Kiinalainen kuuluotain lähti matkaan

Kiina laukaisi Chang’e-4 luotaimen kohti kuuta eilen (7.12.2018) kello 20.23 Suomen aikaa (8.12.2018 kello 02.23 paikallista aikaa). Kantorakettina oli Pitkä Marssi 3B ja laukaisu tapahtui Lounais-Xichangin avaruuskeskuksesta.

Kuva Kiinan kuukulkijasta Credit: CASC/China Ministry of Defense

Lentoaika Kuuhun on yllättävän pitkä, nimittäin ainakin 27 vuorokautta. Laskeutuminen on suunniteltu tapahtuvaksi ensivuoden ensimmäisten päivien aikana, jolloin ollaan aika lähellä uutta kuuta. Laskeutumisajankohta saattaa aiheuttaa hieman hämmennystä, sillä tavallisesti Kuuhun laskeudutaan vaiheen ollessa lähempänä täyttä kuuta. Selitys onkin siinä, että Chang’e-4-luotaimen laskeutumisalue sijaitsee Kuun toisella puolella sijaitsevan Etelänapa-Aitken -tasangon (SPA) keskellä olevaan Von Karman -kraatteriin (176,245° E 44,451 S), jonka halkaisija on noin 180 km.

Kuun Maasta poispäin olevalle puolelle ei ole aikaisemmin laskeuduttu, ja hyvästä syystä. Kaikenlainen radioliikenne luotaimen ja Maan välillä on estynyt Kuun itsensä vuoksi. Kiinalaiset ovat ratkaisseet tämän ongelman siten, että he ovat lähettäneet viime toukokuussa radio-linkkiluotaimen Maa-Kuu-järjestelmän muodostamaan Lagrangen L2 -pisteeseen.

Chang’e-4 laskeutuu Kuuhun mukanaan kulkijaluotain. Se on koottu Chang’e-3 luotaimen osista, joten se pystyy tekemään samat testit ja havainnot kuin aikaisempi luotain viisi vuotta sitten. Näiden lisäksi laskeutumisosan avulla tehdään joitakin matalataajuisen radiosäteilyn havaintoja suojassa Maasta tulevalta radiosäteilyltä (ihmisen tuottamat ja revontulien aiheuttama radiosäteily). Kuun toinen puoli onkin erinomainen paikka juuri radiotähtitieteen keinoin tehtäviin tutkimuksiin.

Tutkimuslaitteistojen mukana on pieni kasvihuone, jonka avulla kiinalaiset tutkijat pyrkivät selvittämään kuinka Kuun säteilyolosuhteet vaikuttavat kasvien ja muun eloperäisen materiaalin elintoimintoihin, kuten itämiseen. Mukana kokeessa on peruna ja joitakin siemeniä, joiden itämistä siis tarkkaillaan. Mukana on myös silkkiperhosen munia, joiden kuoriutumista toukaksi kiinalaiset tarkkailevat.

Tieteellisten tutkimusten päätavoitteena on perinteisempiä tutkimuskohteita. Niitä varten luotaimessa on kameroita ja erilaisia spektrometrejä, joilla kartoitetaan alueen topografiaa, pinnan kemiallista rakennetta ja pyritäänpä tekemään havaintoja myös muutaman metrin matkalta pinnan alapuolelta. Vastaavaa tutkimusta ei tietystikään ole aikaisemmin tehty Kuussa ja sen tarkoituksena on selvittää se, miksi Kuun toinen puoli on erilainen kuin Maahan näkyvä puoli. Tutkijoilla on useita teorioita mutta puuttuvat havainnot toiselta puolen vaikeuttavat eri hypoteesien välistä vertailua ja tarkan tiedon saamista.

Kiina on tehnyt pitkäjännitteistä työtä kuututkimuksen suhteen. Niinpä seuraavana Chang’e-5 luotaimen tehtävänä tulee olemaan näytteen noutaminen Kuusta jo ensivuoden aikana. Laukaisun pitäisi tapahtua alkuvuodesta. Pidemmän tähtäimen suunnitelmissa kiinalaisilla on miehitetyn kuunlennon tekeminen. Sen aikataulua on vielä avoin, mutta aikaisemmin kiinalaislähteet ovat puhuneet 2020-luvusta, mahdollisesti jo sen alkupuolella. Kiinalla on kuitenkin vielä pitkä matka avaruusteknologiansa kehittämisessä miehitettyjen kuulentojen toteutumiseen, mutta varmasti sellainen tulee suhteellisen lyhyen ajan sisällä tapahtumaan.

Kiinan Jadejänis laskeutui Kuuhun

Televisokuvaa Kuun pinnalle siirtyneestä
Yutu-kulkijasta. Kuva Xinhua.net .

Kiinalainen kuuluotain Chang’e 3 laskeutui onnistuneesti Kuuhun Sateenkaarilahteen[1] eilen(14.12.2013) kello 15.11.18 Suomen aikaa. Laskeutuminen tapahtui noin puolisen tuntia[2] aikaisemmin kuin mitä kiinalaislähteet[3] olivat kertoneet sen tapahtuvan. Syytä ei ole kerrottu, mutta se lienee mahdollista vain siinä tapauksessa, että luotaimen Kuun napojen kautta kulkeva rata on ollut säteeltään suunniteltua hieman pienempi ja ilmeisesti myös hieman suunnitellusta suunnasta poikkeava.

