V minulém měsíci jsem měl dvě přednášky o využití jaderných zdrojů při kosmické expanzi lidstva. Základní podmínkou pro rozvoj těchto zdrojů, zmiňovanou během obou přednášek, jsou kosmické cíle, které se bez nich neobejdou. A právě návrat na Měsíc nebo průzkum Marsu k takovým cílům patří. Měsíční zařízení totiž musí vydržet i dlouhou měsíční noc, kdy je příslušná část povrchu Měsíce pokrytá tmou bez slunečních paprsků. Ještě důležitější budou tyto zdroje pro základny v blízkosti měsíčních pólů, kde jsou i krátery na jejichž dno sluneční svit nedopadá řadu let. Jejich atraktivita spočívá v tom, že by zde mohly být blízko povrchu zásoby ledu, který by mohl být využit pro měsíční základny. Existenci ledu byla potvrzena pomocí dopadové části indické měsíční orbitální sondy Čandraján 1 a také pomocí přístroje NASA na této sondě v roce 2008. Další pozorování se podařilo také americké oběžnici Měsíce Lunar Reconnaissance Orbiter

 

Čínský měsíční program

Velmi ambiciózní měsíční program má právě Čína. Program nese název čínské mytologické bohyně Čchang-e, která sídlí na Měsíci. První sonda Čhang-e 1 startovala 24. října 2007 a stala se oběžnicí Měsíce. Pořídila velmi kvalitní fotografie a pomohla vytvořit 3D mapu povrchu Měsíce s do té doby nedosažitelným rozlišením. Cílem byla identifikace potenciálních cílů pro budoucí přistání. Metodami dálkového průzkumu se také mapovala přítomnost různých prvků na měsíčním povrchu a hledaly budoucí zdroje surovin. Očekávaná roční doba činnosti byla překročena a sonda úspěšně fungovala až do 1. března 2009, kdy byla navedena na dráhu směrem k povrchu Měsíce, kam dopadla.

 

Sesterská sonda Čchang-e 2 byla vynesena 1. října 2010. Pokračovala v hledání vhodných míst pro přistání následných misí. Po splnění tohoto primárního úkolu se vydala do Lagrangova bodu L2 soustavy Země Měsíc, který leží z pohledu Země 65 000 km za Měsícem a umožňuje sondě v tomto místě udržovat stálou polohu vůči Měsíci i Zemi. Toto umístění plánuje Čína využít pro přenos informací z modulů na odvrácené straně Měsíce na Zemi. Sonda dráhy okolo libračního bodu L2 dosáhla 25. srpna 2011. V dubnu 2012 sonda librační bod opustila a vydala se na cestu k planetce 4179 Toutatis, kolem které úspěšně prolétla v prosinci 2012

 

Čchang-e 3 byl první přistávací modul, startoval 1. prosince 2013 a na oběžnou dráhu okolo Měsíce se dostal 6. prosince. Samotné přistání v severozápadní části Moře dešťů jižně od kráteru Laplace F proběhlo 14. prosince. Po 37 letech se podařilo opět přistát automatu na povrchu našeho vesmírného souseda.

 

Přistávací modul obsahoval i šestikolové vozítko, které dostalo název Jű-tchu. Česky Nefritový králík, který byl mazlíčkem měsíční bohyně. Hmotnost celé sondy i s palivem 3700 kg, bez něj 1200 kg. Samotné vozítko pak mělo 120 kg a přístroje 20 kg. Vybavena je kamerami, spektrometry a radarem k analýze měsíčního povrchu. Elektrickou energii přistávacímu modulu i vozítku dodávaly sluneční baterie. Protože však měly pracovat na Měsíci několik měsíců, musely přežít i dlouhou lunární noc. V té době mohly přejít do úsporného „stand by“ režimu, bylo však třeba jim zajistit teplo. Proto měly zmiňované radionuklidové zdroje tepla využívající plutonium 238 (podrobněji o takových zdrojích energie zde a zde).

 

Vozítko sjelo na povrch 15. prosince a začalo s průzkumem. Pořídilo fotografie okolí a dokázalo přežít svou první lunární noc mezi 11. až 25. lednem 2014. Objevily se však mechanické problémy způsobené náročností terénu a měsíčních podmínek, které je znehybnily. Ovšek i tak mohlo komunikovat a provádět výzkumy, i když v omezené míře.

Spojení se s ním dařilo udržovat až do března 2015. Přistávací modul fungoval ještě i v tomto roce. Radarem se například podařilo zjistit, že vrstva regolitu je v přistávacím místě 4 až 6 m hluboká. Je zde bazaltová vrstva stará 3,2 až 1,1 miliard let.

 

Mise Čchang-e 4.

Pro další výpravu na Měsíc se využil záložní exemplář pro předchozí výpravu. I když byly provedeny některé úpravy. Tentokrát se sonda vydává na odvrácenou stranu Měsíce. Zde zatím žádný pozemský automat nepřistál.

Problémem totiž je zajištění spojení, nelze vysílat přímo. Čína tak už v květnu 2018 vyslala retranslační družici, která se usadila v již zmíněném Lagrangeově bodu L2. Satelit Queqiao se dostal na toto místo vzdálené od Měsíce 65 000 km 14 června 2018 a je připraven zajišťovat komunikaci s přistávacím modulem.

 

Nic tak nebránilo tomu, aby včera 7. prosince startoval přistávací modul Čchang-e 4. Start rakety Dlouhý pochod 3B proběhl úspěšně a sonda se vydala ke svému cíli. Tím je oblast u jižního pólu, konkrétně kráter Von Kármán v pánvi South Pole – Atkien. Tato pánev je největším impaktním kráterem na Měsíci a dokonce největším známým ve Sluneční soustavě. Má průměr zhruba 2500 km a hloubku až 13 km. Je také nejstarším a mohl by tak obsahovat informace o nejhlubší historii soustavy Země Měsíc. Jde opravdu o velmi atraktivní cíl, jeden z nejzajímavějších, které na Měsíci existují. Přistání se očekává začátkem ledna. Pokud se mise vydaří, půjde opravdu o úplně nový a zlomový počin. Získané výsledky pak budou skutečně klíčové pro pochopení měsíční historie a pokrok v přípravě na návrat člověka na Měsíc. V oblastech blízko pólů by se měl vyskytovat led a tedy zásoby vody.

 

Vozítko má panoramatickou kameru, radar skenující povrchové vrstvy, zobrazovací spektrometr ve viditelné a infračervené oblasti pro studium složení povrchových materiálů a zbytkových stop atmosféry. Německo dodalo zařízení pro detekci neutronů a dozimetrii a Švédsko malý analyzátor neutrálních atomů. Tedy sestava, která je schopna poskytnout řadu velmi zajímavých informací. Zároveň sonda obsahuje i kontejner, ve kterém jsou larvy bource morušového a budou se zkoumat možnosti jejich vývoje ve vesmírných podmínkách. Máme se tak opravdu na co těšit.

 

Čínská měsíční vize

Další mise by měla startovat již příští rok. Mise Čchang-e 5 by měla přistát na Měsíci a dopravit odebrané vzorky z jeho povrchu. V roce 2014 už Čína testovala návratové operace při přistávání kontejneru se vzorky na Zemi v rámci mise Čchang-e 5T. Podobný úkol by měla mít i sonda Čchang-e 6, která by měla startovat v roce 2020. V dalších letech by pak měly přistávat moduly na pólech v rámci misí Čchang-e P1 a Čchang-e P2. Cílem jsou pak pilotované mise na Měsíc v třicátých letech. Nejen Čína se pokouší o dobytí Měsíce, o zahájení prací a výzkumu na Měsíci se snaží NASA i ESA. Evropská organizace i kvůli tomu zahájila vývoj nových radionuklidových zdrojů využívajících americium 241. Zdá se, že následující léta budou na Měsíci a v jeho okolí velmi rušná. V přespříštím roce by se měla k Měsíci vydat, zatím v automatickém režimu, loď NASA Orion. Dozimetrii na palubě budou zajišťovat i kolegové z Oddělení dozimetrie záření ÚJF. Rád bych se tématu návratu na Měsíc a nutnými technologiemi pro ně věnoval v sérii článku na Oslovi.

Video: Start rakety se sondou Čchang-e 4