18 metros del módulo de aterrizaje, se detuvo. El día 16 realizó su primer análisis del suelo, pero el día 25 se detectó una anomalía y cesaron definitivamente sus movimientos.
Los intentos de reactivar el rover se realizan durante el tercer "día lunar" (13-22 de febrero) luego desde el inicio del cuarto (Marzo 14) pero todos siguen sin éxito. El módulo de aterrizaje continúa transmitiendo. Dos años después, enfebrero de 2016, la agencia espacial china está transmitiendo imágenes nunca antes vistas. El rover Yutu dejó de transmitir datos en marzo de 2015. Finjunio 2018, cuatro años y medio después de llegar al suelo lunar, el telescopio ultravioleta del LUT desde el módulo de aterrizaje, continúa proporcionando datos La fuente de tipo radioisótopo (RHU) del módulo de aterrizaje y los paneles solares podrían tener que permitir que el tren de aterrizaje esté operativo para 30 años.
Durante la misión Chang'e 4 , lanzada a finales de 2018 y que tiene lugar desdeenero 2019, China está enviando un nuevo rover a la Luna, esta vez en su lado lejano . Esta actuación marca la primera vez en la historia de la astronáutica.
Con Chang'e 5 , China planea recolectar muestras lunares y transferirlas a la Tierra. Inicialmente programada para 2017, esta misión se pospuso para 2019 debido a una falla del lanzador .
