A kínai holdszonda műszerei

Most, hogy a Jütu holdjáró már elkezdte körbejárni és fotózni a Csang'e-3 holdi leszálló egységet, ismerkedjünk meg a tudományos műszerekkel és a tervezett kutatóprogrammal.

December 14-én szállt le a Holdon, a Szivárvány-öbölben (Sinus Iridum) a kínai Csang'e-3 (Chang'e-3) holdszonda. Mintegy hét órával később saját hat kerekén legördült róla a Jütu (Yutu) nevű, 140 kg-os holdjáró is. Ezzel megkezdődött a rover mintegy 3 hónaposra tervezett programja. Az egy helyben állomásozó leszálló egység a tervek szerint legalább egy éven keresztül üzemképes maradhat.

Színes kép a Holdról, rajta a napelemeivel és kommunikációs antennájával a Jütu rover, oldalán az elmaradhatatlan kínai zászlóval. (Kép: CNSA / Xinhua)

Mivel közel négy évtizede, az 1976-os szovjet Luna-24 óta nem járt a Hold felszínén ember készítette űreszköz – persze nem számítva a feladata végeztével az égitestbe becsapódott számos automata keringő szondát –, érdemes körüljárni a kérdést, hogy vajon milyen új eredményeket várhatunk a kínaiak mostani űrszondájától. Ehhez vegyük sorra, hogy milyen berendezéseket helyeztek el akár a helyben maradó, akár a mozgó egységen.

Kezdjük a leszálló egységgel, amelynek az elektromos energiával való ellátását napelemek biztosítják. Ugyanakkor elhelyeztek rajta radioizotópos egységet is. A radioaktív plutónium bomlásából származó hőt a más, általában a Naprendszer külső részeire küldött űrszondáktól eltérően nem a műszerek működtetésére, hanem az űreszköz hőmérsékletének szabályozására használják. A szonda egyik nagy ellensége a Hold kb. két hetes nappali, majd ugyanilyen hosszú éjszakai időszakai között fellépő hatalmas hőingadozás. Míg nappal a Holdon kb. +120°-ig felszökhet a hőmérséklet, addig éjszaka igencsak elkel a fűtés: a környezet -150°-ig lehűlhet. A holdi éjszakák alatt az egység hibernált állapotba kapcsol, műszerei nem üzemelnek.

A Csang'e-3 leszálló egysége a Jütu roverről fotózva. (Kép: CNSA / CCTV)

A MastCam az árboc tetején elhelyezett kamera. Ezzel készült természetesen a Jütu roverről is az első portré. A színes kamera a leszállóhely környezetének fényképezésére szolgál, geológiai felmérését segíti. Egy másik kamerának a leszálláskor volt fontos szerepe, amikor a Csang'e-3 autonóm módon választotta ki a biztonságos leérkezéshez a megfelelően sima terepet. A miniatürizált kamera az egység alján kapott helyet. A mozdulatlanul egy helyben maradó bázis igazából egy holdi csillagászati obszervatórium szerepét is betölti majd. Ez lesz az első alkalom, hogy egy idegen égitest felszínéről, hosszabb időn át rendszeres csillagászati megfigyeléseket végeznek: a közeli ultraibolya tartományban (245-340 nm) érzékeny, 15 cm-es átmérőjű távcsővel az égboltot figyelik. A teleszkóp célpontjai galaxisok, aktív galaxismagok, csillagok. A földi légkör elnyeli az ibolyán túli tartományba eső elektromágneses sugárzást, ezért itt űrtávcsöveket szokás használni. Egy másik, extrém (nagyobb energiájú, 30,4 nm hullámhosszon működő) ultraibolya képalkotó berendezés tudományos célpontja a földi ionoszféra és plazmaszféra, a naptevékenység rájuk gyakorolt hatása lesz. A széles, 15°-os látómezőbe a Föld látszó átmérőjének 7-8-szorosa fér bele.

Ami a Jütu rovert illeti, azon is utazik egy színes kamera (PanCam), amely két egységből áll. Így a környező terep térhatású felmérésére is alkalmas. A holdjáró tetején levő árbocon kapott helyet. A miniatürizált, kis energiafogyasztású eszköz üzemi hőmérséklete -25 és 55°C között van, de ennél 15-20 fokkal hidegebbet és melegebbet is ki kell bírnia. A látható és közeli infravörös tartományban működő spektrométer a holdi regolit (az égitest felszínét borító por és kőzetek) összetételét elemzi, ahogyan – más módszerrel – az alfarészecske- és röntgenspektrométer is. Ez utóbbi a sziklákat alfa-részecskékkel (vagyis hélium atommagokkal) bombázva, a visszaérkező röntgensugárzás színképét analizálja. Helye a robotkar. A rover túlzott lehűlése ellen is egy radioizotópos fűtőberendezéssel gondoskodnak. Végül, de nem utolsó sorban a holdjármű aljára egy radarberendezést szereltek (Ground Penetration Radar, GPR). Ez a regolit vastagságát méri, a leszállóhely környékén a Hold mélyebb rétegzettségét vizsgálja. Két csatornája közül az egyik, a 60 MHz-es frekvenciájú, kb. egyméteres felbontással, akár 100 m körüli mélységig dolgozik. Az 500 MHz-es radar csak 30 m-re „lát le”, de felbontása jobb, 30 cm-es.

Nyilvánvaló, hogy a Csang'e-3 nem egy igazán fejlett, rengeteg különböző tudományos mérőberendezéssel felszerelt csúcsmodell. Hiszen ez mégis csak a kínaiak első lépése egy idegen égitest felszínén. Már maga a tény, hogy simán és tervszerűen le tudtak szállni és a program eddig kitűnően halad, nagyszerű eredmény. Tudományos szempontból a legtöbb várakozás a rover által vitt radarberendezés munkáját kíséri. Az 1970-es években ez a technológia még nem állt rendelkezésre, így a mostani lesz az első alkalom, hogy a Hold felszíne alatt akár 100 m-es mélységből is közvetlen információt szerezzenek egy a helyszínen működő berendezéssel.

Kapcsolódó cikkek:
Készülődik a harmadik kínai holdszonda
GYORSHÍR: Úton a Hold felé a kínai űrszonda
Már a Hold körül a kínai szonda
Jütu a Holdon