嫦娥 5

嫦娥5号ミッションは、4つのモジュールまたはコンポーネントで構成されています。

• 着陸機：周回機から分離後、月面に着陸し、ドリルと採取装置が設置された。上昇機は着陸機の上部にある。
• アセンダー：サンプリング後、月のサンプルはアセンダー内のコンテナに輸送されました。アセンダーは2020年12月3日15時11分（UTC）に月面から打ち上げられ、その後、自動的に月周回軌道にランデブーし、オービターとドッキングしました。サンプルの移送後、アセンダーはオービターから分離し、軌道を離脱し、宇宙ゴミにならないように2020年12月6日22時49分（UTC）に月面に落下しました。
• オービター：サンプルがアセンダーからオービターに輸送された後、オービターは月周回軌道を離れ、約4.5日間かけて地球周回軌道に戻り、到着直前にリターナー（再突入カプセル）を放出しました。
• 帰還機：帰還機は、正式な再突入の前に、大気圏に一度跳ね返るスキップ再突入を行った。

4つの構成要素は同時に打ち上げられ、一体となって月へと飛行しました。月周回軌道に到達後（2020年11月28日14時58分UTC）、着陸機／上昇機は周回機／帰還機モジュールから分離し（2020年11月29日20時40分UTC）、月面に降下しました（2020年12月1日15時13分UTC）。サンプル採取後、上昇機は着陸機から分離し（2020年12月3日15時11分UTC）、周回機／帰還機へと上昇し、ドッキングしてサンプルを帰還機に移送しました。その後、アセンダーはオービター/リターナーから分離し、2020年12月8日22時49分（協定世界時）に月面（南緯約30度、経度0度）に墜落した。オービター/リターナーは地球に帰還し、リターナーは分離して2020年12月16日17時59分（協定世界時）に地球表面に降下した。

嫦娥5号の推定打ち上げ質量は8,200 kg (18,100 lb) ^{[ 24 ]}、着陸機は3,200 kg (7,100 lb)、上昇機は約700 kg (1,500 lb)と予測されていた。月の夜の極寒に耐えるために放射性同位体ヒーターユニットを装備していた嫦娥4号とは異なり、嫦娥5号の着陸機は次の月の夜に機能しなくなった。      

嫦娥5号には、着陸カメラ、パノラマカメラ、月鉱物分光計^{[ 25 ]}、月面レゴリス透過レーダー^{[ 26 ] [ 27 ]}を含む4つの科学ペイロードが搭載されていた。嫦娥5号は、地下サンプルの掘削と表面サンプルのすくい取りという2つの方法でサンプルを採取した。すくい取り装置は香港理工大学によって開発され、サンプラーA、サンプラーB、近距離カメラ、および密封包装システムから構成されている^{[ 28 ] 。}

嫦娥5号は、2017年11月に長征5号ロケットで打ち上げられる予定だった。しかし、2017年7月に当該ロケットが故障したため、当初の予定は2020年末まで2回延期された。^{[ 29 ]} 2019年12月27日、長征5号は無事運用を再開し、天問1号ミッションに続いて現在のミッションを進めることが可能になった。^{[ 30 ]}嫦娥5号探査機は、2020年11月23日20時30分（UTC）、海南島の文昌宇宙船発射場から長征5号Y-5ロケットで打ち上げられた。

打ち上げ後、嫦娥5号は2020年11月24日14時06分（UTC）に最初の軌道修正を行い、2020年11月25日14時06分（UTC）に2回目の軌道修正を行い、2020年11月28日14時58分（UTC）に月周回軌道（楕円軌道）に入り、2020年11月29日12時23分（UTC）に軌道を円軌道に調整し、着陸準備のため、2020年11月29日20時10分（UTC）に着陸機／上昇機が周回機／帰還機から分離した。^{[ 31 ]}

着陸機/上昇機は2020年12月1日15時11分（UTC）に月面に着陸した。^{[ 32 ]}嫦娥5号の着陸地点は、北緯43.1度、西経51.8度、北極海（オケアヌス・プロケラルム）の北西近表面にある巨大な火山複合体、モンス・リュムカーの近くにある。 ^{[ 33 ]}この領域は、米国地質調査所（USGS）によって「エラトステネス海」として地図化されている。^{[ 34 ]}天川ステーションと名付けられた嫦娥5号の着陸地点は、熱を発する元素が多く、地殻が^薄く、火山活動が長期にわたる^{プロケラルム}KREEP地形内にある^{。[ 36 ]}この地域は、月面で最も若いマレ玄武岩（約12億1000万年前）^{[ 37 ]}と、チタン、トリウム、カンラン石の含有量が高い^{[ 37 ]}ことが特徴であり、アメリカのアポロ計画やソ連のルナ計画では採取されたことがない^{[ 3 ]}。

