Ланьюэ

Ланьюэ
Держи луну
	Модель планируемого лунного корабля Lanyue (прикрепленного к его двигательной ступени) в 2023 году.
Производитель	БРОСАТЬ
Страна происхождения	Китай
Оператор	CMSA
Приложения	Высадка экипажа на Луну в рамках китайской программы исследования Луны
Технические характеристики
Тип космического корабля	С экипажем
Стартовая масса	около 26 000 кг (57 000 фунтов) (с двигательной ступенью)
Вместимость экипажа	2
Власть	Солнечная
Оборудование	луноход с экипажем
Режим	Низкая околоземная орбита , переходная орбита Луны , лунная орбита , лунная поверхность
Производство
Статус	В разработке

( Посадочный модуль Lanyue китайский : 揽月 ; пиньинь : lǎn yuè ; букв. «обнимающий Луну»), ранее известный как китайский посадочный модуль на лунной поверхности с экипажем ( 中国载人月面着陆器 ) или просто как посадочный модуль на лунной поверхности ( 月面着陆器 ) — космический корабль, разрабатываемый Китайской академией космических технологий . Цель посадочного модуля — доставить на поверхность Луны двух космонавтов и через заданный промежуток времени вернуть их на лунную орбиту. ^{[ 2 ]} Предполагается, что первая попытка посадки посадочного модуля на Луну произойдет к 2029 году. ^{[ 1 ]}

Номенклатура

Официальные названия как пилотируемого лунного корабля, так и пилотируемого космического корабля следующего поколения « Мэнчжоу» ( 梦舟 ) были обнародованы Китайским пилотируемым космическим агентством (CMSA) 24 февраля 2024 года. ^{[ 3 ]}^{[ 4 ]} Один из возможных вариантов английского перевода Ланьюэ — «Объятия Луны» , тогда как английский перевод Мэнчжоу может быть «Сосуд мечты» или «Сосуд мечты» . ^{[ 4 ]}

Обзор

По крайней мере, с августа 2021 года западные средства массовой информации сообщают, что главный китайский подрядчик по космическим кораблям работает над системой посадки человека для лунных миссий. ^{[ 5 ]} 12 июля 2023 года на 9-м Китайском (международном) коммерческом аэрокосмическом форуме в Ухане , провинция Хубэй, заместитель главного конструктора CMSA Чжан Хайлянь публично представил предварительный план по высадке двух астронавтов на Луну к 2030 году. Согласно этому плану, астронавты после высадки на Луну проведут научную работу, включая сбор образцов лунной породы и реголита. После непродолжительного пребывания на лунной поверхности они доставят собранные образцы обратно на лунную орбиту на своем космическом корабле, а затем на Землю. ^{[ 1 ]}

Предварительный план описывает «посадочный сегмент», который состоит из нового лунного модуля, прикрепленного к двигательной ступени, которые вместе должны быть запущены автономно на окололунную находящейся в стадии разработки орбиту (TLI) с помощью ракеты Long March 10, . Компоновка ступени спускаемого аппарата и двигательной установки в некоторой степени аналогична архитектуре спускаемого аппарата и орбитального аппарата « Чанъэ-5 » 2020 года и нынешних Чанъэ-6» роботизированных миссий по возврату лунных образцов « ; однако, в отличие от орбитальных аппаратов для роботизированных миссий, двигательная ступень пилотируемого посадочного модуля сойдет с лунной орбиты вместе с посадочным модулем, а не останется на лунной орбите. ^{[ 1 ]} (Радиционная ступень подвергнется управляемой ударной посадке на Луну после того, как она отделится от посадочного модуля с экипажем на заключительных этапах спуска, а сам посадочный модуль предпримет попытку мягкой приземления с приводом).

24 апреля 2024 года Линь Сицян, заместитель директора Китайского пилотируемого космического агентства (CMSA), заявил, что первоначальная разработка различных продуктов для китайских лунных миссий, включая спускаемый аппарат Lanyue, завершена; По словам Линя, механические и тепловые элементы для спускаемого аппарата и других сегментов миссии уже изготовлены, а необходимые ракетные двигатели проходят огневые испытания. Линь далее уточнил, что производство и испытания прототипа идут полным ходом и что пилотируемая стартовая площадка для исследования Луны в настоящее время строится недалеко от существующего прибрежного космодрома Вэньчан в провинции Хайнань. ^{[ 6 ]}

Атрибуты лендинга

Модель находящегося в стадии разработки лунного корабля была представлена на выставке, посвященной трем десятилетиям китайской программы пилотируемых космических полетов, 24 февраля 2023 года в Национальном музее Китая в Пекине. ^{[ 2 ]}

