Юйту

Юйту́ — это мифологический лунный заяц, принадлежащий богине Чанъэ); имя луноходу было выбрано в результате электронного голосования^[3].

Габариты лунохода «Юйту» составляли 1,5 метра в длину, 1 метр в ширину и 1,1 метр в высоту^[4] (немногим меньше, чем марсоходы «Спирит» и «Оппортьюнити»). Его масса равнялась 140 кг, из которых около 20 кг составляла полезная нагрузка. Он мог передавать видео в реальном времени и имел автоматические сенсоры для предотвращения столкновения с другими объектами. Шестиколёсный луноход был рассчитан на работу в течение трёх месяцев, прохождение дистанции в 10 км, развитие скорости 200 м/ч^[5] и преодоление препятствий, имеющих 30-градусный уклон^[6]. Был снабжён солнечными панелями, позволяющими работать во время лунного дня, ночью переходя в спящий режим. Обогрев осуществлялся за счёт радиоизотопного нагревательного элемента (производитель — Саровский центр ЭМЗ «Авангард»^[7]), работающего на плутонии-238, и двухфазных жидкостных контуров; конструкционно «Юйту» способен выдерживать перепады температур в 300 градусов в спящем режиме^[8].

«Юйту» не был снабжён буром или щётками, но был оборудован георадаром, двумя спектрометрами, (один инфракрасного диапазона, а другой APXS — для детекции альфа-частиц и рентгеновского излучения) для исследования состава и структуры лунного грунта на глубину до 100 метров и манипулятором для позиционирования APXS.

На мачте «Юйту» (высотой 1,5 метра) имелись 2 панорамные и 2 навигационные камеры. Вдобавок, спереди внизу на нём были установлены две «тревожные» камеры Hazcam для предотвращения столкновений.

Разработка лунохода «Юйту»^[9][10] велась Шанхайским инженерным институтом аэрокосмических систем (Shanghai Aerospace System Engineering Institute) и Пекинским университетом авиации и космонавтики с 2002 года по май 2010 года.

АМС «Чанъэ-3» с «Юйту» была запущена 1 декабря 2013 года ракетой-носителем «Великий поход-3B». Предполагалось, что зонд прилунится 16 декабря в Заливе Радуги, к северо-востоку от места посадки советского «Лунохода-1» в 1970 году (^G)^[11]. Однако посадка произошла 14 декабря и на 400 км восточнее, в Море Дождей, в 30 км к юго-юго-востоку от кратера Лаплас F и в 10 км к востоку от кратера Лаплас FA (^G)^[12]. На китайском новостном телеканале CCTV News проводилась прямая трансляция развёртывания лунохода.

С геологической точки зрения место посадки примечательно тем, что находится рядом с границей потоков лавы с высоким и низким содержанием титана. По мнению специалиста в минералогии Луны Карли Питерс из Брауновского университета, «Юйту», приземлившийся на молодые базальты с высоким содержанием титана, сможет эту границу исследовать^[13][14].

Толщина слоя лунной почвы в месте посадки «Юйту» составляет около 2 метров (в отличие от 3—8 метров в других частях лунных морей)^[15].

15 декабря «Юйту» отстыковался от посадочного модуля массой в 1 тонну и приступил к работе, передав первые снимки лунной поверхности^[1].

С 16 по 20 декабря луноход не двигался, будучи частично обесточен. Солнечные лучи нагрели его освещённую сторону до температуры выше 100 °C, в то время как его теневая сторона оставалась холоднее 0 °C^[16].

К 22 декабря «Юйту» выполнил первые задания: сфотографировал посадочный модуль с нескольких сторон, обходя его по полукругу с северной стороны к южной, в то время как модуль тоже фотографировал его и снимал на видео. Было опубликовано множество таких снимков, включая стереофото посадочного модуля и видео «Юйту» в движении^[17][18][19].

К 23 декабря «Юйту» привёл свой манипулятор в рабочий режим и выполнил проверку подготовленности к надвигающейся лунной ночи. На следующий день был протестирован и посадочный модуль, который первым перешёл в спящий режим 25 декабря; 26 декабря за ним последовал и «Юйту». В течение двух недель оба аппарата подвергались воздействию сверхнизких температур (до −180 °C)^[20][21][22], но радиоизотопный источник поддерживал в отсеках с электроникой рабочую температуру в −40 °C^[23].

24 декабря зонд НАСА LRO сфотографировал «Юйту» и «Чанъэ-3» с лунной орбиты, c расстояния 150 километров. Разрешение полученного снимка составило 1,5 метра на пиксель^[24].

11 января успешно переживший лунную ночь «Юйту» вернулся в нормальный рабочий режим и продолжил исследования, а 12 января «проснулся» и «Чанъэ-3». В честь этого события Китайская академия наук опубликовала несколько новых снимков, сделанных луноходом и посадочным модулем^[25].

После пробуждения луноход покинул место посадки, удаляясь от него в южном направлении^[26]. К 15 января «Юйту» прошёл общий путь примерно 114 м и остановился примерно в 20 м к юго-западу от места посадки^[27].

25 января, перед вхождением «Юйту» во вторую спячку, агентство «Синьхуа» сообщило о проблемах с механическим контролем движения лунохода. Причиной поломки был заявлен «сложный рельеф поверхности Луны». Поскольку во время лунной ночи связь с луноходом отсутствует, далее о его состоянии стало известно лишь после её окончания, 8—9 февраля^[28].

Посадочный модуль «Чанъэ-3» пережил свою вторую лунную ночь успешно, но 12 февраля 2014 года было заявлено об окончательной поломке Юйту^[29]. На Weibo аккаунте «Юйту» был вывешен твит «До свидания, Земля. До свидания, человечество». Однако 13 февраля стало известно о наличии связи с луноходом и возможности его починки^[30]. Весь свой третий лунный день «Юйту» проводил наблюдения, оставаясь в неподвижном состоянии (его радиолокатор и камеры при этом работали исправно), и так, не двигаясь, и перешёл в спящий режим в третий раз 22 февраля^[31].

Далее «Юйту» продолжил функционировать в стационарном режиме, постепенно разрушаясь; радиолюбители Земли периодически ловили его сигналы^[32][33]. Так, сигналы от «Юйту» были пойманы 10 июля 2014 года, что 19 июля подтвердил глава китайской Программы исследования Луны^[34].

3 августа 2016 года было объявлено, что «Юйту» завершил работу. Таким образом он проработал на лунной поверхности в течение тридцати одного месяца, превысив запланированный срок службы в пятнадцать месяцев^[35][36], из которых функционировал в расчётном режиме меньше двух. В рамках дальнейшего развития лунной программы Китай осуществил в декабре 2018 года запуск АМС «Чанъэ-4», которая 3 января 2019 года впервые доставила луноход на обратную сторону Луны.

В 2015 году учёные опубликовали статью об обнаружении с помощью «Юйту» нового типа лунного грунта — базальтов необычного состава^[37]. Образцы этого грунта отличаются от всего, что собрали американские астронавты в 1969—1972 годах во время программы «Аполлон» и советские станции «Луна-16», «Луна-20», «Луна-24».

В честь первого китайского лунохода названа Линия Юйту на Плутоне (название пока не утверждено Международным астрономическим союзом).