chang'e 5

Kiina aikoo tuoda palan Kuuta itselleen

Ma, 01/23/2017 - 13:19 Jari Mäkinen

Laskeutuminen Kuun Maahan näkymättömälle puolelle, näytteen haku Kuun pinnalta ja lopulta taikonauttien lento Kuuhun. Kiinalla on suuria suunnitelmia luontaisen kiertolaisemme suhteen.

Kiina on lisännyt hitaan varmasti aktiivisuuttaan (myös) avaruusalalla, ja nyt se valmistautuu tekemään yhden avaruuslentojen kehittyneisyyttä osoittavan tempun, josta vain Yhdysvallat ja Neuvostoliitto ovat suoriutuneet aikaisemmin: tuomaan näytteen Kuun pinnalta Maahan laboratorioissa tutkittavaksi.

Jos kaikki sujuu suunnitelman mukaisesti, Pitkä marssi 5 -kantoraketti nousee lentoon Wenchangin avaruuskeskuksesta marraskuussa 2017 ja sinkoaa 8,2 tonnia massaltaan olevan Chang'e 5 -aluksen kohti Kuuta.

Se laskeutuu, kairaa näytteen kuuperästä, laittaa sen maahanpaluualuksen sisälle, minkä jälkeen alus laukaistaan pois Kuusta kohti maapalloa, ja lopulta tukevasti suojattu näytekapseli laskeutuu laskuvarjojen varassa Gobin autiomaahan lähelle Kiinan ja Mongolian rajaa. Myös Shenzhou-alukset käyttävät tätä aluetta laskeutumisiin.

Lisähaasteen Chang'e 5:n lentoon tuo se, että näytekapseli ei palaa suoraan Maahan, vaan se kiinnittyy ensin Kuun kiertoradalla emoalukseen, joka tuo kapselin Maahan. Emoalus kuljettaa mukanaan myös itse laskeutujaa: se vie laskeutujan ensin Kuun kiertoradalle, mistä se lähetetään vasta laskeutumaan Kuuhun.

Näin laskeutujasta ja näytekapselista saadaan kevyempiä, vaikkakin lennosta tulee telakoitumisen vuoksi monimutkaisempi.

Alusta ollaan luonnollisesti jo valmistamassa ja otsikkokuvassa on sen maahanpaluukapseli. Se on tyypilliseen tapaan kellon muotoinen, sillä sen litteässä alaosassa on lämpösuojakilpi.

Laskeutumispaikkaa ei ole vielä päätetty, mutta laskeutujan toiminta kestänee vain yhden Kuun päivän ajan, siis noin 14 vuorokautta. Laskeutujan varustaminen siten, että se kestäisi toimintakunnossa myös Kuun kylmän ja pari viikkoa (Maan aikaa) kestävän yön, lisäisi sen massaa ja monimutkaisuutta olennaisesti. 

Kyseessä on ensimmäinen kerta sitten vuoden 1976, kun Kuusta tuodaan näyte Maahan. 1970-luvun alun Apollo-lentojen jälkeen toi tuolloin neuvostoliittolainen Luna 24 noin 170 grammaa kuuperää Kriisien merestä.

Seuraavaksi Kuun kääntöpuolelle

Näytteen hakemisen jälkeen Kiina aikoo laskeutua vuonna 2018 Kuun Maahan näkymättömälle puolelle. Tämä on haastavaa siksi, että sieltä ei ole suoraan radioyhteyttä Maahan, joten aluksen pitää olla hyvin autonominen ja lisäksi Kuuta kiertämään pitää lähettää linkkisatelliitti.

Tämän Chang’e 4 -luotaimen kohteena voi olla esimerkiksi Kuun etelänavan luona olevat kraatterialueet. Jos kumpikin tuleva luotain onnistuu tehtävässään, on tarkoitus vuonna 2020 tuoda näyte Maahan tuolta todella kiinnostavalta alueelta.

Tämä olisi jotain todella uutta; alueella oletetaan olevan paljon vesijäätä, mikä tekisi tulevaisuudessa miehitetyt kuulennot ja -asemat paljon helpommiksi toteuttaa.

Ja kyllä, Kiina haluaa ihan virallisesti myös lähettää aikanaan ihmisiä Kuun pinnalle. Tästä ei kuitenkaan ole tarkkaa aikataulua.