Физическая модель разрабатываемого спускаемого аппарата, рассматриваемая вместе с презентацией Чжан Хайляня 12 июля 2023 года, предполагает, что будущий космический корабль будет иметь следующие компоненты: четыре главных двигателя мощностью 7500 ньютонов, многочисленные двигатели ориентации для точного маневрирования, походный луноход, способный перевозить двух астронавтов, стыковочные механизмы (для стыковки с космическим кораблем «Мэнчжоу» ), люк экипажа (для выхода в открытый космос ), лестницу, прикрепленную к одному посадочных опор, две солнечные батареи, различные антенны и датчики. ^{[ 1 ]}^{[ 2 ]}

Расчетная масса полностью заправленного посадочного сегмента (посадочный модуль плюс двигательная ступень) составляет 26 000 кг (57 000 фунтов). ^{[ 7 ]}

Луноход

Модели посадочного модуля с экипажем включают в себя четырехколесный вездеход, размещаемый на внешней стене посадочного модуля. Ранее CMSA обратилось к частным, государственным и образовательным учреждениям с открытым призывом представить планы разработки будущего лунохода; По данным CMSA, четырнадцать групп представили предложения в ответ на открытый тендер, и одиннадцать из четырнадцати предложений перешли на стадию экспертного рассмотрения. 24 октября 2023 года CMSA объявило, что два из оставшихся одиннадцати представленных предложений перешли на стадию детального проектирования, а еще шесть групп будут получать постоянную поддержку, которая позволит им продолжить исследования инновационных аспектов своих предложений. ^{[ 8 ]}

Обзор журнальной литературы показывает, что планируемый луноход может включать в себя технологии «дифференциального торможения» и «обнаружения вне земли» для улучшения его характеристик противоскольжения и устойчивости рулевого управления во время высокоскоростного перемещения. Для целей проверки конструкции были построены инженерные прототипы. ^{[ 9 ]}

Планируемая масса марсохода составит около 200 килограммов, и он сможет перевозить двух астронавтов; Планируемая дальность его хода составляет около 10 километров. ^{[ 1 ]}^{[ 7 ]}

Архитектура миссии посадочного модуля

В соответствии с планом CMSA посадки на Луну с экипажем, посадочный сегмент сначала будет выведен на переходную орбиту Земля-Луна с помощью ракеты-носителя Long March 10, а затем выйдет на лунную орбиту своим собственным ходом. Затем он будет ожидать встречи на лунной орбите и стыковки с отдельно запущенным космическим кораблем «Мэнчжоу» (ранее известным как пилотируемый космический корабль следующего поколения , аналог командно-служебного модуля «Аполлон» программы «Аполлон» ), после чего два астронавта перейдут на посадочный модуль и отстыкуются. из Мэнчжоу и маневрировать посадочным сегментом для попытки высадки на Луну. ^{[ 1 ]}

На этапе механизированного снижения посадочного сегмента будет использоваться концепция «поэтапного снижения». Согласно этой концепции, совмещенный спускаемый аппарат и двигательная ступень начнут спускаться с лунной орбиты, причем последняя обеспечит необходимое торможение; Когда штабель окажется близко к поверхности, посадочный модуль отделится от двигательной ступени и приступит к завершению механизированного спуска и мягкой посадки собственным ходом посадочного модуля (отброшенная двигательная ступень тем временем ударится о поверхность Луны на безопасном расстоянии от поверхности Луны). посадочный модуль). По завершении наземной части миссии полноценный лунный посадочный модуль будет выступать в качестве средства спуска астронавтов для возвращения на лунную орбиту. ^{[ 2 ]} Согласно сообщению агентства Синьхуа , посадочный модуль также будет способен выполнять автономные полеты. ^{[ 7 ]}

Предполагается, что с 2022 года система посадки позволит двум астронавтам находиться на поверхности Луны в течение шести часов. ^{[ 10 ]} Из источника неясно, относится ли цитируемое «шестичасовое пребывание на Луне» к общему времени пребывания посадочного модуля на лунной поверхности или к продолжительности пребывания астронавтов в открытом космосе ; если последнее, то предлагаемая продолжительность наземной миссии будет сопоставима с продолжительностью американских миссий « Аполлон-11» и «Аполлон-12» . Во время ранее упомянутого аэрокосмического форума 2023 года в Ухане Чжан Хайлянь также заявил, что в настоящее время разрабатывается скафандр для выхода в открытый космос на поверхность Луны с периодом автономной работы не менее восьми часов. ^{[ 1 ]}

