ماه‌نورد چین در ماه، ماموریت اکتشافی ماه چین در فاز دوم / برنامه برای ورود به فاز سوم

[mahdavi3d 14,067]

ALFARD گرامی خوشحالم که مورد توجه‌تان واقع شده است.

 

در مورد پرسش اول که مطرح فرمودید، طبق دانسته‌های اندکم، به نظر نمی‌توان انکار کرد این ماموریت‌ها جنبه نمایش فناوری نداشته باشند. اما به فراخور نوع ماموریت ممکن است فراز و نشیب داشته باشد. ولیکن بدان معنا نیست که با وجود ماموریت‌های در طول چند دهه گذشته، اینک دانسته‌های ما از قمر زمین چنان کامل باشد که دیگر نیاز به هیچ ماموریت جدید احساس نشود. در همین راستا جالب است بدانید از تاریخ کشف وجود آب به صورت آزاد در ماه توسط مدارگرد چاندرایان-1 هند تنها حدود 6 سال می‌گذرد و حتی موضوعی چون اصالت ماه، اینکه منشاء وجودی و تکامل کره ماه چگونه بوده هنوز یک موضوع باز تحقیقاتی است. و سایر زمینه‌های تحقیقاتی که می‌توان متصور بود.

پاسخ دقیق به این پرسش که چه زمینه علمی واقعا پتانسیل و اولویت لازم برای تبدیل شدن به ماموریت دارد، با چه مشخصاتی، از چه نوعی، و... چیزی است که محققان فعال در حوزه مطالعات و اکتشافات علوم سیاره‌ای قادر به تعیین و تفصیل آن هستند.

[mahdavi3d 14,067]

 

 

لحظه صفر پرتاب در 18:00 به وقت گرینویچ 23 اکتبر 2014 میلادی (21:30 به وقت تهران، 1 آبان 1393 هجری‌شمسی) واقع شد. با سپری شدن مراحل پرتاب طبق پیشبینی، فضاپیما در 18 دقیقه و 27 ثانیه از لحظه صفر، و سرعت 10.94 کیلومتر بر ثانیه، طبقه سوم راکت را ترک گفت. ماموریت با تزریق در مدار 209 در 413000 کیلومتر در مسیر Circumlunar trajectory خود قرار گرفت تا پس از عبور از سمت دیگر ماه با حداقل فاصله 10 هزار کیلومتر از سطح آن، به سمت زمین بازگردد. در بازگشت، ماژول خدمات، کپسول را تا فاصله 5000 کیلومتری زمین همراهی خواهد کرد و در آنجا با انجام مانور رانشی از ورود به جو احتراز می‌کند (جزئیاتی راجع به هدف ماموریتی بعدی فضاپیمای خدماتی منتشر نشده است) در همین حال، کپسول برای ورود به جو در مسیر زمین پیش خواهد رفت. ظاهرا فضاپیما به شیوه Skip reentry وارد جو زمین خواهد شد. بدین‌ترتیب که ابتدا تا ارتفاع حدود 60 کیلومتری وارد جو زمین می‌شود، و در یک مانور جهشی یا سرعت زیرمداری، در یک مسیر بالستیک کوتاه به خارج اتمسفر با ارتفاع 140 کیلومتر قرار می‌گیرد و به دنبال آن ورود به جو به همراه گلایدینگ و در نهایت گشوده شدن چتر و فرود در چین خاتمه می‌یابد. فضاپیما پس از انجام چنین مانوری، برای دستیابی به نقطه هدف فرود نیاز به سیستم هدایت بسیار عالی دارد.

http://www.spaceflight101.com/change-5-test-mission-updates.html

 

نمای زمین دیده شده توسط CE-5-T1

 

طرحی از یک سیر بازگشت آزاد دورِ-ماه (مقیاس‌ها واقعی نیست)

 

