중국 달 탐사 계획

중국 달 탐사 계획

프로그램 휘장: 중앙에 두 개의 발자국이 있는 달 초승달.그 기호는 "달"의 한자 ,과 [zh] 닮았다.
나라	중국
조직	중국 국가우주국(CNSA)
목적	로보틱 달 미션
상황	진행중
프로그램 이력
지속	2004 – 현재
첫 비행	창어 1, 2007년 10월 24일 10:05:04.602 (2007-10-24)UTC10:05:04Z) UTC
마지막 비행	창어 5일 2020년 11월 23일 20:30 (2020-11-23)UTC20:30Z) UTC
성공	7
장애	0
기동 사이트	시창 위성 발사 센터 원창 우주선 발사장
차량 정보
미완성 차량	달 궤도선, 착륙선, 탐사선 및 샘플 귀환 우주선
발사체	장정 로켓

중국 달 탐사 계획(CLEP; 중국어: ō國ó pin; pinyin: Zhongguo Tahnyué)은 창어 프로젝트라고도 알려져 있습니다.중국의 달의 여신 창어(Chang'é Gongcheng)의 이름을 딴 장제궁은 중국 국가우주국(CNSA)이 진행 중인 로봇 달 임무 시리즈이다.이 프로그램에는 달 궤도선, 착륙선, 탐사선, 그리고 롱마치 로켓을 사용하여 발사된 샘플 귀환 우주선이 포함되어 있습니다.발사 및 비행은 베이징의 50미터(160피트) 무선 안테나와 상하이 쿤밍의 40미터(130피트) 안테나를 사용하여 3,000킬로미터(1,900마일)의 VLBI ^[1][2]안테나를 형성하는 원격 측정, 추적 및 명령(TT&C) 시스템에 의해 감시됩니다.독자적인 지상 어플리케이션 시스템은 다운링크 데이터 수신을 담당한다.

지질학자이자 화학 우주학자이자 이 프로그램의 책임자인 오우양쯔위안은 티타늄과 같은 알려진 달의 매장량뿐만 아니라 미래의 핵융합 발전소에 이상적인 연료인 헬륨-3의 개발을 옹호한 최초의 과학자 중 한 명이었다.Ye Peijian은 프로그램의 최고 지휘관이자 최고 ^[3]디자이너입니다.과학자 Sun Jiadong은 이 프로그램의 총괄 디자이너이고, Sun Zzhou는 부 총괄 디자이너입니다.주요 프로그램 매니저는 Luan Enjie입니다.

이 프로그램의 첫 번째 우주선인 창어 1호 달 ^[4]탐사선은 2007년 10월 24일 시창 위성 발사 센터에서 발사되었고, 당초 계획일이었던 2007년 ^[5]4월 17일에서 19일까지 연기되었다.두 번째 궤도선인 창어 2호는 2010년 ^[6][7]10월 1일 발사되었다.2013년 12월 1일 발사된 창어 3호는 2013년 12월 14일 성공적으로 달에 연착륙했다.착륙선과 탐사선이 포함된 창어 4호는 2018년 12월 7일 발사되어 2019년 1월 3일 달 반대편 남극-아이트켄 분지에 착륙했다.2020년 11월 23일에 발사되어 같은 해 12월 16일에 귀환한 샘플 반송 임무인 창어 5호는 1,731g(61.1온스)의 달 샘플을 ^[8]지구로 가져왔습니다.

이 프로그램의 궁극적인 목적은 달이라는 한자인 ,자를 연상시키는 두 사람의 발자국이 그려진 초승달 서예의 모양에서 알 수 있듯이 달로 가는 유인 임무의 발판을 마련하는 것이다.중국 국가우주국장 장커젠은 중국이 "10년 안에"^[9] 달의 남극에 과학 연구소를 건설할 계획이라고 발표했다.

프로그램 구조

중국의 달 탐사 프로그램은 4개의 주요 운영 단계로 나뉘며, 각각의 임무는 미래의 임무에 대비한 기술 시연자 역할을 한다.중국은 ^[10]다양한 탑재체 및 로봇 스테이션 형태의 국제 협력을 요청하고 있다.

단계 1: 궤도 미션

첫 번째 단계는 두 개의 달 궤도선 발사를 수반했고, 현재 사실상 완성되었다.

