«Чанъэ-4» — это китайский космический зонд, который 3 января 2019 совершил посадку на обратной стороне Луны. Он не только исследовал химический состав пород в этом месте, но и провел первый в истории эксперимент по выращиванию растений на другом космическом теле.
Китайская космическая программа
3 января 2019 года стало триумфальным для китайской космической программы. Остальное человечество тоже имело повод для радости. Ведь впервые в истории космический аппарат «Чанъэ-4» совершил посадку на обратной стороне Луны, которую мы с Земли никогда не видим.
Путь к этой посадке был достаточно длинным. Китай на лунную гонку США и СССР опоздал. Свою лунную программу КНР пришлось реализовывать уже в XXI веке. И началась она с двух аппаратов, работавших на орбите Луны, осуществляли ее фотографирование и дистанционное зондирование. Оба они были названы в честь Чанъэ — китайской богини Луны.
Сначала на орбите Луны в 2007–2009 годах работал аппарат «Чанъэ-1». Он делал общие наблюдения, которыми было трудно кого-то удивить, ведь США на тот момент уже даже нашли на нашем спутнике воду.
Однако уже в 2010 году к Луне отправился «Чанъэ-2». Он производил съемку поверхности нашего спутника с высоты всего 100 км. В 2012 году на основе собранных им данных правительство Китая представило самую подробную на тот момент карту месяца и было открыто подтверждено, что все это время китайцы искали место посадки для «Чанъэ-3».
Примерно в то же время появились первые разговоры о китайских лунных амбициях, но тогда никто не знал, насколько серьезно к ним можно относиться, ведь на тот момент мягкую посадку на Луну осуществили только две страны — США и СССР.
Однако уже 14 декабря 2013 года «Чанъэ-3» совершил посадку в Заливе Радуги Моря Дождей. Он не просто стал первым аппаратом за 37 лет, который остался целым после достижения поверхности нашего спутника. На его борту также был ровер «Юйту», названный в честь нефритового зайца — персонажа китайских легенд, который именно на Луне готовит порошок бессмертия. Тогда Китай смог впервые исследовать материал нашего спутника и подтвердить, что он именно такой, как это установили американские и советские ученые.
«Чанъэ-4»
Однако все это было повторением достижений многолетней давности. Чтобы бросить вызов США, уже давно заявившим о планах по возвращению на Луну, нужно было показать, что китайские миссии могут получать для мирового научного сообщества данные, которых раньше никто не имел.
Именно эта цель и стояла перед зондом «Чанъэ-4». Конструктивно он был копией предыдущей миссии с теми же камерами и спектрографами и даже нес на борту ровер «Юйту-2». Однако приземлиться этот аппарат должен был на обратной стороне Луны, которую люди впервые увидели только в 1959 году и до китайской попытки наблюдали только с орбиты.
Более того, «Чанъэ-4» должен был сесть в кратере фон Карман, который перекрывает гораздо более древний и самый большой на нашем спутнике бассейн Южный полюс — Эйткен. Когда-то на заре существования Солнечной системы, какое-то тело, размеры которого намного превосходили астероид, положивший конец динозаврам, врезалось в Луну, и это, как предполагают ученые, привело к неодинаковости двух полушарий: видимого и обратного.
Почти все подтверждающие это экспериментальные данные были получены благодаря китайским миссиям «Чанъэ-4» и «Чанъэ-5», которая полетела вслед за ней. Но для того, чтобы они стали возможны, сначала нужно было обеспечить их связь с Землей. Эта миссия была возложена на коммуникационный аппарат «Цзюцзяо», который был выведен в точку Лагранжа L2 системы «Земля — Луна», то есть прямо позади нашего естественного спутника.
«Цзюцзяо» начал работать в мае 2018-го, а уже в декабре того же года к Луне отправился «Чанъэ-4». Некоторое время он находился на орбите нашего спутника, а 3 января 2019-го совершил посадку в запланированном месте. В тот же день он приступил к научным исследованиям и сделал фотографии.
Юйту-2 съехал с платформы и начал делать спектроскопический анализ камней. Через несколько дней ученым пришлось прервать работу, потому что на Луне наступила ночь и температура упала до экстремальных значений. Однако через две недели, когда наконец-то наступил рассвет, миссия продолжила свою работу.
В целом «Чанъэ-4» продержался более полутора лет. Технически миссия и сейчас не завершена, а находится в спящем режиме. В конце концов, основную свою задачу она выполнила: рассмотрела выбросы мантийных пород и отметила, чем они похожи и чем отличаются от тех, что нашли на видимой стороне Луны.
Выращивание растений на Луне
Наибольшим конструктивным отличием «Чанъэ-4» от предыдущего аппарата был модуль с биологическим экспериментом, предусматривавший проращивание семян. В космосе подобные эксперименты проводились неоднократно, однако до того они происходили только на околоземной орбите.
Именно «Чанъэ-4» стал первым космическим аппаратом, на борту которого удалось прорастить семена хлопка, картофеля и рапса на другом небесном теле. Произошло это через несколько дней после посадки, и снимки крошечных росточков тогда облетели весь мир. В общей сложности эксперимент должен был длиться сто дней. И все это время капсулу с образцами должны были обогревать и увлажнять.
Кстати, в ней также находились дрожжевые споры и яйца мухи дрозофилы. Итак. Теоретически на более поздних стадиях на борту могла бы возникнуть целая экосистема. Однако с наступлением лунной ночи температура за бортом упала слишком резко и электроэнергии на обогрев потребовалось слишком много. Потому эксперимент пришлось прервать.
И все же он считается успешным и был чрезвычайно важным для мировой науки. Потому что доказал принципиальную возможность растений преодолевать самый сложный этап своего развития в космических условиях. В будущем люди обязательно будут жить в космосе, и им будет необходим кислород и питательные вещества, которыми могут снабдить растения. Для этого на планетах придется создавать огромные модули с искусственными биосферами снутри. Подобными той, которая была на борту «Чанъэ-4».
