Первоначально планировалось, что запуск китайского автоматического космического аппарата произойдет на этой неделе и станет первой посадкой земного устройства на южном полюсе Луны. Однако из-за сочетания тайфуна и ограниченной мощности современных ракет Китая пришлось отложить старт не только с августа, но и до 2026 года.

Китайские роботизированные миссии к Луне получили название «Чанъэ», что отсылает к персонажу китайской мифологии. В средствах массовой информации ее часто называют богиней Луны, однако на самом деле она была изгнана из пантеона и навечно поселена на земном спутнике. Аппараты «Чанъэ-1» и «Чанъэ-2» (запущенные в период с 2007 по 2010 год) стали первыми китайскими космическими аппаратами, вышедшими на окололунную орбиту, а «Чанъэ-3» и «Чанъэ-4» успешно совершили мягкую посадку. Кроме того, «Чанъэ-5» и «Чанъэ-6» доставили образцы лунных пород на Землю.

Несмотря на то, что все миссии были реализованы с технической точки зрения безупречно, они не принесли принципиально новых научных открытий: полученные наблюдения оказались схожими с результатами предыдущих исследований, а собранный грунт по изотопному составу не отличался от образцов, доставленных ранее американскими астронавтами и советскими автоматическими станциями. Такая предсказуемость результатов связана со стратегией Китая, заключающейся в последовательном усложнении задач. До шестой миссии китайские ученые, по сути, повторяли то, что уже было сделано Советским Союзом, осуществляя посадки в низких широтах. Это позволяло снизить риски, учитывая нередкие неудачи лунных проектов других стран в период с 2010 по 2020 год (например, Израиля, Японии и России).

Миссия «Чанъэ-7» призванa нарушить существующую практику. Она предназначена для посадки на освещенную область кратера Шеклтон, расположенного на южном полюсе Луны. До этого момента ни один автоматический аппарат не совершал посадку в данной местности: индийская станция «Чандраян-3» прилунилась на 69° южной широты, что находится более чем в 600 километрах от полюса. В то время как китайский зонд должен выполнить посадку в пределах первых десятков километров от южного полюса.

Предстоящая миссия представляет собой передовой проект как с технической, так и с научной точек зрения. Помимо обычного планетохода, посадочный аппарат разместит на Луне лунопрыг – специализированный разведывательный аппарат. Используя малоимпульсный ракетный двигатель, он будет передвигаться по поверхности Луны прыжками, стремясь приземляться на участки, освещенные Солнцем, поскольку питается от солнечных батарей. На сегодняшний день ни одна другая страна в мире не имела опыта использования подобного прыгающего планетохода. Такие аппараты считаются весьма перспективными, так как они способны преодолевать пересеченную местность, например кратеры, что недоступно для колесных или других типов устройств.

Ключевым аспектом миссии является не только первая доставка образцов грунта с практически полярной области Луны, но и возможность исследования соотношения изотопов водорода в лунной воде. Различные источники воды характеризуются разным содержанием дейтерия – тяжелого изотопа водорода. Это связано с тем, что концентрация легкого водорода возрастает по мере приближения к Солнцу, поскольку он переносится протонами солнечного ветра. Вода, принесенная кометами, содержит наибольшее количество дейтерия, земная вода – умеренное, а вода, образованная под воздействием солнечного ветра – наименьшее.

Анализ данных «Чанъэ-7» позволит установить, какая из гипотез о происхождении лунной воды и Луны в целом является верной. Если содержание дейтерия в такой воде будет незначительным, это укажет на то, что вода на земном спутнике образовалась в результате взаимодействия солнечного ветра с кислородом в грунте. В случае высокого содержания дейтерия, вероятнее всего, вода была доставлена кометами. Обе эти версии противоречат мультиимпактной теории образования Селены, согласно которой Луна сформировалась из материала Земли и должна иметь соотношение изотопов водорода, близкое к земному.

В противоположной ситуации, если содержание дейтерия в лунной воде будет соответствовать земному, «солнечная» и «кометная» версии происхождения воды будут отвергнуты, а мультиимпактная теория получит значительную поддержку. Ее главный конкурент, мегаимпактная теория, испытывает трудности с объяснением того, как вода, выброшенная из Земли после столкновения с Тейей, смогла сохраниться и не испарилась. Это имеет большое значение не только с научной точки зрения, но и в практическом плане: если вода «солнечная» или «кометная», она будет преимущественно сосредоточена в зонах вечной тени внутри лунных кратеров. Если же вода имеет земное происхождение, для добычи льда не потребуется проникать в труднодоступные кратеры – достаточно будет выкопать небольшую яму практически в любой точке приполярных районов спутника.

Тем не менее, первоначальный график старта миссии «Чанъэ-7», запланированный на текущую неделю, был отменен. Причиной стало обрушение тайфуна Нарра на южный Китай, что создало атмосферные условия, представляющие риск для запуска космического аппарата. В обычных условиях подобная погодная ситуация привела бы к переносу полета на несколько недель или месяц, но не более. Однако в случае с «Чанъэ-7» возникли дополнительные сложности: ее вывод в космос осуществляется ракетой «Чанчжэн-5», способной доставить на низкую околоземную орбиту полезную нагрузку весом 25 тонн. Другими словами, по характеристикам это аналог российской ракеты «Ангара-А5», которая не относится к числу самых мощных носителей. Для посадки аппарата, сопоставимого с «Чанъэ-7», на экватор Луны этой тяги было бы достаточно, но высадка в южном полюсе требует значительно больше энергии.

Таким образом, для ракеты «Чанчжэн-5» подходящие условия для запуска возникают лишь в ограниченные и нечасто повторяющиеся временные интервалы, когда Луна и Земля занимают максимально благоприятное взаимное положение для таких полетов. В связи с этим повторный запуск в ближайшие недели представляется маловероятным. Кроме того, после этого периода начинает действовать еще один ограничивающий фактор – уровень освещенности в приполярных областях Селены. Если освещение на момент посадки окажется недостаточным, выполнение научных задач миссии, использующей солнечные батареи, станет невозможным. Учитывая, что «Чанъэ-7» должна преодолеть путь к Луне в течение нескольких суток перед посадкой и провести 90 суток на окололунной орбите, запуск в конце сентября или позднее привел бы ее к прилунению уже в конце декабря 2026 года, когда солнце находится слишком низко над горизонтом южного лунного полюса.

Не сумев стартовать из-за тайфуна на этой неделе (предполагаемая дата запуска – 23-24 августа), «Чанъэ-7» не сможет повторить попытку в 2026 году. Наиболее вероятным временем старта теперь рассматривается февраль-март 2027 года, чтобы прибыть к полюсу, когда солнце будет достаточно высоко над местным горизонтом. Аналитики американской космической отрасли даже допускают, что это предоставит возможность аппарату Blue Moon Mark 1 с научной аппаратурой NASA совершить посадку в районе южного полюса Луны примерно одновременно с китайским зондом или даже раньше.

Однако, с практической точки зрения, это не является гарантированным фактом. После аварии ракеты New Glenn в мае 2026 года и до возобновления ее полетов запуск Blue Moon Mark 1 представляется затруднительным. Даже при самом оптимистичном сценарии сложно представить себе успешный старт этого аппарата ранее второго, а то и третьего квартала 2027 года.