Společně s retranslační družicí byly vyslány i dva mikrosatelity, z nichž druhý pořídil pomocí kamery ze Saudské Arábie pěkný snímek Země zpoza Měsíce (zdroj Harbin Institute of Technology).

Přistávací modul a vozítko pro projekt Čchang-e 4 (Chan´g-e 4) byly původně záložní pro misi Čhang-e 3. Nutné bylo pouze doplnění projektu retranslačním satelitem, který by zajistil spojení s řídícím střediskem na Zemi a odvrácenou stranou Měsíce. Retranslační družice Čchüe-čchiao (Queqiao) byla umístěna na oběžnou dráhu kolem Lagrangeova bodu L2 v soustavě Země – Měsíc v červnu 2018. Její komunikační parabolická anténa má průměr 4,2 m. Spolu s ní byly vyneseny dva mikrosatelity Lung-ťiang 1 a 2 (Longjiang), každý o hmotnosti 45 kg a rozměrech 50×50×40 cm³. První se pravděpodobně nedostal na dráhu okolo Měsíce. Druhý však byl úspěšný, jeho raketový motor zapracoval a dostal se na eliptickou dráhu okolo Měsíce ve vzdálenosti mezi 200 a 9000 km. Speciální mikrokamerou pořídil i velice pěkné snímky modré planety z poza Měsíce. Dalším jeho vědeckým úkolem jsou radioastronomická pozorování v oblasti velmi dlouhých vln. Kameru i anténní systém připravila Saudská Arábie. Jednalo se o studentské projekty a příjem snímků realizují také radioamatéři.

Družice Čchüe-čchiao zajistí komunikaci s přistávacím modulem (zdroj Chinese Academy of Sciences)

Samotná měsíční sonda startovala 18. prosince 2018 a byla navedena na oběžnou dráhu okolo Měsíce. Ve stanovenou dobu zažehla brzdící raketový motor a 3. ledna 2019 úspěšně přistála v kráteru Von Kármán. Ten se nachází ve vyšších jižních šířkách v největší impaktové struktuře Jižní pól - Aitkenova pánev o průměru 2500 km a hloubce až 13 km. Samotný kráter Von Kármán pak má průměr 180 km. Vozítko pak z horní části přistávacího modulu, kde bylo usazeno, sjelo několik hodin po přistání. Je třeba zdůraznit, že se Číňané velice pečlivě na přistání v této oblasti připravovali a velmi intenzivně studovali její geologii, viz třeba zde.

Snímek měsíčního povrchu pořízený krátce po přistání (zdroj CNSA).

Zajímavé přístroje na sondě

Hmotnost přistávacího modulu je 3800 kg a vozítka 140 kg. Nesou řadu velmi zajímavých přístrojů. Podíleli se na nich i vědci a technici z Holandska, Švédska a Německa. Jednou z možností, která využije toho, že sonda bude na odvrácené straně Měsíce, je studium nízkofrekvenčních radiových vln z vesmíru. Na Zemi je velký počet umělých zdrojů tohoto dlouhovlnného radiového záření, které tak vytváří nežádoucí pozadí. To pak překryje zdroje z vesmíru a znemožní nebo alespoň ztíží jejich pozorování. V měsíčním stínu tak lze zkoumat zdroje v široké oblasti spektra nízkofrekvenčních rádiových vln. Zařízení pro sledování radiových vln s nízkou frekvencí je také na retranslační sondě. Společné pozorování zahrnuje i velmi důležitou oblast vlnové délky 21 cm. Zde vysílají oblaka vesmírného vodíku. Přístroj, který využívá tři pětimetrové pruty, byl přípraven ve spolupráci Číny a Nizozemí.

Přistávací modul na fotografii pořízené pomocí lunárního vozítka (zdroj CLEP/CNSA).

Klasickou součástí je celá řada kamer na přistávacím modulu i vozítku. Přistávací modul má přistávací kameru a kameru pro sledování okolního terénu. Měsíční vozítko má pak kameru panoramatickou, která se dokáže otáčet o 360˚. Navíc umožňuje pořídit pomocí binokulární stereovize prostorové zobrazení.

Na vozítku je radar pro studium podpovrchových vrstev, spektrometr ve viditelné a infračervené oblasti pro analýzu chemického složení měsíčních vzorků a také přístroj pro výzkum neutrálních atomů dodaný švédskými vědci.

Přistávací modul má kromě kamer a antén pro studium dlouhovlnného rádiového záření i detektory radiace. Interakcí kosmického záření s povrchem Měsíce vznikají intenzivní toky neutronů. Jejích studium je velmi důležité pro zjištění potenciálního rizika pro budoucí mise s kosmonauty a zajištění jejich ochrany. Na tomto přístroji se podíleli němečtí technici.

Teplo a částečně i elektřinu pomáhají zajišťovat hlavně během lunární noci radionuklidové zdroje využívající plutonium 238, které byly připraveny s pomocí ruské firmy Rosatom.

