Чандраяан-1 - Chandrayaan-1

Чандраяан-1
CY1 2007 (обрезано) .jpg
Тип миссии Лунный орбитальный аппарат
Оператор Индийская организация космических исследований
COSPAR ID 2008-052A
SATCAT нет. 33405
Веб-сайт www .isro .gov .in / Космический корабль / chandrayaan-1
Продолжительность миссии Планируется: 2 года.
Окончание: 10 месяцев, 6 дней.
Свойства космического корабля
Стартовая масса 1380 кг (3040 фунтов)
Сухая масса 560 кг (1230 фунтов)
Масса полезной нагрузки 105 кг (231 фунт)
Начало миссии
Дата запуска 22 октября 2008 г., 00:52  UTC ( 2008-10-22UTC00: 52 )
Ракета PSLV-XL C11
Запустить сайт Сатиш Дхаван Второй Pad
Подрядчик ISRO
Конец миссии
Последний контакт 28 августа 2009 г., 20:00  UTC ( 2009-08-28UTC21 )
Параметры орбиты
Справочная система Селеноцентрический
Большая полуось 1758 км (1092 миль)
Эксцентриситет 0,0
Высота периселена 200 км (120 миль)
Высота апоселена 200 км (120 миль)
Эпоха 19 мая 2009 года
Лунный орбитальный аппарат
Орбитальная вставка 8 ноября 2008 г.
Орбиты 3400 в МНВ
 

Chandrayaan-1 ( перевод:  Moon-craft , произношение ) был первым индийским лунным зондом в рамках программы Chandrayaan . Он был запущен Индийской организацией космических исследований в октябре 2008 года и проработал до августа 2009 года. Миссия включала лунный орбитальный аппарат и ударный снаряд . Индия запустила космический корабль с помощью ракеты PSLV-XL 22 октября 2008 года в 00:52 UTC из космического центра Сатиш Дхаван в Шрихарикоте , Андхра-Прадеш. Эта миссия стала большим стимулом для космической программы Индии, поскольку Индия исследовала и разработала свои собственные технологии для исследования Луны. Корабль был выведен на лунную орбиту 8 ноября 2008 года. Об этом звуке 

14 ноября 2008 года лунный зонд отделился от орбитального аппарата Chandrayaan в 14:36 ​​UTC и контролируемым образом поразил южный полюс, в результате чего Индия стала четвертой страной, разместившей свой флаг на Луне. Зонд упал возле кратера Шеклтон в 15:01 по всемирному координированному времени, выбросив подземный грунт, который можно было проанализировать на наличие лунного водяного льда. Место удара было названо Джавахар-Пойнт .

Сметная стоимость проекта составила 386 рупий (US $ 54 млн).

Он был предназначен для съемки лунной поверхности в течение двухлетнего периода, для создания полной карты химического состава на поверхности и трехмерной топографии. Особый интерес представляют полярные регионы, поскольку они могут содержать водяной лед. Среди его многих достижений было открытие повсеместного присутствия молекул воды в лунном грунте.

Спустя почти год орбитальный аппарат начал страдать от нескольких технических проблем, включая отказ звездного трекера и плохую тепловую защиту; Чандраян-1 прекратил связь примерно в 20:00 по всемирному координированному времени 28 августа 2009 года, вскоре после этого ISRO официально объявило, что миссия завершена. «Чандраяан-1» проработал 312 дней вместо запланированных двух лет, но миссия достигла большинства своих научных целей.

2 июля 2016 года НАСА использовало наземные радиолокационные системы для перемещения Чандраяна-1 на его лунную орбиту, спустя более семи лет после его отключения. Повторные наблюдения в течение следующих трех месяцев позволили точно определить его орбиту, которая колеблется от 150 до 270 км (93 и 168 миль) по высоте каждые два года.

История

Затем премьер-министр Индии Атал Бихари Ваджпаи объявил о реализации проекта Чандраяан-1 в своей речи в День независимости 15 августа 2003 года. Эта миссия стала серьезным стимулом для космической программы Индии. Идея индийской научной миссии на Луну впервые возникла в 1999 году на заседании Индийской академии наук. Астронавтическое общество Индии (ASI) реализовало эту идею в 2000 году. Вскоре после этого Индийская организация космических исследований (ISRO) создала Национальную целевую группу по лунной миссии, которая пришла к выводу, что ISRO обладает техническими знаниями для выполнения индийской миссии в Луна. В апреле 2003 года более 100 известных и уважаемых индийских ученых в области планетных и космических наук, наук о Земле , физики, химии, астрономии, астрофизики, инженерии и коммуникационных наук обсудили и одобрили рекомендацию Целевой группы о запуске индийского зонда на Луну. Шесть месяцев спустя, в ноябре, индийское правительство одобрило эту миссию.