Circumlunar trajectory - خط سیر دورِ-ماه، یا trans-lunar trajectory - خط سیر فرا-ماه، و یا lunar free return - بازگشت آزاد از ماه، همگی اشاره به نوعی سِیرِ بازگشت آزاد دارند که طی آن فضاپیما به سمت ماه فرستاده می‌شود و به واسطه تنظیم اولیه مسیر و صرفا تحت تاثیر گرانش با دور زدن سمت پنهان ماه به زمین باز می‌گردد. (سیر بازگشت آزاد به خط سِیری گفته می‌شود که طی آن یک فضاپیما از یک جسم اولیه «مثلا زمین» به سمت یک جسم ثانویه «مثلا ماه» سفر می‌کند و تحت تاثیر گرانش جسم ثانویه بدون نیاز به اعمال پیشرانش به سمت جسم اولیه باز می‌گردد - و به همین جهت است که از کلمه آزاد استفاده شده است +)

 

 

اولین فضاپیمایی که در چنین سیر پروازی قرار گرفت فضاپیمای بدون سرنشین اکتشافی لونا-3 شوروی سابق در سال 1959 بود. پرتاب فضاپیماها در یک سیر بازگشت آزاد از ماه، تا قبل از تزریق آنها به مدار ماه، در برنامه آپولو نیز اعمال می‌شد، علتش این بود که اگر سیستم پیشرانش فضاپیما در طول سفر به ماه خراب می‌شد آنها در مسیر بازگشت به زمین قرار داشتند. در ماموریت آپولو-13 که فضاپیما در مسیر رفت دچار اشکال شد (جزئیاتش را اینجا بخوانید) همین اتفاق رخ داد و فضانوردان ماموریت اصلی را لغو کردند و با انجام یک دور به گِرد طرف دیگر ماه در مسیر بازگشت به زمین قرار گرفتند.

در طول تاریخ، پیشنهادهایی برای ماموریت‌های سرنشین‌دار دورِ-ماه مطرح بوده که می‌توان به پیشنهاد در رابطه با فضاپیمای Soyuz 7K-L1 در قالب برنامه زوند شوروی سابق و پیشنهادهایی در طرف آمریکا برای جمینی-سِنتار و پروپوزال اولیه آپولو اشاره کرد.

http://en.wikipedia.org/wiki/Circumlunar_trajectory

 

سیر ورود به جو که مراحل اساسی پرواز در هنگام ورود مجدد جهشی را نشان می‌دهد

 

Skip reentry - ورود مجدد جهشی، نوعی روش ورود مجدد به جو است که طی آن، یک یا چند "جهش" پی در یی به خارج از اتمسفر انجام می‌شود تا بدین‌ترتیب رنج ورود فضاپیما گسترده‌تر شود و یا سرعت آن قبل از ورود نهایی کاسته شود تا بدین‌ترتیب با پخش زمانی، از حرارت عظیمی که در ورودهای سریعتر ایجاد می‌شود کاسته شود. مدولاسیون رنج که در این روش امکان‌پذیر می‌شود امکان دستیابی به محدوده فرود وسیعتر یا دستیابی به یک نقطه فرود خاص در دفعات وسیعتری از تلاش را فراهم می‌کند که به ویژه در شرایط لغو ماموریت فرود مهم است.

این روش به مانند آئروکپچر نیاز به هدایت بسیار دقیق دارد. یک زاویه ورود سطحی بیش از حد کم منجر به باقی‌ماندن مقدار زیادی از سرعت فضاپیما می‌شود و اگر این سرعت از سرعت فرار بیشتر باشد باعث فرار همیشگی فضاپیما به فضا می‌شود. از سوی دیگر یک زاویه بیش از حد تند منجر به حرارت و استرس فراتر از حدود طراحی فضاپیما و احتمالا انهدام آن می‌شود.

 

 

در این کار مفهوم اساسی این است که فضاپیما با چنان زاویه‌ای از جو زمین پرش کند که دوباره به فضا رانده شود - به لحاظ شباهت‌سازی ذهنی شبیه پرتاب کردن سنگ‌ریزه در سراسر سطح دریاچه - سپس هر زمان که سرعت فضاپیما برای ورود به اتمسفر به اندازه یک سرعت زیرمداری کم، کاهش یافت، ورود آن به جو انجام شود.

