eRomfart 2020-057, Norsk Astronautisk Forening, 24.11.2020
Bildene tilhører en nyhetsnotis sendt på epost til medlemmer av Norsk Astronautisk Forening. Dersom du ikke er medlem, men ønsker å motta disse epostene og nyte godt av våre øvrige tilbud, kan du melde deg inn via vårt elektroniske innmeldingsskjema.
Chang'e 5 på vei til å hente prøver fra Månen
Av Øyvind Guldbrandsen
Den kinesiske romsonden Chang'e 5 er på vei til Månen, etter en vellykket Lang Marsj 5-oppskyting fra Wenchang-romsenteret. Formålet med Chang'e 5 er å bringe prøver fra Månens overflate tilbake til Jorden, hvor de skal studeres i spesielt innredede laboratorier.
Chang'e 5 er utstyrt med boreutstyr som skal kunne hente prøver fra ned til 2 meter under overflaten. Kinesiske forskere håper at Chang'e 5 skal bringe 2 kg prøver tilbake til Jorden. Disse skal returneres i en egen kapsel som skal lande i Indre Mongolia i midten av desember.
Wenchang-romsenteret ligger på den store øya Hainan utenfor kysten av syd-Kina. Oppskytingen startet kl. 21:30 norsk tid mandag 23. november 2020.
Om ferden lykkes vil det være første gang prøver blir brakt tilbake fra Månens overflate siden Sovjetunionens romsonde Luna 24 returnerte med 170 g boreprøver i 1976. Seks bemannede, amerikanske Apollo-fartøy og tre ubemannede sovjetiske Luna-sonder landet og returnerte fra Månen i årene 1969-1976. Siste Apollo-ferd til Månen var i 1972.
Chang'e 5 har en masse på 8,2 tonn og består av en banedel, også kalt serviceseksjon, med en returkapsel, og et landingsfartøy, som igjen består av et nedstigningstrinn og et oppstigningstrinn. Sonden ble først sendt inn i en meget avlang bane rundt Jorden, før Lang Mars 5-rakettens tredjetrinn ble koblet fra. Det kommende døgnet skal sonden bruke egne rakettmotorer til å bli sendt inn i en bane mot Månen.
Skjematisk fremstilling av ferden til Chang'e 5. Om den lykkes vil landingsdelens oppstigningstrinn bli det første som automatisk kobler seg sammen med et fartøy i bane rundt Månen, samme prinsipp som ble benyttet av de bemannede Apollo-romfartøyene. Som med Apollo og Chang'e, ble de sovjetiske måneretursondene i Luna-serien sendt inn i kretsløp rundt Månen før landingen ble innledet. Men de ble etterpå sendt direkte tilbake til Jorden, uten å gå inn i månebane først. (Planetary Society)
Lang Marsj 5, også kjent som Chang Zheng 5 eller CZ-5, er Kinas kraftigste operative bærerakett, og den tredje kraftigste i verden, etter de amerikanske Falcon Heavy og Delta IV Heavy. Den har vært skutt opp seks ganger, inkludert en mislykket i 2017 og en med totrinnsvarianten 5B sist mai. Den mislykkede oppskytingen forsinket Chang'e 5 med tre år. Forrige Lang Mars 5-oppskyting var med Mars-sonden Tianwen-1, sist juli. Raketten består av to kjernetrinn (andre- og tredjetrinn) som forbrenner flytende hydrogen og oksygen, og fire førstetrinn påspent andretrinnet som forbrenner parafin og flytende oksygen.