Цели

Миссия преследовала следующие заявленные цели:

  • спроектировать, разработать, запустить и вывести на орбиту космический корабль вокруг Луны с помощью ракеты-носителя индийского производства
  • проводить научные эксперименты с использованием приборов на космическом корабле, которые дадут данные:
    • для подготовки трехмерного атласа (с высоким пространственным и высотным разрешением 5–10 м или 16–33 футов) как ближней, так и дальней стороны Луны
    • для химического и минералогического картирования всей поверхности Луны с высоким пространственным разрешением, картографирования, в частности, химических элементов магния , алюминия, кремния , кальция , железа, титана , радона , урана и тория
  • увеличить научные знания
  • испытать воздействие субспутника (Moon Impact Probe - MIP) на поверхность Луны в качестве предвестника будущих миссий мягкой посадки

Цели

Для достижения своей цели миссия определила следующие цели:

  • Минералогические и химические изображения с высоким разрешением постоянно затененных северных и южных полярных регионов.
  • Поиск поверхностных или подповерхностных лунных вод - льда, особенно на полюсах Луны.
  • Идентификация химических веществ в горных породах Луны
  • Химическая стратиграфия лунной коры с помощью дистанционного зондирования центральных возвышенностей крупных лунных кратеров и Южного полюса региона Эйткен (SPAR), предполагаемого местонахождения внутреннего материала
  • Картирование изменения высоты деталей лунной поверхности
  • Наблюдение за спектром рентгеновских лучей более 10 кэВ и стереографическое покрытие большей части поверхности Луны с разрешением 5 м (16 футов)
  • Новые идеи в понимании происхождения и эволюции Луны

Характеристики

Схема космического корабля Чандраяан-1
Масса
1380 кг (3042 фунта) при запуске, 675 кг (1488 фунтов) на лунной орбите и 523 кг (1153 фунта) после выпуска ударного элемента.
Габаритные размеры
Кубоид в форме примерно 1,5 м (4,9 фута)
Связь
Х группа , 0,7 м (2,3 фута) Диаметр двойная карданная параболическая антенна для передачи данных полезной нагрузки. Связь телеметрии, слежения и управления (TTC) работает на частоте S-диапазона .
Власть
Космический корабль в основном питался от своей солнечной батареи , которая включала одну солнечную панель общей площадью 2,15 × 1,8 м (7,1 × 5,9 футов), генерирующую пиковую мощность 750  Вт , которая хранилась в литий-ионной батарее 36 А · ч. для использования во время затмений.
Движение
Космический корабль использовал интегрированную двигательную установку на двух топливном топливе для выхода на лунную орбиту, а также для поддержания орбиты и высоты при движении по орбите Луны. Силовая установка состояла из одного двигателя 440 Н и восьми подруливающих устройств 22 Н. Топливо и окислитель хранились в двух баках по 390 литров (100 галлонов США) каждый.
Навигация и управление
Корабль имел трехосную стабилизацию с помощью двух звездообразных датчиков , гироскопов и четырех реактивных колес . Корабль нес двойные резервные блоки управления шиной для управления ориентацией, обработки датчиков, ориентации антенны и т. Д.

Полезная нагрузка

Научная полезная нагрузка имела массу 90 кг (198 фунтов) и содержала пять индийских инструментов и шесть инструментов из других стран.

