Лунная программа Китая

Первый этап предусматривал вывод двух аппаратов на селеноцентрическую орбиту, и к настоящему времени успешно осуществлён. Отработка задач I этапа была возложена на аппараты «Чанъэ-1» и «Чанъэ-2».

• Первый китайский лунный модуль «Чанъэ-1» был запущен 24 октября 2007 года ракетой-носителем «Чанчжэн-3A» с космодрома Сичан и вышел на окололунную орбиту 5 ноября. Миссия модуля предусматривала, в частности, сбор данных для построения трёхмерной топографической карты Луны, которая могла бы служить основой для будущих мягких посадок космических аппаратов. Первое изображение Луны «Чанъэ-1» передал 26 ноября 2007 года^[5], а 12 ноября 2008 года была сформирована полная 3-мерная карта всей лунной поверхности на основе данных, собранных «Чанъэ-1» в период с ноября 2007 по июль 2008 года^[6][7]. Общий объём информации, переданной «Чанъэ-1» на Землю, составил 1,37 терабайт^[8]. Миссия «Чанъэ-1» была завершена 1 марта 2009 года, после чего модуль был уничтожен путём жёсткой посадки на поверхность Луны^[9].
• Модуль «Чанъэ-2» был запущен 1 октября 2010 года, также с космодрома Сичан, ракетой-носителем «Чанчжэн-3C»^[10][11]. 6 октября модуль был выведен на 12-часовую эллиптическую окололунную орбиту с апоселением 8631 км и периселением около 120 км^[12][13], а 9 октября — на рабочую селеноцентрическую приполярную орбиту с периселением 101 км, апоселением 103 км и периодом обращения 1 час 58 минут^[12][14]. Миссия «Чанъэ-2» заключалась в изучении условий и выборе подходящего места для мягкой посадки модуля «Чанъэ-3».

Эта задача была успешно выполнена — в феврале 2012 COSTIND опубликовало топографическую карту поверхности Луны с разрешением в 7 метров, созданную на основе снимков, полученных с «Чанъэ-2»^[15]. После выполнения лунной программы в июне 2011 года «Чанъэ-2» был направлен в точку Лагранжа L2 системы Земля-Луна, а 15 апреля 2012 года — к следующей цели, астероиду (4179) Таутатис. 13 декабря 2012 года «Чанъэ-2» совершил пролёт мимо него на расстоянии 3,2 километра, получив снимки поверхности астероида с разрешением 10 метров, которые впоследствии были выложены для открытого доступа^[16][17]. После облета Таутатиса «Чанъэ-2» был отправлен в глубокий космос для дальнейшего тестирования сети TT & C.

Второй этап, реализуемый в настоящее время, предусматривает осуществление мягкой посадки космических аппаратов на поверхность Луны и доставку луноходов. Этап включает миссии модулей «Чанъэ-3» с луноходом «Юйту» и «Чанъэ-4».

• Модуль «Чанъэ-3» был запущен 2 декабря 2013 года с космодрома Сичан ракетой-носителем «Чанчжэн-3C» и произвёл мягкую посадку на Луну 14 декабря^[18]. Это была первая мягкая посадка на Луну с 1976 года, после советской АМС Луна-24. КНР, таким образом, стала третьей державой после СССР и США, осуществившей мягкую посадку на Луну.

В состав аппарата, доставленного на Луну, входили стационарная лунная станция и планетоход «Юйту» (кит. 玉兔, пиньинь Yùtù, «нефритовый заяц»)^[19]. Луноход «Юйту» имеет 1,5 метра в длину, 1 метр в ширину и 1,1 метр в высоту^[20] (немногим меньше, чем марсоходы Спирит и Оппортьюнити). Его масса составляет 140 кг, из которых около 20 кг — полезная нагрузка. В состав оборудования «Юйту» входят георадар и два спектрометра, (один из которых работает в инфракрасном диапазоне, а другой, APXS, детектирует альфа-частицы и рентгеновское излучение) для исследования состава и структуры лунного грунта на глубину до 100 метров. Также на «Юйту» имелся манипулятор для позиционирования APXS. На мачте «Юйту» высотой 1,5 метра размещались 2 панорамные и 2 навигационные камеры.

Миссия «Юйту» была реализована лишь частично из-за возникших технических проблем^[21].

• Миссия «Чанъэ-4» является продолжением и дублёром «Чанъэ-3», также предусматривает доставку на обратную сторону Луны, стационарного модуля и лунохода. Запуск модуля первоначально был запланирован на 2015 год^[22][23]. АМС «Чанъэ-4» была запущена 7 декабря 2018 года (8 декабря по китайскому времени). 3 января 2019 года она прилунилась (первая в мире успешная мягкая посадка на обратной стороне Луны) в кратере Фон Карман и сделала первый в мире снимок поверхности обратной стороны Луны с близкого расстояния. В тот же день успешно начал работу первый в мире луноход на обратной стороне Луны «Юйту-2»; благодаря ретрансляционному спутнику «Цюэцяо», обеспечивающему связь Земли с луноходом, начала осуществляться первая в мире телекоммуникационная связь с обратной стороной Луны. 11 января миссия «Чанъэ-4» успешно завершилась фотографией лунохода, миссия которого ещё только начиналась^[24][25]. К 8 августа 2019 года «Юйту-2» проехал 271 метр по обратной стороне Луны, проводя различные научные исследования и передавая данные на Землю^[26].

