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| 中国探月工程 Zhōngguó Tànyuè Gōngchéng | |
 プログラムの記章: 中央に 2 つの足跡がある三日月。このシンボルは、中国語の「月」の文字に似ています。 | |
| プログラム概要 | |
|---|---|
| 国 | 中国 |
| 組織 | 中国国家宇宙局（CNSA） |
| 目的 | ロボットによる 月面ミッション 有人宇宙飛行（2030年開始） |
| 状態 | 進行中 |
| プログラム履歴 | |
| 間隔 | 2004年1月23日～現在 |
| 初飛行 | 嫦娥 1、2007 年 10 月 24 日、10:05:04.602 UTC |
| 最終便 | 嫦娥 6、2024 年 5 月 3 日、09:27:29.132 UTC |
| 成功例 | 9 |
| 失敗 | 0 |
| 発射場所 | |
| 車両情報 | |
| 無人車両 | 月 周回機、着陸機、探査車、サンプル回収宇宙船 |
| 打ち上げロケット | |
中国の月探査プログラム( CLEP ;中国語:中国探月工程;ピンイン: Zhōngguó Tànyuè Gōngchéng )、中国の月の女神チャンにちなんで嫦娥プロジェクト(中国語:嫦娥工程; ピンイン: Cháng'é Gōngchéng )としても知られています。 eは、中国国家航天局(CNSA)によって進行中の一連のロボットによる 月ミッションです。
工学プログラム
この計画には、長征ロケットシリーズを使用して打ち上げられる月周回衛星、着陸船、ローバー、サンプルリターン宇宙船が含まれます。中国は2023年7月の会議で2030年までに有人月面着陸計画を公表しており、この計画に有人月面着陸の要素が追加された可能性があります。[1]
このプログラムの打ち上げと飛行は、北京の50メートル（160フィート）の無線アンテナと昆明、上海、ウルムチの40メートル（130フィート）のアンテナを使用して3,000キロメートル（1,900マイル）のVLBIアンテナを形成する遠隔測定、追跡、およびコマンド（TT＆C）システムによって監視されます。 [ 2 ] [ 3 ]独自の地上アプリケーションシステムがダウンリンクデータの受信を担当します。
2019年、中国国家宇宙局の張克堅局長は、中国が「今後10年以内に」月の南極に科学研究ステーションを建設する計画であると発表した。 [4]
プログラム構造
地質学者で化学宇宙学者の欧陽子源氏がこのプログラムの主任科学者である。葉培堅氏がこのプログラムの最高司令官と主任設計者を務めている。[5] [より詳しい情報源が必要] 航空宇宙エンジニアの孫家東氏がこのプログラムのゼネラルデザイナーであり、孫澤州氏が副ゼネラルデザイナーである。主導的なプログラムマネージャーは魯恩傑氏である。[出典が必要]
中国の月探査計画は4つの主要な運用段階に分かれており、各ミッションは将来のミッションに向けた技術実証の役割を果たしている。中国は、さまざまなペイロードやロボットステーションの形での国際協力を呼びかけている。[6]
フェーズ I (ロボット): 軌道ミッション
第一段階では2機の月周回衛星の打ち上げが行われ、現在事実上完了している。
- 嫦娥1号は、当初の予定日である2007年4月17日～19日から延期され、2007年10月24日に西昌衛星発射センターから長征3Aロケットに乗せられて打ち上げられた。 [7] [8]月全体を前例のないほど詳細にスキャンし、将来の軟着陸の参考となる高解像度の3Dマップを作成した。また、この探査機は、潜在的に有用な資源の評価の一環として、月面のさまざまな化学元素の豊富さと分布をマッピングした。
- 2010年10月1日に長征3Cロケットで打ち上げられた嫦娥2号は、嫦娥1号の12日間に比べて5日未満で月面に到達し、さらに詳細な月の地図を作成した。その後、月周回軌道を離れ、TT&Cネットワークをテストするために地球-太陽L2ラグランジュ点に向かった。その後 、 2012年12月13日に小惑星4179トータティスのフライバイを完了し、TT&Cネットワークのさらなるテストのために深宇宙に向かった。
フェーズ II (ロボット): 軟着陸機/ローバー
第2フェーズは現在進行中です[いつ？ ] 。月面への軟着陸や月面車の展開が可能な宇宙船が組み込まれています。
