Desde la creación de la Administración Espacial China La carrera espacial y de exploración lunar, China ha logrado posicionarse entre una de las más importantes actualmente, en poco más de diez años desde el lanzamiento de la primera misión Shenzhou, ha logrado sentar las bases para una futura estación espacial, y a la vez ha ido preparando el camino para una misión aún más ambiciosa, de poner por primera vez astronautas chinos en la Luna. Para esto ultimo se creó el programa Chang’e (o Programa de exploración Lunar) llamado así por la diosa china de la Luna, el cual consiste en una serie de misiones a la Luna dividida en tres fases.  La primera fase comenzó, el 24 de octubre de 2007 con el lanzamiento del orbitador lunar Chang’e-1. 

Chang’e-1

El 24 de octubre de 2007 China daba inicio a la primera fase , con el lanzamiento del orbitador lunar Chang’e-1, el cual tenía como meta la acumulación de experiencia para fases posteriores de la exploración lunar.Durante la duración de la misión se realizaron diversos estudios, desde los efectos del viento solar sobre la luna y la tierra, el análisis de abundancia de ciertos elementos químicos presentes en la luna, además del uso de cámaras estereoscópicas con la finalidad de cartografiar y generar un mapa tridimensional de la superficie selenita. También se realizó una exploración del ambiente entre la Luna y la  Tierra. La misión llegó a su fin el 1 de marzo de 2009 tras un impacto controlado en la superficie lunar.

Chang’e-2

Fotografía: CNSA

Lanzado el 1 de Octubre de 2010, el orbitador Chang’e-2 de diseño similar al  Chang’e-1, pero con algunas mejoras técnicas, en sus equipos de comunicación y una resolución de las cámaras mejorada. El orbitador se situó a menor distancia de la superficie lunar que su predecesor. Una de las metas principales fue la ubicación de una zona de alunizaje para la misión Chang’e-3. Luego de explorar la luna, dejó la órbita de esta, para que el 25 de octubre de 2011 alcanzara el Punto Lagrange L2, desde donde se realizaron pruebas de control de comunicaciones y rastreo, permaneciendo en dicho punto hasta el 15 de abril de 2012, para realizar un sobrevuelo del asteroide (4179) Toutatis, el 13 de diciembre de 2012, logrando acercarse a 3.2km del asteroide. De esta forma Chang’e-2 se convirtió en el primer orbitador en explorar el asteroide. Posteriormente continuó hacia el espacio profundo, con la finalidad de probar comunicaciones, experiencia que será utilizada en futuras misiones de espacio profundo.

Los orbitadores Chang’e-1 y 2, se encuentran basados en el bus de los satélites DFH-3 Comsat.

Chang’e-3 y Yutu-1

Chang’e-3 fotografiado por Yutu / Fotografía CNSA

La segunda fase de exploración lunar comenzó el 1 de diciembre de 2013 con el lanzamiento de un cohete Long March 3B, que en su interior transportó la misión Chang’e-3, siendo esta la primera misión en alunizar controladamente tras 37 años, en el Mare Imbrium (Mar de las lluvias). Compuesto de un vehículo transportador o lander y un rover lunar bautizado como Yutu o “Conejo de Jade” para la exploración de la superficie selenita. El vehículo transportador, está equipado con tres cámaras panorámicas, una cámara topografica, una cámara para radiación ultravioleta extrema (EUV) para estudios de la plasmasfera terrestre y un telescopio de espectro UV (LUT) para realizar estudios astronómicos de galaxias, estrellas binarias entre otros objetos astronómicos, gracias a las condiciones de la luna, tales como su lenta rotación y su tenue exosfera. Estos sistemas y otros subsistemas logran operar gracias a paneles solares. No existe mucha claridad respecto a si el lander posee un sistema Generador Termoeléctrico de Radioisótopos para generar energía y calor durante las largas noches lunares, o si utiliza solamente una Unidad de Calor de Radioisótopos (RHU) que solo servirá  para mantener caliente los circuitos internos del Chang’e-3.

Yutu / Fotografía CNSA

El rover Yutu, entre sus instrumentos científicos contó con cámaras estereoscópicas, un radar de penetración lunar (LPR), un espectrómetro de imagen visible y de infrarrojo cercano, un espectrómetro de rayos X inducido por partículas activas.  El rover obtenia energia a traves de paneles solares, para operar durante el día lunar. Mediante comandos se le indicaba al rover que entrara en modo de suspensión y así poder pasar las noches lunares que duran 14 días terrestres.

Durante el segundo día lunar el rover comenzó a realizar análisis del terreno y presentó los primeros problemas técnicos, al no responder correctamente los comandos desde tierra, dificultando su preparación para su segunda noche lunar. Al tercer día los problemas con las comunicaciones continuaron, lo que llevó a declarar temporalmente el rover inoperativo, finalmente el rover respondió a los comandos desde tierra este y otros problemas afectaron negativamente su movilidad y las operaciones científicas.