در تئوری هر فضاپیمایی به دلیل عدم نیاز به لیفت زیاد می‌تواند ورود مجدد جهشی داشته باشد اما در عمل این کار نیازمند هدایت بسیار دقیق است. گفته شده شاتل‌ها امکان ورود مجدد جهشی داشتند اما این روش برای آن‌ها فقط در شبیه‌سازی‌ها اعمال شد. معلوم نیست محافظ حرارتی چقدر قادر به انطباق با شرایط گرم شدن سریع، خنک شدن و گرم شدن مجدد باشد. شاید اگر شاتل کلمبیا به این روش وارد جو زمین می‌شد جان سالم به در می‌بُرد، هر چند اثباتی برایش وجود ندارد.

ورود مجدد جهشی را ابتدا مهندس هوافضای اتریشی Eugen Sänger در سال‌های 1930 برای بمب‌افکن زیرمداری Silbervogel آلمان مد نظر داشت، هر چند طرح او هرگز پرواز نکرد. این تکنیک بعد‌ها در برنامه زوند شوروی سابق به کار گرفته شد، و فضاپیماها قبل از ورود نهایی یک جهش انجام می‌دادند. زوند-6، زوند-7، و زوند-8 این مانور را با موفقیت انجام دادند هرچند زوند-5 در این کار ناموفق بود. ماژول فرماندهی آپولو قادر به انجام چنین مانوری بود. قرار بود فضاپیمای اوریون نیز برای دستیابی به محدوده فرود وسیعتر چنین قابلیتی داشته باشد.

به علت حساسیت خط سیر، مقوله هدایت در ورود مجدد جهشی می‌تواند فریبنده و پیچیده باشد. هرچند سیستم هدایت جهشی آپولو ASG مهندسی شده بود اما هرگز در یک ماموریت سرنشین دار مورد استفاده واقع نشد. بیشتر کارهای اخیر در این زمینه به پیشرفت در فناوری‌های پردازشی برای محاسبه خط سیر به صورت آنبرد روی وسیله متکی است.

http://en.wikipedia.org/wiki/Skip_reentry

[mahdavi3d 14,067]

Photo: Xinhua

 

فضاپیما اولین مانور اصلاح مداری خود را در فاصله 130 هزار کیلومتری زمین به انجام رساند. نزدیکترین گذر از سطح ماه در 27 اکتبر و رسیدن به زمین پس از بازگشت در 31 اکتبر خواهد بود.

http://www.spaceflight101.com/change-5-test-mission-updates.html

 

تصویر دیگری از وسیله 4M که عنوان اولین محموله تجاری فرستاده شده به سمت ماه را یدک می‌کشد:

 

Photo: LUXSpace

 

اطلاعات این وسیله در اینجا منتشر شده است:

http://4mdata.luxspace.lu/

[president 23]

ماهنشین چینی ها خیلی شبیه به پروژه اسپریت امریکا بود کلا فقط مردم امریکا رو نتونستن کپی کنن

 

این که چین خیلی زود به جمع کشورهای پیشرو مثل امریکا و روسیه رسیده یکی از دلایل می تونه همین کپی کردن از طریق جاسوسی یا خرید دانشمندان و غیره باشه

[hightech 1,597]

ماهنشین چینی ها خیلی شبیه به پروژه اسپریت امریکا بود کلا فقط مردم امریکا رو نتونستن کپی کنن

 

این که چین خیلی زود به جمع کشورهای پیشرو مثل امریکا و روسیه رسیده یکی از دلایل می تونه همین کپی کردن از طریق جاسوسی یا خرید دانشمندان و غیره باشه

خوبه که یک ذره برای دیگران عقل و شعور قائل بشیم و چشم دیدن پیشرفت دیگران با تلاش و برنامه ریزی شبانه روزی خودشون رو داشته باشیم

 