- 嫦娥3号は、2013年12月2日に長征3号Bロケットで打ち上げられ、2013年12月14日に月面に着陸した。同号には、3か月のミッション中に3平方キロメートル（1.2平方マイル）の領域を探索するように設計された、140キログラム（310ポンド）の月面探査車「玉兔」が搭載されていた。また、銀河、活動銀河核、変光星、連星、新星、クエーサー、ブレーザーの紫外線観測や、地球のプラズマ圏の構造とダイナミクスの観測を行うことになっていた。
- 嫦娥4号は2018年12月7日に打ち上げられた。当初は2015年に予定されており、嫦娥3号のバックアップだった。しかし、そのミッションの成功の結果、嫦娥4号の構成は次のミッションのために調整された。[9] 2019年1月3日に月の裏側にある南極エイトケン盆地に着陸し、玉姑2号ローバーを展開した。[10]
フェーズIII（ロボット）：サンプル回収
第3段階には月サンプルリターンミッションが含まれていました。
- 嫦娥5号T1は2014年10月23日に打ち上げられた。月帰還宇宙船の試験を目的として設計された。
- 嫦娥5号は2020年11月23日に打ち上げられ、 2020年12月1日に月面のリュムカー山付近に着陸し、1,731グラム（61.1オンス）の月のサンプルを地球に持ち帰った。[11] [12]
フェーズIV（ロボット）：月面ロボット研究ステーション
フェーズIVは、月の南極付近に自律型月面研究ステーションを開発するものである。[6] [13] [14]フェーズIVプログラムは、前の3つのフェーズが成功裏に完了したことを受けて、2023年に積極的な開発に入った。[15]
- 2024年5月3日に打ち上げられた嫦娥6号[16] [17] [18]は、月の裏側にある南極・エイトケン盆地の地形、構成、地下構造を調査した。このミッションでは、月の裏側にあるアポロ盆地からサンプルを地球に持ち帰った。 [19] [20]また、月面の赤外線分光法を実施するために金探と呼ばれる中国のローバーを搭載し、月面の嫦娥6号着陸船の画像を撮影した。[21]
- 2026年に打ち上げが予定されている嫦娥7号は、南極の資源探査ミッションである。このミッションには、周回衛星、着陸機、小型飛行探査機が含まれる予定である。[22]
- 2028年に打ち上げが予定されている嫦娥8号は、現地資源開発・利用技術を検証する。[22]着陸機、ローバー、飛行探知機を搭載する予定。[13]また、現地資源利用（ISRU）を用いた3Dプリント実験による構造物の試作も行う。 [6]また、小型の密閉型生態系実験装置を輸送する予定。[13]月面科学基地の建設に必要な技術をテストする予定。[23]
有人ミッションフェーズ
2019年、中国は2030年代の有人月面着陸ミッションの予備調査を検討しており、[24] [25]国際協力により月の南極近くに前哨基地を建設する可能性もある。[6] [24]
2023年7月12日、湖北省武漢市で開催された第9回中国（国際）商業航空宇宙フォーラムで、中国有人宇宙機関（CMSA）の副主任設計者である張海蓮氏は、2030年までに孟舟有人宇宙船と蘭越有人月面着陸船を使用して2人の宇宙飛行士を月に着陸させる予備計画を公表した[1]。[26] [27]
2024年9月28日、重慶で中国有人宇宙機関（CMSA）が船外月面宇宙服を公開し、宇宙服の名称の提案も募集した。[28]
2035年以降：国際月面基地と応用
2021年、中国とロシアは共同で月面基地を建設することを発表し、また、両国が開発中の国際月面研究ステーション（ILRS）プロジェクトに、より多くの国と国際機関が参加するよう正式に招待した。 [29]これは、アメリカのアルテミス計画の代替となるものである。[30]中国は4月24日、中国、ロシア、南アフリカ、ベラルーシ、アゼルバイジャン、ベネズエラ、パキスタン、エジプトを含むメンバーによる国際月面研究ステーション協力機構（ILRSCO）を発表した。[31]
ミッション一覧
実施したミッション
計画されたハードランディング 計画された軟着陸
今後のミッション
主要技術
長距離TT&C
プログラムのフェーズ I における最大の課題は、TT&C システムの運用でした。その伝送能力は、月周回軌道上の探査機と通信するのに十分な範囲を必要としたためです。[34]中国の標準的な衛星テレメトリの範囲は 80,000 キロメートル (50,000 マイル) ですが、月が遠地点にあるとき、月と地球の距離は 400,000 キロメートル (250,000 マイル) を超えることがあります。さらに、嫦娥探査機は、月への飛行中および月周回軌道上での運用中に、多くの姿勢操作を実行する必要がありました。中国を東から西まで横断する距離は 5,000 キロメートル (3,100 マイル) であり、[35] TT&C の継続性に対するもう 1 つの課題となっています。現在、TT&C システムと中国の天文観測ネットワークの組み合わせは、嫦娥プログラムのニーズを満たしていますが、[36]わずかな差にすぎません。
