좌표: 44°07'17 ″N 19°30'42 ″W / 44.1214°N 19.5116°W / 44.1214; -19.5116

창어3

Chang'e 3
창어3
탑: 창어 3 달 착륙선
아래: 달 표면의 유투로버
미션유형착륙선 및 탐사선
교환입니다.CNSA
코스파리드2013-070A Edit this at Wikidata
SATCAT no.39458
임무지속시간착륙자 : 1년(예정)
현재 : 10년 5일
로버: 3개월(예정)[1]
최종: 2년 229일
우주선 속성
제조자중국 우주 기술 아카데미 (CAST)
BOL 질량3,780 kg (8,330 lb)[2]
착지질량1,200kg(2,600lb)
로버: 140kg (310lb)[3]
치수로버: 길이 1.5m(4.9피트), 높이 1.0m
미션시작
출시일자2013년 12월 1일 (UTC) (2013-12-01T17:30Z) UTC[4]
로켓대장정3BY-23
발사장소시창 LC-2
청부업자
달 착륙선
착지일자2013년 12월 14일 (UTC) (2013-12-14T13:11Z) UTC
착륙지마레 임브리움
44°07'17 ″N 19°30'42 ″W / 44.1214°N 19.5116°W / 44.1214; -19.5116
역사
중화인민공화국
National emblem of the People's Republic of China
마오 시대
전환기와 뎅기 시대
장씨와 3대
후와 4대
시 주석과 제5대
의 역사
flag 중국포털

창어 3 ( /t ʃæŋˈʌ/; 중국어: 嫦娥三号; pinyin: '창어 3호'는 중국 국가우주국(CNSA)이 운영하는 로봇 달 탐사 임무로, 로봇 착륙선과 중국 최초의 달 탐사선이 결합되어 있습니다. 그것은 2013년 12월 중국 달 탐사 계획의 두 번째 단계의 일환으로 발사되었습니다.[4][5] 그 임무의 최고 사령관은 마싱루이였습니다.[6]

이 우주선은 중국 신화에 나오는 달의 여신 창어의 이름을 따서 지어졌으며, 창어 1호와 창어 2호 달 궤도선의 후속 우주선입니다. 이 탐사선의 이름은 달의 여신의 애완동물로 달에 살고 있는 신화 속의 토끼의 이름을 따서 온라인 여론조사를 거쳐 유투(중국어: 玉兔; '옥토끼')라고 지어졌습니다.

창어 3호는 2013년[8][10] 12월 6일 달 궤도를 달성했고, 2013년 12월 14일 [9]달에 착륙했으며, 1976년 소련의 루나 24호 이후 달에 연착륙한 최초의 우주선이 되었고, 이 업적을 성공적으로 달성한 세 번째 국가가 되었습니다.[11] 2015년 12월 28일, 창어 3호는 검은 광물인 일메나이트가 풍부한 새로운 종류의 현무암을 발견했습니다.[12]

개요

착륙 예정지는 지름 249 km (155 mi)의 용암으로 가득 찬 분화구인 Sinus Iridum이었습니다. 실제 착륙은 마레 임브리움에서 이루어졌습니다.
빛과 어둠의 마리아 전환에 근접한 착륙지점의 LRO 영상
2013년 12월 25일 촬영된 LRO 클로즈업 이미지. 착륙선(큰 화살표)과 로버(작은 화살표)를 볼 수 있습니다.

중국 달 탐사 프로그램은 점진적인 기술 발전의 4단계로 진행됩니다. 첫 번째는 단순히 달 궤도에 도달하는 것으로, 2007년 창어 1호와 2010년 창어 2호가 완료한 임무입니다. 두 번째는 2013년 창어 3호, 2019년 창어 4호처럼 달 착륙과 선회입니다. 세 번째는 달의 샘플을 근거리에서 채취하여 지구로 보내는 것으로 창어 5호가 수행하고 창어 6호가 수행할 임무입니다. 네 번째 단계는 달의 남극 근처에 있는 로봇 연구소의 개발로 구성됩니다.[13][14][15] 이 프로그램은 2030년대에 달 착륙을 용이하게 하고 아마도 남극 근처에 전초기지를 건설하는 것을 목표로 합니다.[16]

