Księżycowej sagi ciąg dalszy. Poprzednie odcinki Księżyc Zatoką Perską przyszłości? i Księżyc Zatoką Perską przyszłości (2)? Chang’e-6 wylądował opisują tło i możliwe intencje cyklu chińskich (jakże udanych) misji księżycowych. Wspomniałem o helu-3 i regolicie – luźnej, zwietrzałej skale wypełniającej miejsce między skałą litą a atmosferą, grubości paru metrów. Nie jest to konkretny minerał, jak mogłoby się wydawać (wielu z Was tak myślało, przyznajcie się), a rozdrobniona forma dowolnej skały litej, także na Ziemi. Dlatego w kontekście Księżyca regolitem nazywamy regolit księżycowy. 

Poprzednią część opowieści zakończyliśmy na pomyślnym lądowaniu lądownika Chang’e-6 w Basenie Biegun Południowy – Aitken, kraterze uderzeniowym w pobliżu księżycowego bieguna południowego. Otóż pragnę zakomunikować, że misja zakończyła się pomyślnie. Po wylądowaniu, za pomocą łyżki i wiertła pobrano ok. 2 kilogramów skał księżycowych z powierzchni globu i z głębokich na 1 metr odwiertów, a następnie, za pomocą modułu wznoszącego znajdującego się w lądowniku, wyekspediowano do orbitera. Orbiter pomyślnie wylądował w chińskiej Mongolii Wewnętrznej 25 czerwca 2024 roku, tydzień temu.

To nie koniec. Najciekawsze dopiero przed nami. Po pierwsze skały regolitowe z „ciemnej” strony Księżyca są nieco inne niż te, które już poznaliśmy. Przypomnę, że poprzednia misja, Chang’e-5 wróciła z 1,7 kg próbek skał z bieguna północnego w 2020 roku. Panują tam inne warunki, inna jest budowa geologiczna (selenologiczna). Zbadanie tych skał da nam ostateczną odpowiedź, czy Księżyc może być interesującym obiektem do przyszłej eksploatacji, czyli na przykład budowy niezależnej energetycznie stałej bazy księżycowej. Na razie skały są w wyłącznej dyspozycji naukowców chińskich, ale mamy nadzieję, że zostaną udostępnione światowej nauce. Nie nastąpi to jednak zbyt prędko, próbki z poprzedniej misji „uwolniono” dopiero po trzech latach. Późno. Chyba coś jest jednak na rzeczy i nie tylko względy czysto naukowe mają tu znaczenie.

Europejski eksperyment na chińskim statku kosmicznym

Do myślenia skłania też eksperyment Europejskiej Agencji Kosmicznej ESA przeprowadzony w ramach misji Chang’e-6. Ten pierwszy wspólny kosmiczny projekt badawczy ESA i Chińczyków polegał na detekcji ujemnych jonów znajdujących się przy powierzchni Księżyca (detektor jonów ujemnych NILS zbudowany przez  Szwedzki Instytut Fizyki Kosmicznej). Jony ujemne szybciej ulegają neutralizacji i dlatego są niemożliwe do wykrycia na większych wysokościach. Jony dodatnie były już rejestrowane, na przykład przez sondę ARTEMIS (skrót od Acceleration, Reconnection, Turbulence and Electrodynamics of the Moon’s Interaction with the Sun) w 2012. Dygresja: proszę nie mylić nazwy  tej sondy z programem księżycowym ARTEMIS. 

Dlaczego te jony są takie ważne?

Księżyc nie posiada pola magnetycznego, ale posiada szczątkową atmosferę (między innymi hel, amoniak, metan i dwutlenek węgla). Pole magnetyczne Ziemi neutralizuje, odpycha i wychwytuje wysokoenergetyczne cząstki pochodzące ze Słońca. Na Księżycu, pozbawionym takiej bariery, następuje jonizacja tych śladowych ilości gazów atmosferycznych. Gazy księżycowe powstają w wyniku różnych procesów zachodzących na powierzchni i w głębi globu, w tym w wyniku uderzeń mikrometeorytów, które nie napotykają na żaden opór ze strony atmosfery. Ten nieco przydługi wywód sprowadza się do tego, że eksperyment ESA także bada księżycowy regolit, tylko trochę inaczej.

Dlaczego?

Bo to, co nas podnieca to się nazywa hel-3, mityczny spiritus movens przyszłych elektrowni opartych na syntezie jądrowej.

Zamiast post scriptum

Chińczycy nie byliby sobą, gdyby nie podkreślili swoich imperialnych ambicji. Przed opuszczeniem Księżyca na jego powierzchni pozostawiono drewniany model czerwonej, czterogwiazdkowej chińskiej flagi.

Mimo, że misja Chang’e-6 była całkowicie zrobotyzowana, to jednak musiała być zapewniona komunikacja radiowa, choćby w celu właściwego naprowadzenia pojazdu wracającego na Ziemię. Pamiętajmy, że akcja odbywała się po „ciemnej” stronie Księżyca i łączność bezpośrednia z Ziemią była niemożliwa. Łącznikiem telekomunikacyjnym był satelita Queqiao -2 wystrzelony wcześniej. 

Następną chińską misją księżycową będzie misja Chang’e-7 w 2026 r, z użyciem wielu obiektów/pojazdów. Szczegółów nie znamy i pewnie wcześniej nie poznamy. Nawet zakończona Chang’e-6 nie była wcześniej uzgadniana ani koordynowana ze światem naukowym. Parametry orbity, moment wystrzelenia pojazdu powrotnego, te szczegóły znamy jedynie z namierzania amatorskiego lub obserwacji NASA LRO (Lunar Reconnaissance Orbiter). LRO przypadkiem „zauważył” lądownik Chang’e-6 na krawędzi krateru Apollo. 

Misja Chang’e-8, której celem będzie zbadanie południowego bieguna Księżyca i ustalenie założeń technicznych dla przyszłej Międzynarodowej Księżycowej Stacji Badawczej (ILRS) odbędzie się w 2028 roku.