環境適応性
嫦娥ミッション中に遭遇した宇宙環境の複雑さにより、探査機とその機器の環境適応性と信頼性に厳しい要件が課されました。地球-月間空間の高放射線環境では、宇宙船の機器への電磁的損傷を防ぐために強化された電子機器が必要でした。太陽に面した宇宙船の側面では摂氏 130 度 (華氏 266 度)、太陽に面していない側面では摂氏 -170 度 (華氏 -274 度) という極端な温度範囲のため、検出器の設計では温度制御に厳しい要件が課されました。
軌道設計と飛行シーケンス制御
地球、月、宇宙探査機の三体系の条件を考えると、月周回衛星の軌道設計は、二体系のみを扱う地球周回衛星の軌道設計よりも複雑である。 嫦娥1号と嫦娥2号の探査機は、まず高度に楕円形の地球軌道に送り込まれた。打ち上げロケットから分離した後、位相変調軌道で3回の加速を経て、地球・月遷移軌道に入った。これらの加速は、ミッション開始から16、24、48時間後に実施され、その間に、探査機が月の重力に捕捉されるように、数回の軌道調整と姿勢操作が行われた。各探査機は、地球・月軌道で4～5日間運用した後、月捕捉軌道に入った。目標軌道に入り、3回のブレーキ操作を実施し、3つの異なる軌道位相を経験した後、嫦娥1号と嫦娥2号はミッションを遂行した。
姿勢制御
月周回衛星は、地球、月、太陽に対して適切な方向を向いていなければなりません。科学ミッションを完了するには、搭載されているすべての検出器を月面に向けたままにする必要があります。コマンドを受信して科学データを転送するには、通信アンテナを地球に向ける必要があります。また、電力を得るためには、太陽電池パネルを太陽に向ける必要があります。月周回中は、地球、月、太陽も動くため、姿勢制御は複雑な 3 ベクトル制御プロセスです。嫦娥衛星は、3 つの天体すべてに対して最適な角度を維持するために、非常に慎重に姿勢を調整する必要があります。
危険回避
プログラムの第二段階では、宇宙船を月面に軟着陸させる必要があったが、着陸機が不適当な地形に着陸しようとしないよう、自動危険回避システムを考案する必要があった。嫦娥3号は、下向きのカメラと2つの測距装置からのデータを専用ソフトウェアで処理するコンピュータービジョンシステムを利用した。ソフトウェアは降下の最終段階を制御し、宇宙船の姿勢とメインエンジンのスロットルを調整した。宇宙船は、着陸に適した場所を探すため、最初は100メートル（330フィート）でホバリングし、次に30メートル（98フィート）でホバリングした。玉兔探査車には、前面のステレオカメラと危険回避技術も搭載されている。
国際協力
嫦娥1号: 2007年に打ち上げられた中国初の月探査機。月面の元素組成を測定する欧州宇宙機関（ESA）のD-CIXSという機器を搭載。また、オーストラリアとスペインにあるESAの地上局から追跡とデータ中継のサポートも受けた。
嫦娥2号: 2010年に打ち上げられた中国の2番目の月周回衛星。ドイツ航空宇宙センター（DLR）提供のレーザー高度計を搭載し、高精度の月面地形図を作成した。また、小惑星トータティス4179への長期ミッション中、通信とナビゲーションにESAの深宇宙ネットワークを使用した。
嫦娥3号: 2013年に打ち上げられた中国初の月面着陸機および探査車。中国国家天文台（NAOC）と国際月観測所協会（ILOA）が開発した月紫外線望遠鏡（LUT）を搭載し、月面からの初の天文観測を実施した。また、嫦娥3号探査機の着陸のためにNASAの月探査衛星（LRO）からデータ中継支援を受けた。
嫦娥4号: オランダ、ドイツ、スウェーデン、サウジアラビアからの4つの国際科学ペイロードを搭載し、月の裏側に着陸して探査する初のミッション。また、NASAのLROチーム、ロシアの放射性同位元素熱源、アルゼンチンにある中国の深宇宙ステーション、欧州宇宙機関の追跡ステーションからの支援も受けた。
嫦娥5号：1976年以来初めて月のサンプルを持ち帰るミッション。欧州宇宙機関、アルゼンチン、ナミビア、パキスタンなどの国や組織が遠隔測定、追跡、指揮において国際協力を行った。また、フランスの磁場検出器も搭載した。オーストラリア、ロシア、フランス、米国、英国、スウェーデンなど、さまざまな国の科学者が中国の月のサンプルに関する科学研究に参加した。
ロシアとの協力
