Chang'e 5

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Chang'e 5
Dati della missione
OperatoreAgenzia Spaziale Cinese
NSSDC ID2020-087A
SCN47097
DestinazioneLuna
Esito
  • Atterraggio effettuato con successo
  • circa 2 kg di materiale prelevato dalla Luna sono stati riportati a Terra
VettoreLunga Marcia 5
Lancio23 novembre 2020
Luogo lanciocentro spaziale di Wenchang
Sito atterraggioMons Rümker, nell'Oceanus Procellarum
Proprietà del veicolo spaziale
Peso al lancio8 200 kg
CostruttoreCAST
Programma cinese di esplorazione della Luna
Missione precedenteMissione successiva
Chang'e 4 Chang'e 6

Chang'e 5 (cinese: 嫦娥五号; pinyin: Cháng'é wǔhào) è stata una missione cinese di esplorazione lunare robotica, che consisteva in un lander e un veicolo per riportare sulla Terra campioni lunari. Il vettore è decollato correttamente il 23 novembre 2020 alle ore 20.33 UTC[1], dopo essere stato posticipato a causa del fallimento del vettore Lunga Marcia 5 nel 2017.[2] Chang'e 5 è stata prima missione cinese di ritorno campioni che ha riportato sulla Terra circa 2 kg di suolo lunare e rocce.[3][4] Come i suoi predecessori, la sonda prende il nome dalla dea cinese della Luna, Chang'e. Questa è stata la prima missione di ritorno di campioni lunari da Luna 24 nel 1976.

Sviluppo[modifica | modifica wikitesto]

Componenti
Sito di allunnaggio: vicino alla collina Louville Omega (Louville ω) vicino al Cratere Louville

Il programma cinese di esplorazione della Luna è progettato per essere condotto in tre fasi di avanzamento tecnologico: la prima era semplicemente il raggiungimento dell'orbita lunare, riuscito da Chang'e 1 nel 2007 e da Chang'e 2 nel 2010. La seconda era l'atterraggio di un rover sulla Luna, come fecero Chang'e 3 nel 2013 e Chang'e 4 nel 2019 (lanciata a dicembre 2018 e atterrata sul lato nascosto della Luna a gennaio 2019). La terza fase era invece la raccolta di campioni lunari dal lato visibile e il ritorno sulla Terra, un compito per le future missioni Chang'e 5 e Chang'e 6. Il programma mira a semplificare l'atterraggio umano sulla Luna negli anni 2030 ed eventualmente la costruzione di un avamposto vicino al polo sud.[5]

La sonda è stata lanciata dal razzo Lunga Marcia 5 al Centro spaziale di Wenchang in Hainan, diretta verso la regione nord-occidentale della Luna; la regione specifica identificata per la raccolta dei campioni è Mons Rümker nell'Oceanus Procellarum.[3][6]

Caratteristiche tecniche[modifica | modifica wikitesto]

I componenti lander e ascender nel sito di assemblaggio

La missione Chang'e-5 è composta da quattro moduli:

  • Lander: il componente che è atterrato sulla superficie lunare dopo la separazione dall'orbiter. Conteneva uno strumento per scavare e raccogliere il terreno.
  • Ascender: questo modulo conteneva il contenitore con i campioni. Dopo aver lasciato la superficie lunare, e si è agganciato in orbita lunare con l'orbiter. Successivamente i campioni raccolti sono stati trasferiti sull'orbiter, ed è precipitato sulla Luna l'8 dicembre 2020
  • Orbiter: dopo aver recuperato i campioni dall'Ascender, l'Orbiter ha lasciato l'orbita lunare per iniziare il viaggio di ritorno. Una volta raggiunta l'orbita terrestre, è stata rilasciata la capsula di rientro, chiamata Returner e contenente i campioni.
  • Returner: la capsula di rientro, che ha effettuato una manovra di skip reentry prima di atterrare.

