China lança a sonda Chang’e-3 e o rover Yutu para a Lua!



Chang'e-3 08

A China levou a cabo o lançamento da sua terceira missão não tripulada para a exploração do nosso satélite natural. Sendo esta a sua missão mais ambiciosa até à data, o lançamento da Chang’e-3 ocorreu às 1730:00,344UTC do dia 1 de Dezembro de 2013 a partir do Complexo de Lançamento LC2 do Centro de Lançamento de Satélites de Xichang, província de Sichuan. O lançamento realizado pelo foguetão CZ-3B/GIII Chang Zheng-3B/GIII (Y23).

O lançamento ocorreu na primeira de duas janelas de lançamento disponíveis para este dia. Esta janela tinha uma duração de quatro minutos, havendo outra janela de lançamento disponível de um minuto. Esta padrão repetia-se por três dias consecutivos. O voo para a Lua irá ter uma duração de cinco dias, entrando em órbita lunar a 6 de Dezembro. A alunagem está prevista para ter lugar a 16 de Dezembro.

A Chang’e-3 é a primeira missão da segunda fase do programa lunar não tripulado do China, que inclui a entrada em órbita lunar (Chang’e-1 e Chang’e-2), a alunagem (Chang’e-3 e Chang’e-4) e obtenção de amostras da superfície e seu transporte para a Terra (Chang’e-5 e seguintes).

A missão é composta pois dois elementos distintos: o veículo de descida e o rover lunar, Yutu. No seu lançamento a Chang’e-3 tinha uma massa de 3.780 kg. O veículo de descida tem uma massa de cerca de 1.200 kg e está equipado com um gerador termoeléctrico de radioisótopos para fornecimento de energia durante as operações lunares na sua missão de três meses. Dois painéis solares também irão fornecer energia à Chang’e-3. Estes painéis abrem-se após a sonda se separar do terceiro estágio do foguetão lançador. A energia será utilizada  para alimentar a sua carga científica de sete instrumentos e câmaras. O principal instrumento a bordo é o Lunar-based Ultraviolet Telescope (LUT) que será utilizado para observar galáxias e outros corpos celestes. É o primeiro instrumento deste tipo a ser operado na superfície lunar. A Chang’e-3 está também equipada com câmaras de ultravioletas para a observação da região dos ultravioletas extremos permitindo a observação da plasmaesfera terrestre. Esta região encontra-se no interior da magnetosfera e é composta por plasma de baixa energia localizado acima da ionosfera. A câmara transportada pela Chang’e-3 tem um campo de visão de 16º e uma alta resolução angular de 0,1º, tendo uma resolução temporal de 10 minutos. O sistema de observação está situado na parte superior da sonda.

Outras câmaras incluem sistemas panorâmicos de observação direccionados para diferentes direcções para assim permitir a aquisição de imagens da superfície lunar em torno do local de descida. As câmaras irão também observar o rover lunar à medida que este se afasta da Chang’e-3. Para além das câmaras panorâmicas, a Chang«e-3 está ainda equipada com uma câmara de descida que irá fornecer imagens durante a descida e a alunagem.

O veículo (rover) lunar irá explorar a superfície da Lua após deixar a segurança do veículo de descida. O Yutu está equipado com um painel solar para o fornecimento de energia durante o dia lunar na sua missão de três meses. Durante este tempo, irá explorar uma área com três quilómetros quadrados e irá viajar uma distância máxima de 10 km a partir do local de descida.

Yutu

Com uma altura de 1,5 metros e uma massa de 120 kg, o veículo tem uma capacidade de carga de 20 kg. O Yutu será capaz de transmitir imagens de vídeo em tempo real e será também capaz de escavar a superfície  e realizar análises simples das amostras obtidas. Transporta uma unidade de radar na sua parte inferior que irá permitir a medição directa da estrutura e da profundidade do solo lunar até uma profundidade de 30 metros. A unidade irá também investigar a crosta lunar até uma profundidade de várias centenas de metros. A bordo do Yutu também se encontra um espectrómetro de infravermelhos (Visible/Near-Infrared Imaging Spectrometer). Este instrumento será utilizado para a realização de medições dos minerais lunares e para determinar a distribuição de recursos.

No mastro do rover encontram-se duas câmaras panorâmicas que irão obter imagens em estéreo e em alta-resolução para observação tridimensional.