از جناب مهدوی هم کمال تشکر رو دارم که تاپیکهای پربار و دست اول فضایی رو ایجاد و بروزرسانی میکنن

[president 23]

خوبه که یک ذره برای دیگران عقل و شعور قائل بشیم و چشم دیدن پیشرفت دیگران با تلاش و برنامه ریزی شبانه روزی خودشون رو داشته باشیم

 

از جناب مهدوی هم کمال تشکر رو دارم که تاپیکهای پربار و دست اول فضایی رو ایجاد و بروزرسانی میکنن

 

دوست گرامی از دیدگاه من برای به دست اوردن یه تکنولوژی اگه نتونید به طریقی به پیشرفت سایرین دست پیدا کنید باید چرخ رو از اول برید اختراع کنید

مثلا همین امریکا چگونه موشک وی-2 المان ها رو با اسناد و حتی دانشمندان به کار گرفت یا برای بمب هسته ای هم از دانشمندان المان کار گرفت چون در غیر اینصورت دقیقا باید همین راه المان رو از صفر شروع میکرد

تازه اگه دانشمندانی همتراز اونها داشت و بودجه هم اندازه اونها باشه....حال اگه هم بودجه هم دانشمند بهتر از اونا داشته باشه اگه اونا n ساله رسیدن این ها n-k میرسن

یکی از دلایلی که ما تو نانو همتراز غربیهاییم اینه که با اونا شروع کردیم ولی مثلا تو هواپیما سازی صد سال بعد اونا استارت زدیم پس هواپیمای 50 سال پیش اونا رو هم نمیتونیم بزنیم

 

حالا شماقضاوت کن چین چند سال بعد امریکا و روسیه استارت ماه نشین و کارهای بزرگ فضایی رو زده و بودجش هم نهایتا هم مقدار امریکاست(خوش بینانه ترین حالت)

 

حالا در نظر بگیرید ناسا از دانشمندان خیلی از کشورهای اروپایی و غیره علاوه بر امریکایی ها بهره می بره

 

ضمنا کافیه به شباهت هواپیما های نظامی تا بنجل های چینی بنگری تا کپی کاری رو مشاهده فرمایید

[mahdavi3d 14,067]

president گرامی خواهشمندم اجازه دهید بحث در چهارچوب تاپیک باشد، مواردی که مطرح فرمودید بسیار پراکنده است و سنخیت چندانی با هدف این تاپیک پیدا نمی‌کند.

 

اگر مایلید راجع به تاریخچه فضایی چین بیشتر بدانید، مطالعه تاپیک زیر که به همت Goebbels بزرگوار ممکن شد را توصیه می‌کنم:

برنامه فضایی چین
 

[bmosavi 735]

دارن همچوشی هسته ای کار میکنن اب سنگین براشون سخته دارن از ماه یه سوخت جایگزین میارن هر چی فکر میکنم اسم سوخت رو به یاد بیارم یادم نمیاد

این سوخت هشتاد درصد سطح ماه رو پوشونده و مثل نفت در قرن نوزدهم هست

ویرایش شده در آبان 93 توسط bmosavi

[mahdavi3d 14,067]

bmosavi گرامی به نظرم هلیوم-3 که ایزوتوپ غیرپرتوزای هلیوم است منظور شما باشد. هلیوم-3 می‌تواند به عنوان یک سوخت نسل دوم به بعد، برای گداخت مطرح باشد (به دمای بالاتری نسبت به فرایند دوتریوم-تریتیوم نیاز دارد)

در حال حاضر عمده راه عملی دسترسی آن، به عنوان نتیجه واپاشی-بتا ی تریتیوم با نیمه عمر 12.3 سال مطرح است (دسترسی به تریتیوم خود یک چالش است و مقادیر زیادی از آن در دسترس نیست) و بدین‌ترتیب در حال حاضر چند ده کیلوگرم هلیوم-3 بیشتر در زمین قابل دسترسی نیست (هر چند منابع دیگری از آن وجود دارد). استفاده فعلی آن در کارهای تحقیقاتی است و ارزش هر گرم آن در سال 2011 معادل 7000 دلار بوده است.