I quattro componenti sono stati lanciati assieme. Dopo aver raggiunto l'orbita lunare (28 novembre 2020, 14:58 UTC), i moduli Lander e Ascender si sono separati dai moduli Orbiter e Returner (29 novembre 2020, 20:40 UTC) e hanno iniziato la discesa sulla superficie lunare, dove sono allunati il 1 dicembre 2020 alle 15:13 UTC. Dopo aver raccolto i campioni, l'Ascender si è separato dal Lander (3 dicembre 2020, 15:11 UTC) ed è tornato in orbita. Successivamente si è agganciato in orbita lunare con l'Orbiter e il Returner, e ha trasferito i campioni su quest'ultimo. L'Ascender si è poi sganciato ed è precipitato sulla Luna l'8 dicembre 2020 alle 22:49 UTC. L'Orbiter e il Returner hanno iniziato il viaggio di ritorno, e una volta entrati in orbita terrestre, il Returner si è separato ed è atterrato sulla Terra il 16 dicembre 2020 alle 17:59 UTC[3][7].

Strumenti ed esperimenti scientifici[modifica | modifica wikitesto]

Il lander porterà telecamere di atterraggio, una telecamera panoramica, uno spettrometro minerale, uno strumento per analizzare il gas del suolo, uno per analizzare la composizione del suolo, un termo-detector, e un georadar.[3][7] Per l'acquisizione dei campioni, sarà attrezzato con un braccio robotico, un trapano, una paletta, e dei tubi per isolare i singoli campioni.[7]

Si stima che la massa al lancio sarà di 3780 kg, quella del lander sarà 1200 kg e quella del veicolo di ascesa circa 120 kg.[3][8]Il lander è atterrato correttamente alle 16:13 del 1 dicembre 2020[4] [9].

Panoramica di missione[modifica | modifica wikitesto]

Lancio[modifica | modifica wikitesto]

Il lancio era previsto a novembre 2017, tramite il vettore Lunga Marcia 5. Tuttavia, un'avaria del lanciatore a luglio 2017 ha costretto a riprogrammare il lancio due volte[2]. Il 27 dicembre 2019, il vettore è tornato con successo a volare, permettendo la ripresa delle missioni[10]. La sonda è stata lanciata con successo il 23 novembre 2020 alle 20:30 dal centro spaziale di Wenchang, sull'isola di Hainan.

Viaggio Terra-Luna[modifica | modifica wikitesto]

Dopo il lancio, è stata effettuata una prima correzione di rotta il 24 novembre 2020, e una seconda correzione il 25 novembre. L'inserimento in una orbita lunare ellittica è avvenuto il 28 novembre 2020 alle 14:58 UTC, modificata in una orbita circolare il 29 novembre alle 12:23 UTC.

Atterraggio[modifica | modifica wikitesto]

La coppia di moduli Lander/Ascender è atterrato sulla superficie lunare il 1 dicembre 2020 alle 15:11 UTC[11], alle coordinate 43.1°N (latitudine), 51.8°W (longitudine) nell'Oceanus Procellarum, nei pressi del complesso vulcanico Mons Rümker[12], nell'emisfero settentrionale del lato visibile. In particolare, il punto di atterraggio presenta del terreno di tipo KREEP, caratterizzato da un tipo di basalto più giovane, risalente a circa 1,21 miliardi di anni fa[4], ricco di minerali come titanio, torio, olivina, che non è mai stato esplorato dalle missioni Apollo o dalle missioni Luna. Si pensa che la recente età geologica dei campioni possa migliorare la comprensione del nostro satellite, in particolare dell'evoluzione geologica più recente[13].

Rientro[modifica | modifica wikitesto]

Il modulo Ascender ha lasciato la superficie lunare il 3 dicembre 2020 alle 15:10 UTC, e sei minuti dopo è giunto in orbita lunare[14]. Il 5 dicembre alle 21:42 UTC il modulo si è agganciato all'Orbiter/Returner, e il 6 dicembre si è sganciato, per essere de-orbitato e fatto precipitare sulla Luna[15]. Il 13 dicembre 2020 alle 01:51 UTC, l'Orbiter e il Returner hanno acceso con successo i propulsori per entrare nella rotta di trasferimento Luna-Terra[16].

Il 16 dicembre il Returner, ha effettuato un rientro di tipo skip reentry, rimbalzando sull'atmosfera sopra al Mar Arabico prima dell'ingresso atmosferico vero e proprio. Il modulo è atterrato con successo nella Bandiera di Dorbod, nella regione Ulaan Chab della Mongolia Interna[17].

