Спускаемый модуль Викрам

15 июля 2019 года Индия собирается отправить к Луне космическую миссию “Чандраян-2”, состоящую из орбитальной станции, посадочного модуля “Викрам” и небольшого лунохода “Прагьям”.  Этот запуск переносили 5 раз: сперва он был запланирован на 2013 год, после его перенесли на начало 2018 года, потом на октябрь, затем на январь 2019 года, еще раз на апрель, а в апреле на июль, причем официальные причины переноса не назывались. 

Индийская организация космических исследований (ISRO) накануне сообщила, что практически со 100% вероятностью миссия отправится к нашему спутнику в период между 9-16 июля, и скорее всего, старт состоится 15 числа в 00:21 по мск. Выведет в космос автоматическую межпланетную систему одноразовая ракета-носитель Geosynchronous Satellite Launch Vehicle Mark III  (GSLV-MK3), которая уже находится в пусковом центре имени Сатиша Дхавана, расположенном на острове Шрихарикота. 

На орбите

Как сообщает официальный сайт ISRO, если все пойдет по плану, ракета-носитель отправит “Чандраян-2” на околоземную орбиту “ожидания” с перигеем 170 километров и апогеем 40 400 километров от поверхности Земли (перигей и апогей — ближайшая и самая удаленная от Земли точки околоземной орбиты, на которых находится объект). После чего станция осуществит серию маневров, чтобы постепенно поднять апогей орбиты, пока зонд не захватит гравитация Луны.

ракета-носитель GSLV Mk-III на старте
Фото: ISRO/ Ракета-носитель GSLV Mk-III

Затем “Чандраян-2” выполнит еще одну серию орбитальных маневров, позволяющих выйти на 100-километровую круговую окололунную орбиту, и сбросит спускаемый модуль “Викрам”, который 6 сентября должен будет прилуниться в районе Южного полюса Луны. Последний этап включает выгрузку из посадочного модуля лунохода “Прагьям”, планируется, что аппараты проработают на поверхности нашего спутника один лунный день (14 земных дней), и за это время проведут необходимую серию экспериментов. 

Предыстория

Индийская лунная программа началась в октябре 2008 года с отправки к Луне станции “Чандраян-1”, которая состояла из орбитального модуля и ударного зонда MIP. 

“Чандраян-1” вышла на окололунную орбиту 8 ноября 2008 года, а спустя шесть дней от станции отделился ударный зонд, в последующем совершивший жесткую посадку в районе южного полюса.

Молодые и старые лунные кратеры
Фото: NASA/ Радиоизображение, полученное радарам mini-SAR. Красными кружками отмечены старые кратеры, зелеными - более аномальные

Во время спуска приборы зонда, в частности масс-спектрометр, обнаружили следы воды в тонком лунном газовом слое, затем открытие подтвердили приборы модуля: сперва мультиспектральный сканер Moon Mineralogy Mapper нашел около лунных полюсов минералы, богатые водой, а потом зондирующий радар mini-SAR показал наличие водяного льда в кратерах на Северном полюсе. 

При помощи приборов орбитального аппарата ученые смогли составить подробные трехмерные карты Луны, а также минералогические карты ее поверхности, приоткрыть тайны геологического прошлого нашего спутника и исследовать механизмы, отвечающие за образование воды.

Хотя миссия “Чандраян-1” и проработала вместо запланированных двух лет всего десять месяцев, открытия, которые были совершены научными инструментами этой станции, навсегда изменили представление ученых о Луне. 

Индия не собиралась прекращать изучение нашего спутника — еще за год до запуска “Чандраян-1” у нее был готов план по отправке следующего аппарата к Луне — “Чандраян-2”. С разработкой некоторых компонентов миссии стране должна была помочь Россия. 

Индийский луноход Прагьям
Фото: ISRO/ Индийский луноход Прагьям, установленный на пандусе, ведущему к спускаемому модулю Викрам

В 2007 году между двумя державами был подписан договор, согласно которому для “Чандраян-2” Россия должна была спроектировать луноход. Правительство Индии официально утвердило запуск нового аппарата на 2013 год. Однако после того как Роскосмос выдвинул ряд дополнительных требований по разрабатываемому луноходу, Индия решила отказаться от сотрудничества с Россией и принялась создавать аппарат своими силами. 