역사

2004년 1월, 중국의 달 궤도선 프로젝트가 공식적으로 설립되었습니다.[17] 중국 최초의 달 궤도선 창어 1호는 2007년[18] 10월 24일 시창 위성 발사 센터에서 발사되어 11월 5일 달 궤도에 진입했습니다.[19] 이 우주선은 2009년 3월 1일 달 표면에 의도적으로 충돌할 때까지 작동했습니다.[20] 창어 1호가 수집한 데이터를 이용하여 전체 달 표면의 정확하고 고해상도 3D 지도를 작성하여 창어 3호 착륙선의 부지 선정에 도움을 주었습니다.[21][22]

창어 1호의 후속 우주왕복선인 창어 2호는[17] 2008년 10월에 발사 승인을 받았고, 창어 3호의 2013년 연착륙에 대비하여 100km 높이의 달 궤도에서 연구를 수행하기 위해 2010년 10월 1일에 발사되었습니다.[23] 창어 2호는 창어 1호와 디자인은 비슷하지만 개선된 장비를 갖추고 달 표면의 고해상도 이미지를 제공하여 창어 3호 임무 계획에 도움을 주었습니다. 2012년, 창어 2호는 소행성 4179 투타티스로의 확장 임무로 파견되었습니다.[24]

목적

공식적인 임무 목표는 중국 최초로 달에 연착륙 및 선회 탐사를 달성하고 미래 임무를 위한 핵심 기술을 시연하고 개발하는 것입니다.[25][26][27] 창어 3호의 과학적 목표는 달 표면 지형 및 지질 조사, 달 표면 물질 구성 및 자원 조사, 태양-지구-달 우주 환경 감지, 달 기반 천문 관측 등입니다.[25] 창어 3호는 달 토양의 구조와 깊이를 30m(98피트) 깊이까지 직접 측정하고, 수백m 깊이까지 달 지각 구조를 조사할 예정입니다.[28]

중국의 달 탐사 계획은 크게 세 가지 운영 단계로 나누어집니다.[25]

미션 프로필

시작하다

창어 3호는 2013년 12월 1일 17시 30분(현지시간 12월 2일 1시 30분) 쓰촨성 시창 위성발사센터에서 발사된 장거리 3B 로켓에 실려 발사되었습니다.[29]

로켓에서 떨어진 곳에 있는 집들은 발사 도중 책상 크기의 잔해를 포함한 사용후 하드웨어 잔해들이 인접한 후난성 쑤이닝현의 한 마을에 떨어졌습니다. 군 당국은 발사 전 16만 명을 안전한 곳으로 옮겼고, 쓰촨성 발사장 인근 2만여 명은 초등학교 강당으로 이동했습니다. 장거리 로켓의 예상 잔해 구역은 길이가 50~70킬로미터(31~43마일), 폭이 30킬로미터(19마일)입니다.[29]

착지

창어 3호는 2013년 12월 6일 UTC 9시 53분에 100 km (62 mi) 높이의 원형 달 궤도에 진입했습니다. 궤도는 단일 주 엔진에서 가변 추력 엔진 제동을 361초(6분) 후에 얻어졌습니다.[30] 그 후, 이 우주선은 15 km × 100 km (62 mi) 타원 궤도를 채택했습니다. 착륙은 일주일 후인 12월 14일에 이루어졌습니다. 달 표면에서 100m(330피트)까지 내려오면서 속도를 줄이기 위해 주기적으로 가변 추력기를 다시 발사했습니다. 그것은 장애물을 피하기 위해 자신의 안내에 따라 수평으로 이동한 후 지상에서 4m(13피트)까지 천천히 내려왔고, 그 지점에서 달 표면으로 자유 낙하하기 위해 엔진이 정지되었습니다. 착륙 순서는 완료하는 데 약 12분이 걸렸습니다.

창어 3호의 착륙 지점을 선정하기 위해 창어 1호와 2호 궤도선의 지형 데이터가 사용되었습니다. 착륙 예정지는 Sinus Iridum [31]이었지만 착륙선은 2013년 12월 14일 [34]UTC 13:11에 직경 6km(3.7마일)의 화구 라플라스 F에서 남쪽으로 약 40km(24.9마일) 떨어진 마레 임브리움에 내려왔습니다.[32][33][9][26][35]

랜더

착륙 질량이 1,200kg(2,600lb)으로 140kg(310lb) 로버도 탑재 및 전개했습니다.[3] 계획된 2019 Chang'e 5 샘플 반환 임무를 위해 더욱 정교화될 기술 시연자로서의 이중 임무를 수행합니다.[36][37]

고정식 착륙선은 계획된 1년 임무 동안 하부 시스템을 가열하고 태양 전지판과 함께 작동에 전력을 공급하기 위해 방사성 동위원소 히터 장치(RHU)를 갖추고 있습니다. 7개의 기구와 카메라로 구성된 과학적 탑재체가 있습니다. 달의 과학적 역할 외에도 카메라는 지구와 다른 천체의 이미지도 얻을 것입니다.[1] 14일간의 달밤 동안 착륙선과 로버는 '수면 모드'에 들어갑니다.[25]

달을 이용한 자외선망원경(LUT)

착륙선에는 근자외선 대역(245~340nm)에서 은하, 활동은하핵, 변광성, 쌍성, 노배, 퀘이사, 블레이저를 관측하는 데 사용되는 50mm(2.0인치) 리체이-크레티엔 망원경이 장착되어 있으며, 진도 13 정도의 낮은 밝기로 물체를 감지할 수 있습니다. 달의 얇은 외층과 느린 회전은 목표물을 아주 길고 중단 없이 관찰할 수 있게 해줍니다. LUT는 중요한 천체의 빛의 변화를 연구하고 현재의 모델을 더 잘 개선하기 위해 중요한 천체를 지속적으로 관측하는 최초의 장기적인 달 기반 천문 관측소입니다.[38][39][40]

극자외선(EUV) 카메라

착륙선에는 극자외선(30.4nm) 카메라도 장착되어 있는데,[41] 이 카메라는 지구의 플라스마 영역을 관찰하고 그 구조와 역학을 조사하고 태양 활동에 의해 어떻게 영향을 받는지를 조사하는 데 사용될 것입니다.[28]

랜더 카메라

3개의 파노라마 카메라가 착륙선에 설치되어 서로 다른 방향을 향합니다. 착륙선에는 창어 2호 우주선에서 시험된 단일 하강 카메라가 장착되어 있습니다.[38]

흙탐사기

창어 3호 착륙선에는 확장 가능한 토양 탐사선도 실려 있습니다.[38][42]

로버

주 기사: 유투(거인)
Boulders near Ziwei crater. Image captured by Yutu rover
Ziwei 분화구 근처의 바위들. 유투로버가 포착한 이미지

6륜 로버의 개발은 2002년 상하이 항공우주 시스템 엔지니어링 연구소에서 시작되어 2010년 5월에 완료되었습니다.[43][44] 로버의 총 질량은 약 140kg(310lb)이며, 페이로드 용량은 약 20kg(44lb)입니다.[1][45] 로버는 실시간으로 비디오를 전송할 수 있으며 토양 샘플에 대한 간단한 분석을 수행할 수 있습니다. 경사를 탐색할 수 있으며 자동 센서가 있어 다른 물체와 충돌하는 것을 방지합니다.

에너지는 2개의 태양 전지판에 의해 제공되어 로버가 음력으로 작동할 수 있을 뿐만 아니라 배터리를 충전할 수 있게 되었습니다. 밤이 되면 로버의 전원이 많이 꺼지고 플루토늄-238을 사용한 여러 방사성동위원소 히터 장치(RHU)를 사용하여 너무 추운 것을 방지했습니다.[46] RHU는 열 에너지만 제공하고 전기는 제공하지 않습니다.

탐사선은 착륙선에서 전개되어 UTC 12월 14일 20:35에 달 표면과 접촉했습니다.[47] 12월 17일, 분광기를 제외한 모든 과학적 도구들이 활성화되었으며, 착륙선과 탐사선 모두 "달 환경의 예상외로 엄격한 조건에도 불구하고 희망대로 작동하고 있다"고 발표되었습니다.[3] 그러나 12월 16일부터 20일까지 로버는 하위 시스템을 종료한 채 움직이지 않았습니다. 직접적인 태양 복사로 인해 로버의 햇빛이 비치는 쪽의 온도가 100°C(212°F) 이상으로 상승한 반면 음영이 있는 쪽은 동시에 영하로 떨어졌습니다. 그 이후로 착륙선과 탐사선은 서로의 사진을 찍는 것을 끝내고 각자의 과학 임무를 시작했습니다.[48]

이 로버는 3개월간의 임무 기간 동안 3 평방 킬로미터(1.2 평방 마일)의 지역을 탐색하도록 설계되었으며, 최대 주행 거리는 10 킬로미터(6.2 마일)입니다.

이 로버는 2014년 1월 11일 슬립 모드 해제 명령을 받았을 때 첫 번째 달밤을 견딜 수 있는 능력을 입증했습니다.[49] 2014년 1월 25일, 중국 관영 매체는 로버가 "복잡한 달 표면 환경"으로 인해 "기계적 제어 이상"을 겪었다고 발표했습니다.[50]

이 로버는 2014년 2월 13일에 미션 컨트롤과 접촉했지만 여전히 "기계적 이상"을 겪고 있었습니다.[51] 2014년[52] 9월 6일까지 이 로버는 여전히 간헐적으로 전송하다가 2015년 3월에 데이터 전송을 중단했습니다.[53]

지상침투레이더

이 로버는 하단에 지상 침투 레이더(GPR)를 장착하고 있어 달 토양의 구조와 깊이를 30m(98피트) 깊이까지 직접 측정하고 달 지각 구조를 수백m 깊이까지 조사할 수 있습니다.[28]

분광기

탐사선에는 알파 입자 X선 분광계와[54] 적외선 분광계가 탑재되어 있으며, 이는 달 샘플의 화학 원소 성분을 분석하기 위한 것입니다.

스테레오 카메라

2개의 파노라마 카메라와 2개의 내비게이션 카메라가 달 표면에서 ~1.5m(4.9ft) 높이에 있는 로버 마스트에 장착되어 있으며, 2개의 위험 회피 카메라가 로버의 전면 하부에 장착되어 있습니다.[38] 각 카메라 쌍은 입체 영상을 캡처하거나 [55]삼각측량에 의한 범위 이미징에 사용될 수 있습니다.

다른 달 임무에 의한 모니터링

창어 3호의 하강은 달의 희박한 외층에서 달 먼지의 함량을 증가시킬 뿐만 아니라 착륙 중 엔진 점화로 인한 가스를 유입시킬 것으로 예상되었습니다. 비록 NASA와 중국 국가 우주국 사이에 공식적인 협력은 없지만, 그 착륙은 NASA의 달 대기 및 먼지 환경 탐험가 (LADEE) 임무가 달의 외권의 기준 수치에 대한 가능한 변화를 조사할 수 있는 기회를 제공했습니다. 그리고 착륙 후 먼지와 사용 후 추진제 가스가 달 주변에 어떻게 정착하는지 연구할 수 있도록 할 것입니다.[56][57] 예를 들어, 착륙선의 연소 부산물 중 하나가 수증기인데, LADEE는 달의 물이 극 근처의 차가운 덫에 어떻게 퇴적되는지 관찰할 수 있을 것입니다.[56] 미국항공우주국(NASA)의 달 정찰 궤도선(LRO)은 2013년 12월 25일 착륙선과 로버가 보이는 착륙 지점을 촬영했습니다.[58] 또한 LRO는 2014년 1월 22일과 2월 18일에 착륙선과 로버의 사진 촬영을 시도했습니다.[56]

상황

2014년 9월 6일까지 로버는 여전히 간헐적으로 변속 중이었습니다.[52] 2015년 3월 현재, 로버는 움직이지 않고 있고 기기들은 계속 성능이 떨어졌지만,[59][60][61] 여전히 지구 라디오 방송국과 통신할 수 있었습니다.[62][63][64][65] 아마추어 관측자들은 착륙선의 전송을 감지할 수 없었지만, 중국 관리들은 2015년 1월 14일 14번째 달밤에 진입했을 때 우주선이 여전히 UV 카메라와 망원경을 작동하고 있다고 보고했습니다.[52][66]

유투로버는 2015년 3월 데이터 전송을 중단했습니다.[53] 착륙선과 달 기반 자외선 망원경(LUT)은 달에 착륙한 지 7년이 지난 2020년 9월 현재에도 여전히 작동 중입니다.[67][68] 방사성 동위원소 히터 장치(RHU)와 태양 전지판으로 구성된 착륙선의 전력원은 30년 동안 지속될 수 있습니다.[69]

'광한공'이라는 이름의 창어 3호 착륙장

중국 최초의 달 착륙선 창어 3호의 착륙 지점은 "광한공 （广寒宫） (광: 광활하게, 광범위하게, 한: 추위, 동파; 공: 궁궐)" 또는 중국 국가 국방 과학 기술 산업 관리국 (SASTIND)에 의해 "달의 궁전"으로 명명되었습니다. 근처에 있는 세 개의 임팩트 크레이터에는 중국 전통 점성술의 세 별자리인 Zi Wei, Tian Si, Tai Wei라는 이름이 붙여졌습니다.[70]

참고 항목

참고문헌

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