Chang'e 5-T1[modifica | modifica wikitesto]

Magnifying glass icon mgx2.svgLo stesso argomento in dettaglio: Chang'e 5-T1.

Chang'e 5-T1 è una missione lunare sperimentale lanciata il 23 ottobre 2014 per effettuare prove di rientro atmosferico per la capsula pianificata per essere utilizzata in Chang'e 5.[18][19] Il suo modulo di servizio, chiamato DFH-3A, rimase in orbita terrestre prima di venir ricollocato, tramite il punto Terra-Luna L2, in orbita lunare il 13 gennaio 2015, dove sta consumando i suoi restanti 800 kg di propellente per collaudare manovre cruciali per le missioni lunari future.[20]

Note[modifica | modifica wikitesto]

  1. ^ Luca Nardi, Chang’e-5: un pezzo di Luna sulla Via della seta, su INAF (a cura di), media.inaf.it, 23 novembre 2020.
  2. ^ a b (EN) Long March 5 failure to postpone China’s lunar exploration program, su spacenews.com.
  3. ^ a b c d e (EN) David R. Williams, Future Chinese Lunar Missions], su nssdc.gsfc.nasa.gov, NASA Goddard Space Flight Center.
  4. ^ a b c (EN) China Chang’e 5 probe has safely landed on the Moon, su arstechnica.com, 1º dicembre 2020.
  5. ^ China lays out its ambitions to colonize the moon and build a "lunar palace". Echo Huang, Quartz. 26 aprile 2018.
  6. ^ (EN) China confirms landing site for Chang'e-5 Moon sample return, su gbtimes.com. URL consultato il 25 febbraio 2019 (archiviato dall'url originale il 28 marzo 2019).
  7. ^ a b c (EN) Chang’e 5 Test Mission, su spaceflight101.com.
  8. ^ China well prepared to launch Chang e-5 lunar probe in 2017: top scientist. China Academy of Space Technology (CAST). 25 ottobre 2016.
  9. ^ (EN) Paul Voosen, China lands its Moon rocks in Inner Mongolia, su sciencemag.org, 16 dicembre 2020.
  10. ^ Andrew Jones, Successful Long March 5 launch opens way for China’s major space plans, su spacenews.com, 27 dicembre 2019.
  11. ^ Steven Lee Myers e Kenneth Chang, China Lands Chang'e-5 Spacecraft on Moon to Gather Lunar Rocks and Soil, su nytimes.com, The New York Times, 1º dicembre 2020.
  12. ^ Jiannan Zhao, Long Xiao, Le Qiao, Timothy D. Glotch e Qian Huang, The Mons Rümker volcanic complex of the Moon: a candidate landing site for the Chang'e-5 mission, in Journal of Geophysical Research: Planets, vol. 122, n. 7, 27/06/2017, pp. 1419-1442, Bibcode:2017JGRE..122.1419Z, DOI:10.1002/2016je005247, ISSN 2169-9097 (WC · ACNP).
  13. ^ Yuqi Qian, Long Xiao, James W. Head, Carolyn H. van der Bogert, Harald Hiesinger e Lionel Wilson, Young lunar mare basalts in the Chang'e-5 sample return region, northern Oceanus Procellarum, in Earth and Planetary Science Letters, vol. 555, febbraio 2021, p. 116702, DOI:10.1016/j.epsl.2020.116702.
  14. ^ Jones Andrew, China's Chang'e 5 probe lifts off from moon carrying lunar samples, su space.com.
  15. ^ Chang'e-5 spacecraft smashes into moon after completing mission, su spacenews.com, SpaceNews. URL consultato l'11 dicembre 2020.
  16. ^ CNSA, Chang'e 5 set to start journey to Earth, su cnsa.gov.cn.
  17. ^ CNSA, Chang'e 5's reentry capsule lands with moon samples, su cnsa.gov.cn.
  18. ^ (EN) Chinese Long March Rocket successfully launches Lunar Return Demonstrator, su spaceflight101.com. URL consultato il 25 febbraio 2019 (archiviato dall'url originale il 24 settembre 2015).
  19. ^ China launches test return orbiter for lunar mission, su news.xinhuanet.com.
  20. ^ Chang'e 5 Test Mission Updates, su spaceflight101.com. URL consultato il 25 febbraio 2019 (archiviato dall'url originale il 24 settembre 2015).

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