تشانج آه 4
تشانج آه 4 (بالصينية: 嫦娥四号) هي مهمّة صينية لاستكشاف القمر، تضمّ مركبة مدارية ومركبة إنزال ومتجوّل. انطلقت في 7 ديسمبر 2018 وهبطت بنجاح في الثالث من يناير 2019، وسجلت أول هبوط على الجانب المظلم او البعيد لسطح القمر، حيث سبق أن شاهدت مركبات فضائية الجانب المظلم من القمر ولكن لم تهبط عليه، وهذه هي المهمة القمرية الصينية الثانية التي تتضمن مركبة إنزال وعربة جوالة. هبطت المركبة على الجانب الآخر (الجانب المظلم) من القمر. حيث هبطت مركبة الإنزال على الجانب المظلم من القمر في 3 يناير 2019 في الساعة 02:26 بالتوقيت العالمي الموحّد (UTC). نظرا لصعوبة تبادل البيانات بين العربة والارض في الجانب البعيد للقمر فقد وضع قمر صناعي متجول في هالة نقطة لاغرانج الثانية للارض والقمر كوسيط لتبادل البيانات بين المحطة الارضية والعربة القمرية بأقل قدر من طاقة الوقود اللازمة لاعادة توضيع القمر الصناعي. تعد مهمة تشانج اه 4 هي أطول مهمة عملت على سطح القمر حتى اليوم.

تم بناء المركبة الفضائية في الأصل كنسخة احتياطية «لتشانج آه 3» ولكنها أصبحت متاحة بعد هبوط «تشانج آه 3» بنجاح في عام 2013. وقد تم تعديل تشانج آه 4 لتلبية الأهداف العلمية الجديدة. مثل سابقاتها، تم تسمية المهمة على اسم تشانج آه، إلهة القمر الصينية. 

في نوفمبر 2019، حصل فريق مهمة «تشانج آه 4» على الميدالية الذهبية من الجمعية الملكية البريطانية للطيران. وفي أكتوبر 2020، حصلت المهمة على جائزة الفضاء العالمية من الاتحاد الدولي للملاحة الفضائية. وكانت كلتاهما المرة الأولى التي تحصل فيها أي بعثة صينية على مثل هذه الجوائز.

نظرة عامة 
صُمم «البرنامج الصيني لاستكشاف القمر» لتنفيذه خلال ثلاث مراحل تدريجية من التقدم التكنولوجي: الأولى هي الدخول في مدار حول القمر، وهي المهمة التي أنجزتها مركبة «تشانج آه 1» في عام 2007 و«تشانج آه 2» في عام 2010؛ والثانية هي الهبوط والتجول على سطح القمر باستخدام مركبة متجولة، مثلما فعلت «تشانج آه 3» في 2013 و«تشانج آه 4» في يناير 2019؛ والثالثة هي جمع عينات قمرية من الجانب القريب للقمر وإرسالها إلى الأرض، وهي مهمة مركبتي «تشانج آه 5» و«تشانج آه 6» المستقبليتين. يهدف البرنامج إلى تسهيل هبوط رواد الفضاء على سطح القمر في ثلاثينات القرن الحادي والعشرين وربما بناء موقع استيطاني بالقرب من القطب الجنوبي للقمر. بدأ البرنامج الصيني لاستكشاف القمر في دمج الاستثمارات الخاصة من الأفراد والشركات لأول مرة، وهي خطوة تهدف إلى تسريع الابتكار في مجال الفضاء الجوي، وخفض تكاليف الإنتاج، وتعزيز العلاقات العسكرية والمدنية.

