W drugim dniu Nowego Roku 2019 świat obiegła wieść o historycznym pierwszym lądowaniu łazika na odległej stronie Księżyca.
Przyzwyczailiśmy się, że takie newsy dotyczą USA czy Rosji, rzadziej Japonii i Europy. Historyczny jest tutaj nawet nie techniczny wyczyn, tylko fakt, że na pozycję kosmicznych pionierów wysforowały się Chiny.
Kiedy patrzymy na nocne niebo, Księżyc zawsze jest zwrócony do nas tą samą stroną. Podobne zjawisko występuje w przypadku innych księżyców krążących wokół planet w Układzie Słonecznym. Księżyc jest na tyle dużym obiektem, że grawitacja ziemska oddziałująca na jego bliższą stronę jest większa niż na jego dalszą stronę. Skutkiem jest to, że środek ciężkości Księżyca jest położony nieco bliżej Ziemi niż jego środek masy. Kluczowa jest też stosunkowo niewielka odległość Księżyca od Ziemi. Wszystkie parametry są tak pięknie dobrane, że planety wymusiły grawitacyjnie rotację synchroniczną swoich księżyców, ale Słońce nie zdołało wymusić synchronicznej rotacji planet i nie zrobi tego w najbliższej przyszłości. Gdyby do tego doszło, część Ziemi byłaby permanentnie ciemna i zimna. Inaczej jest w przypadku Księżyca, którego niewidoczna strona otrzymuje tyle samo światła słonecznego, co widoczna, tylko w przeciwfazie. Dzięki temu, że odległa strona Księżyca nie jest cały czas ciemna. Można ją było wygodnie sfotografować z orbity.
Pierwsze zdjęcia niewidocznej strony Księżyca wykonała radziecka misja Luna 3 w roku 1959. Ujęcia są w niskiej rozdzielczości i niezbyt wyraźne, ale mimo to widać, że dwie twarze Księżyca mocno różnią się od siebie, a na odległej stronie mniej jest ciemnych obszarów zwanych morzami. Fotografie w wyższej rozdzielczości zostały zrobione przez radziecką misję Zond 3 w roku 1965.
Na tych ujęciach widać już dość dokładnie rozliczne kratery i nieliczne morza. Wkrótce potem w latach 1966–1967 Amerykanie wysyłają pięć misji programu Lunar Orbiter, które obfotografowały w wysokiej rozdzielczości praktycznie całą powierzchnię Księżyca, w tym jego stronę niewidoczną z Ziemi.
Współczesne fotografie z orbity wykonali Japończycy orbiterem Kaguya w latach 2007–2009, a także Amerykanie w ramach misji Lunar Reconnaissance Orbiter, która wystartowała w roku 2009 i pozostaje na orbicie Księżyca do dzisiaj.
Prawdopodobnie ta dostępność szczegółowego materiału fotograficznego sprawiła, że do 2019 nikt się nie kwapił, żeby zejść na powierzchnię niewidocznej strony Księżyca. Jest to zresztą trudniejsze niż po widocznej stronie, ponieważ Księżyc blokuje komunikację radiową lądownika czy łazika z Ziemią.
Potrzebny jest satelita przekaźnikowy i takiego pośrednika o nazwie Queqiao (Most Srok) Chińczycy umieścili 65 tysięcy kilometrów za Księżycem już w połowie 2018 roku. Queqiao orbituje wokół punktu L2, czyli jednego z punktów równowagi grawitacyjnej Lagrange’a układu Księżyc–Ziemia. Koncepcja takiego umieszczenia przekaźnika została wymyślona przez inżyniera NASA Roberta Farquhara ponad 40 lat wcześniej, ale to Queqiao jest pierwszą praktyczną realizacją tego pomysłu. Orbita wokół L2 zapewnia stałą iluminację światłem słonecznym, czyli zasilanie ogniw fotowoltaicznych. Jak również ciągłą widoczność i kontakt z Ziemią, przy czym wystarcza mały wydatek energii na utrzymanie orbity.
Lądownik Chang’e 4 (Bogini Księżyca) oraz łazik Yutu 2 (Jadeitowy królik) to podrasowane wersje sprzętów, które wzięły udział pierwszym chińskim lądowaniu na widocznej stronie Księżyca w 2013 roku. Z ciekawostek tym razem na pokładzie lądownika znajduje się mikro-ekosystem. To zamknięty i stabilizowany termicznie cylinder o długości 18 cm i średnicy 16 cm, w którym znajdują się nasiona ziemniaka i rzeżuchy oraz jaja jedwabników. Kiedy wyklują się jedwabniki, zaczną produkować dwutlenek węgla. Z kolei kiedy zaczną kiełkować nasiona, w procesie fotosyntezy wykorzystają dwutlenek węgla i wyprodukują tlen.
Kolejne chińskie misje, czyli Chang’e 5 planowana na koniec 2020 roku oraz Chang’e 6 planowana na 2023-24 rok będą miały za zadanie przywiezienie na Ziemię 2 kg księżycowego regolitu z głębokości do 2 m. Być może podobnie jak w poprzednich dwóch misjach jedna będzie na widoczną, a druga na niewidoczną stronę Księżyca. Nowe misje mają wykorzystywać aż cztery moduły. Dwa wylądują na Księżycu. Pierwszy z nich wykona wiercenie, pozyskanie próbek, które dostarczy na drugi moduł. Drugi moduł wyniesie próbki na orbitę Księżyca i podłączy się do trzeciego modułu. Ten z kolei dostarczy próbki do czwartego modułu, również będącego na orbicie, który przetransportuje je na Ziemię. Dla porównania ostatnim tego typu przedsięwzięciem była radziecka misja Luna 24 z 1976 roku, kiedy z podobnej głębokości pozyskano próbkę 170 g.
Artykuł ukazał się w Pixelu #45. Zapraszamy do sklepu Pixela po wydanie magazynu w druku oraz po cyfrową wersję.