Pitkälle se on kuitenkin jo päässyt siitä, kun maa lähetti ensimmäisen kuuluotaimensa Chang'e 1:n kymmenen vuotta sitten.

Nämä uudet, entistä kunnianhimoisemmat kuulennot ovat osaltaan mahdollisia siksi, että Kiinalla on käytössään uusi, voimakas kantoraketti. Pitkä marssi 5 (kiinaksi Changzheng 5) pystyy lähettämään noin kahdeksan tonnia massaltaan olevan lastin kohti Kuuta, eli Chang'e 5 on juuri ja juuri sen suorituskyvyn rajoissa.

Kuuluotaimien lisäksi raketilla on mahdollista lähettää muita raskaampia lasteja avaruuteen: matalalle kiertoradalle Maan ympärillä se voi singota 25-tonnisen kuorman (kuten esimerkiksi avaruusaseman moduulin) ja geostationaariradalle 14 tonnia olevan satelliitin.

Raketti avaa mahdollisuuksia myös uusille planeettaluotaimille sekä asteroidien tutkimiselle.

Kiinan uusi superraketti testissä: nokka halkesi kahtia

Ke, 06/24/2015 - 18:24 Jari Mäkinen

Kiina on kehittämässä uutta, nykyisin käytössä olevia kantoraketteja olennaisesti raskaampaa rakettimallia, nimeltään Pitkä Marssi 5, ja sen eri osien testaukset ovat jo käynnissä. 

Yksi näistä testattavista osista on raketin nokkakartio, jonka testi sujui juuri toivotulla tavalla: raketin kyydissä olevaa kuormaa laukaisun aikana suojaava nokkakartio halkesi suunnitellusti kahteen puolikkaaseen. Kaikkiaan neljä tonnia painavan ja halkaisijaltaan 5,2-metrisen kartion rakenne on tällainen, jotta sen puolikkaan putoaisivat sivuille turvallisesti pois aiheuttamatta vaaraa itse kantoraketille ja sen kuormalle.

Rahtitila on jopa 54 metriä pitkä ja raketti kykenee kuljettamaan sen sisällä avaruuteen jopa 25 tonnia painavia lasteja. Näin raketti on äreämpi kuin esimerkiksi eurooppalainen Ariane 5.

Vain tällä haavaa maailman voimakkain kantoraketti, amerikkalainen Delta IV Heavy, on tulevaa kiinalaisrakettia suorituskykyisempi, sillä se pystyy nostamaan 28,7 tonnia matalalle kiertoradalle. Tämän vuoden joulukuussa suunnitelman mukana ensilentonsa tekevä Falcon 9 Heavy tulee olemaan kaikkia voimakkaampi, sillä se kykenee laukaisemaan matalalle kiertoradalle peräti 53 tonnia.

Pitkä Marssi 5:n eräs kiinnostavimmista laukaisutehtävistä tullee olemaan kiinalaisten suunnittelema avaruusasema. Aseman keskusmoduuli on tarkoitus laukaista avaruuteen vuonna 2018 ja sitä on aikomus laajentaa vähitellen Kansainvälisen avaruusaseman tapaan. Aseman pitäisi olla valmis vuonna 2022, jolloin sen massa olisi 60 tonnia; ISS:n massa on noin 450 tonnia.

Koska Euroopan avaruusjärjestö ESA neuvottelee parhaillaan kiinalaisten kanssa eurooppalaisavaruuslentäjien lähettämisestä kiinalaisasemalle, on mahdollista että ESA-astronautitkin tulisivat tulevaisuudessa käyttämään uutta kantorakettia.

Raketin oli tarkoitus tehdä ensimmäinen lentonsa ensi vuonna, mutta hanke on kovasti myöhässä ja nyt ensilentoa suunnitellaan vuodelle 2017. Eräs ensimmäisistä lennoista tulee lähettämään matkaan Chang’e-5 -kuualuksen, jonka tehtävänä on tuoda Maahan näyte Kuun pinnalta.

Pitkä marssi 5 -raketin mallikappaleMonikäyttöraketti ja sen serkut

Ennen tätä nyt tehtyä nokkakartiotestiä on raketin ensimmäistä vaihetta testattu kaksi kertaa. Siinä on kaksi kappaletta uusia nestemäistä vetyä ja happea käyttäviä YF-77 -moottoreita. Raketin keskirungon ympärillä on 2-4 apurakettia, jotka käyttävät myös vetyä ja happea ajoaineinaan.