Индийские инструменты

  • TMC или Terrain Mapping Camera - это CMOS-камера с разрешением 5 м (16 футов) и полосой обзора 40 км (25 миль) в панхроматическом диапазоне, которая использовалась для создания карты Луны с высоким разрешением. Целью этого инструмента было полное отображение топографии Луны. Камера работает в видимой области электромагнитного спектра и фиксирует черно-белые стереоизображения. При использовании в сочетании с данными лунного лазерного прибора для определения дальности (LLRI) он также может помочь в лучшем понимании гравитационного поля Луны. TMC был построен Центром космических приложений (SAC) ISRO в Ахмедабаде. TMC был протестирован 29 октября 2008 г. с помощью набора команд, выданных ISTRAC.
  • HySI или Hyper Spectral Imager - это КМОП-камера, выполняющая минералогическое картирование в диапазоне 400–900 нм со спектральным разрешением 15 нм и пространственным разрешением 80 м (260 футов).
  • LLRI или лунный лазерный дальномер определяет высоту топографии поверхности, посылая импульсы инфракрасного лазерного света к поверхности Луны и обнаруживая отраженную часть этого света. Он работал непрерывно и собирал 10 измерений в секунду как на дневной, так и на ночной сторонах Луны. LLRI был разработан лабораторией электрооптических систем ISRO, Бангалор. Он был протестирован 16 ноября 2008 года.
  • HEX - это высокоэнергетический aj / гамма-рентгеновский спектрометр для измерений 30–200 кэВ с разрешением на местности 40 км (25 миль), с помощью HEX измеряется дегазация U , Th , 210 Pb , 222 Rn и других радиоактивных элементов.
  • MIP или лунный зонд, разработанный ISRO, представляет собой ударный зонд, который состоит из радиолокационного высотомера C-диапазона для измерения высоты зонда, системы видеоизображения для получения изображений лунной поверхности и масс-спектрометра для измерения составляющие лунной атмосферы. Он был сброшен в 14:30 по всемирному координированному времени 14 ноября 2008 года. Как и планировалось, зонд столкнулся с южным полюсом Луны в 15:01 по всемирному координированному времени 14 ноября 2008 года. На нем было изображение индийского флага. Индия стала четвертой страной, разместившей флаг на Луне после Советского Союза, США и Японии.

Инструменты из других стран

Картограф лунной минералогии (слева)
Логотип SIR-2

Хронология миссии

PSLV C11 с Чандраяаном-1

Во время пребывания на посту премьер-министра Манмохана Сингха проект Чандраян получил импульс, и, наконец, Чандраяан-1 был запущен 22 октября 2008 года в 00:52 UTC из Космического центра Сатиша Дхавана с использованием четырехметрового космического корабля ISRO высотой 44,4 метра (146 футов). ступени ракеты- носителя PSLV C11. Chandrayaan-1 был отправлен на Луну в ходе серии маневров по увеличению орбиты вокруг Земли в течение 21 дня, в отличие от запуска корабля по прямой траектории к Луне. При запуске космический корабль был выведен на геостационарную переходную орбиту (GTO) с апогеем 22 860 км (14 200 миль) и перигеем 255 км (158 миль). Апогей был увеличен серией из пяти выжиганий орбиты в течение 13 дней после запуска.

Во время миссии сеть телеметрии, слежения и управления ISRO ( ISTRAC ) в Пинья в Бангалоре отслеживала и контролировала Чандраяан-1. 29 января 2009 года после того, как космический корабль завершил свои первые 100 дней в космосе, ученые из Индии, Европы и США провели высокоуровневый обзор Чандраяана-1.

Горит земная орбита

Горит земная орбита
Дата (UTC) Время горения
(минуты)
Результирующий
апогей
22 октября
Запуск
18,2
в четыре этапа
22,860 км
23 октября 18 37.900 км
25 октября 16 74.715 км
26 октября 9,5 164.600 км
29 октября 3 267000 км
4 ноября 2,5 380,000 км
Первый ожог орбиты

Первый маневр по подъему на орбиту космического корабля Chandrayaan-1 был выполнен в 03:30 UTC 23 октября 2008 года, когда жидкостный двигатель космического корабля 440 Ньютон был запущен в течение примерно 18 минут при управлении космическим кораблем из Центра управления космическими аппаратами (SCC) на телеметрии ISRO. Сеть слежения и управления (ISTRAC) в Пинья, Бангалор. Благодаря этому апогей Чандраяна-1 был поднят до 37 900 км (23 500 миль), а его перигей - до 305 км (190 миль). На этой орбите космическому кораблю «Чандраяан-1» потребовалось около 11 часов, чтобы один раз обойти вокруг Земли.

Второй ожог орбиты

Второй маневр по подъему на орбиту космического корабля Chandrayaan-1 был выполнен 25 октября 2008 года в 00:18 UTC, когда двигатель космического корабля был запущен в течение примерно 16 минут, в результате чего его апогей поднялся до 74 715 км (46 426 миль), а перигей - до 336. км (209 миль), что составляет 20 процентов пути. На этой орбите космическому кораблю «Чандраяан-1» потребовалось около двадцати пяти с половиной часов, чтобы один раз облететь Землю. Это первый раз, когда индийский космический корабль вышел за пределы высокой геостационарной орбиты, равной 36 000 км (22 000 миль), и достиг высоты, более чем вдвое превышающей высоту.