NASAの月探査機ルナー・リコネサンス・オービターが撮影した、月面にある嫦娥5号着陸機の写真

嫦娥5号のアセンダーは、2020年12月3日15時10分（UTC）に嵐の大洋から打ち上げられ、6分後に月周回軌道に到達した。 ^{[ 38 ]}アセンダーは、2020年12月5日21時42分（UTC）に月周回軌道上でオービター/リターナーの組み合わせとドッキングし、サンプルは22時12分（UTC）に帰還カプセルに移送された。アセンダーは、2020年12月6日04時35分（UTC）にオービター/リターナーの組み合わせから分離した。^{[ 39 ]}ミッションの役割を完了した後、アセンダーは2020年12月7日22時59分（UTC）に軌道離脱を命じられ、23時30分（UTC）に（南緯約30度、東経0度）付近の月面に墜落した。^{[ 40 ]} 2020年12月13日、協定世界時01時51分、月面から230キロメートルの距離から、オービターとリターナーは4基のエンジンを噴射し、月・地球ホーマン遷移軌道への投入に成功した。^{[ 41 ]}

月の極寒と放射性同位体ヒーターユニットの欠如のため、嫦娥5号月着陸船の電子機器とシステムは2020年12月11日に動作を停止すると予想されていた。しかし、技術者たちは、2020年12月3日に上昇モジュールの発射台として機能した後、嫦娥5号着陸船が損傷して動作を停止する可能性にも備えており、実際にその通りになった。^{[ 42 ]}

2020年12月16日、協定世界時18時頃、約300kg （660ポンド）の帰還カプセルは、弾道スキップ再突入を行い、アラビア海上空で大気圏に跳ね返ってから再突入した。約2kg （4.4ポンド）の掘削および採取された月面物質を積んだカプセルは、内モンゴル自治区中南部のウランチャブ地方のシジワン旗の草原に着陸した。監視ドローンが着陸前に帰還カプセルを発見し、回収車両がその後まもなくカプセルを発見した。^{[ 43 ]}    

翌日、嫦娥5号のサービスモジュールが大気圏再突入回避噴射を行い、延長ミッションの一環として地球・太陽L1ラグランジュ点軌道への軌道に乗っていると報じられた。

地球への帰還サンプルを投下した後、嫦娥5号（CE-5）周回機は2021年3月15日5時39分（UTC）に太陽-地球L1ラグランジュ点に捕捉され、太陽-地球L1ラグランジュ点を周回した最初の中国宇宙機となった。捕捉時の地球からの距離は約936,700キロメートルで、周回機は約6ヶ月の周期の軌道に入った。^{[ 44 ]} L1への88日間の旅の間、管制センターは2回の軌道マヌーバと2回の軌道修正マヌーバを実施した。2021年9月9日には延長ミッションで月フライバイを行った。^{[ 10 ]}

2022年1月、CE-5はL1点^{[ 45 ]}を離れ、中国の月探査計画の次の段階に備えて超長基線干渉計テストを実施するため、月の遠方逆行軌道（DRO）に入った。^{[ 45 ] [ 46 ]} The Space Review （TSR）によると、この操作は中国政府および学術文書に記載されている。^{[ 47 ]} 2022年2月、複数のアマチュア衛星追跡者がCE-5がDROに入ったことを観測し、CE-5は史上初めてこの軌道を利用した宇宙船となった。^{[ 45 ]}

嫦娥5-T1は、嫦娥5号の予備段階として2014年10月23日に打ち上げられた実験的なロボット月探査ミッションで、嫦娥5号ミッションで使用される予定のカプセル設計の大気圏再突入試験を実施しました。 ^{[ 59 ] [ 60 ]} DFH-3Aと呼ばれるサービスモジュールは、地球周回軌道上に留まり、 2015年1月13日までに地球・月L2_軌道を経由して月周回軌道に移動され、残りの800kg の燃料を使用して将来の月探査ミッションに不可欠な操作を試験しています。^{[ 61 ]}

嫦娥6号は、CNSAによる後継ミッションで、同じミッションアーキテクチャを使用して月の裏側からサンプルを持ち帰ることを目的としています。2024年5月3日に打ち上げられ、2024年6月1日に月の裏側に着陸し、2024年6月25日にサンプルを持ち帰りました。^{[ 62 ] [ 63 ]}