לפני חמישים שנה החודש, משימת אפולו 8 של נאס"א אפשרה לעיניים אנושיות להשקיף ישירות מצדו הירח של הירח. השטח המוצץ על ידי המכתש שראה הצוות כשהתעגלו סביב הירח היה מוסתר לחלוטין עד 1959, אז משימת לונה 3 הסובייטית העבירה תמונות שחור-לבן של הנוף האפור, סרק וכמעט ללא שינוי במשך מיליארדי שנים. אך פרק הבדיקה הבא בשטח לא מאולץ זה צפוי להפיל מעט מאבק הירח ארוך השנים.
היום רקטה רקטה סינית ארוכה ב -3 במרץ הובילה חללית שתנסה את הנחיתה הרכה הראשונה אי פעם בצד הרחוק הירחי: צ'אנג'א -4. כלי השיט צפוי לבצע את הנחיתה מתישהו בין ה- 1 ל -3 בינואר לאחר שייט בן חמישה ימים לירח, החדרת מסלול ירח, וכמה תיקוני מסלול לקראת הזריחה מעל אתר הנחיתה המשוער במכתש פון כרמן בסוף דצמבר.
מאז שיזמה את פרויקט הירח שלה בתחילת שנות האלפיים, סין התקדמה במהירות והפכה לאומה היחידה שנחתה רכה (בניגוד להשפעה מכוונת) על הירח מאז משימת ההחזרה המדגמית של לונה 24 בשנת 1976. לאחר שהצליחה להקים בהצלחה הנחתת הרובוטית צ'אנג'י -3 בסרט מר אימבריום בדצמבר 2013, סין הפכה רק למדינה השלישית להשיג נחיתת ירח. ההצלחה אפשרה למדינה להחזיר מחדש חללית גיבוי שיוצרה במקביל למשימה שאפתנית עוד יותר.
בשנת 2015 הודיעה סין כי חללית הצ'אנג -4 הרזרבית, הנחתת והרובב הקטן, תשמש למשימה חלוצית לנחות בצד הרחוק של הירח - הישג שמעולם לא נעשה ניסיון בשל מורכבותו.
תמונה של הנחתת צ'אנג'י -3 על פני הירח שצולמה על ידי המתלהב הקטן, יוטו, אותו הנחית הנחתת לאחר הנגיעה. (האקדמיה הסינית למדעים / מינהל החלל הלאומי בסין / מרכז המדע והיישומים לחקר ירח ועמוק שטח) החללית, בהמסה משולבת של כמעט ארבעה טונות, תוביל לשמונה מכשירים ועומסי מטען מדעיים. כלים אלה ישמשו בניסויים ברדיו בתדרים נמוכים, תוך ניצול הצד הרחוק השקט הרדיו הייחודי, המוגן על ידי הירח מפני הקקופוניה של אותות הרדיו הארציים. ניסויים מדעיים ב- Chang'e-4 יחקרו גם אינטראקציות של חלקיקי רוח סולאריים עם פני הירח, יבצעו ניתוח גיאולוגי מהקרקע ויבצעו מחקרים מינרלוגיים של הרגולית והסלע.
ההצטרפות לנסיעה תהיה ניסוי הביוספרה הירח הראשון, שתוכנן על ידי סטודנטים באוניברסיטאות ברחבי סין, המורכב ממכל המכיל ביצי תולעת משי, זרעי תפוחי אדמה וערבידיופסיס - צמח פורח המשמש נרחב בחקר החלל. בעזרת מים, אוויר וחומרים מזינים לאורגניזמים, המדענים יחקרו את הנשימה והתמונות של הפוטוסינתזה של החיים הראשונים להפלגה אל פני הצד הרחוק.
***
הנחיתה ותפעול חללית בצד הרחוק של הירח מאתגרת במיוחד הודות לתופעה של נעילת גאות ושפל. השפעת הכבידה של כדור הארץ האטה עם הזמן את תקופת הסיבוב של הירח כך שתשווה לזמן שנדרש כדי להשלים מסלול סביב כדור הארץ. כתוצאה מכך, אותו צד של הירח פונה תמיד לאלו מאיתנו בשטח. כדי לשלוח פקודות לצד השני, משימה כמו Chang'e-4 דורשת כמה פתרונות תקשורת חדשניים.
כדי ליצור קשר עם החללית במהלך הנחיתה ולאחריה, סין שיגרה לווין ממסר בשם Queqiao בחודש מאי עם אנטנה פרבולית גדולה. הלוויין ממוקם במסלול הילה בנקודה יציבה כ-65, 000 עד 85, 000 ק"מ מעבר לירח, המכונה נקודת Lagrange Earth-Moon השנייה. ממצב זה נהנה קוויאקיאו מקו ראייה מתמיד עם שתי תחנות קרקע יבשתיות ואתר הנחיתה של צ'אנג'א -4.