در صورت توسعه تجاری و فراگیری راکتورهای گداخت مبتنی بر هلیوم-3 تخمین زده می‌شود که به چند ده یا صد تُن از آن در سال نیاز خواهد بود.

 

 

موضوع نگاه به ماه به عنوان منبع هلیوم-3 چیز جدیدی نیست و از سال‌های 1986 توسط افرادی چون Gerald Kulcinski مطرح بوده است. اما اینکار نیازمند زیرساخت‌های قابل توجهی است زیرا برای استخراج هر یک تُن هلیوم-3 به پردازش 150 میلیون تُن سنگ‌پوشه (Regolith) سطح ماه نیاز است.

 

و اما برنامه اکتشافی ماه چین! آقای Ouyang Ziyuan از آکادمی علوم چین که دانشمند ارشد پروژه اکتشاف ماه چین هم هست از مدافعان این نظریه است و چندین جا راجع به تامین سوخت جهان از طریق پردازش سنگ‌پوشه ماه سخن گفته است!

http://en.wikipedia.org/wiki/Helium-3#Fusion_reactions

http://www.nature.com/nature/journal/v396/n6713/fig_tab/396724a0_F1.html

http://www.cnn.com/2011/TECH/innovation/07/21/mining.moon.helium3/

[seyedmohammad 10,523]

برروی ماه حدود ده به توان 9 کیلو گرم HE3 وجود داره که برای مصرف انرژی 1000 سال زمین کافی هست !

 

برای آشنایی بیشتربا سوخت های سنگین در فرآیند گداخت ، مانند بور- هیدروژن  ؛ مطالعه کنید :

 

پیوند 

[bmosavi 735]

بله همین هست. HE3 قبلا روی زمین بوده حدوده چندین میلیارد سال پیش ولی نمیدونم چطوری همشون از اتمسفر زمین پراکنده شدن و رفتن. البته اون زمان زمین به صورت امروزی نبوده و امروزه تنها ماه منبع غنی این ایزوتوپ هلیوم هست. به هر حال هیچ چیزی راحت نیست  چون رفتن به ماه راحت نیست پس نباید تحقیقات کنن در حالی سوال اصلی این هست که چطور بیارن به زمین که کم کم نقل و انتقالاب به جو زمین و ماه توسعه پیدا میکنه . دلیل اینکه این سوخت روی ماه موجود هست اینه که HE3 یک محصول ثانویه ی واکنشهای خورشید هست و ماه هم اتمسفر یا میدان مغناطیسی نداره HE3 به راحتی بر روی ماه میشینه  حدودا یک میلیون تن بر روی ماه از این ایزوتوپ موجود هست بیایید ببرید

[mahdavi3d 14,067]

تصاویر بسیار تماشایی که توسط فضاپیما ارسال شده است:

 

 

 

[hr]

دوستانی که مایلند راجع به  پروازهای lunar free return - بازگشت آزاد از ماه - و انواع آن بیشتر بدانند، می‌توانند فایل PDF زیر با عنوان Trajectories In The Earth-Moon Space With Symmetrical Free Return Properties را با حجم 1 مگابایت دانلود کنند:

http://trainbit.com/files/2700571884/Lunar_Flight_Free-Return_Trajectories-MSFC.pdf

 

تعدادی از تصاویر موجود در فایل بالا:

 

و دوستانی که احیانا راجع به جایگاه و پیشرفت‌های فضایی چین شک و تردید دارند، فقط به عنوان چند نمونه از کارهای فضایی در دست مطالعه و توسعه چینی‌ها، نگاهی به عناوین زیر بیاندازند: (برای دانلود فایل PDF مربوط به هرکدام، رویشان کلیک کنید)

Quantum Science Satellite

The Experimental Satellite on Electromagnetism Monitoring

Status of the Hard X-ray Modulation Telescope Project

Dark Matter Particle Explorer The First Chinese Cosmic Ray and Hard gamma-ray Detector in Space

[mahdavi3d 14,067]

NASA/Surrey

Skip Re-Entry

 

[url=http://gallery.military.ir/albums/userpics/10058/8206156_orig.jpg][/url]

اگر همه چیز خوب پیش برود انتظار است فرود کپسول در زمانی بین 22:19 تا 22:49 به وقت گرینویچ 31 اکتبر (01:49 تا 02:19 به وقت تهران 10 آبان) واقع شود. NOTAM اعلام شده توسط چین، دو ناحیه، یکی به ابعاد 115 در 190 کیلومتر در نزدیکی Huofutan در مغولستان داخلی (نزدیک به جایی که فضاپیماهای شنجو فرود آمدند) و دیگری ناحیه بسیار بزرگ به طول 2900 کیلومتر از غرب چین تا مرز مغولستان را شامل می‌شود. اولی احتمالا ناحیه اصلی فرود است و دومی در صورتی که شرایط غیر عادی در فرود پیش بیاید.

http://www.spaceflight101.com/change-5-test-mission-updates.html

[mahdavi3d 14,067]

کپسول با موفقیت فرود آمد.

 

کپسول فضایی آزمایشی، که شبکه‌های اجتماعی محلی آن را Xiaofei (به معنی پرنده کوچک) نامیدند، در قالب مقدمه‌ای برای فاز سوم برنامه اکتشاف ماه چین با موفقیت در Siziwang Banner مغولستان داخلی فرود آمد. +

لحظات برجسته ماموریت فرود (زمان‌ها به وقت گرینویچ) :

21:53 - کپسول در فاصله 5000 کیلومتری زمین از فضاپیمای مادر جدا شد.

21:56 - فضاپیمای مادر با انجام مانور توسط آتش سیستم پیشرانش خود از کپسول دور شد و به مدار بازگشت.

22:10 - کپسول وارد ارتفاع ورود به جو شد.

22:12 - همزمان با شیرجه کپسول به داخل جو در ارتفاع 120 کیلومتری، کپسول وارد اولین black-out خود شد. (عدم دسترسی به سیگنال منظور است)

22:15 - کپسول از اولین black-out خارج شد.

22:22 - کپسول وارد دومین black-out خود شد.

22:26 - کپسول از دومین black-out خارج شد.

22:32 - چتر فرود در ارتفاع 10 کیلومتری گشوده شد.

22:42 - فرود بر روی سطح زمین.

+

این ماموریت در واقع اولین کپسولی بود که پس از 38 سال از طرف ماه به زمین بازگشت. آخرین ماموریت موفق، ماموریت بازگرداندن محموله Luna-24 شوروی سابق بود که در سال 1976 انجام شد و 170 گرم نمونه از سطح ماه به زمین بازگرداند، مسیری که اینک چین در ابتدای آن قرار دارد. همچنین از حیث شباهت پروفایل ماموریت می‌توان به آخرین از این نوع یعنی Zond-8 شوروی سابق اشاره کرد که 44 سال پیش انجام شده بود.

چینی‌ها اینک با تجزیه و تحلیل اطلاعات بدست آمده می‌توانند راجع به ورود به فاز بعدی برنامه برای دستیابی به هدف اصلی آن، یعنی بازگرداندن نمونه از سطح ماه، تصمیم‌گیری کنند.

 

 

 

[mahdavi3d 14,067]

 

 

فاز دوم برنامه اکتشاف ماه چین هنوز تمام نشده است و تا قبل از آغاز ماموریت بازگرداندن محموله در سال 2017 میلادی (و ماموریت دومی برای 2020) چین، نشاندن دومین سطح‌نشین و سطح‌نورد خود بر سطح ماه را در سال 2015 در برنامه‌ دارد تا بدین‌ترتیب فناوری‌های بیشتری که برای ماموریت بازگرداندن محموله نیاز است، مورد آزمون قرار دهد. این ماموریت Chang'e 4 نام خواهد داشت.

http://www.spaceflight101.com/change-5-test-mission-updates.html