Третий ожог орбиты

Третий маневр по подъему на орбиту был начат 26 октября 2008 года в 01:38 UTC, когда двигатель космического корабля был запущен примерно на девять с половиной минут. При этом его апогей был увеличен до 164 600 км (102 300 миль), а перигей - до 348 км (216 миль). На этой орбите Chandrayaan-1 за один раз облетел Землю за 73 часа.

Четвертый ожог орбиты

Четвертый маневр по подъему на орбиту состоялся 29 октября 2008 года в 02:08 UTC, когда двигатель космического корабля был запущен примерно на три минуты, подняв его апогей до 267000 км (166000 миль) и перигей до 465 км (289 миль). Это расширило его орбиту на расстояние более половины пути до Луны. На этой орбите космическому кораблю понадобилось около шести дней, чтобы один раз обойти Землю.

Окончательный ожог орбиты

Пятый и последний маневр по подъему на орбиту был выполнен 3 ноября 2008 года в 23:26 UTC, когда двигатель космического корабля был запущен примерно на две с половиной минуты, в результате чего Chandrayaan-1 вышел на лунную переходную траекторию с апогеем около 380 000 км ( 240 000 миль).

Выведение на лунную орбиту

Выход на лунную орбиту
Дата (UTC) Время горения
(секунды)
Полученный
периселен
Полученный
апоселен
8 ноября 817 504 км 7,502 км
9 ноября 57 год 200 км 7,502 км
10 ноября 866 187 км 255 км 11 ноября 31 год 100 км 255 км
12 ноября
Финальная орбита
100 км 100 км

«Чандраян-1» завершил операцию по выводу на лунную орбиту 8 ноября 2008 г. в 11:21 UTC. Этот маневр включал запуск жидкостного двигателя в течение 817 секунд (около тринадцати с половиной минут), когда космический корабль пролетел в пределах 500 км (310 миль) от Луны. Спутник был размещен на эллиптической орбите, которая проходила над полярными областями Луны, с 7 502 км (4662 миль) апоселеном и 504 км (313 миль) периселеном . Орбитальный период оценивается примерно в 11 часов. После успешного завершения этой операции Индия стала пятой страной, выведшей аппарат на лунную орбиту.

Первое снижение орбиты

Первый маневр по сокращению лунной орбиты Чандраяна-1 был проведен 9 ноября 2008 года в 14:33 UTC. При этом двигатель космического корабля работал около 57 секунд. Это уменьшило периселен до 200 км (124 миль), в то время как апоселен остался неизменным на уровне 7502 км. На этой эллиптической орбите Чандраяану-1 потребовалось около десяти с половиной часов, чтобы один раз обойти Луну.

Снижение второй орбиты

Этот маневр был проведен 10 ноября 2008 года в 16:28 UTC, что привело к резкому снижению апоселена Чандраяна-1 до 255 км (158 миль) и его периселена до 187 км (116 миль). Во время этого маневра двигатель был запущен. примерно 866 секунд (примерно четырнадцать с половиной минут). Чандраяану-1 потребовалось два часа 16 минут, чтобы один раз обойти по этой орбите вокруг Луны.

Третье снижение орбиты

Третье уменьшение лунной орбиты было выполнено 11 ноября 2008 года в 13:00 UTC путем запуска бортового двигателя на 31 секунду. Это уменьшило периселен до 101 км (63 мили), в то время как апоселен оставался постоянным на уровне 255 км. На этой орбите "Чандраяан-1" за два часа 9 минут успел один раз обойти вокруг Луны.

Конечная орбита

12 ноября 2008 года космический аппарат Chandrayaan-1 был выведен на полярную лунную орбиту для конкретной миссии на высоте 100 км (62 мили) над поверхностью Луны. В ходе последнего маневра по сокращению орбиты апоселен и периселен Chandrayaan-1 были сокращены до 100 км. По этой орбите Чандраяану-1 требуется около двух часов, чтобы один раз обойти вокруг Луны. Две из 11 полезных нагрузок - камера для картографирования местности (TMC) и монитор дозы радиации (RADOM) - были включены. TMC получил изображения как Земли, так и Луны.

Воздействие МИП на лунную поверхность

Moon Impact Probe (MIP) crash- высадились на поверхность Луны 14 ноября 2008, 15:01 UTC вблизи кратера Шеклтона на южном полюсе. МИП был одним из одиннадцати научных приборов (полезных нагрузок) на борту «Чандраяан-1».