Возможные места посадки

Члены Китайской академии наук начали исследования по выбору места («предложения») для предполагаемой программы исследования Луны с экипажем. Было выявлено тридцать основных мест посадки (сокращено от предварительного списка из 106 и промежуточного списка из 50); тридцать объектов расположены как в северной, так и в южной полярных областях Луны, а также на ближней и дальней сторонах Луны. Команда рассмотрела многочисленные критерии, призванные максимизировать научную ценность миссии, принимая во внимание безопасность экипажа и техническую осуществимость. Примеры 30 главных мест включают следующее: кратер/впадина Ина , Райнер Гамма и Риме Боде на ближней стороне Луны, бассейн Аполлона , кратер Эйткен и Море Московиенсе на обратной стороне Луны, кратер Шеклтон в южной полярной области Луны. и кратер Эрмит в северной полярной области Луны. ^{[ 11 ]}

Проектирование траектории Земля-Луна

Предварительные расчеты траектории с учетом конкретных мест и периодов приземления также были выполнены командой из Нанкинского университета аэронавтики и астронавтики и Китайского научно-исследовательского и учебного центра астронавтов. В частности, команда проанализировала возможные траектории перехода Земля-Луна на основе семи потенциальных мест посадки, включая Римае Боде, серию лунных волн к западу от кратера Боде , и Море Московиенсе, охватывающих период с 2027 по 2037 год. ^{[ 12 ]} В анализе использовался метод динамического взвешивания, который количественно определял факторы эффективности миссии и инженерные ограничения, в сочетании с применением модели траектории псевдосостояния для оптимизации вычислительной эффективности проектирования траектории и выбора места/времени приземления. ^{[ 12 ]}

Модель псевдосостояния была впервые предложена Дж. С. Уилсоном. ^{[ 13 ]} в 1969 году для изучения траекторий перелета космических аппаратов Земля-Луна. В контексте системы трех тел Земля-Луна-космический корабль метод псевдосостояний обычно более эффективен в вычислительном отношении, чем традиционный использованием патч-конусов . метод построения траектории с ^{[ 14 ]}

Луны Метод исправленной коники, по сути, стремится «соединить» два (кеплеровских) двухтельных эллипса (коники) в точке пересечения, определяемой гравитационной сферой влияния , принимая во внимание различные физические ограничения. Этот метод может привести к большим ошибкам, которые могут контролироваться нестабильным и трудоемким итеративным вычислительным процессом. ^{[ 14 ]} Модель псевдосостояния модифицирует метод конического исправления, определяя сферу преобразования псевдосостояния (PTS), область, в которой траектория космического корабля рассчитывается как приближенное решение ограниченной задачи трех тел . Метод начинается с расчета начального простого эллипса Земля-космический корабль, состоящего из двух тел, и использования его для распространения положения космического корабля до точки внутри PTS Луны ( псевдосостояния космического корабля ), затем применяется приближенное ограниченное решение для трех тел и псевдосостояние обратное распространение до точки на поверхности сферы Лапласа, которая определяет начало гравитационной сферы влияния Луны, и, наконец, рассчитывается двухчастичная коника Луны и космического корабля, и местоположение космического корабля распространяется вперед от поверхности Лапласа. сферу в произвольную точку перилуна. ^{[ 14 ]} Концепции сферы Лапласа и гравитационной сферы влияния, используемые в двух моделях, применительно к системе Земля-Луна с приблизительно круговой орбитой, определяются выражением

$R_{\text{Laplace}}\;=\;D\;\left({\frac {m}{M}}\right)^{2/5},$

где $R_{\text{Laplace}}$ - радиус сферы Лапласа, $D$ среднее расстояние Земля-Луна, $m$ это масса Луны и $M$ это масса Земли. Строго говоря, сфера Лапласа — это не сфера, а изменяющаяся гиперповерхность, определенная в каждой точке пути гравитационной массы. Критерием расчета сферы Лапласа Луны является анализ гравитации Луны как основной силы, действующей в рассматриваемой области, в то время как гравитация Земли рассматривается как возмущающая сила. ^{[ 15 ]}^{[ 16 ]} Сфера Лапласа отличается от сферы Хилла тем, что для расчета последней сферы требуется наличие устойчивых орбит, а для первой - нет. ^{[ 15 ]}