Durante la preparación de la tercera noche lunar, presentó problemas con el plegado de sus paneles solares, acción necesaria para proteger los sistemas internos de las frías noches lunares. Estos problemas terminaron afectando negativamente la cantidad de datos científicos que pudo recopilar y enviar hacia la tierra. El rover diseñado para recorrer 10 km, pero solo logró recorrer 144m por sus problemas de movilidad. Aun así superó los tres meses de operaciones y logrando algunos descubrimientos, tales como la detección de al menos nueve tipos de capas de rocas. Este descubrimiento indica que la superficie en la que aterrizó la Chang’e-3 difiere mucho de los tipos de suelos encontrados por las misiones Apollo y las misiones soviéticas Luna. Las capas descubiertas indican que la zona tuvo un pasado geológico muy activo.

Finalmente el 3 de agosto de 2016, tras 31 meses operando en la luna, el rover Yutu dejó de comunicarse con la Chang’e-3.

Chang’e-4 y Yutu-2

La misión Chang’e-4 que fue construida inicialmente como respaldo para la misión Chang’e-3, pero terminó convirtiéndose en la segunda misión compuesta de un lander y rover en alunizar, pero esta vez la zona seleccionada para esta nueva misión fue el cráter Von Karman, en las cercanías del polo sur lunar, en la cara oculta de la luna, siendo a la vez la primera misión en la historia en alunizar en la cara oculta. Debido a esto, para la misión Chang’e-4, establecer una comunicación directa hacia la tierra es imposible, para solventar este obstáculo, se construyó y lanzó el satélite de comunicaciones Quenqiao (Puente de urracas) el cual fue enviado al Punto Lagrange L2.

Chang’e-4 / CNSA

El lander Chang’e-4 cuenta con una serie de equipos científicos, tales como un sismómetro lunar, dosimetro de neutrones, un paquete de observación del campo magnético y plasma, un analizador de polvo lunar, un radiotelescopio y un experimento biológico, este último compuesto de un micro-ecosistema compuesto de semillas de varias especies vegetales, algunas como semillas de papa y algodón y huevos de especies de moscas de la fruta y gusanos de la seda. Este experimento fue ideado para una duración de 100 días, pero debido a dificultades para mantener la temperatura en 24°C no pudo durar más de nueve días, tiempo en el cual se obtuvieron brotes de las semillas de algodón, antes de la primera noche lunar terminara el experimento con sus temperaturas extremas.

Tanto como el Chang’e-4 y el Yutu-2 utilizan Unidades de Calor de Radioisótopos (RHU) para mantener la temperatura de los sistemas durante las largas y frías noches selenitas.

El rover Yutu-2 de características similares al su antecesor el Yutu-1, cuenta con una carga útil científica, compuesta de una cámara panorámica, un georadar, un espectrómetro de luz visible e infrarrojos cercano, un analizador avanzado para neutrales. 

Yutu-2 visto desde la Chang’e-4 / CNSA

A diferencia de su antecesor, el Yutu-2 hasta la fecha no ha presentado problemas, con sus instrumentos operando de forma normal y transmitiendo en tiempo real a la tierra, habiendo recorrido más de 120 metros. Hasta ahora ha descubierto gracias a análisis del espectrómetro de luz visible e infrarrojos cercano ha arrojado resultados sobre la composición del suelo del cráter Von Karman, indicando la existencia de tipos ortopiroxenos y olivinos, este tipo de rocas se encuentran presente en mayor concentración en el manto y no en la superficie. Este descubrimiento viene a respaldar la teoría de que el polo sur lunar fue impactado a una relativa baja velocidad,por un asteroide que dimensiones cercanas a los 170-200 km, formando lo que actualmente se conoce como la cuenca del Polo Sur-Aitken. Razón por la cual fue seleccionado el cráter Von Karman.

Chang’e-5T1

El Chang’e-5T1 fue lanzada el 23 de octubre de 2014 para probar los sistemas para la próxima misión que deberá alunizar y regresar a la tierra con muestra de la luna (Chang’e-5). La Chang’e-5T1 estaba compuesto de dos unidades, una de las cuales correspondía a una cápsula de retorno. El objetivo de esta misión fue recrear una misión a la luna, posterior regreso de esta, con muestras y probar los sistemas de reingreso. El cuerpo principal de la Chang’e-5T1 está basado en los satélites DFH-3 al igual que las misiones Chang’e-1 y 2, más la cápsula de reentrada. La Chang’e-5T1 luego de ser lanzada desde la Tierra, fue dirigida hacia la órbita lunar, para luego regresar nuevamente a la Tierra, aterrizando en Mongolia el 31 de octubre de 2014. 

Modulo de reingreso Chang’e-5T1

Misiones futuras

 Chang’e-5 y 6

La futuras misiones Chang’e-5 y 6 serán misiones que estarán compuestas de cuatro partes, un orbitador lunar más el módulo de reentrada, un lander derivado del Chang’e-3, que alunizará y realizará excavaciones para obtener muestras, las cuales posteriormente serán transferidos a un módulo de ascenso que se reunirá con en orbitador lunar, para que este finalmente regrese a la órbita terrestre y permita al módulo de reentrada regrese a la Tierra. Inicialmente la primera de estas misiones se había programado para el año 2017, pero debido a problemas con los cohetes Long March 5 (CZ-5) estas misiones se han visto retrasadas en varios años.

Chang’e-7 y 8

La misión Chang’e-7 será lanzada en el futuro para realizar estudios de el polo sur lunar, para determinar su composición, detección de agua y hielo entre otros estudios. La misión Chang’e-8 está planeada para ser un demostrador de tecnología, para la construcción de una futura base en la Luna, además de realizar experimentos científicos.