2017年11月、中国とロシアは協力的な月面および深宇宙探査に関する協定に署名した。[37]この協定には、月面および深宇宙、共同宇宙船開発、宇宙電子機器、地球リモートセンシングデータ、宇宙ゴミ監視の6つの分野が含まれている。[37] [38] [39]ロシアは有人宇宙飛行でも中国とより緊密な関係を築くことを目指しており、[37]さらには有人宇宙飛行協力を米国から中国に移行し、有人月面着陸船を建造する可能性もある。[40]
ギャラリー
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参照
- 月の探査
- 月へのミッションのリスト
- 中国の宇宙計画
- 中国の惑星探査
- 天問1号- 2020年火星探査ミッション
参考文献
- ^ abc Andrew Jones (2023年7月17日). 「中国、有人月面着陸の予備計画を発表」. spacenews.com . 2023年7月24日閲覧。
- ^ “「嫦娥奔月」床主干工程基本完了云南天文台巨型射电追追跡望远镜年底投入使用”. 2007 年 10 月 27 日のオリジナルからアーカイブ。
- ^ “巨型望远镜送”嫦娥”飞月-望远镜,嫦娥-北方网-科技無制限”. 2017 年 10 月 24 日のオリジナルからアーカイブ。2007 年3 月 9 日に取得。
- ^ 「中国、約10年かけて月面基地を建設へ」phys.org。
- ^ “嫦娥工程总指挥兼总设计师叶培建” [嫦娥プロジェクト司令官兼チーフデザイナー、葉培建].蘇胡。 2007 年 10 月 22 日。2017 年6 月 7 日に取得。
- ^ abcd 嫦娥4号記者会見。CNSA、2019年1月14日放送。
- ^ "「嫦娥一号」の送信時間は決定されているが、公開時間機には達していない".新華社通信。 2007 年 7 月 7 日。2012 年 2 月 7 日のオリジナルからアーカイブ。2007 年7 月 12 日に取得。
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- ^ 「月面研究ステーション：ロシアと中国、アルテミス協定に匹敵する「月面基地」協定に署名する準備がほぼ整った - ロゴジン」。最新のアジア、中東、ユーラシア、インドのニュース。2022年6月1日。
- ^ @CNSpaceflight (2023年4月24日). 「CNSAが国際月研究ステーション協力機構の設立を発表、創設メンバー国は6月までに協定に署名予定」(ツイート) – Twitter経由。
- ^ 「中国の嫦娥5号探査機が月へ帰還」SpaceNews . 2021年9月6日. 2021年9月8日閲覧。
- ^ ジョーンズ、アンドリュー（2024年6月1日）。「嫦娥6号が月の裏側に着陸し、ユニークな月のサンプルを収集」SpaceNews 。 2024年6月1日閲覧。
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- ^ 「中国、先進的な宇宙船追跡・指揮ネットワークを構築」www.spacedaily.com。
- ^ abc 中国とロシア、月面・深宇宙探査などの分野で協力に合意。2019年8月27日アーカイブ、Wayback Machine GB Times。2017年11月2日。
- ^ロシアと中国、共同宇宙協力 プログラムに月面プロジェクトを追加。TASS 、ロシア。2018年7月11日。
- ^ 中国とロシア、月と深宇宙での協力に合意。ジャネット・R・アギラール、チュニジア・ソワール。2018年3月3日。
- ^ ロシアの宇宙機関は中国と手を組むために米国と決別するかも。アナトリー・ザック、ポピュラーメカニクス。2018年3月7日。
外部リンク
ウィキメディア・コモンズには、中国の月探査計画に関連するメディアがあります。
- CLEP公式サイト
- 中国の月探査計画のデータ公開と情報サービスシステム 2021年6月10日アーカイブウェイバックマシン
- 「中国の月探査計画 - 英語」人民日報オンライン。2021年2月24日時点のオリジナルよりアーカイブ。2021年1月21日閲覧。
- 宇宙百科事典
- 中国の月探査プロジェクトの科学的目的 欧陽子源著
- 我国発信首颗探月卫星专题
- 嫦娥探月专题 2021年1月26日にウェイバックマシンにアーカイブ
- Sun Huīxiān（孙辉先）。 Dài ShùwƔ (代树武)。 Yáng Jànfēng (杨建峰)。 Wú Jì (吴季); Jiāng JƐngsān (2005)。 「嫦娥1号月衛星の科学的目標とペイロード」(PDF)。地球システム科学ジャーナル。114 (6): 789–794。Bibcode :2005JESS..114..789H。土井：10.1007/BF02715964。S2CID 128428662。