«Чан’е-4» — це китайський космічний зонд, який 3 січня 2019 року здійснив посадку на зворотному боці Місяця. Він не тільки дослідив хімічний склад порід у цьому місці, а й провів перший в історії експеримент із вирощування рослин на іншому космічному тілі.
Китайська космічна програма
3 січня 2019 року стало тріумфальним для китайської космічної програми. Решта людства теж мала привід для радості. Адже вперше в історії космічний апарат «Чан’е-4» здійснив посадку на зворотному боці Місяця, який ми із Землі ніколи не бачимо.
Шлях до цієї посадки був достатньо довгим. Китай на місячні перегони США й СРСР запізнився. Свою місячну програму КНР довелося реалізовувати вже у ХХІ столітті. І почалася вона з двох апаратів, які працювали на орбіті Місяця, здійснювали його фотографування та дистанційне зондування. Обидва вони були названі на честь Чан’е — китайської богині Місяця.
Спочатку на орбіті Місяця у 2007–2009 роках працював апарат «Чан’е-1». Він робив загальні спостереження, якими було важко когось здивувати, адже США на той момент вже навіть знайшли на нашому супутнику воду.
Проте вже 2010 року до Місяця вирушив «Чан’е-2». Він здійснював знімкування поверхні нашого супутника з висоти лише 100 км. У 2012 році на основі зібраних ним даних уряд Китаю представив найдокладнішу на той момент карту супутника Землі, це стало відкритим підтвердженням, що весь цей час китайці шукали місце посадки для «Чан’е-3».
Десь у той самий час з’явилися перші розмови про китайські місячні амбіції, але тоді ніхто не знав, наскільки серйозно до них можна ставитися, адже на той час м’яку посадку на Місяць здійснили лише дві країни — США та СРСР.
Проте вже 14 грудня 2013 року «Чан’е-3» здійснив посадку в Затоці Райдуги Моря Дощів. Він не просто став першим апаратом за 37 років, що залишився цілим після досягнення поверхні нашого супутника. На його борту також був ровер «Юйту», названий на честь нефритового зайця — персонажа китайських легенд, який саме на Місяці готує порошок безсмертя. Тоді Китай зміг вперше дослідити матеріал нашого супутника і підтвердити, що він саме такий, як це встановили американські та радянські науковці.
«Чан’е-4»
Проте все це було повторенням досягнень багаторічної давнини. Щоб кинути виклик США, які вже заявили про плани щодо повернення на Місяць, треба було показати, що китайські місії можуть отримувати для світової наукової спільноти дані, яких раніше ніхто не мав.
Саме ця мета і стояла перед зондом «Чан’е-4». Конструктивно він був копією попередньої місії з тими саме камерами та спектрографами й навіть ніс на борту ровер «Юйту-2». Проте сісти цей апарат мав на зворотному боці Місяця, який люди вперше побачили тільки у 1959 році й до китайської спроби спостерігали лише з орбіти.
Щобільше, «Чан’е-4» мав сісти в кратері фон Карман, який перекриває набагато давніший і найбільший на нашому супутнику басейн Південний полюс — Ейткен. Колись на зорі існування Сонячної системи, якесь тіло, чиї розміри набагато перевершували астероїд, що поклав кінець динозаврам, врізалося в Місяць, і це, як припускають науковці, призвело до неоднаковості двох його півкуль: видимої та зворотної.
Майже всі експериментальні дані, які підтверджують це, були отримані завдяки китайським місіям «Чан’е-4» та «Чан’е-5», яка полетіла слідом за нею. Але для того, аби вони стали можливими, спочатку треба було забезпечити їх зв’язком із Землею. Ця місія була покладена на комунікаційний апарат «Цзюцзяо», який був виведений у точку Лагранжа L2 системи «Земля — Місяць», тобто прямо позаду нашого природного супутника.
«Цзюцзяо» почав працювати у травні 2018-го, а вже у грудні того ж року до Місяця вирушив «Чан’е-4». Деякий час він перебував на орбіті нашого супутника, а 3 січня 2019-го здійснив посадку у запланованому місці. Того ж дня він розпочав наукові дослідження і зробив фотографії.
«Юйту-2» з’їхав із платформи й почав робити спектроскопічний аналіз каміння. За кілька днів науковцям довелося перервати роботу, бо на Місяці настала ніч і температура впала до екстремальних значень. Однак за два тижні, коли нарешті настав світанок, місія продовжила свою роботу.
Загалом «Чан’е-4» протримався більш ніж півтора року. Технічно місія і зараз не завершена, а перебуває у сплячому режимі. Зрештою, основне своє завдання вона виконала: роздивилася викиди мантійних порід і відзначила, чим вони подібні й чим відрізняються від тих, що знайшли на видимому боці Місяця.
Вирощування рослин на Місяці
Найбільшою конструктивною відмінністю «Чан’е-4» від попереднього апарата був модуль із біологічним експериментом, що передбачав пророщування насіння. У космосі подібні експерименти проводили неодноразово, однак доти вони відбувалися лише на навколоземній орбіті.
Саме «Чан’е-4» став першим космічним апаратом, на борту якого вдалося проростити насіння бавовни, картоплі та рапсу на іншому небесному тілі. Сталося це за кілька днів після посадки, й знімки крихітних росточків тоді облетіли увесь світ. Загалом експеримент мав тривати сто днів. І увесь цей час капсулу зі зразками мали обігрівати та зволожувати.
До речі, у капсулі також містилися дріжджові спори та яйця мухи дрозофіли. Тож теоретично на пізніших стадіях на борту могла б виникнути ціла екосистема. Однак із настанням місячної ночі температура за бортом впала занадто різко, й електроенергії на обігрів треба було занадто багато. Тому експеримент довелося перервати.
І все ж він вважається успішним і був надзвичайно важливим для світової науки. Бо довів принципову можливість рослин долати найскладніший етап свого розвитку в космічних умовах. У майбутньому люди обов’язково житимуть у космосі й потребуватимуть кисню та поживних речовин, які можуть забезпечити рослини. Для цього на планетах доведеться створювати великі модулі зі штучними біосферами всередині. На кшталт тієї, що була на борту «Чан’е-4».
