Год назад Китай провалил запуск 2 лунных спутников – но необычная спасательная операция все исправила

Космические аппараты DRO-A и DRO-B создавались под эксперимент по налаживанию связи между Луной и Землей. По замыслу, они должны были выйти на дальнюю ретроградную орбиту (distang retrograde orbit – DRO) вокруг Луны. На ретроградной орбите аппарат вращается в направлении, обратном направлению вращения Луны вокруг Земли. После этого спутники должны были установить соединение с DRO-L, движущимся по низкой околоземной орбите.

Целью всей миссии было изучить и показать выгоду использования ДРО для межпланетной связи. На такой орбите спутник может сохранять положение с минимальными затратами топлива. Эти орбиты не попадают в тени Земли и Луны, позволяя вести наблюдения и связь без перерывов, и выводить аппараты на рабочую орбиту с небольшими затратами топлива.

Пара была запущена с космодрома Сичан 13 марта прошлого года. Из-за неисправности верхней ступени ракеты Yuanzheng-1S они остались на вытянутой эллиптической орбите вокруг Земли – не такой, как планировалось. При этом сцепленные спутники еще и быстро вращались, делая оборот за 1,8 с, поэтому связь с ними была ненадежной, и существовала угроза, что сами спутники получат повреждения.

Выручать их нужно было в сжатые сроки, потому что на них одновременного действовала гравитация Земли, Луны и Солнца, делая орбиту нестабильной. Первый маневр надо было совершить не позже чем через несколько дней, иначе связь с ними была бы потеряна. Пришлось учитывать и ограниченный запас топлива на аппаратах.

План исправления неудачного запуска выполняли Инновационная академия микроспутников (IAMCAS) и Инженерно-технологический центр по использованию космического пространства (CSU) Китая.

Начали с того, что убрали вращение соединенных спутников вокруг себя, использовав маневровые двигатели DRO-B. После этого связь стала более стабильной, и инженеры IAMCAS и CSU начали работать над дальнейшим планом, потратив на него 40 часов.

18 марта они попробовали совершить первый маневр, включив основные двигатели на 20 минут. Это позволило еще растянуть орбиту, подняв ее апогей (самую дальнюю точку от Земли) со 134 000 км до 240 000 км.

После этого последовала серия из четырех орбитальных маневров с применением гравитации для экономии топлива, и еще четыре месяца корректировок курса, и в конце концов аппараты отправились к Луне тем курсом, который был запланирован до аварии ракеты-носителя.

15 июля спутники благополучно достигли ДРО, пройдя путь 8,5 миллионов километров и удалившись от Земли примерно на 1 миллион км. Несмотря на непредусмотренный расход топлива на исправление ошибки, миссия достигла пятикратной экономии топлива по сравнению с предыдущими запусками к Луне.

28 августа потрепанные спутники разделились и разошлись в стороны, сделав фотографии друг друга с небольшой дистанции. Еще при первых маневрах стало известно, что солнечные панели аппаратов повреждены: на снимках стало видно, что панели DRO-A изогнуты почти на прямой угол, а у DRO-B смахивают на сломанные крылья птицы, описывают участники операции из CSU.

Затем они установили связь в микроволновом диапазоне между собой и с DRO-L, впервые продемонстрировав возможность определения орбиты без наземных станций слежения, с помощью космических аппаратов. «Если кратко, то наземная станция была превращена в спутник и помещена на низкую околоземную орбиту», – рассказал китайскому телевидению Ван Веньбинь, сотрудник CSU.

Теперь тройке китайских спутников предстоит программа исследований в области квантовой физики и космического излучения.