• 2007년 10월 24일 롱마치 3A 로켓을 타고 발사된 창어 1호는 미래의 연착륙을 위한 참고가 될 고화질 3D 지도를 생성하면서 달 전체를 전례 없는 상세하게 스캔했다.탐사선은 또한 잠재적으로 유용한 자원에 대한 평가의 일환으로 달 표면에 있는 다양한 화학 원소의 풍부함과 분포를 지도화했다.
• 2010년 10월 1일 장정 3C 로켓으로 발사된 창어 2호는 창어 1호의 12일에 비해 5일 이내에 달에 도착해 더욱 상세하게 달 지도를 작성했다.그런 다음 TT&C 네트워크를 테스트하기 위해 달 궤도를 떠나 지구-태양₂ L 라그랑주 지점으로 향했다.이후 2012년 12월 13일 소행성 4179 Toutatis의 플라이바이스를 완료하고 TT&C 네트워크를 더 테스트하기 위해 깊은 우주로 향했다.

단계 II: 소프트 랜더/로버

두 번째 단계는 현재 진행 중이며, 달에 연착륙하고 달 탐사선을 배치할 수 있는 우주선을 포함하고 있다.

• 2013년 12월 2일 장정 3B 로켓으로 발사된 창어 3호는 2013년 12월 14일 달에 착륙했다.그것은 140킬로그램 (310파운드)의 달 탐사선 유투를 싣고 다녔는데, 이것은 3개월간의 임무 동안 3평방 킬로미터 (1.2평방 마일)의 지역을 탐사하도록 설계되었다.그것은 또한 지구 플라스마스피어의 구조와 역학뿐만 아니라 은하, 활동 은하핵, 변광성, 쌍성, 노배, 퀘이사, 블레이저에 대한 자외선 관측을 수행하기로 되어 있었다.
• 창어 4호는 2018년 12월 7일에 출시되었습니다.원래 2015년으로 예정되어 있던 것은 창어 3의 백업이었습니다.하지만, 그 임무의 성공으로 인해, 창어 4호의 구성은 다음 ^[11]임무를 위해 조정되었다.2019년 1월 3일 달 반대편 남극-에이켄 분지에 착륙하여 유투-2 ^[12]탐사선을 배치하였다.

단계 III: 샘플 반환

세 번째 단계에는 달 표본 회수 임무가 포함되었다.

• 창어 5-T1은 2014년 10월 23일에 출시되었습니다.그것은 달 귀환 우주선을 시험하기 위해 고안되었다.
• 창어 5호는 2020년 11월 23일 발사되어 2020년 12월 1일 달의 몬스 렘커 근처에 착륙했으며, ^[13]2020년 12월 16일 달 토양 2kg을 싣고 지구로 돌아왔다.

최종 단계: 달 로봇 연구소

'3단계' 단계가 끝나면 달 남극 부근에 자율적인 달 연구소를 개발하는 ^[10][14][15]단계가 시작된다.

• 창어 6호는 ^[16]2024년 발사될 예정으로 남극-아이트켄 분지의 지형과 구성, 지표면 아래 구조를 조사할 예정이다.이 임무는 샘플을 ^[17][18]지구로 돌려보낼 것이다.
• 창어 7호는 2024년에 발사될 것으로 예상되며 ^[19][17][18]남극을 탐사하는 탐사선이다.이 임무에는 궤도선, 중계 위성, 착륙선, 탐사선, 그리고 미니 비행 ^[19][14]탐사선이 포함될 것이다.
• 2027년 발사 예정인 창어8호는 천연자원 ^[17][18]활용과 개발을 검증할 예정이다.여기에는 착륙선, 탐사선,^[14] 비행탐지기가 포함될 수 있으며,^[10] 구조물을 시험 제작하기 위해 ISRU(In sit resource utilization)를 이용한 3D 프린팅 실험도 포함될 수 있으며, 소규모 밀폐 생태계 ^[14]실험도 함께 수송될 것이다.달 과학 ^[20]기지 건설에 필요한 기술을 시험할 것이다.

승무원 임무 단계

2019년 현재^[update],^[21][22] 중국은 2030년대 유인 달 착륙 임무의 예비 연구를 검토하고 있으며, 국제 ^[10][21]공조를 통해 달 남극 근처에 전초기지를 건설할 가능성이 있다.

2035: 국제 달 기지 및 응용 프로그램

2021년, 중국과 러시아는 달 기지를 함께 건설할 것이라고 발표했고, 또한 공식적으로 더 많은 국가와 국제기구를 미국 아르테미스 ^[24]프로그램의 경쟁자로서 두 ^[23]나라가 개발하고 있는 국제 달 연구 기지 프로젝트에 참여하도록 초대했다.