См. также

Ссылки

^ Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час ^я Эндрю Джонс (17 июля 2023 г.). «Китай разработал предварительный план высадки экипажа на Луну» . spacenews.com . Проверено 24 июля 2023 г.
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и Эндрю Джонс (27 февраля 2023 г.). «Китай представляет лунный посадочный модуль для доставки астронавтов на Луну» . spacenews.com . Проверено 24 июля 2023 г.
^ Сегер Ю [@SegerYu] (24 февраля 2024 г.). «CMS сообщила, что новое поколение пилотируемых космических кораблей называется «Мэнчжоу, MZ»; лунный посадочный модуль называется «Lanyue, LY».» ( Твит ) – через Твиттер .
^ Перейти обратно: ^а ^б Чжао Лэй (24 февраля 2024 г.). «Обнародованы имена китайского лунного корабля и нового космического корабля с экипажем» . Китайская газета . Проверено 24 февраля 2024 г.
^ Эндрю Джонс (9 августа 2021 г.). «Китай работает над посадочным модулем для пилотируемых полетов на Луну» . spacenews.com . Проверено 12 сентября 2023 г.
^ Джонс, Эндрю (24 апреля 2024 г.). «Китай готовится к высадке экипажа на Луну к 2030 году, — заявил представитель космического ведомства» . Космические новости . Проверено 24 апреля 2024 г.
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с «Китай объявил о своем предварительном плане пилотируемой высадки на Луну. Каков прогресс в разработке оборудования для посадки на Луну?» (на упрощенном китайском языке, 20 июля 2023 г.). Проверено 18 октября 2023 г.
^ «Объявление предварительных результатов запроса планов разработки пилотируемых луноходов» 24 октября 2023 года.
^ САО, Цзяньфэй; ЛЯН, Чанчунь; и др. (2023). «Проектирование и оптимизация стратегии устойчивого управления пилотируемым лунным вездеходом». Журнал космонавтики . 44 (9): 1379–1391. дои : 10.3873/j.issn.1000-1328.2023.09.011 .
^ Эндрю Джонс (22 августа 2022 г.). «Китай заявляет о прогрессе в разработке ракет для пилотируемых высадок на Луну и создания лунных баз» . spacenews.com . Проверено 12 октября 2023 г.
^ НИУ, Ран; ЧЖАН, Гуан; и др. (2023). «Научные задачи и предложения по выбору места посадки пилотируемой техники для освоения Луны». Журнал космонавтики . 44 (9): 1280–1290. doi : 10.3873/j.issn.1000-1328.2023.09.002 .
^ Перейти обратно: ^а ^б ДИН, Байхуэй; ЯН, Бин; и др. (2023). «Оценка и анализ траектории полета и районов приземления для пилотируемых исследований Луны». Журнал космонавтики . 44 (9): 1471–1482. дои : 10.3873/j.issn.1000-1328.2023.09.019 .
^ Уилсон, Дж. С. (1969). «Теория псевдосостояний для аппроксимации траекторий трех тел». Документ AIAA 1970-1061 . Конференция по астродинамике. Санта-Барбара, Калифорния, США.
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с ЧЖАН, Цзе; Ю, Хуэйчан; и др. (2022). «Обзор моделирования и проектирования траектории перелета Земля-Луна» . Компьютерное моделирование в технике и науке . 135 (1): 5–43. дои : 10.32604/cmes.2022.022585 . S2CID 252627993 .
^ Перейти обратно: ^а ^б СУАМИ, Д.; КРЕССОН, Дж.; и др. (2020). «О локальных и глобальных свойствах гравитационных сфер влияния». Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 496 (4): 4287–4297. arXiv : 2005.13059 . дои : 10.1093/mnras/staa1520 . {{cite journal}}: CS1 maint: неотмеченный бесплатный DOI ( ссылка )
^ ЧЕБОТАРЕВ Г.А. (1964). «Гравитационные сферы больших планет, Луны и Солнца» . Советская астрономия . 7 (5): 618–622. Бибкод : 1964СвА.....7..618С .

[AJ17072023-1] Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час ^я Эндрю Джонс (17 июля 2023 г.). «Китай разработал предварительный план высадки экипажа на Луну» . spacenews.com . Проверено 24 июля 2023 г.

[AJ27022023-2] Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и Эндрю Джонс (27 февраля 2023 г.). «Китай представляет лунный посадочный модуль для доставки астронавтов на Луну» . spacenews.com . Проверено 24 июля 2023 г.

[segeryu224-3] Сегер Ю [@SegerYu] (24 февраля 2024 г.). «CMS сообщила, что новое поколение пилотируемых космических кораблей называется «Мэнчжоу, MZ»; лунный посадочный модуль называется «Lanyue, LY».» ( Твит ) – через Твиттер .

[cndaily2024-4] Перейти обратно: ^а ^б Чжао Лэй (24 февраля 2024 г.). «Обнародованы имена китайского лунного корабля и нового космического корабля с экипажем» . Китайская газета . Проверено 24 февраля 2024 г.