Laskeutumisen jälkeen seurasi joukko laitteiden tarkistuksia ja ensimmäinen toimenpide oli kuukulkijan Yutu (Jadejänis) laskeminen kuunpinnalle ajoluiskaa pitkin. Se tapahtui kello 22.40 Suomen aikaa ja onnistui suunnitelmien mukaisesti. Videoita kuukulkijan siirtymisestä voi katsoa tästä linkistä.

Laskeutumisen aikana luotain välitti televisiokuvaa laskeutumisesta hitaalla nopeudella. Samoin Jadejäniksen laskemista Kuun pinnalle voitiin seurata televisiokuvasta. Varsinaisesti ensimmäiset erotuskykyiset kuvat julkaistaan kello 15 Suomen aikaan tänään sunnuntaina.

Kiinalaisen kuuluotaimen Chang’e 2
kartoittama Chang’e 3:n laskeutumisalue
Sateenkaarilahdessa.
Laskeutuminen tapahtui aleen
itäiseen reunaan.
Kuva NASA / JPL / ASU / Phil Stooke.

Kulkijan tieteellisestä ohjelmasta ei ole kerrottu kovinkaan paljoa. Se kuitenkin tiedetään, että suunnitelmissa on ensimmäisten tähtitieteellisten havaintojen tekeminen kuunpinnalta. Aikaisemmin sen paremmin Nasa kuin entinen Neuvostoliittokaan ei ole vastaavia havaintoja tehnyt. 

Kulkijan uv-kameroilla on tarkoitus tehdä havaintoja maapallon magneettikentän plasmapyrstöstä. Lisäksi kuukulkijassa on maaperätutka, jolla kerrotun mukaan pitäisi pystyä kartoittamaa kuuperää aina 100 metrin syvyyteen. Tätäkään koetta kuupinnalle laskeutuneet kulkijat eivät ole tehneet aikaisemmin. Näiden havaintojen lisäksi kulkijassa on laitteet Kuun kivien ja kallioperän tutkimiseksi kuten esimerkiksi Nasan Marsiin laskeutuneiden kulkijoissakin on.

Katso näyttävä HD-video Youtubesta http://www.youtube.com/watch?v=hUW0ippVNL4

Kiinan kuuluotaimet ovat saaneet nimensä (Chang’e) kiinalaisen myyttisen Kuun jumalattaren mukaan.

Kiinan kuuluotainten historiaa

Kiinan kuuohjelma on ollut selkeästi nousujohteinen. Ensimmäinen kuuluotain Chang’e 1 laukaistiin lokakuun 24. vuonna 2007 ja se asettui Kuuta kiertävälle radalle marraskuun 7. päivänä. Vielä saman kuukauden aikana Kiina julkaisi ensimmäiset luotaimen ottamat kuvat. Chang’e 1 tuhoutui kuunpintaan maaliskuun 1. päivänä vuonna 2009.

Seuraava kuuluotain oli Chang’e   2, joka laukaistiin Kuuta kohti lokakuun 1. päivänä vuonna 2010. Kuuta noin 100 km korkeudella kiertävälle radalle se asettui lokakuun 9. päivänä. Luotaimen rataa muutettiin elliptiseksi lokakuun 26. päivänä. Tällä hieman matalammalla radalla luotain kartoitti Sateenkaarilahden aluetta. Pian kuvien ottamisen jälkeen luotaimen rataa muutettiin alkuperäiseksi. Kiina julkaisi ottamiaan kuukuvia marraskuun 8. päivänä (2010).

Luotain Chang’e 2 jatkoi Kuuta kiertävällä radallaan, kunnes huhtikuun 1. vuonna 2011 se sai suunnitellut tehtävät päätökseen. Lisätehtävinä luotain kartoitti Kun molempia napa-alueita noin 7 m resoluutiolla. Elokuun 25. päivänä luotain siirtyi Lagrangen pisteeseen L2 ja siitä edelleen Aurinkoa kiertävälle radalle. Joulukuun 13. päivänä (2011) se kartoitti Tout-asteroidia. Tällä hetkellä Chang’e 2 on noin 60 miljoonan kilometrin etäisyydellä Maasta Aurinkoa kiertävällä radalla.

Chang’e 3 laukaistiin Kuuta kohti joulukuun 1. päivänä kello 19.30 Suomen aikaa. Kantorakettina oli Long March 3B ja laukaisu tapahtui Xichangin avaruuskeskuksesta. Kuun napojen kautta kulkevan kiertoradan luotain saavutti 7.12.

Huomautukset

[1] Tarkka laskeutumiskohta (19,51° W, 44,12° N) on hieman Sateenkaarilahden ulkopuolella mutta kuitenkin suunnitellulla laskeutumisalueella, sen itäreunassa.

[2] Ensimmäinen laskeutumisaika ilmoitus oli tätäkin ajan hetkeä pari tuntia myöhempi.

[3] tiedottaja Wu Zhijian, State Administration of Science, Technology and Industry for National Defence.