임무 목록

임무 수행

계획 경착륙 계획된 연착륙

미션	발매일	발사체	궤도 삽입 날짜	착륙 날짜	반환일	메모들	상황
							주된 미션	확장된 미션
단계 1
창어 1	2007년 10월 24일	긴 3월 3일	2007년 11월 7일	2009년 3월 1일	-	달 탐사선. 중국 최초의 달 탐사선.	성공.	-
창어2	2010년 10월 1일	3C년 3월	2010년 10월 6일	-	-	달 궤도 탐사선; 달 궤도 임무에 이어 4179 Toutatis까지 확장 임무를 수행했습니다.	성공.	성공.
단계 2
창어 3	2013년 12월 1일	긴 3월 3일	2013년 12월 6일	2013년 12월 14일	-	달착륙선이자 탐사선, 중국의 첫 달착륙선, 유투 1호와 함께 마레 임브리움에 착륙했습니다.	성공.	진행중
퀘차오 1호	2018년 5월 20일	긴 3월 4C	2018년 6월 14일	-	-	창어 4호와 통신할 수 있도록 지구-달2 L 지점에 위치하는 중계 위성.	성공.	진행중
창어 4	2018년 12월 7일	긴 3월 3일	2018년 12월 12일	2019년 1월 3일	-	달착륙선이자 탐사선. 달 반대편에 최초로 연착륙한 유투-2로 본 카르만 분화구에 착륙했다.	성공.	진행중
단계 3
창어5-T1	2014년 10월 23일	3C년 3월	2015년 1월 10일	-	2014년 10월 31일	첫 번째 달 표본 회수에 앞서 시험 비행 테스트 기술; 귀환 캡슐과 달 궤도 자율 랑데부 기술 및 기타 기동 테스트.	성공.	진행중
창어5	2020년 11월 23일	긴 3월 5일	2020년 11월 28일	2020년 12월 1일	2020년 12월 16일	Mons Rümker 근처에 착륙하여 1731g의 달 흙을 지구로 돌려보낸 달 궤도선, 착륙선 및 샘플 리턴.서비스 모듈은 Lagrange 지점 L1을 방문했고, 연장 [25]임무에서 달 착륙 비행도 수행했습니다.	성공.	진행중

앞으로의 미션

미션	발매일	발사체	미션 타입	메모들
단계 4
창어 6	2024	긴 3월 5일	달샘플 리턴	달 궤도선, 착륙선 및 샘플 리턴. 달 [16]남극 근처의 남극-에이켄 분지에 착륙할 예정입니다.
창어7	2024년[26]	긴 3월 5일	달 표면 조사	달 궤도선, 착륙선, 탐사선 및 소형 비행 탐사선.[19] 자원을 찾기 위해 달 남극에 대한 심층 탐사를 수행할 것으로 예상됩니다.
창어8	2027	긴 3월 5일	달 표면 조사	완전한 임무의 세부 사항은 현재 알려져 있지 않다; ISRU 시스템을 포함한 새로운 기술을 미래의 유인 달 탐사에 앞서 시험할 수도 있다.

주요 테크놀로지

장거리 TT&C

프로그램의 1단계에서 가장 큰 도전은 달 ^[27]궤도에서 탐사선과 통신하기 위해 충분한 전송 범위가 필요했기 때문에 TT&C 시스템의 작동이었다.중국의 표준 위성 원격 측정 범위는 8만 킬로미터였지만 달이 원점에 있을 때 달과 지구의 거리는 40만 킬로미터(25만 마일)를 넘을 수 있습니다.게다가, 창어 탐사선은 달로 가는 비행과 달 궤도에서 활동하는 동안 많은 자세 기동을 해야 했다.중국을 동서로 가로지르는 거리는 5,000km(3,100마일)^[28]로 TT&C의 연속성에 대한 또 다른 과제가 되고 있다.현재 TT&C 시스템과 중국 천체관측망의 결합은 ^[29]창어 프로그램의 수요를 충족시켰지만 아주 적은 차이에 불과하다.

환경 적응성

창어호의 임무 기간 동안 우주 환경이 복잡하기 때문에 탐사선과 그 기구들의 환경 적응성과 신뢰성에 대한 엄격한 요구사항이 있었다.지구-달 우주에서의 고방사능 환경은 우주선 기구의 전자파 손상을 방지하기 위해 경화된 전자 장치를 필요로 했다.태양과 마주보는 우주선의 측면 온도가 130도(화씨 266도)에서 태양과 마주보는 측면 온도가 -170도(화씨 274도)에 이르는 극한 온도 범위는 검출기 설계에 엄격한 온도 조절 요건을 부과했다.