Místo přistání (zdroj Huang Jun et al, 2018. Huang et al, 2018)

Co budeme pěstovat na Měsíci – experiment Biosféra

Velice důležitou podmínkou vybudování trvalé základny na Měsíci je možnost využít pro obnovu atmosféry, zpestření jídelníčku i zlidštění vnitřních interiérů živé organismy. Důležitým tak byl experiment Biosféra, který dopravil v nitru přistávacího modulu na Měsíc kombinaci semen a vajíčka hmyzu. Konkrétně šlo o šest druhů organismů: semena brambor, huseníčku rolního, bavlníku, řepky i vajíčka bource morušového, mušky octomilky a kvasinky. Šlo o vítězný návrh studentského vědeckého projektu. Kontejner s biologickými vzorky vážil 3 kg. Modul cylindrického tvaru má průměr 16 cm a výšku 18 cm zajistil příhodné podmínky pro jejich rozvoj a umožnil studovat jejich vývoj v podmínkách měsíční gravitace, která je nižší, než na Zemi. Zároveň i interakci různých organismů, z nichž některé potřebují kyslík a produkují oxid uhličitý a u jiných je tomu naopak. Postupně by se mohl získat uzavřený udržitelný biosférický systém.

Naklíčená semena bavlníku v biosférické laboratoři přistávacího modulu mise Čchang-e 4 dne 7. ledna 2019 (zdroj Chongqing University/CNS).

Již pár hodin po přistání byla v modulu nastavena stabilní teplota 24˚C a začala pracovat závlaha. Za pár dní už vyklíčila semena brambor, bavlníku i huseníčku. V polovině ledna však byl experiment zastaven, protože teplota venku poklesla kvůli začátku lunární noci v daném místě postupně až na hodnotu -180˚C. Oproti původním předpokladům se nepodařilo udržet uvnitř biosférického modulu potřebnou teplotu. Místo původně plánovaných 100 dní, tak fungoval necelé dva týdny (přesně 212,75 hodin). Pravděpodobně kvůli nutnosti ušetřit hmotnost, neobsahoval dostatečnou kapacitu baterií a zdrojů tepla. I tak se však podařilo získat řadu zajímavých informací. Po skončení měsíční noci se vnitřek kontejneru opět zahřeje a biologický materiál se rozloží v uzavřeném prostoru bez rizika kontaminace měsíčního prostředí. Pro srovnání se ve stejném kontejneru prováděl ve stejném čase totožný experiment v pozemské laboratoři. První informací je, že klíčení probíhalo na Měsíci pomaleji a méně intenzivně.

První měsíční noc je za námi

Měsíční vozítko se do hibernace uložilo s nadcházející měsíční nocí 12. ledna 2019. Teploty při ní klesly až na -190˚C. K probuzení pak došlo 29. ledna 2019. Ke spánku se vozítko uloží i na část měsíčního dne, kdy kolem „poledne“ teploty dosáhnou až 100˚C. Vozítko totiž nemá takovou tepelnou kapacitu a nedokáže tak dobře udržovat teplotu, jako je tomu u přistávacího modulu, který je mnohem větší. Podobnou přestávku kvůli vysoká teplotě už vozítko přežilo mezi 6. až 10. lednem 2019, kdy bylo slunce pro něj také nejvýše nad obzorem. Do začátku druhého měsíčního dne vozítko urazilo 44 m.

Měsíční vozítko vyfocené přistávacím modulem (zdroj CLEP/CNSA).

Měsíční základna se probudila o několik hodin později. Obě zařízení komunikují prostřednictvím retranslačního satelitu intenzivně se Zemí. Vozítko bylo v té době 18 m na severozápad od přistávacího modulu. Malý radionuklidový termogenerátor elektřiny umožňuje modulu provádět základní měření i během lunární noci. Víme tak, že při ní teplota klesla až na již zmíněných -190˚C. Teplota povrchové vrstvy je tak nižší, než měřily základny vybudované kosmonauty z projektu Apollo na přivrácené straně Měsíce. Může to být dáno rozdílným složením materiálu, ale k spolehlivějším závěrům je potřeba podrobnější analýza.

V současné době se pokouší vyfotografovat místo přistání sondy Čchang-e 4 americká družice Měsíce Lunar Reconnaissance Orbiter. Umožní to porovnat vzhled dané oblasti před a po přistání. Případně tak identifikovat dopady přistání v podobě změny způsobené zvířením a usazením prachu. Je to výsledek vzájemné spolupráce obou států v průzkumu Měsíce.

Práce mise Čchang-e 4 na Měsíci je teprve na začátku a slibuje velmi zajímavé poznatky. Zároveň se můžeme těšit i na přistání sond, které přivezou vzorky měsíčních hornin, napřed s přivrácené a později opět i z odvrácené jeho strany. A dá se předpokládat, že ambice Číny u toho nekončí a dalším cílem je vyslat na Měsíc i kosmonauty.

Napsáno pro servery Osel a Kosmonautix.

Video: Průběh přistání

Video: Testování schopnosti vozítka