كان من المقرر في الأصل إطلاق مهمة تشانج آه 4 في عام 2015 كجزء من المرحلة الثانية من البرنامج الصيني لاستكشاف القمر. لكن تعديل الأهداف والتصميم فرض تأخيرًا على الإطلاق، الذي جرى أخيرًا في 7 ديسمبر 2018، الساعة 18:23 بالتوقيت العالمي المنسق. دخلت المركبة الفضائية في مدار قمري في 12 ديسمبر 2018، الساعة 08:45 بالتوقيت العالمي المنسق. خُفض «حضيض» المدار إلى 15 كيلومتر (9.3 ميل) في 30 ديسمبر 2018، الساعة 00:55 بالتوقيت العالمي المنسق. جرى الهبوط في 3 يناير 2019، الساعة 02:26 بالتوقيت العالمي المنسق، بعد فترة وجيزة من شروق الشمس فوق «فوهة فون كارمان» في «حوض أيتكين» الكبير في القطب الجنوبي للقمر.

ستحاول هذه المهمة تحديد عمر وتكوين منطقة غير مستكشفة من القمر، وكذلك تطوير التقنيات اللازمة للمراحل اللاحقة من البرنامج.

أهداف المهمة 
خلّف تصادم قديم على سطح القمر فوهة كبيرة جدًا، تسمى حوض أيتكين، التي يبلغ عمقها الآن نحو 13 كيلومتر (8.1 ميل)، ويُعتقد أن التصادم الهائل كشف على الأرجح القشرة القمرية العميقة، وربما المواد الموجودة في الوشاح. إذا تمكنت تشانج آه 4 من العثور على بعض هذه المواد ودراستها، فستحصل على معلومات غير مسبوقة للبنية الداخلية للقمر وأصله. الأهداف العلمية المحددة للمهمة هي: 

1. فحص التركيبات الكيميائية للصخور والتربة القمرية.

2. قياس درجة حرارة سطح القمر خلال فترة المهمة.

3. إجراء عمليات رصد وأبحاث فلكية للترددات الراديوية المنخفضة باستخدام مرقاب راديوي.

4. دراسة «هالة الشمس»، واستكشاف خصائص وآلية إشعاعها، واستكشاف تطور وانتقال «الانبعاثات الكتلية الإكليلية» (سي إم إي) بين الشمس والأرض.

مكونات المهمة

قمر الاتصالات الصناعي المُناوب «كويكياو» 
لأن الاتصال المباشر من الجوال مع الأرض مستحيل على الجانب البعيد من القمر، حيث يمر الإرسال للأرض بواسطة القمر نفسه، كان هناك حاجة لأن تمّر الاتصالات عبر قمر اتصالات صناعي مناوب، والذي يتم وضعه في موقع يتمتع برؤية واضحة لكل من موقع الهبوط والأرض. لذلك، كجزء من برنامج استكشاف القمر الصيني، أطلقت إدارة الفضاء الوطنية الصينية، في 20 مايو 2018، القمر الصناعي المناوب للإتصالات (كويكياو) إلى نقاط لاغرانج L2 حول الأرض والقمر ليكون حلقة وصل بين الجوال على الجانب البعيد من القمر ومركز القيادة على الأرض.

يعتمد القمر المُنوب على تصميم «تشانج آه 2»، وتبلغ كتلته 425 كجم، ويستخدم هوائي بطول 4.2 م لاستقبال إشارات (النطاق اكس) من مركبة الهبوط والمركبة الجوالة، ونقلها إلى مركز التحكم في الأرض من خلال (النطاق اس). استغرقت المركبة الفضائية 24 يومًا للوصول إلى نقطة L2، وذلك باستخدام الاندفاع بجاذبية القمر لتوفير الوقود.

في 14 يونيو 2018، أنَهت «كويكياو» عملية الحرق النهائية ودخلت مدار مهمة الهالة L2، والذي يبعد حوالي 65,000 كم عن القمر. ليصبح أول قمر اتصالات صناعي مناوب للجانب البعيد من القمر.