התמונה הראשונה שצולמה אי פעם מהצד הרחוק של הירח, וחשפה מאפייני שטח שנבדלים משמעותית מהצד הקרוב. התמונה צולמה על ידי חללית לונה 3 הסובייטית ב- 7 באוקטובר 1959. (רשות הרבים) אבל המאמץ הנוסף להגיע לשם צריך להיות שווה את זה. לא רק שהמשימה תאפשר תצפיות חלל ללא הפרעה אלקטרומגנטית מכדור הארץ, אלא שהצד הרחוק הירחי מבטיח גם תובנות על ההיסטוריה והתפתחות הירח וכדור הארץ. מזה עשרות שנים מדענים ששים לחקור את האזור העצום המכונה אגן הקוטב הדרומי-אייקן (SPA), המשתרע מהקוטב הדרומי עד למכתש אייקן.
אגן ה- SPA קוטר כ -2, 500 ק"מ ועומק 12 ק"מ, מה שהופך אותו לאחד ממכתשי ההשפעה הגדולים והוותיקים ביותר של מערכת השמש. הקרקע באזור זה עשויה להכיל חומר חשוף ממעטפת הירח העמוקה יותר, המופעלת על פני השטח במהלך הפגיעה הגדולה לפני מיליארדי שנים. ובהתחשב באסטרונומים רבים שמאמינים שהירח נוצר מאותו חומר כמו כדור הארץ, אגן ה- SPA יכול לספק מידע על איך נראתה כדור הארץ הפרוטו, ממש לאחר ההתנגשות התיאורטית שיצרה את הירח. זמן מה לאחר ההתנגשות ההיא, השתרשו החיים, והצד הרחוק של הירח יכול להוסיף כמה חתיכות לפאזל הזה.
אתר הנחיתה, אם כי לא אושר רשמית, הוא הקומה הדרומית של מכתש פון כרמן. ברדלי ג'וליף, פרופסור למדעי כדור הארץ ומדעי הפלנטה באוניברסיטת וושינגטון בסנט לואיס, מציין כי האתר שנבחר בתוך פון קארמן הוא חלק יחסית בגלל זרימת לבה קדומה, ומציע נחיתה בטוחה יותר.
מנג ז'יגיגו, פרופסור במכללה למדע וטכנולוגיה גאולוגית באוניברסיטת ג'ילין, ומחבר עבודות באתרי הנחיתה של צ'אנג'ה -4, מעוניין במיוחד בתובנות האפשריות שהמשימה יכולה להציע להרכב הצד הרחוק של הירח התאפשר על ידי שני ספקטרומטרים שטסו על החללית, הספקטרומטר הדמיה גלוי וכמעט אינפרא אדום (VNIS) וספקטרומטר התדר הנמוך (LFS).
"הקומפוזיציות של רצפת המכתש עם מבזרי סוסה יספקו הוכחה ישירה לגבי הגעש הסוסה של הצד הרחוק הירחי, וזה מועיל להבנה נוספת של ההבדל בגעשי הסוסה בין הצד הקרוב לצד הרחוק, " אומר מנג.
השוטר הקטן, יוטו (שפירושו ארנב ג'ייד בסינית), לאחר שפרוס מנחת צ'אנג'ה -3. (האקדמיה הסינית למדעים / מינהל החלל הלאומי בסין / מרכז המדע והיישומים לחקר ירח ועמוק שטח) בצד הקרוב של פני הירח יש הרבה מישורים בזלתיים עצומים המכונים מאריה. כל סוסה נוצרה על ידי התפרצויות געשיות בעבר הרחוק, וניתן לראות בהן אזורים שטוחים וכהים בעין בלתי מזוינת. בצד הרחוק, לעומת זאת, יש מעט מאוד מריה. הנוף הייחודי צ'אנג'ה -4 יתקל באתגרים נוספים הן בבחירת אתרים והן בביצוע הנחיתה.
המשימה יכולה גם לקדם את הבנתנו את היווצרותם של גופים סלעיים והתפתחות שכבות כמו קרום, מעטפה וגרעין. "הקומפוזיציות עשויות [שמקורן] בעומק השונה של השכבה הרדודה של הירח, " אומר מנג, "שחשוב להבין את נוהל ההיסטוריה של אוקיינוס מאגמה ירח ואת השערת הבידול העולמית" (שהוא ההשערה שפרוטו-כדור הארץ התנגשה בגוף בגודל מאדים המכונה תיאיה, והותירה את מערכת כדור הארץ-ירח מהפסולת).
***
לרוע המזל, אומר ג'וליף, לא תטופל באחת הסיבות העיקריות לביקור באזור הירח הזה. "מטרה מדעית ארוכת שנים של משימה לאגן הספא היא לקבוע את גילו ואת ההרכב של החומרים המושפעים המקוריים, אשר עשויים להכיל סלעים שנחפרו עמוק מאוד בתוך הירח, אולי המעטפת שלו, " הוא אומר. . "לרוע המזל, משימת CE-4 אינה מצליחה להתמודד עם סוגיות אלה, והיא גם לא הולכת למיקום טוב במיוחד בתוך SPA כדי לטפל בסוגיות אלה."
סוג המשימה שיכול באמת לספק תמונה של מה עשוי הצד הרחוק ידרוש חזרה מדגם. ג'וליף הציע משימה דוגמת החזרת מדגם אגן SPA באמצעות תוכנית הגבולות החדשים של נאס"א, אך נכון לעכשיו, משימה כזו לא אושרה למימון.
סין מכינה חזרה מדגם ירחי בצד הקרוב עם צ'אנג'ה -5, שתוכנן להשקה לפני צ'אנג'ה -4 בנובמבר 2017. עם זאת, שיגור כושל ביולי של אותה השנה של ה- 5 במרץ הארוך - הרקטה למעלית הכבדה הנדרשת למען המשא הגדול יותר - עיכבה את המשימה עד סוף המוקדם של 2019.
אם הכל מסתדר עם טיסתו של צ'אנג'ה -5 לאזור מונס רומרקר באושנוס פרוקלאום, הגיבוי שלו, צ'אנג'י -6, עשוי לנסות להחזיר מדגם בצד הרחוק של הירח, או אולי בקוטב הדרומי של הירח, באזור תחילת שנות העשרים. הרחבת תכניות הסיור הרובוטיות הסיניות מובילה לעבר היעדים שג'וליף ואחרים תומכים בהם, אך למשימה של ימינו, הכל קשור לתיקון הנחיתה.
"הייתי מדגיש את המשמעות של הנחיתה בצד הרחוק, דבר שאף אחת מהמדינות האחרות בהן לא עשתה חלל לא עשתה. הפעלת השליטה והשליטה על המשימה מכדור הארץ, מרחוק באמצעות לוויין תקשורת, היא בהחלט אבן דריכה לתוכנית החלל הסינית, "אומר ג'וליף, ומציין כי צ'אנג'י 5 יעקוב אחר כך במהירות. "המשימות הללו מתרחשות ברצף מהיר וזה גם מדגים את נחישותה של תוכנית זו להתקדם לעבר המטרה הסופית של הצבת אסטרונאוטים סיניים על פני הירח."
חלק מהצד הרחוק הירחי, שצולם על ידי צוות אפולו 8 ב- 24 בדצמבר 1968. (נאס"א) כשסין מתכוננת לשלוש משימות לפני שטח הירח בחצי העשור הבא בערך, האומה עשויה להפוך למובילה עולמית משמעותית בחקר הירח. מנג אומר כי הנתונים ממשימת צ'אנג'ה -4 יעמדו לרשות מדענים מחוץ לסין והחללית נושאת מכשירים מגרמניה ושוודיה כחלק משותפות בינלאומית הכוללת את הולנד וסעודיה.
"סיום מוצלח של משימה זו יקים את סין כמובילה בחקירה הבינלאומית של הירח, " אומר ג'יימס ראש, פרופסור למדעי הגיאולוגיה באוניברסיטת בראון. "[הם כבר הציעו את השימוש בתשתית הלוויין הממסר שלהם לקהילת החלל הבינלאומית".
משימות הירח של סין עומדות בחזית גל של התעניינות מחודשת בשכנתנו השמימית, כאשר נאס"א, סוכנות החלל האירופית, רוסיה והודו, פועלות כולם למשימות רובוטיות וצוותיות שונות בשנים הבאות. עם זאת, התוכניות של סין לובשות צורה מוחלטת עם השקה מוקדם יותר היום, ומתוכננות כבר בעבודות עבור צ'אנג'-7, מפגין טכנולוגי לבחינת כדאיותם של יעדים ארוכי טווח, כמו ניצול משאבים באתרם של קרח מים או מתכות.
"כל משימה חדשה לירח מספקת הפתעות, אומר ראש. "צ'אנג '4 לא יהיה רק הישג טכני מונומנטלי, אלא ללא ספק יביא תגליות והפתעות חדשות."
אנדרו ג'ונס הוא עיתונאי המדווח על תוכנית החלל של סין, כותב עבור SpaceNews, Gbtimes ותרם בלוגים אורחים בחברה הפלנטרית. הוא מבוסס בפינלנד.