MIP отделился от Чандраяна в 100 км от поверхности Луны и начал свое пикирование в 14:36 ​​UTC. переход в свободное падение на тридцать минут. Когда он упал, он продолжал отправлять информацию обратно на материнский спутник, который, в свою очередь, передавал информацию обратно на Землю. Затем альтиметр также начал записывать измерения, чтобы подготовить марсоход к приземлению на поверхность Луны во время второй миссии на Луну.

После развертывания MIP были включены другие научные инструменты, и начался следующий этап миссии.

После научного анализа полученных данных от MIP, Индийская организация космических исследований подтвердила присутствие воды в лунном грунте и опубликовала результаты на пресс-конференции, на которой выступил ее тогдашний председатель Г. Мадхаван Наир .

Повышение температуры космического корабля

25 ноября 2008 года ISRO сообщило, что температура в Чандраяане-1 поднялась выше нормы до 50 ° C (122 ° F). Ученые заявили, что это было вызвано более высокими, чем ожидалось, температурами на лунной орбите. Температура была снижена примерно на 10 ° C (18 ° F) за счет поворота космического корабля примерно на 20 градусов и выключения некоторых инструментов. Впоследствии 27 ноября 2008 г. ISRO сообщило, что космический корабль работал в нормальных температурных условиях. В последующих отчетах ISRO говорится, что, поскольку космический корабль все еще регистрировал температуру выше нормы, он будет работать только по одному инструменту одновременно до января 2009 года, когда, как утверждается, температурные условия на лунной орбите стабилизируются. Первоначально считалось, что космический корабль испытывал высокую температуру из-за излучения Солнца и инфракрасного излучения, отраженного Луной. Однако повышение температуры космического корабля позже было приписано партии DC-DC преобразователей с плохим терморегулированием.

Картирование полезных ископаемых

Содержание минералов на лунной поверхности было нанесено на карту с помощью Moon Mineralogy Mapper (M 3 ), инструмента НАСА на борту орбитального аппарата. Присутствие железа было подтверждено, и были выявлены изменения в составе горных пород и минералов. Регион Восточного бассейна Луны был нанесен на карту, и это указывает на изобилие железосодержащих минералов, таких как пироксен .

В 2018 году было объявлено, что инфракрасные данные M 3 были повторно проанализированы, чтобы подтвердить существование воды на обширных просторах полярных регионов Луны.

Картирование мест посадки Аполлона

В январе 2009 года ISRO объявила о завершении картографирования посадочных площадок космических аппаратов Apollo Moon орбитальным аппаратом с использованием нескольких полезных нагрузок. Были нанесены на карту шесть участков, включая места посадки Аполлона-15 и Аполлона-17 .

Получение изображения

Аппарат совершил 3000 витков, сделав 70 000 снимков лунной поверхности, что является рекордным показателем по сравнению с лунными полетами других стран. По оценкам представителей ISRO, если камеры Чандраяана передали более 40 000 изображений за 75 дней, то получилось, что ежедневно отправляется почти 535 изображений. Сначала они были переданы в индийскую сеть дальнего космоса в Бьялалу недалеко от Бангалора, откуда они были переданы в сеть телеметрического слежения и управления ISRO (ISTRAC) в Бангалоре.

Некоторые из этих изображений имеют разрешение до 5 метров (16 футов), обеспечивая резкое и ясное изображение поверхности Луны, в то время как многие изображения, отправленные некоторыми другими миссиями, имели только 100-метровое разрешение. Для сравнения: камера орбитального аппарата лунной разведки имеет разрешение 0,5 метра.

26 ноября местная камера для картографии, которая была впервые активирована 29 октября 2008 года, сделала снимки пиков и кратеров. Это стало неожиданностью для официальных лиц ISRO, потому что Луна состоит в основном из кратеров.

Обнаружение рентгеновских сигналов

В Рентгеновские подписи алюминия, магния и кремния были подобраны с помощью рентгеновской камеры C1XS. Сигналы были получены во время солнечной вспышки , вызвавшей явление рентгеновской флуоресценции . Вспышка, вызвавшая флуоресценцию, находилась в самом низком диапазоне чувствительности C1XS.

Полное изображение Земли

25 марта 2009 г. Чандраяан передал свои первые снимки Земли целиком. Эти изображения были сделаны с помощью TMC. Предыдущие изображения были сделаны только на одной части Земли. Новые изображения показывают Азию, часть Африки и Австралию с Индией в центре.

Орбита поднята до 200 км

После выполнения всех основных задач миссии орбита космического корабля Chandrayaan-1, который находился на высоте 100 км (62 мили) от поверхности Луны с ноября 2008 года, была увеличена до 200 км (124 мили). Маневры подъема на орбиту были выполнены 19 мая 2009 года с 03:30 до 04:30 UTC. Космический аппарат на этой большей высоте позволил провести дальнейшие исследования возмущений орбиты, вариаций гравитационного поля Луны, а также позволил получить изображения лунной поверхности с более широкой полосой обзора. . Позже выяснилось, что истинная причина изменения орбиты заключалась в том, что это была попытка снизить температуру зонда. Предполагалось, что «... предполагалось, что температура [подсистем космического корабля] на высоте 100 км над поверхностью Луны будет около 75 градусов по Цельсию. Однако она была выше 75 градусов, и на поверхности стали возникать проблемы. Нам пришлось поднять орбиту до 200 км. "

Неисправность датчика отношения

Звезда трекер , устройство , используемое для указания отношения определения (ориентация), не удалось на орбите после девяти месяцев работы. После этого ориентация Чандраяана была определена с использованием резервной процедуры с использованием двухкоординатного датчика Солнца и определения пеленга с земной станции. Это было использовано для обновления трехосных гироскопов, которые позволили управлять космическими кораблями. Второй сбой, обнаруженный 16 мая, был связан с чрезмерным излучением Солнца.

Радарное сканирование

21 августа 2009 года Chandrayaan-1 вместе с Lunar Reconnaissance Orbiter попытались провести эксперимент с бистатическим радаром, используя свои радары Mini-SAR, чтобы обнаружить присутствие водяного льда на поверхности Луны . Попытка была неудачной; Оказалось, что радар Чандраяан-1 не был направлен на Луну во время эксперимента.

Мини-SAR позволил получить изображения многих постоянно затененных областей, существующих на обоих полюсах Луны. В марте 2010 года сообщалось, что мини-SAR на борту Chandrayaan-1 обнаружил более 40 постоянно затемненных кратеров возле северного полюса Луны, которые, как предполагается, содержат около 600 миллионов метрических тонн водяного льда. Высокое значение CPR радара не является однозначным индикатором шероховатости или льда; Научная группа должна принять во внимание среду, в которой возникает высокий сигнал СЛР, чтобы интерпретировать его причину. Лед должен быть относительно чистым и толщиной не менее пары метров. Предполагаемое количество потенциально присутствующего водяного льда сравнимо с количеством, оцененным на основе нейтронных данных предыдущей миссии Lunar Prospector .

Хотя результаты согласуются с недавними открытиями других инструментов НАСА на борту Chandrayaan-1 (Moon Mineralogy Mapper (MP3) обнаружил молекулы воды в полярных регионах Луны, а водяной пар был обнаружен спутником NASA Lunar Crater Observation and Sensing Satellite , или LCROSS) это наблюдение не согласуется с наличием толстых отложений почти чистого водяного льда в пределах нескольких метров от поверхности Луны, но не исключает наличия небольших (<~ 10 см) дискретных кусочков льда, смешанных с поверхностью Луны. реголит.

Конец миссии

Миссия была запущена 22 октября 2008 года и рассчитана на работу в течение двух лет. Однако около 20:00 UTC 28 августа 2009 г. связь с космическим кораблем была внезапно потеряна. Зонд проработал 312 дней. Предполагалось, что корабль останется на орбите еще примерно 1000 дней и в конце 2012 года упадет на поверхность Луны, хотя в 2016 году было обнаружено, что он все еще находится на орбите.

Член научного консультативного совета Chandrayaan-1 сказал, что трудно установить причины потери контакта. Председатель ISRO Мадхаван Наир сказал, что из-за очень сильного излучения блоки питания, управляющие обеими компьютерными системами на борту, вышли из строя, нарушив связь. Однако информация, обнародованная позже, показала, что блок питания MDI вышел из строя из-за перегрева.

Несмотря на то, что миссия длилась менее 10 месяцев и менее половины запланированных двух лет, в обзоре ученых была признана миссия успешной, поскольку она выполнила 95% своих основных задач.

Полученные результаты

Картограф лунной минералогии с помощью инструмента НАСА Чандраяна подтвердил гипотезу магматического океана, означающую, что Луна когда-то была полностью расплавленной.

Камера для картографии местности на борту «Чандраян-1», помимо получения более 70 000 трехмерных изображений, записала изображения места приземления американского космического корабля «Аполлон-15».

Полезные нагрузки TMC и HySI ISRO покрыли около 70% поверхности Луны, в то время как M 3 покрыло более 95% ее площади, а SIR-2 предоставил спектральные данные высокого разрешения по минералогии Луны.