Третий этап предусматривает доставку на Землю образцов лунного грунта и включает в себя миссии «Чанъэ-5Т1» и «Чанъэ-5».

• Миссия модуля «Чанъэ-5Т1» предназначалась для подготовки полёта станции «Чанъэ-5», включая облёт Луны и возвращение на Землю. Запуск «Чанъэ-5T1» был осуществлён с помощью ракеты-носителя «Чанчжэн-3C» с космодрома «Сичан» 23 октября 2014 года, аппарат состоял из служебного модуля на платформе «DFH-3A» и спускаемого аппарата. 28 октября «Чанъэ-5T1» завершил облет Луны и приступил к возвращению на Землю. 31 октября 2014 года в 21:53 UTC спускаемый аппарат «Чанъэ-5T1» отделился от служебного модуля, в 22:13 вошёл в земную атмосферу со скоростью, близкой к 11,2 км в сек и в 22:42 совершил мягкую посадку в хошуне Сыцзыван автономного района Внутренняя Монголия^[27].

• Служебный модуль «Чанъэ-5Т1» после отделения спускаемого аппарата остался на окололунной орбите с целью отработки навигации и маневрирования для будущих полётов космических станций, планируемый срок его эксплуатации — до мая 2015 года^[28].

• «Чанъэ-5» планировалось запустить в 2017 году с помощью ракеты «Чанчжэн-5»^[29]. Спускаемый аппарат станции должен был произвести забор образцов лунного грунта весом до 2 кг и возвратиться с ними на Землю^[30]. Запуск был перенесён сначала на 2019, а потом на 23 ноября 2020 года^[31]. Миссия увенчалась успехом, 2 кг лунного грунта были доставлены на Землю 16 декабря 2020 года^[32]. Это было первое возвращение лунных образцов за более чем 40 лет^[33]. После проведённых исследований доставленного лунного грунта Китайское национальное космическое агентство и Управлении по атомной энергии Китая (CAEA) сообщили об открытии нового, шестого по счёту, минерала, обнаруженного людьми на Луне — он был назван Changesite-(Y), «Камень Чанъе». Китай стал третьей страной в мире, открывшей новый лунный минерал, отнесенный к разряду фосфатных^[34].
• 2 июня 2024 года посадочный модуль аппарата «Чанъэ-6» совершил успешную посадку на обратной стороне Луны. Со 2 по 3 июня зонд собирал образцы грунта, 4 июня с образцами на борту он взлетел и вышел на запланированную лунную орбиту^[35]. 6 июня зонд успешно доставил образцы на орбитальный модуль возвращаемого космического аппарата^[36]. 25 июня возвращаемая капсула зонда успешно приземлилась в Сыцзыван Баннер, автономном районе Внутренняя Монголия на севере Китая^[37].Всего миссия заняла 53 дня^[38].
• В сентябре 2024 года китайские учёные опубликовали данные по итогам изучения состава грунта, доставленного с обратной стороны Луны. Выяснилось, что взятые образцы имеют относительно низкую плотность, рыхлую и пористую структуру, в основном состоят из базальта (от 30% до 40%), брекчии, цементита, светлых горных пород и стекловидного материала^[39].

В марте 2024 года Китай запустил ретрансляционный спутник связи Queqiao-2 (Цуэцяо-2, по-русски — «Сорочий мост — 2»), который должен поддерживать лунные миссии КНР. Масса спутника 1200 кг, он оснащен параболической антенной длиной 4,2 метра. Эллиптическая орбита спутника позволит ему поддерживать связь как с Землей, так и с обратной стороной Луны. Предполагается, что Queqiao-2 прослужит более восьми лет. Спутник связи предназначен для работы на высокоэллиптической лунной орбите, наклоненной на 55 градусов. В максимальном приближении к Луне Queqiao-2 будет находиться на высоте 300 км над поверхностью Луны, наибольшее удаление составит 8600 км.

Для связи с Землей Queqiao-2 использует волны S (2-4 ГГц) и Ka (27-40 ГГц), для соединения с лунными аппаратами — частоты Х (8-12 ГГц) и UHF (300—1000 MHz)^[40].

Первый аппарат этого этапа, «Чанъэ-6», планируется развернуть в районе Южного полюса в 2023—2024 году; второй, «Чанъэ-7», в 2024^[41][42].

Далее, в 2026—2030-е годы, «Чанъэ-8» должен будет, совместно с российским аппаратом «Луна-28», начать строительство Международной лунной станции^[43].