Kaikkiaan Pitkä Marssi 5 olisi 60,5 metriä korkea ja sen laukaisumassa olisi 643 tonnia. Raketti olisi hyvin modulaarinen, eli sitä voisi käyttää apurakettien kanssa tai ilman niitä hyvin eri massaisten hyötykuormien laukaisuun. Se tulisi siten korvaamaan Kiinan nykyiset Pitkä Marssi -perheen kantoraketit CZ-2, CZ-3 ja CZ-4. Nimen CZ tarkoittaa Pitkää Marssia.

Pitkä Marssi 5:n lisäksi tekeillä on kaksi muuta kantorakettia, numerot 6 ja 7.

CZ-6 on itse asiassa Pitkä Marssi 5:n apuraketti, joka sopivilla ylemmillä vaiheilla varustettuna voi toimia kevyenä kantorakettina.

CZ-7 puolestaan on keskiraskas raketti, joka on pitkälti nykyaikaistettu, miehitettyjen Shanzhou-avaruusalusten laukaisussa käytettävä Pitkä Marssi 2F. Suurin uudistus on se, että raketti käyttäisi kerosiinia ja hapettimena nestehappea nykyisin käytettävien kalliiden ja myrkyllisten hydratsiinipohjaisten ajoaineiden sijaan. 

Seiska tulisi myös laukaisemaan matkaan kiinalaisavaruusasemaa huoltamaan lähetettävät miehittämättömät Tianzhou-rahtialukset. Sen ensilennon on tarkoitus tapahtua jo ensi vuonna, jolloin Tianzhou-1 telakoituisi avaruudessa aikaisemmin lähetettävään uuteen, järjestyksessä toiseen Tiangong-pienoisavaruusalukseen.

Uusi tehdas ja laukaisuasema

Koska uusien, suurien rakettiosien kuljettaminen maanteitse laukaisualustalle olisi hankalaa, on Kiinassa tekeillä uusi laukaisukeskus sekä rakettitehdas.

Uusi Wenchangin saarella sijaitseva laukaisuasema on Kiinan eteläisessä Hainanin provinssissa, joka on niin lähellä päiväntasaajaa kuin Kiinassa on mahdollista. Sieltä lähetettävät satelliitit voivat käyttää hyödykseen enemmän maapallon pyörimisliikettä, joten joko samalla raketilla voidaan lähettää painavampi satelliitti tai saman satelliitin lähettäminen vaatii vähemmän ajoaineita.

Rakettien kuljettaminen Wenchangiin tapahtuu laivoilla Tianjiniin jo tehdystä uudesta tuotantolaitoksesta. Suurikokoinen tehdas pystyy teoriassa valmistamaan jopa 30 CZ-5 -kantorakettia vuodessa.

Kiinan kuualus palasi Maahan perjantaina

Pe, 10/31/2014 - 19:56 Jari Mäkinen

Päivitys 1. marraskuuta
Chang'e 5 -koelennon maahanpaluukapseli laskeutui perjantaina illalla onnistuneesti Kiinan Sisä-Mongolian provinssin autiomaahan noin klo 23:55 Suomen aikaa. Alus teki Kuun ohilennon 28. lokakuuta ja lennosta kerrottujen tietojen mukaan kaikki sujui hyvin. Kuvassa on tämän suunnitteilla olevan näytteenhakulennon hieman miehitetyn Shanzhou-avaruusaluksen muotoinen, mutta pienempi laskeutumiskapseli maahanpaluun jälkeen.

Alkuperäinen artikkeli:

Kiina laukaisi tostaina 23. lokakuuta illalla – aikaisin perjantaina 24.10. paikallista aikaa Kiinassa – tuoreimman luotaimensa kohti Kuuta. Kyseessä on miehittämätön lento, jolla testataan tekniikkaa, jonka avulla Chang’e 5 -luotaimen on tarkoitus tuoda vuonna 2017 näyte Kuusta takaisin maapallolle.

Chang’e 5-T1 -nimellä kutsuttua avaruusalusta kuljettanut Long March 3C -kantoraketti lähetettiin matkaan Xichangin laukaisukeskuksesta, joka sijaitsee Kiinan lounaisosassa Sichuanin maakunnassa. Kiinalaisviranomaisten mukaan laukaisu sujui hyvin ja kuualus suuntasi tähtäimessä olleelle radalle kohti Kuuta.