Индийская организация космических исследований заявила, что интересные данные о лунных полярных областях были предоставлены Lunar Laser Ranging Instrument (LLRI) и высокоэнергетическим рентгеновским спектрометром (HEX) ISRO, а также миниатюрным радаром с синтезированной апертурой (Mini-SAR) США.

LLRI охватил как полюса Луны, так и дополнительные интересующие области Луны, HEX сделал около 200 оборотов над полюсами Луны, а Mini-SAR обеспечил полное покрытие как северных, так и южных полярных областей Луны.

Другая полезная нагрузка ЕКА - рентгеновский спектрометр Chandrayaan-1 (C1XS) - зафиксировала более двух десятков слабых солнечных вспышек во время миссии. Болгарская полезная нагрузка под названием Radiation Dose Monitor (RADOM) была активирована в день самого запуска и проработала до конца миссии.

ISRO заявило, что ученые из Индии и участвующие агентства выразили удовлетворение работой миссии Chandrayaan-1, а также высоким качеством данных, отправленных космическим кораблем.

Они начали формулировать научные планы на основе наборов данных, полученных в ходе миссии. Ожидается, что в ближайшие несколько месяцев будут опубликованы интересные результаты о топографии Луны, минеральном и химическом составе Луны и связанных с этим аспектах.

Полезная нагрузка Chandrayaan-1 позволила ученым изучить взаимодействие между солнечным ветром и планетным телом, таким как Луна, без магнитного поля.

На 10-месячной орбите вокруг Луны рентгеновский спектрометр (C1XS) обнаружил титан, подтвердил присутствие кальция и собрал самые точные измерения магния, алюминия и железа на поверхности Луны.

Открытие лунной воды

Прямое свидетельство наличия лунной воды в выходном профиле высотного состава Чандраян-1 Чандры (CHACE)
Эти изображения показывают очень молодой лунный кратер на стороне Луны, обращенной от Земли, как это видно с помощью оборудования NASA Moon Mineralogy Mapper компании Chandrayaan-1.

18 ноября 2008 года лунный зонд был выпущен с Чандраяна-1 на высоте 100 км (62 мили). Во время своего 25-минутного спуска спутник Chandra's Altitudinal Composition Explorer (CHACE) зафиксировал наличие воды в 650 масс-спектрах, собранных за это время. 24 сентября 2009 г. журнал Science сообщил, что прибор для составления карты минералогии Луны НАСА (M 3 ) на Чандраяане-1 обнаружил водяной лед на Луне. Но 25 сентября 2009 года ISRO объявило, что MIP, еще один инструмент на борту Chandrayaan-1, обнаружил воду на Луне незадолго до столкновения и обнаружил ее за 3 месяца до M 3 НАСА . Объявление об этом открытии не было сделано до тех пор, пока НАСА не подтвердило его.

M 3 обнаружил абсорбционные особенности в области 2,8–3,0 мкм на поверхности Луны. Для получения силикатных тел, такие признаки , как правило , связаны с гидроксильным - и / или водой водоносных материалы. На Луне эта особенность видна как широко распространенное поглощение, которое наиболее сильно проявляется в более прохладных высоких широтах и ​​в нескольких свежих кратерах из полевого шпата. Общее отсутствие корреляции этой особенности в данных M 3 при солнечном свете с данными о содержании H нейтронного спектрометра позволяет предположить, что образование и удержание OH и H 2 O - это непрерывный поверхностный процесс. Процессы производства OH / H 2 O могут подпитывать полярные холодные ловушки и сделать лунный реголит потенциальным источником летучих веществ для исследования человеком.

Визуализирующий спектрометр Moon Mineralogy Mapper (M 3 ) был одним из 11 инструментов на борту Chandrayaan-I, которые преждевременно прекратили свою работу 28 августа 2009 года. M 3 был нацелен на создание первой карты минералов всей поверхности Луны. . Данные M 3 были повторно проанализированы годы спустя и выявили «наиболее окончательное доказательство на сегодняшний день» присутствия воды в затененных областях кратеров около северного и южного полюсов Луны.

Лунные ученые обсуждали возможность создания хранилищ воды на протяжении десятилетий. В настоящее время они все больше «уверены, что многолетние дебаты окончены», - говорится в отчете. «На самом деле, на Луне вода есть во всех местах; не только запертая в минералах , но и разбросанная по раздробленной поверхности и, потенциально, в глыбах или пластах льда на глубине». Результаты миссии Chandrayaan также «предлагают широкий спектр водянистых сигналов».