A navegação na superfície da Lua será levada a cabo através de sensores especiais para impedir a colisão com pequenas pedras ou grandes pedregulhos.

Após entrar em órbita lunar a Chang’e-3 irá preparar-se para a descida que será composta por seis fases distintas. A descida será feita utilizando um motor único de potência variável e a sua atitude será controlada por 28 pequenos propulsores. Após a retro-travagem a sonda irá rapidamente ajustar a sua atitude, aproximando-se da superfície lunar. Nesta fase os instrumentos irão analisar a área de alunagem prevista, pairando sobre esta. Caso seja necessário, a Chang’e-3 irá manobrar para evitar obstáculos perigosos e entra na fase final de descida com uma velocidade constante. O motor principal é automaticamente desactivado a uma altitude de 4 metros, iniciando uma queda livra sobre a superfície. A alunagem terá lugar em Sinus Iridium, a Baía do Arco-Íris.

O processo de alunagem suave das sonda soviéticas e norte-americanas não possuía a capacidade de pairar e evitar obstáculos. A Chang’e-3, por seu lado, pode de forma precisa observar as formações na superfície e identificar os locais mais seguros onde descer. Para realizar uma descida rápida, a sonda está equipada com sensores de alta precisão e de resposta rápida para analisar o seu movimento e as redondezas. O motor de propulsão variável (completamente desenhado e fabricado por cientistas chineses) pode gerar até 7,5 kN de força.

O rover Yutu será controlado quando necessário por cientistas a partir da Terra. O veículo utiliza seis rodas com propulsão autónoma. As rodas utilizam um sistema de suspensão muito similar em desenho ao sistema utilizado nos veículos norte-americanos que exploram a superfície de Marte.

Após se separar do segundo estágio do foguetão lançador, o terceiro estágio com a Chang’e-3 irá realizar duas queimas. A primeira tem como objectivo estabelecer uma órbita preliminar em torno da Terra, com a segunda queima a colocar em sonda na sua trajectória trans-lunar.

Chang'e-3 06

Estatísticas:

– Lançamento orbital: 5326

– Lançamento orbital com sucesso: 4980

– Lançamento orbital China: 199

– Lançamento orbital China com sucesso: 187

– Lançamento orbital desde Xichang: 81

– Lançamento orbital desde Xichang com sucesso: 79

Para 2013 estão agora previstos 81 lançamentos orbitais. A seguinte tabela mostra os totais de lançamentos executados este ano em relação aos previstos para cada polígono (entre parêntesis estão os lançamentos fracassados se for o caso):

Baikonur – 21 (1) / 23

Plesetsk – 5 / 5

Dombarovskiy – 2 / 2

Cabo Canaveral AFS – 9 / 11

Wallops Island MARS – 4 / 4

Vandenberg AFB – 4 / 5

Jiuquan – 7 / 7

Xichang – 2 / 3

Taiyuan – 4 / 6

Tanegashima – 2 / 2

Kagoshima – 1 / 1

Kourou – 6 / 7

Satish Dawan, SHAR – 3 / 4

Naro – 1 / 1

Odyssey – 1 (1) / 1

Dos lançamentos bem sucedidos levados a cabo 38,6% foram realizados pela Rússia; 24,3% pelos Estados Unidos (incluindo ULA, SpaceX e Orbital SC); 18,6% pela China; 8,6% pela Arianespace; 4,3% pelo Japão; 4,3 % pela Índia e 1,4% pela Coreia do Sul.

Os próximos cinco lançamentos orbitais previstos são:

02 Dezembro (????:??) – Falcon-9 v1.1 (F2) – Cabo Canaveral AFS, SLC-40 – SES-8

05 Dezembro (????:??) – Atlas-V/501 – Vandenberg AFB, SLC-3E – NROL-39 e Cubesats

08 Dezembro (1212:00) – 8K82KM Proton-M/Briz-M (93544/99546) – Baikonur, LC200 PU-39 – Inmarsat-5-F1

10 Dezembro (0326:00) – CZ-4B Chang Zheng-4B (Y12) – Taiyuan, LC9 – CBERS-3

12 Dezembro (????:??) – Delta-IV-M+(5,4) (D364) – Cabo Canaveral AFS, SLC-37B – GPS-IIF SV-5

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