В результате старт миссии пришлось перенести на 2018 год, и в последующем пуски переносились неоднократно.

Стоимость миссии оценивается в $87 млн. 

“Чандраян-2”

Как мы отметили выше, комплекс “Чандраян-2” состоит из трех компонентов: орбитальной станции, спускаемого модуля “Викрам” и небольшого лунохода “Прагьям”. В собранном виде его масса составляет приблизительно 3 877 кг. На веб-сайте ISRO говорится, что основное место прилунения “Викрам” — около Южного полюса Луны между кратерами Манцини и Симпелий, в районе 70-го градуса южной широты. 

Планируется, что автоматическая станция будет изучать наш спутник с высоты 100 км на протяжении одного года, другие два аппарата миссии проработают на поверхности всего 14 земных дней. 

Место посадки Чандраян-2
Фото: NASA/GSFC/Arizona State University / Edited by Jason Davis / На этом увеличенном изображении южной полярной области Луны, видимой с Земли, показаны основное (точка справа) и альтернативное (точка слева) места посадки Чандраян-2

По словам министра атомной энергетики Индии Джитендра Сингха, “Чандраян-2” отличается от “Чандраян-1” наличием более сложных и современных научных инструментов, а также посадочным модулем и луноходом. Если миссия будет успешной, Индия станет четвертой страной в мире после СССР, США и Китая, которой удалось осуществить мягкую посадку на спутник Земли.

Орбитальная станция

Орбитальный зонд будет нести на своем борту спускаемый модуль и луноход, после их сброса на поверхность, зонд начнет изучение Луны при помощи своих научных приборов. Помимо исследовательской деятельности, аппарат будет выступать и в роли спутника-ретранслятора, обеспечивающего связь между посадочной платформой “Викрам” и индийской сетью Дальней космической связи Deep Space.

Масса станции составляет 2379 кг. 

Орбитальная станция чандраян-2
Фото: ISRO / Скриншот из видео ISRO, на котором была показана орбитальная станция

Научные приборы зонда:

Terrain Mapping Camera 2 (TMC 2): камера для создания 3D-карты поверхности Луны. TMC 2 — это миниатюрная версия фотокамеры для картографирования местности, использовавшейся в миссии “Чандраян-1”. Основная задача прибора — картографирование поверхности Луны, он работает в спектральном диапазоне (0,5-0,8 мкм) и предназначен для панхроматической съемки с пространственным разрешением 5 метров и шириной полосы захвата 20 км.

Chandrayaan 2 Large Area Soft X-ray Spectrometer (CLASS): прибор-анализатор, использующий рентгеновскую флуоресцентную технологию (XRF) для анализа состава материала, который образует лунную горную породу. Прибор начнет искать магний, алюминий, кремний, кальций, титан, железо и натрий. Метод XRF позволит обнаруживать эти элементы путем измерения характерного рентгеновского излучения, которое они испускают при попадании на них солнечного света.

Solar X-ray Monitor (XSM): рентгеновский спектрометр. Будет изучать рентгеновские лучи, испускаемые Солнцем и солнечной короной, и измерять интенсивность рентгеновского излучения. Спектрометр будет работать в мягком рентгеновском диапазоне, регистрируя кванты с энергий в диапазоне от 1 до 15 кэВ.

Orbiter High Resolution Camera (OHRC): орбитальная камера высокого разрешения. Должна получать изображения места посадки спускаемого модуля с нескольких углов обзора для автоматического построения цифровой модели рельефа. Компьютеры станции будут использовать эту модель для поиска потенциальных опасностей, представляющих угрозу наземной миссии. Пространственное разрешение снимков — 0,32 метра, а ширина полосы захвата — 12×3 км.

Synthetic Aperture Radar (SAR): радарная система L- и S-диапазонов, используемая для обнаружения водяного льда внутри постоянно затененных кратеров, измерения толщины и электропроводности лунного реголита.