Lang Marsj 5-raketten før oppskytingen 23. november. Oppskytingen startet kl. 21:30 norsk tid, eller 04:30 den 24. november kinesisk tid. (CNSA/CGTN)
Direktebilder fra et bakoverrettet kamera på tredjetrinnet etter at det har sendt sonden inn i en meget avlang bane rundt Jorden, som ses i bakgrunnen. (CNSA/CGTN)
Etter å ha gått inn i kretsløp rundt Månen skal landingsdelen til Chang'e 5 kobles fra og lande i Mons Rümker-området i Oceanus Procellarum, som er det største såkalte havet på Månen. Disse mørke områdene på Månen, som man for lenge siden trodde var hav, er egentlig sletter av størknet magma som strømmet ut fra Månens indre etter store asteroidenedslag. Området Chang'e 5 skal lande i antas å bestå av basalt med en geologisk alder på ned til 1,2 milliarder år, altså vesentlig yngre enn de 3,1-4,4 milliarder år gamle steinprøvene Apollo-astronautene brakte hjem til Jorden. Turen til Månen skal ta om lag fem døgn.
Hoveddelene til Chang'e 5. (CNSA/CGTN)
Boreprøvene skal plasseres i en egen beholder som skal skytes opp igjen i månebane med landingsdelens oppstigningstrinn. Landingsfartøyet er ikke konstruert for å overleve de kalde månenettene, så både landing, boring etter prøver og oppskyting fra Månen må skje i løpet av den samme, 14 døgn lange månedagen.
Oppe igjen i bane skal oppstigningstrinnet koble seg sammen med banedelen og overføre beholderen med måneprøver til returkapselen, som banedelen skal bringe med seg tilbake til Jordens. Kapselen skal kobles fra banedelen i en avstand av 5000 km fra Jorden, før begge entrer jordatmosfæren med en fart på rundt 11 km/s. Mens banedelen brenner opp vil kapselen skippe de øverste lagene av atmosfæren før den «spretter» ut i rommet igjen og deretter entrer atmosfæren på nytt over Kina, hvor landingen skal skje med fallskjerm. Dette gjøres for å slippe at kapselen lander i havet, hvor det ville krevd mer ressurser å lokalisere og berge den.
Illustrasjon av landingsdelen til Chang'e 5 rett før den planlagte landingen om noen dager. (CNSA/CGTN)
Chang'e 5 er første sonde i tredje fase av Kinas Chang'e-måneprogram. Hver fase har bestått av to sonder, som har vært reserver for hverandre. Første fase var Chang'e 1 og 2, som ble skutt opp i henholdsvis 2007 og 2010. Disse gikk inn i bane rundt Månen og kartla hele overflaten med stor detaljrikdom. Chang'e 2 ble senere sendt forbi en asteroide. Andre fase var landingssondene Chang'e 3 og 4, som ble skutt opp i 2013 og 2019, og som også brakte med seg de små månebilene Yutu 1 og-2. Dette er foreløpig de eneste sondene som har foretatt vellykkede landinger på Månen siden Luna 24 i 1976. Chang'e 4 er også eneste romfartøy som har myklandet på Månens bakside, noe som på forhånd krevde oppskyting av en egen kommunikasjonssatellitt, kalt Queqiao, som «svever» rundt Lagrange 2-punktet høyt over Månens bakside.
Kina skjøt i 2014 opp testfartøyet Chang'e T5, som ble sendt i en bane forbi Månen og tilbake til Jordens nærhet, hvor en kapsel av samme design som den til Chang'e 5 ble koblet fra, før kapselen landet i fallskjerm i Indre Mongolia.
Om Chang'e 5 lykkes er det ventet at reserven, altså Chang'e 6, vil bringe tilbake prøver fra Månens sydpolområde rundt 2023, noe kineserne tar sikte på å gjenta med den mer avansere Chang'e 7 i 2024.
De mer langsiktige planene til Kina er å sende mennesker til Månen, som muligens vil skje på 2030-tallet. Kina har hatt et bemannet romprogram i mange år, og har hittil sendt seks bemannede Shenzhou-romfartøy inn i bane rundt Jorden, det første i 2003. De tre siste koblet seg sammen med romstasjoner av typen Tiangong, hvor romfarerne oppholdt seg i inntil én måned i strekk.