궤도 설계 및 비행 시퀀스 제어

지구와 달, 우주탐사선의 3체계의 여건을 감안할 때 달 궤도선의 궤도설계는 2체계만 다루는 지구궤도위성보다 복잡하다.창어 1호와 창어 2호는 처음에는 매우 타원형의 지구 궤도로 보내졌다.발사체와 분리된 후, 그들은 위상 변조 궤도에서 세 번의 가속을 통해 지구-달 이동 궤도에 진입했다.이 가속은 16시간, 24시간, 48시간 동안 달 중력에 의해 탐사선이 포착될 수 있도록 여러 궤도 조정과 자세 기동이 수행되었다.4-5일 동안 지구-달 궤도에서 작동한 후, 각 탐사선은 달 획득 궤도에 진입했다.목표 궤도에 진입한 후, 세 번의 제동 기동과 세 번의 다른 궤도 단계를 경험한 후, 창어 1호와 창어 2호는 그들의 임무를 수행했다.

자세 제어

달 궤도는 지구, 달, 태양에 대해 적절한 방향을 유지해야 한다.과학적 임무를 완수하기 위해 탑재된 모든 탐지기는 달 표면을 향해야 하고, 통신 안테나는 명령을 받고 과학 데이터를 전송하기 위해 지구를 향해야 하며, 태양 전지판은 전력을 얻기 위해 태양을 향해야 한다.달 궤도 동안, 지구, 달, 그리고 태양도 움직이기 때문에 자세 제어는 복잡한 세 개의 벡터 제어 과정이다.창어 위성은 세 물체 모두에 대해 최적의 각도를 유지하기 위해 자세를 매우 조심스럽게 조정할 필요가 있다.

위험 회피

우주선이 달 표면에 연착륙해야 하는 프로그램의 두 번째 단계에서는 착륙선이 부적절한 지형에 착륙하지 않도록 자동 위험 방지 시스템을 고안해야 했다.창어 3호는 컴퓨터 비전 시스템을 활용, 하향 카메라의 데이터와 2개의 측거 장치를 특수 소프트웨어로 처리했다.이 소프트웨어는 우주선의 자세와 주 엔진의 스로틀을 조정하면서 강하 마지막 단계를 제어했다.우주선은 처음에는 100미터(330피트)에서 맴돌았고, 그 다음에는 30미터(98피트)에서 착륙할 적당한 장소를 찾아 헤맸다.유투로버는 또한 전면 스테레오 카메라와 위험 회피 기술을 갖추고 있다.

러시아와의 협력

2017년 11월, 중국과 러시아는 달과 심도 있는 우주 ^[30]탐사에 관한 협정에 서명했다.이 합의는 달과 깊은 우주, 공동 우주선 개발, 우주 전자 장치, 지구 원격 감지 데이터, 우주 잔해 감시 ^[30][31][32]등 6개 분야를 포함한다.러시아는 또한 인간 우주 ^[30]비행에서 중국과 더 긴밀한 관계를 발전시키고, 심지어 인간 우주 비행 협력을 미국에서 중국으로 옮기고, 유인 ^[33]달 착륙선을 건설할 수도 있다.

갤러리

• 

  창어 4호 달 착륙선

• 

  달 표면에 있는 유투-2 탐사선

「 」를 참조해 주세요.

• 중국의 우주 계획
• 중국의 행성 탐사
  • 톈원 1호 - 2020 화성 탐사선
• 달 탐사
• 달 탐사 임무 목록

레퍼런스

외부 링크

• CLEP 공식 웹사이트
• 중국 달 탐사 프로그램의 데이터 공개 및 정보 서비스 시스템
• "China's Lunar Exploration Program - English". The People's Daily online. Retrieved 21 January 2021.
• 우주인 백과사전
• 오양쯔위안의 중국 달 탐사 프로젝트의 과학적 목적
• 我国发射首颗探月卫星专题
• 嫦娥探月专题
• Sūn Huīxiān (孙辉先), Dài Shùwǔ (代树武), Yáng Jiànfēng (杨建峰), Wú Jì (吴季) and Jiāng Jǐngshān (姜景山) (2005). "Scientific objectives and payloads of Chang'E-1 lunar satellite" (PDF). Journal of Earth System Science. 114 (6): 789–794. Bibcode:2005JESS..114..789H. doi:10.1007/BF02715964. S2CID 128428662.{{cite journal}}: CS1 maint: 여러 이름: 작성자 목록(링크)