Imaging Infrared Spectrometer (IIRS): инфракрасный спектрометр, который будет исследовать содержание гидроксила (OH), или водного остатка, а также молекулярной воды в породах полярных областей Луны. Чувствителен к свету с длиной волны от 0,8 до 5 мкм.

Chandra Atmospheric Composition Explorer 2 (ChACE-2): масс-спектрометр нейтральных частиц для исследования вещества в тонком лунном газовом слое над полярными областями. 

Dual Frequency Radio Science (DFRS) experiment: прибор для измерения плотности плазмы в приповерхностном слое Луны, попытается узнать, как эта плотность изменялась в прошлом. DFRS будет измерять содержание общего количество электронов в лунной ионосфере. 

Спускаемый модуль

Посадочный аппарат “Викрам”, названный в честь основателя космической программы Индии Викрама Сарабхаи, будет оборудован двигательной системой, состоящей из 5 жидкотопливных двигателей, для замедления скорости при посадке, и 8 двигателей контроля высоты и ориентации, тягой 5,1 кгс каждый. Кроме того, на нем будут стоять солнечные панели, позволяющие вырабатывать до 650 ватт электроэнергии, необходимой для питания всех бортовых систем. Аппарат сможет “общаться” как с орбитальной станцией, так и напрямую с индийской сетью Дальней космической связи Deep Space.

Спускаемый модуль Викрам
Фото: ISRO / Скриншот из видео ISRO, на котором показан посадочный аппарат Викрам, выгружающий луноход Прагьям

Спускаемый модуль должен будет выполнить три задачи: доставить луноход на поверхность Луны, обеспечить связь между луноходом и орбитальным зондом, провести три научных исследования в течение 14-ти земных дней после прилунения.

Масса модуля 1471 кг. 

Научная “начинка” спускаемого модуля:

Instrument for Lunar Seismic Activity (ILSA): сейсмометр для регистрации лунотрясений и исследования внутреннего строения Луны.  

Thermal probe (ChaSTE): прибор, который должен будет измерить  вертикальный градиент температуры поверхностного слоя и его электрическую проводимость. Замеры будут проводиться на глубине до 10 см. 

Radio Anatomy of Moon Bound Hypersensitive ionosphere and Atmosphere (RAMBHA-Langmuir Probe): устройство для исследования плотности плазмы (зонд Ленгмюра) в тонком газовом слое. 

Аппарат также должен будет изучить влияние лунных приливов на атмосферу Земли.

Помимо трех научных приборов, он будет нести на борту ретрорефлектор, разработанный NASA — это единственный не индийский инструмент, используемый в миссии. Ретрорефлектор необходим для определения точного местоположение корабля на Луне.

Луноход

Ровер, который получил название “Прагьям” (“мудрость”), представляет собой 27-ми килограммового робота на 6 колесах, оборудованного 50-ти ваттной солнечной панелью, необходимой для питания двигательной установки, научных приборов и коммуникационного оборудования, системой научных инструментов и радиоантенной для связи с посадочным модулем. Луноход сможет проехать по поверхности до 500 метров от места высадки, то есть будет преодолевать расстояние до 1 см в секунду.

Срок службы “Прагьям” — 1 лунный день (14 земных дней), однако после лунной ночи команда ISRO попытается “оживить” луноход. 

индийский луноход Прагьям
Фото: ISRO / Скриншот из видео ISRO, на котором показан луноход Прагьям

Инструменты ровера:

Laser Induced Breakdown Spectroscopy (LIBS): прибор для измерения химического состава лунной поверхности. 

Alpha Particle Induced X-ray Spectroscope (APXS): инструмент, который определяет химический и минеральный состав лунных пород и лунного грунта. 

Imaging system: две передние монохромные 1-мегапиксельные камеры NavCam, которые будут предоставлять команде управления трехмерное изображение окружающей местности и помогут в планировании маршрута. 

Следите за новостями на нашем канале в Telegram!
Связь с редакцией по электронной почте

Нашли ошибку? Пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Если вы заметили ошибку в тексте, пожалуйста, выделите ее и нажмите Ctrl+Enter

Источник: ISRO, planetary.org

Всего комментариев: 0

ДОБАВИТЬ КОММЕНТАРИЙ

Ваш email не будет опубликован.

13 − семь =

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: