Пре педесет година овог месеца, НАСА-ина мисија Аполло 8 омогућила је људским очима да први пут директно виде далеку страну Месеца. Земља пуњена кратером коју је посада видела док се петљала око Месеца била је потпуно сакривена до 1959. године, када је совјетска мисија Луна 3 пренијела црно-беле слике сивог пејзажа, празног и готово непромењеног милијарди година. Али очекује се да ће наредно поглавље истраживања на овом необрађеном терену мало подићи дугогодишњу лунарну прашину.
Данас је кинеска ракета Лонг Марцх 3Б поставила свемирски брод који ће покушати прво меко слетање на далеку лунарну страну: Цханг'е-4. Очекује се да ће летјелица пристати негде између 1. и 3. јануара, након петодневног крстарења Месецом, уметања лунарне орбите и неколико корекција курса у припреми за излазак сунца изнад претпостављеног места слетања у кратер Вон Карман крајем децембра.
Откад је покренула свој лунарни пројекат почетком 2000-их, Кина је нагло напредовала и постала је једина нација која је меко слетила (за разлику од намерно погођеног) било шта на Месецу од совјетске мисије за повратак узорка Луна 24 1976. године. роботизовани земљани чамац Цханг'е-3 на Маре Имбриум у децембру 2013. Кина је постала тек трећа земља која је постигла лунарно слетање. Успех је омогућио земљи да поново оформи свемирске летелице произведене истовремено за још амбициознију мисију.
Кина је 2015. године објавила да ће резервни свемирски брод Цханг'е-4, земљани брод и мали ровер, бити кориштен за пионирску мисију за слетање на другу страну Месеца - подвиг који никада није покушао због своје сложености.
Слика слетишта Цханг'е-3 на површини Месеца снимљеног малим ровером, Иутуом, који је ландер размештао после слетања. (Кинеска академија наука / Кинеска национална свемирска управа / Центар за науку и примену за истраживање месеца и дубинских простора) Свемирска летелица, са комбинованом масом од готово четири метричка тона, носиће осам инструмената и научне оптерећења. Ови алати биће коришћени у радио-експериментима са ниским фреквенцијама, користећи предност јединствене радио-тихе далеке стране, коју је Месец оклопио од какофоније земаљских радио сигнала. Научни експерименти на Цханг'е-4 такође ће истражити интеракције честица соларног ветра са површином Месеца, извршити геолошке анализе са тла и спровести минералошке студије реголита и стене.
Вожња ће се придружити првом лунарном експерименту са биосфером, који су осмислили студенти на универзитетима широм Кине, а који се састоји од канистера који садржи јаја свиленог црва, семенке кромпира и Арабидопсис - цветајућу биљку која се широко користи у свемирским истраживањима. Помоћу воде, ваздуха и хранљивих материја за организме научници ће проучавати дисање и фотосинтезу првог живота како би путовали на површину далеке стране.
***
Слетање и управљање свемирским бродом на крајњој страни Месеца посебно је изазовно захваљујући феномену закључавања плима. Земљин гравитациони утицај временом је успорио период ротације Месеца да изједначи време које је потребно да се заврши орбита око Земље. Као резултат тога, иста страна Месеца је увек окренута онима од нас на земљи. За слање команди другој страни, мисија попут Цханг'е-4 захтијева нека иновативна комуникацијска рјешења.
Да би ступила у контакт са свемирским бродом током и после слетања, Кина је у мају лансирала релејни сателит по имену Куекиао са великом параболичком антеном. Сателит је постављен у орбиту хало на стабилној тачки неких 65.000 до 85.000 километара даље од Месеца, познате као друга тачка Лагранге Земља-Месец. Куекиао ужива у непрегледном погледу са обје земаљске земаљске станице и места слијетања Цханг'е-4.
Прва слика снимљена с далеке стране Месеца, откривајући површинске одлике које су се знатно разликовале од ближе стране. Слика је снимљена совјетским свемирским бродом Луна 3 7. октобра 1959. (Публиц Домаин) Али додатни напор да се стигне требало би да вреди. Не само да ће мисија омогућити свемирска осматрања без електромагнетских сметњи са Земље, већ и лунарна далека страна такође обећава увид у историју и еволуцију Месеца и Земље. Научници су деценијама жељели да истражују огромно подручје познато као Басни базен Јужни пол-Аиткен (СПА), које се протеже од Јужног пола до кратера Аиткен.
СПА базен је пречника око 2500 километара и дубок 12 километара, што га чини једним од највећих и најстаријих кратера Сунчевог система. Тло на овом подручју могло би садржавати изложени материјал из дубљег лунарног плашта, истиснут на површину током великих удара пре милијарде година. А имајући у виду да многи астрономи верују да је Месец направљен од истог материјала као и Земља, СПА базен могао би потенцијално да пружи информације о томе како је изгледала прото-Земља, непосредно након теоретизованог судара који је формирао Месец. Нешто након тог судара живот се укоријенио и далека страна Мјесеца може додати неколико комада тој слагалици.
Место слетања, иако није званично потврђено, подразумева се да је јужни под кратера Вон Карман. Брадлеи Јоллифф, професор науке о Земљи и планети са Универзитета Васхингтон у Ст. Лоуису, напомиње да је одабрано место у Вон Карману релативно глатко због древног протока лаве, што нуди сигурније слетање.
