Какой же будет Чанъэ-5 на самом деле?

Прочитав не так давно на Хабре один пост ^[1], и немного поспорив в комментариях к нему, на тему похож ли китайский аппарат Чанъэ-5 на Луну-16, доставившую лунный грунт на Землю ещё в далеком 1970 году, я решил выяснить все возможные подробности про запланированную на 2017 год лунную миссию Китая. Но так как Китай не США и любит секретничать не хуже СССР, то найти красочных презентаций в Интернете не так то и просто, но кое-что удалось разыскать. Так и родился данный пост. Если интересно прошу под кат.

На заглавной иллюстрации, к вышеупомянутому посту, мы видим спускаемый аппарат конусообразной формы на вершине взлетной ступени, исходя из этого можно предположить, что будет использована схема полета аналогичная схеме Луны-16, однако это не так. Как сообщает китайское космическое агентство миссию по доставке лунного грунта планируется осуществить по схеме Кондратюка ^[2] (или аполлоновской схеме, если хотите). Это такая схема при которой на поверхность Луны осуществляет посадку специально для этого предназначенный модуль, в то время как возвращаемый аппарат с запасами топлива для отправке к Земле остается на лунной орбите. Эта схема не зря была выбрана для миссий Аполлон, так как дает приличный выигрыш по массе доставляемого на Луну груза. А для пилотируемой миссии это особенно важно. Поэтому данную картинку можно сразу отнести к недостоверным и мало отражающим действительность.

Выбранная китайцами схема, в ходе выполнения миссии Чанъэ-5, позволит не столько доставить на Землю лунный грунт (между прочим около 2 кг, сравните со 101 граммами Луны-16), сколько позволит отработать элементы будущей пилотируемой экспедиции на Луну, ну а грунт как приятный бонус и способ подтвердить правильность выбранной схемы. Вот что удалось найти:

Да, на Аполлон не очень похоже, однако присутствуют все нужные элементы: орбитальный модуль, состоящий из возвращаемого аппарата и приборно-агрегатного отсека, а также лунный модуль, состоящий из посадочной и взлетной ступени. Обращает на себя внимание пара деталей, во-первых, лунный модуль находится сверху орбитального, однако в американской и советской лунных программах всё было наоборот, во вторых, возвращаемый аппарат не пристыкован к приборно-агрегатному отсеку, а как бы находится внутри него. Очевидно второе конструкторское решение вытекает из первого. Как мы видим китайцы уходят от прямого копирования и добавляют уже свои оригинальные идеи. На следующем слайде представлена уже схема полета:

Даже не зная китайской грамоты из данного слайда всё предельно понятно. Фактически мы видим, ставшую уже классической аполлоновскую схему, только вместо астронавтов тут выступает лунный грунт. Разберем её поэтапно:

1. Старт аппарата с Земли к Луне;
2. Перелет к Луне;
3. Разворот на 180 градусов и торможение для вывода станции на орбиту Луны;
4. Разделение отсеков (с орбитального модуля так же сбрасывается специальный отсек закрывающий посадочный модуль);
5. Посадка лунного модуля на поверхность Луны;
6. Забор грунта;
7. Старт взлетной ступени лунного модуля;
8. Стыковка взлетной ступени к орбитальному модулю (на данном этапе происходит перемещение капсулы с лунным грунтом в спускаемый аппарат);
9. Отстыковка взлетной ступени и старт к Земле;
10. Перелет к Земле;
11. Расстыковка приборно-агрегатного отсека со спускаемым аппаратом и приземление;

Что бы полностью соответствовать аполлоновской схеме не хватает только пункта с перестроением отсеков. Напомню, что данная операция проводилась каждый раз после того как корабли серии Аполлон уходили на траекторию полета к Луне (ну кроме Аполлона-8), дабы состыковать лунный модуль с орбитальным для последующего перехода астронавтов. Выглядело это примерно так:

Учитывая что никаких астронавтов на Чанъэ-5 не предвидится, то и данную операцию решено было не проводить. Хотя, с точки зрения будущих миссий её отработка была бы не лишней.

Как в случае Аполлонов и советских Зондов ^[3] вход спускаемой капсулы будет проходить со второй космической скоростью. Для отработки данного этапа на октябрь этого года и назначен полет экспериментального аппарата, который будет состоять из переделанного Чанъэ-3 с пристыкованным возвращаемым аппаратом от Чанъэ-5. По плану миссии данный аппарат должен долететь до Луны, выйти на её орбиту, после чего стартовать к Земле и войти в её атмосферу со второй космической скоростью, ну и конечно же после всего этого удачно приземлиться.

Кстати сказать, спускаемый аппарат этой миссии (да и Чанъэ-5) выглядит точь в точь как спускаемый аппарат Союза или Шэньчжоу ^[4] только меньших размеров, что ещё раз доказывает, что Китай в серьез отрабатывает элементы будущего пилотируемого полета на Луну. На фотографии выше как раз спускаемый аппарат планируемой на октябрь миссии.

И всё таки, исходя из вышеизложенного, как бы мог выглядеть старт Чанъэ-5 с Луны? Я думаю, что иллюстрация ниже больше соответствует действительности:

Автор: tractus_lepus

Источник ^[5]