Kahdeksanpäiväisen lennon tärkein tehtävä on paluu takaisin Maahan: luotain lentää Kuun luokse ja Kuun vetovoima linkoaa sen saman tien takaisin kohti Maata, ja samaan tapaan kuin ammoiset Apollo-alukset, joutuu luotain paitsi säätämään paluureittinsä hyvin tarkasti, niin myös selviytymään normaalia voimakkaammasta ilmakehän kitkakuumennuksesta. Luotaimen nopeus ilmakehään iskeytymisen aikaan on noin 11,2 km/s.

Mikäli kaikki sujuu suunnitelman mukaan, laskeutumiskapseli putoaa Kiinan puolella olevan Mongolian autioille alueille.

Kiina on kurottanut pieni askel kerrallaan kohti Kuuta. Se lähetti ensimmäiset luotaimensa Kuuta kiertämään vuosina 2007 ja 2010. Näiden Chang’e 1 ja 2 -luotaimien tehtävänä oli kartoittaa Kuun kamaraa ja testata teknisesti Kiinan taitoja päästä Kuun luokse ja sitä kiertämään.

Viime vuoden joulukuussa Kuun pinnalle laskeutunut Chang’e 3 osoitti, että Kiina pystyy lähettämään luotaimen Kuuhun ja toimimaan siellä. Vaikka itse laskeutuja on jo sammunut, sen mukana Kuuhun mennyt Yutu-kulkija on edelleen toiminnassa – vaikkakin se on myös nyt hiipumassa yli 9 kuukautta kestäneen toiminnan jälkeen. Yutu ei ole kyennyt enää liikkumaan tammikuun jälkeen, mutta jo se, että kulkija on kestänyt näin pitkään, on merkittävä saavutus.

Chang’e 4:n on tarkoitus toistaa kolmosen lento ensi vuonna, eli laskeutua Kuun pinnalle, mutta sen seuraaja Chang’e 5 tulisi siten paitsi laskeutumaan, niin myös sinkoamaan pienellä raketilla näytteen takaisin Maahan. Tämän kaavaillaan tapahtuvan vuonna 2017.

4M matkaa mukana

Kiinalaisraketin ylimpään vaiheeseen oli kiinnitettynä pieni luxemburgilaisyhtiön tekemä 14-kiloinen laite nimeltä 4M, mistä tulee ensimmäinen yksityisesti rahoitettu Kuuhun lähetetty avaruuslento. Ylin vaihe kun tulee seuraamaan kuuluotainta samalla radalla Kuun ympäri ja syöksymään Maan ilmakehään lennon päätteeksi hieman yli kahdeksan vuorokauden kuluttua laukaisusta.

Kyseessä on LuxSpace -yhtiön tekemä laite nimeltä 4M. Se käy siis Kuun luona rakettivaiheen mukana ja sen tärkein tehtävä on lähettää matkan ajan jatkuvasti yhden kilowatin voimakkuudella radiosignaalia 145,980 MHz:n taajuudella, joten radioamatöörit Maan pinnalla voivat kuunnella sitä periaatteessa vaivatta. Radiolaitteiston lisäksi mukana on espanjalaistekoinen säteilymittari.

Yhtiön tavoitteena on lisätä ihmisten kiinnostusta avaruustoimintaan ja osoittaa, että pienelläkin laitteella pystytään lähettämään tietoa Kuun luota Maahan. Laite lähettää kaikkiaan viidenlaista signaalia, ja yhtiö tarjoaa palkintoja kuuntelijoille, jota saavat otettua mahdollisimman paljon ja erilaisia tietoja vastaan; lisätietoja kilpailusta on yhtiön nettisivuilla osoitteessa http://moon.luxspace.lu/contest .

Laitteen nimi 4M on kunnianosoitus LuxSpacen emoyhtiön OHB:n perustajalle Manfred Fuchsille, joka kuoli viime huhtikuussa 75-vuoden ikäisenä. 4M tulee sanoista "Manfred Memorial Moon Mission”.

Kiinan uusin kuuraketti nousee matkaan 24.10. aikaisin aamulla Kiinan aikaa.

Kuvat: Kiinan uusin kuualus nousi matkaan 24.10. aikaisin aamulla Kiinan aikaa; myöhemmin Kuuta ohittaessaan se otti kauniin kuvan Maasta ja Kuusta.