Менг Зхигуо, професор на Колеџу науке и технологије за геоексплозију, Универзитет Јилин, и коаутор радова на локацијама за пристајање Цханг'е-4, посебно је заинтересован за могуће увиде које би мисија могла понудити у саставу Луна далека страна омогућила су два спектрометра која лете на свемирском броду, видљиви и блиско инфрацрвени спектрометар за снимање (ВНИС) и спектрометар ниске фреквенције (ЛФС).
„Композиције кратера од крављег базалта пружаће директан доказ о вулкану кобиле далеке лунарне стране, што је корисно за даље разумевање разлике вулкана кобиле између блиске и крајње стране“, каже Менг.
Мали ровер, Иуту (на кинеском значи Јаде Раббит ), након што је распоређен из слета Цханг'е-3. (Кинеска академија наука / Кинеска национална свемирска управа / Центар за науку и примену за истраживање месеца и дубинских простора) У близини лунарне површине налази се мноштво огромних базалтних равница познатих као мариа. Свака кобила је створена вулканским ерупцијама у далекој прошлости, а оне се голим оком могу видети као тамна равна подручја. С друге стране, међутим, има релативно мало Марија. Јединствени пејзаж који ће се Цханг'е-4 сусрести значио је додатне изазове у одабиру места и извршењу слетања.
Мисија би такође могла да продуби наше разумевање формирања стеновитих тела и развоја слојева попут коре, плашта и језгра. „Композиције су [могле] да потичу из различите дубине плитког слоја Месеца, “ каже Менг, „што је важно за разумевање поступка историје о лунарном магм океану и хипотезе глобалне диференцијације“ (што је хипотеза да се прото-Земља сударила са телом величине Марса званим Тхеиа, остављајући систем Земља-Месец да се формира из крхотина).
***
Нажалост, каже Јоллифф, један од главних разлога посете овом подручју Месеца неће бити решен. "Кључни дугогодишњи научни циљ мисије у СПА базену је утврђивање његове старости и састава оригиналних утицајних материјала, који потенцијално садрже стене ископане дубоко са Месеца, вероватно и његов плашт", каже он . "Нажалост, мисија ЦЕ-4 није опремљена за рјешавање ових питања нити ће ићи на посебно добру локацију унутар СПА-а да би се ријешила та питања."
Врста мисије која би заиста могла да пружи слику онога од чега се ствара далека страна захтева захтев за повратком. Јоллифф је предложио такву мисију узорака СПА базена кроз НАСА Нев Фронтиерс програм, али до сада није одобрена таква мисија за финансирање.
Кина припрема припрему за месецни узорак са блиске стране са Цханг'е-5, који је планиран да се покрене пре Цханг'е-4 у новембру 2017. Међутим, неуспешно лансирање у јулу исте године, дугог 5. марта - а ракета тешких дизала која је потребна за веће корисне носивости - одгађала је мисију најраније крајем 2019. године.
Ако све иде у реду са летом Цханг'е-5 у Монс Румкер регион у Оцеанус Процелларум, његово резервно копирање, Цханг'е-6, могло би покушати да се врати узорак на далеку лунарну страну, или евентуално на Месечев јужни пол, на почетком 2020-их. Ширење кинеских планова за роботско лунарно истраживање води ка циљевима које Јоллифф и други заговарају, али за данашњу мисију је све ствар у залеђивању слетања.
„Нагласио бих значај слетања са далеке стране, што ниједна од других земаља које путују у свемир није учинила. Вежбање и управљање мисијом са Земље, на даљину, путем комуникационог сателита, дефинитивно је одскочна даска за кинески свемирски програм “, каже Јоллифф, напомињући да ће Цханг'е-5 брзо уследити. "Ове мисије се одвијају брзо, и то такође показује одлучност овог програма да се крене напријед према евентуалном циљу стављања кинеских астронаута на површину Луна."
Део далеке луне, снимљена од посаде Аполла 8, 24. децембра 1968. (НАСА) Док се Кина припрема за три мисије на површину Месеца у наредних пола деценије, нација ће вероватно постати значајан глобални лидер у истраживању луна. Менг каже да ће подаци мисије Цханг'е-4 бити доступни научницима ван Кине, а свемирска летелица носи инструменте из Немачке и Шведске, као део међународног партнерства које обухвата Холандију и Саудијску Арабију.
„Успешан завршетак ове мисије постаће Кина лидером у међународном истраживању Месеца, “ каже Јамес Хеад, професор геолошких наука на Универзитету Бровн. „[Они] су већ понудили употребу своје релејне сателитске инфраструктуре међународној свемирској заједници“.
Кинеске лунарне мисије су пред таласом поновног таласа за нашег небеског суседа, при чему су НАСА, Европска свемирска агенција, Русија и Индија у наредним годинама радиле на различитим роботизованим мисијама. Кинески планови, међутим, попримају дефинитиван облик са лансирањем раније данас, а планови већ раде на Цханг'е-7, технолошком демонстратору за тестирање изводљивости дугорочних циљева, као што је ин ситу употреба ресурса воденог леда или метала.
„Свака нова мисија на Месец пружа изненађења, каже Хеад. „Цханг'е 4 не само да ће бити монументално техничко достигнуће, већ ће без сумње донијети нова открића и изненађења.“
Андрев Јонес је новинар који извјештава о кинеском свемирском програму, пишући за СпацеНевс, Гбтимес и доприносе гостујућим блоговима у Планетарном друштву. Сједиште му је у Финској.