مركبة الإنزال ومركبة «يوتو 2» المتجولة 

كما هو الحال مع العديد من المهمات الفضائية الصينية، لم يُكشف الكثير عن تفاصيل المهمة والمركبة الفضائية. ما هو معروف هو أن جزءًا كبيرًا من تصميم مركبة الإنزال والمركبة المتجولة لمهمة تشانج آه 4 مبني على تصميم مهمة «تشانج آه 3» ومركبتها المتجولة «يوتو». في الواقع، بُنيت تشانج آه 4 كنسخة احتياطية لـ «تشانج آه 3»، واستنادا على الخبرة والنتائج من تلك المهمة، جرى تكييف تشانج آه 4 لتلائم تفاصيل المهمة الجديدة. أُطلقت المهمة على متن صاروخ «لونج مارش 3 بي» في 7 ديسمبر 2018، الساعة 18:23 بالتوقيت العالمي، بعد ستة أشهر من إطلاق القمر الصناعي «كويكياو» إلى القمر المُخصص لنقل الإشارات بين المركبة والأرض.

بلغت الكتلة الإجمالية عند الهبوط 1,200 كيلوجرام. زودت كل من مركبة الإنزال الثابتة ومركبة «يوتو 2» المتجولة بـ «وحدة تسخين بالنظائر المشعة» (آر إتش يو) للحفاظ على دفء أنظمتها الفرعية خلال الليالي القمرية الطويلة، بينما تُولد الطاقة الكهربائية بواسطة ألواح شمسية.

بعد الهبوط، أخرجت مركبة الإنزال منحدرًا لنشر مركبة يوتو 2 المتجولة (التي تعني حرفيًا «أرنب اليشم») على سطح القمر. تبلغ أبعاد المركبة المتجولة  1.5 × 1.0 × 1.0 متر (4.9 × 3.3 × 3.3 قدم) وتبلغ كتلتها 140 كيلوجرام (310 باوند). صُنعت يوتو 2 في مدينة «دونغ غوان» في مقاطعة «قوانغدونغ»؛ إذ تعمل بالطاقة الشمسية، وتُسخن بوحدة تسخين بالنظائر المشعة،  وتُدفع بواسطة ست عجلات. كانت الفترة التشغيلية الرمزية للمركبة المتجولة ثلاثة أشهر، ولكن مع الخبرة المُكتسبة من مركبة يوتو في عام 2013، حُسن تصميم يوتو 2 ويأمل المهندسون الصينيون أنها ستعمل لمدة «بضع سنوات». في ديسمبر 2019، حطمت يوتو 2 الرقم القياسي لأطول فترة تشغيلية على سطح القمر، الخاص بمركبة «لونوخود 1» المتجولة الخاصة بالاتحاد السوفيتي.

الأهداف العلمية 
يحمل قمر الاتصالات الصناعي المُناوب ومركبة الهبوط والجوال أدوات علمية. حيث يقوم القمر الصناعي بإجراء قياسات فلكية راديوية، بينما ستقوم مركبة الهبوط والمركبة الجوالة بدراسة الجيوفيزياء لمنطقة الهبوط القمرية. تم توفير الأدوات العلمية جزئيًا من قبل شركاء دوليين في السويد وألمانيا وهولندا والمملكة العربية السعودية.

التكلفة 
وفقًا لنائب مدير المشروع، الذي لم يذكر مبلغًا محددًا، «تقترب تكلفة (المهمة بأكملها) من بناء كيلومتر واحد من مترو الأنفاق.» تتراوح تكلفة الكيلومتر الواحد من مترو الأنفاق في الصين من 500 مليون يوان (حوالي 72 مليون دولار أمريكي) إلى 1.2 مليار يوان (حوالي 172 مليون دولار أمريكي)، بناءً على صعوبة البناء.

صور

انظر أيضًا 
 تشانج آه 3
 الحيوانات في الفضاء
 النباتات في الفضاء
 نظام بيئي مغلق
 استكشاف القمر
 قائمة البعثات إلى القمر
 لونا 3، أول مركبة فضائية تصور الجانب البعيد من القمر
 قائمة الأجسام الاصطناعية على القمر

المراجع 

الصين في 2018
2019 على القمر
البرنامج الصيني لاستكشاف القمر
زراعة الفضاء
متجولات قمرية
مراصد فضائية تستخدم مدارات الطوق
مسابر فضائية صينية
تشانج آه ( ب الصينية : 嫦娥四号 ) هي مهمّة صينية ل استكشاف القمر ، تضمّ مركبة مدارية ومركبة إنزال ومتجوّل . انطلقت فيديسمبرو هبطت ب نجاح في الثالث من يناير و سجلت أول هبوط على الجانب المظلم او البعيد لسطح القمر ، حيث سبق أن شاهدت مركبات فضائية الجانب المظلم من القمر و لٰكن لم تهبط علي ه ، و هٰذه هي المهمة القمرية الصينية الثانية التي تتضمن مركبة إنزال و عربة جوالة . هبطت المركبة على الجانب الآخر ( الجانب المظلم ) من القمر . حيث هبطت مركبة الإنزال على الجانب المظلم من القمر فيينايرفي الساعة 26 ب التوقيت العالمي الموحّد ( U TC ) . نظرا ل صعوبة تبادل البيانات بين ال عربة و الأرض في الجانب البعيد للقمر ف قد وضع قمر صناعي متجول في هالة نقطة لاغرانج الثانية للارض و القمر كوسيط ل تبادل البيانات بين المحطة الارضية وال عربة القمرية ب أقل قدر من طاقة الوقود اللازمة ل إعادة توضيع القمر الصناعي . تعد مهمة تشانج اههي أطول مهمة عملت على سطح القمر حتى اليوم . تم بناء المركبة الفضائية في الأصل كنسخة احتياطية « لتشانج آه و لٰكن ها أصبحت متاحة بعد هبوط « تشانج آه ب نجاح في عام و قد تم تعديل تشانج آهل تلبية الأهداف العلمية الجديدة . مثل سابقات ها ، تم تسمية المهمة على اسم تشانج آه ، إلهة القمر الصينية . في نوفمبر حصل فريق مهمة « تشانج آه على الميدالية الذهبية من الجمعية الملكية البريطانية ل الطيران . و في أكتوبر حصلت المهمة على جائزة الفضاء العالمية من الاتحاد الدولي للملاحة الفضائية . و كانت كلتا هما المرة الأولى التي تحصل في ها أي بعثة صينية على مثل هذه الجوائز . نظرة عامة صُمم « البرنامج الصيني ل استكشاف القمر » ل تنفيذ ه خلال ثلاث مراحل تدريجية من التقدم التكنولوجي : الأولى هي الدخول في مدار حول القمر ، و هي المهمة التي أنجزة ها مركبة « تشانج آه في عامو « تشانج آه في عام و الثانية هي ال هبوط و التجول على سطح القمر ب استخدام مركبة متجولة ، مثل ما فعلت « تشانج آه فيو « تشانج آه في يناير و الثالثة هي جمع عينات قمرية من الجانب القريب للقمر وإرسال ها إلى الأرض ، و هي مهمة مركبتي « تشانج آه و « تشانج آه المستقبليتين . يهدف البرنامج إلى تسهيل هبوط رواد الفضاء على سطح القمر في ثلاثينات القرن الحادي و العشرين و ربما بناء موقع استيطاني ب القرب من القطب الجنوبي للقمر . بدأ البرنامج الصيني ل استكشاف القمر في دمج الاستثمارات الخاصة من الأفراد و الشركات ل أول مرة ، و هي خطوة تهدف إلى تسريع الابتكار في مجال الفضاء الجوي ، و خفض تكاليف الإنتاج ، و تعزيز العلاقات العسكرية والمدنية . كان من المقرر في الأصل إطلاق مهمة تشانج آهفي عامكجزء من المرحلة الثانية من البرنامج الصيني ل استكشاف القمر . لكن تعديل الأهداف و التصميم فرض تأخيرًا على الإطلاق ، الذي جرى أخيرًا فيديسمبر الساعة 23 ب التوقيت العالمي المنسق . دخلت المركبة الفضائية في مدار قمري فيديسمبر الساعة 45 ب التوقيت العالمي المنسق . خُفض « حضيض » المدار إلىكيلومتر 3 ميل ) فيديسمبر الساعة 55 ب التوقيت العالمي المنسق . جرى ال هبوط فييناير الساعة 26 ب التوقيت العالمي المنسق ، بعد فترة وجيزة من شروق الشمس فوق « فوهة فون كارمان » في « حوض أيتكين » الكبير في القطب الجنوبي للقمر . س تحاول هذه المهمة تحديد عمر و تكوين منطقة غير مستكشفة من القمر ، و كذٰلك تطوير التقنيات اللازمة للمراحل اللاحقة من البرنامج . أهداف المهمة خلّف تصادم قديم على سطح القمر فوهة كبيرة جدًا ، تسمى حوض أيتكين ، التي يبلغ عمق ها الآن نحوكيلومتر 1 ميل ) ، و يعتقد أن التصادم الهائل كشف على الأرجح القشرة القمرية العميقة ، و ربما المواد الموجودة في الوشاح . إذا تمكنت تشانج آهمن العثور على بعض هذه المواد ودراسة ها ، فس تحصل على معلومات غير مسبوقة للبنية الداخلية للقمر وأصل ه . الأهداف العلمية المحددة ل المهمة هي : 1 . فحص التركيبات الكيميائية للصخور والتربة القمرية . 2 . قياس درجة حرارة سطح القمر خلال فترة المهمة . 3 . إجراء عمليات رصد و أبحاث فلكية ل الترددات الراديوية المنخفضة ب استخدام مرقاب راديوي . 4 . دراسة « هالة الشمس » ، و استكشاف خصائص و آلية إشعاع ها ، و استكشاف تطور و انتقال « الانبعاثات الكتلية الإكليلية » ( سي إم إي ) بين الشمس و الأرض . مكونات المهمة قمر الاتصالات الصناعي المُناوب « كويكياو » لأن الاتصال المباشر من الجوال مع الأرض مستحيل على الجانب البعيد من القمر ، حيث يمر ال إرسال ل الأرض ب واسطة القمر نفس ه ، كان هناك حاجة لأن تمّر الاتصالات عبر قمر اتصالات صناعي مناوب ، و الذي يتم وضع ه في موقع يتمتع برؤية واضحة ل كل من موقع ال هبوط و الأرض . ل ذٰلك ، ك جزء من برنامج استكشاف القمر الصيني ، أطلقت إدارة الفضاء الوطنية الصينية ، فيمايو القمر الصناعي المناوب للإتصالات ( كويكياو ) إلى نقاط لاغرانج L2 حول الأرض و القمر ل يكون حلقة وصل بين الجوال على الجانب البعيد من القمر و مركز القيادة على الأرض . يعتمد القمر المُنوب على تصميم « تشانج آه ، و تبلغ كتلتهكجم ، و يستخدم هوائي ب طول 2 م ل استقبال إشارات ( النطاق اكس ) من مركبة ال هبوط والمركبة الجوالة ، ونقل ها إلى مركز التحكم في الأرض من خلال ( النطاق اس ) . استغرقت المركبة الفضائيةيومًا ل الوصول إلى نقطة L2 ، و ذٰلك ب استخدام الاندفاع بجاذبية القمر ل توفير الوقود . فييونيو أنَهت « كويكياو » عملية ال حرق النهائية و دخلت مدار مهمة الهالة L2 ، و الذي يبعد حوالي 000 كم عن القمر . ليصبح أول قمر اتصالات صناعي مناوب ل الجانب البعيد من القمر . مركبة الإنزال ومركبة « يوتو المتجولة