Лунная добыча воды

По словам ученых Европейского космического агентства (ЕКА), лунный реголит (рыхлая совокупность нерегулярных пылинок, составляющих поверхность Луны) поглощает ядра водорода из солнечных ветров. Ожидается, что взаимодействие между ядрами водорода и кислородом, присутствующим в пылинках, приведет к образованию гидроксила ( HO-
) и вода ( H
2
О
).

Инструмент SARA ( SubkeV Atom Reflecting Analyzer ), разработанный ЕКА и Индийской организацией космических исследований, был разработан и использовался для изучения состава поверхности Луны и взаимодействия солнечного ветра и поверхности. Результаты SARA высвечивают загадку: не все ядра водорода поглощаются. Каждый пятый отскакивает в космос, объединяясь и образуя атом водорода. Водород выстреливает со скоростью около 200 километров в секунду (120 миль / с) и улетает, не будучи отклоненным слабой гравитацией Луны. Эти знания дают своевременные советы ученым, которые готовят миссию ЕКА BepiColombo к Меркурию , поскольку этот космический корабль будет нести два инструмента, подобных SARA.

Лунные пещеры

Чандраян-1 представил лунную полосу , образованную древним потоком лунной лавы, с несвернутым сегментом, указывающим на присутствие лунной лавовой трубки , типа большой пещеры под поверхностью Луны. Туннель, обнаруженный недалеко от лунного экватора, представляет собой пустую вулканическую трубу размером около 2 км (1,2 мили) в длину и 360 м (1180 футов) в ширину. По словам А.С. Арьи, научного сотрудника Центра космических исследований (SAC) в Ахмедабаде, это могло быть потенциальное место для поселения людей на Луне. Ранее японский лунный орбитальный аппарат SELENE (Кагуя) также зафиксировал свидетельства существования других пещер на Луне.

Тектонизм

Данные микроволнового датчика (Mini-SAR) Chandrayaan-1, обработанные с помощью программного обеспечения для анализа изображений ENVI, выявили значительный объем прошлой тектонической активности на поверхности Луны. Исследователи считают, что обнаруженные разломы и трещины могут быть следствием прошлой внутренней тектонической активности в сочетании с ударами метеоритов.

Награды

Команда

Ученые, которые считают решающими факторами успеха проекта Чандраяан-1, являются:

  • Г. Мадхаван Наир - председатель, Индийская организация космических исследований
  • Т.К. Алекс - директор, ISAC (Спутниковый центр ISRO)
  • Мылсвами Аннадураи - Директор проекта, Чандраян-1
  • С.К. Шивкумар - Директор - Сеть телеметрии, слежения и управления
  • М. Питчаймани - Операционный директор, Чандраян-1
  • Лео Джексон Джон - менеджер по эксплуатации космического корабля, Чандраян-1
  • К. Радхакришнан - Директор, VSSC
  • Джордж Коши - директор миссии, PSLV-C11
  • Шриниваса Хегде - руководитель миссии, Чандраяан-1
  • Джитендра Натх Госвами - директор лаборатории физических исследований и главный научный исследователь Чандраяна-1
  • Мадхаван Чандрадатан - Глава Совета по разрешению на запуск, Чандраян-1

Публичная публикация данных

Данные, собранные Chandrayaan-I, стали доступны общественности к концу 2010 года. Данные были разделены на два сезона: первый сезон стал достоянием общественности к концу 2010 года, а второй - к середине 2011 года. Данные содержали снимки Луны, а также данные химического и минерального картирования лунной поверхности.

Последующие миссии

Chandrayaan-2 - это дополнительная миссия, которая была запущена 22 июля 2019 года. Миссия включает в себя лунный орбитальный аппарат, посадочный модуль Vikram и роботизированный луноход по имени Pragyan . Марсоход был разработан для перемещения на шести колесах по лунной поверхности, проведения химического анализа на месте и отправки данных на Землю через орбитальный аппарат Chandrayaan-2, который будет вращаться вокруг Луны. Третья миссия под названием Чандраяан-3 ориентировочно намечена на 2024 год.

Лунный форпост

Снимки Чандраяана будут использованы для определения интересующих регионов, которые будут подробно исследованы Лунным разведывательным орбитальным аппаратом НАСА . Интерес заключается в выявлении лунной воды на поверхности, которая может быть использована для создания будущего лунного форпоста . Mini-SAR, одна из полезных нагрузок США на Чандраяане, использовалась для определения наличия водяного льда.

Смотрите также

использованная литература

внешние ссылки