[AJ09082021-5] Эндрю Джонс (9 августа 2021 г.). «Китай работает над посадочным модулем для пилотируемых полетов на Луну» . spacenews.com . Проверено 12 сентября 2023 г.

[AJ-24-04-2024-6] Джонс, Эндрю (24 апреля 2024 г.). «Китай готовится к высадке экипажа на Луну к 2030 году, — заявил представитель космического ведомства» . Космические новости . Проверено 24 апреля 2024 г.

[xinhua20072023-7] Перейти обратно: ^а ^б ^с «Китай объявил о своем предварительном плане пилотируемой высадки на Луну. Каков прогресс в разработке оборудования для посадки на Луну?» (на упрощенном китайском языке, 20 июля 2023 г.). Проверено 18 октября 2023 г.

[8] «Объявление предварительных результатов запроса планов разработки пилотируемых луноходов» 24 октября 2023 года.

[9] САО, Цзяньфэй; ЛЯН, Чанчунь; и др. (2023). «Проектирование и оптимизация стратегии устойчивого управления пилотируемым лунным вездеходом». Журнал космонавтики . 44 (9): 1379–1391. дои : 10.3873/j.issn.1000-1328.2023.09.011 .

[AJ22082022-10] Эндрю Джонс (22 августа 2022 г.). «Китай заявляет о прогрессе в разработке ракет для пилотируемых высадок на Луну и создания лунных баз» . spacenews.com . Проверено 12 октября 2023 г.

[11] НИУ, Ран; ЧЖАН, Гуан; и др. (2023). «Научные задачи и предложения по выбору места посадки пилотируемой техники для освоения Луны». Журнал космонавтики . 44 (9): 1280–1290. doi : 10.3873/j.issn.1000-1328.2023.09.002 .

[DYQZ-2023.9-12] Перейти обратно: ^а ^б ДИН, Байхуэй; ЯН, Бин; и др. (2023). «Оценка и анализ траектории полета и районов приземления для пилотируемых исследований Луны». Журнал космонавтики . 44 (9): 1471–1482. дои : 10.3873/j.issn.1000-1328.2023.09.019 .

[13] Уилсон, Дж. С. (1969). «Теория псевдосостояний для аппроксимации траекторий трех тел». Документ AIAA 1970-1061 . Конференция по астродинамике. Санта-Барбара, Калифорния, США.

[ZYD-2022.1-14] Перейти обратно: ^а ^б ^с ЧЖАН, Цзе; Ю, Хуэйчан; и др. (2022). «Обзор моделирования и проектирования траектории перелета Земля-Луна» . Компьютерное моделирование в технике и науке . 135 (1): 5–43. дои : 10.32604/cmes.2022.022585 . S2CID 252627993 .

[MNRAS-2020-15] Перейти обратно: ^а ^б СУАМИ, Д.; КРЕССОН, Дж.; и др. (2020). «О локальных и глобальных свойствах гравитационных сфер влияния». Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 496 (4): 4287–4297. arXiv : 2005.13059 . дои : 10.1093/mnras/staa1520 . {{cite journal}}: CS1 maint: неотмеченный бесплатный DOI ( ссылка )

[16] ЧЕБОТАРЕВ Г.А. (1964). «Гравитационные сферы больших планет, Луны и Солнца» . Советская астрономия . 7 (5): 618–622. Бибкод : 1964СвА.....7..618С .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]

[ 14 ]

[ 15 ]

[ 16 ]

v т и Пилотируемый космический корабль ( программы )
Active	China Shenzhou Russia Soyuz United States Crew Dragon Starliner SpaceShipTwo New Shepard
Retired	Soviet Union Vostok Voskhod Buran United States X-15 Mercury Gemini Apollo Command and service module Apollo Lunar Module Space Shuttle SpaceShipOne
In development	China Mengzhou Lanyue India Gaganyaan Russia Orel United States Orion Starship Starship HLS Blue Moon Dream Chaser SpaceShip III

v т и Пилотируемый лунный космический корабль
Orbiters	Apollo command and service module Cancelled LK-1 / LK-700 (VA) Zond (Soyuz 7K-L1) LOK (Soyuz 7K-L3) Future Lunar Gateway‎ Orion Orel Mengzhou
Landers	Apollo Lunar Module Canceled Lunniy Korabl Altair Future Blue Moon Lanyue Starship HLS
Proposed	Lunar Orbital Station Boeing Lunar Lander Lockheed Martin Lunar Lander
Related	Moon landing conspiracy theories List of lunar probes List of artificial objects on the Moon List of missions to the Moon