كما هو الحال مع العديد من المهمات الفضائية الصينية ، لم يُكشف الكثير عن تفاصيل المهمة والمركبة الفضائية . ما هو معروف هو أن جزءًا كبيرًا من تصميم مركبة الإنزال والمركبة المتجولة لمهمة تشانج آهمبني على تصميم مهمة « تشانج آه ومركبت ها المتجولة « يوتو » . في الواقع ، بُنيت تشانج آهكنسخة احتياطية لـ « تشانج آه ، و استنادا على الخبرة و النتائج من تلك المهمة ، جرى تكييف تشانج آهلتلائم تفاصيل المهمة الجديدة . أُطلقت المهمة على متن صاروخ « لونج مارشبي » فيديسمبر الساعة 23 ب التوقيت العالمي ، بعد ستة أشهر من إطلاق القمر الصناعي « كويكياو » إلى القمر المُخصص ل نقل الإشارات بين المركبة و الأرض . بلغت الكتلة الإجمالية عند ال هبوط 200 كيلوجرام . زودت كل من مركبة الإنزال الثابتة ومركبة « يوتو المتجولة بـ « وحدة تسخين بالنظائر المشعة » ( آر إتش يو ) ل الحفاظ على دفء أنظمة ها الفرعية خلال الليالي القمرية الطويلة ، بينما تُولد الطاقة الكهربائية ب واسطة ألواح شمسية . بعد ال هبوط ، أخرجت مركبة الإنزال منحدرًا ل نشر مركبة يوتوالمتجولة ( التي تعني حرفيًا « أرنب اليشم » ) على سطح القمر . تبلغ أبعاد المركبة المتجولة 1.5 × 0 × 0 متر 9 × 3 × 3 قدم ) و تبلغ كتلتهاكيلوجرامباوند ) . صُنعت يو توفي مدينة « دونغ غوان » في مقاطعة « قوانغدونغ » ؛ إذ تعمل ب الطاقة الشمسية ، وتُسخن بوحدة تسخين بالنظائر المشعة ، وتُدفع ب واسطة ست عجلات . كانت الفترة التشغيلية الرمزية للمركبة المتجولة ثلاثة أشهر ، و لٰكن مع الخبرة المُكتسبة من مركبة يوتو في عام حُسن تصميم يوتوو يأمل المهندسون الصينيون أن ها س تعمل ل مدة « بضع سنوات » . في ديسمبر حطمت يوتو الرقم القياسي لأطول فترة تشغيلية على سطح القمر ، الخاص بمركبة « لونوخود المتجولة الخاصة ب الاتحاد السوفيتي . الأهداف العلمية يحمل قمر الاتصالات الصناعي المُناوب ومركبة ال هبوط والجوال أدوات علمية . حيث يقوم القمر الصناعي ب إجراء قياسات فلكية راديوية ، بينما س تقوم مركبة ال هبوط والمركبة الجوالة ب دراسة الجيوفيزياء ل منطقة ال هبوط القمرية . تم توفير الأدوات العلمية جزئيًا من قبل شركاء دوليين في السويد و ألمانيا و هولندا و المملكة العربية السعودية . التكلفة وفقًا لنائب مدير المشروع ، الذي لم يذكر مبلغًا محددًا ، « تقترب تكلفة ( المهمة ب أكمل ها ) من بناء كيلومتر واحد من مترو الأنفاق . » تتراوح تكلفة الكيلومتر الواحد من مترو الأنفاق في الصين منمليون يوان ( حواليمليون دولار أمريكي ) إلى 2 مليار يوان ( حواليمليون دولار أمريكي ) ، بناءً على صعوبة البناء . صور انظر أيضًا تشانج آه 3 ال حيوانات في الفضاء النباتات في الفضاء نظام بيئي مغلق استكشاف القمر قائمة البعثات إلى القمر لونا أول مركبة فضائية تصور الجانب البعيد من القمر قائمة الأجسام الاصطناعية على القمر المراجع الصين في 2019 على القمر البرنامج الصيني ل استكشاف القمر زراعة الفضاء متجولات قمرية مراصد فضائية تستخدم مدارات الطوق مسابر فضائية صينية