написанный Крисом Гебхардтом 14 июля 2019 года
В рамках исторического шага Индийская организация космических исследований готова запустить миссию «Чандраян-2» («Лунный корабль» на санскрите) на Луну - комплект из трех космических аппаратов, которые будут вращаться на орбите, прилуняться и перемещаться по поверхности Луны.
Если прилунение будет успешным, Индия станет четвертой страной, которая осуществила мягкую посадку на Луну, после Советского Союза, Соединенных Штатов и Китая.
Миссия должна быть запущена на ракете GSLV Mk-III со Второй площадки в Космическом центре Сатиш-Дхаван на восточном побережье Индии в воскресенье, 14 июля, в 21:21 по Гринвичу (19:21 по восточному поясному времени), который будет 02: 51 Стандартное индийское время на стартовой площадке 15 июля 2019 года, однако часы в управлении полетом остановились на Т-56 минут 24 секунды из-за технического сбоя.
В настоящее время ISRO не подтвердил новую дату запуска. Существует 20-дневное окно для запуска этой миссии
История, запуск и 54-дневный полет к Луне:
Тот факт, что запуск первой в Индии миссии по посадке на лунную поверхность совпадает (в пределах двух дней) с 50-й годовщиной запуска Аполлона-11,совершенно случайно.
Первоначально миссия планировалась в 2011 году в качестве совместного индийско-российского проекта с Российским федеральным космическим агентством Роскосмос, ответственного за Лендер, а Индийская организация космических исследований (ISRO) делала Орбитер и Ровер.
Естественные задержки в проектировании и строительстве, а также финансовые трудности Роскосмоса привели к переносу миссии на 2013 год. Затем последовал провал миссии в ноябре 2011 года зонда «Фобос-Грунт-Марс»что задержало строительство Лендера в России и отодвинул миссию «Чандраян-2» на 2015 год.
Финансовые последствия провала миссии «Фобос-Грунт», а также другие финансовые проблемы Роскосмоса, в конечном итоге, привели к тому, что российское агентство вышло из совместного проекта.
Индия решила подготовить миссию сама. При этом запуск был перенесен на март 2018 года, прежде чем начались задержки до апреля и октября того же года, а потом перенос в «первую половину 2019 года».
Незначительное повреждение двух ног Лендера во время предполетных испытаний в феврале 2019 года еще больше задержало запуск, перенеся его на 14 июля.
Предполагая запуск 14 июля 2019 года, миссия «Чандраян-2» будет использовать медленную спиральную траекторию полета к Луне, выполняя серию включений двигателя, чтобы постепенно поднять ее апогей - самую дальнюю точку на орбите от Земли - чтобы в конечном итоге перейти на орбиту Луны 6 Август 2019 г.
Готовый к своему историческому полету, запуск «Чандраян-2» будет происходить с использованием геостационарной ракеты-носителя Mark 3, или для краткости GSLV Mk-III, со второй площадки космического центра Satish Dhawan в Индии .
GSLV Mk-III - это трехступенчатая ракета средней грузоподъемности, предназначенная главным образом для вывода спутников на геостационарную орбиту.
Самая мощная ракета в арсенале ISRO, она была главным кандидатом на миссию «Чандраян-2» и будет средством для запуска людей в космос в рамках индийской программы полета человека в космос.
Имея 43,4 м (142 фута) в высоту, ракета-носитель мощностью 640 000 кг (1,4 млн фунтов) использует два больших боковых твердотопливных ускорителя, установленных в качестве первой ступени, и 2-ю и 3-ю ступени на жидком топливе для окончательного вывода на околоземную орбиту.
Последовательность запуска Chandrayaan-2:
Во время запуска пара твердотопливных ракетных ускорителя S200 обеспечат тягу в 10 300 килоньютон (кН) (2 315 532 фунт-силы), два двигателя L110 второй ступени на жидком топливе дадут в общей сложности 1598 кН (359 244,7 фунт-силы) тяги и C25 Одиночный двигатель С20 третьей ступени обеспечит тягу в 200 кН (44 961,8 фунт-силы).
При выводе на орбиту Земли «Чандраян-2» будет находиться на высокоэллиптической орбите 170,06 x 39 059,6 км (105,5 x 24 270,5 миль).
После этого ISRO выполнит серию операций и проверок «Чандраян-2» «Орбитер/Лендер/Ровер», чтобы подтвердить работоспособность космического аппарата, перед началом серии маневров по поднятию апогея, которые будут последовательно увеличивать высоту орбиты после каждого включения.
Другими словами, «Чандраян-2» будет постепенно поднимать свою дальнюю точку удаления от Земли через серию маневров по подъему орбиты, выполняемых при прохождении каждого перигея орбиты - точки минимального расстояния от Земли - главным двигателем орбитального блока «Чандраян-2».
Этот процесс поднятия апогея орбиты займет 17 дней, после чего «Чандраян-2» будет в идеальном положении на орбите в точке перигея, чтобы снова включить главный двигатель Орбитера, на этот раз выполняя коррекцию Транс-Лунного Перехода (TLI), чтобы перевести космический аппарат на орбиту Луны.
Маневр TLI, при старте миссии 14 июля, произойдет 1 августа 2019 года и позволит расположить орбитальный апогей «Чандраян-2» на таком расстоянии от Луны, чтобы перейти на Лунную орбиту через 5 дней.
После корректирующего маневра через 22 дня после запуска (6 августа 2019 г.) «Чандраян-2» будет использовать основной двигатель Орбитера для выполнения перехода на Лунную орбиту, переводя аппарат с орбиты Земли на орбиту Луну.
Следующие 28 дней космический аппарат будет периодически запускать главный двигатель Орбитера, чтобы изменить высокоэллиптическую лунную орбиту захвата на круговую лунную орбиту размером 100 x 100 км (62 x 62 мили).
Оказавшись на своей конечной лунной орбите, Лендер (с Ровер внутри) отделится от Орбитера через 50 дней после запуска. На следующий день Лендер начнет свой 3-дневный спуск на поверхность Луны.
Прилунение Лендера на южную полярную область Луны запланировано на 6 сентября 2019 года.
Основные части Чандраян-2:
Миссия «Чандраян-2» состоит из трех основных компонентов: Орбитер, Лендер и Ровер.
Орбитер: Является единственным элементом, который не имеет собственного имени, а вместо этого упоминается исключительно как «Орбитер Чандраян-2». Является самостоятельной научной платформой, а также телекоммуникационным ретранслятором между Лендером, который будет развернут на поверхности Луны и Землей. «Орбитер Чандраян-2» будет напрямую связываться с Индийской сетью дальней космической связи в Баялалу.
При весе 2379 кг (5 244,7 фунта) он имеет источник электроэнергии мощностью 1000 Вт со сроком службы один земной год.
Всего для Орбитера запланировано восемь научных экспериментов: Картографическая съемка местности 2, Мягкий рентгеновский спектрометр большой площади «Чандраян-2», Солнечный рентгеновский монитор, Камера высокого разрешения Орбитера, ИК-спектрометр для визуализации, Двухчастотный синтезатор, Апертурный радар, Исследователь атмосферного состава «Чандраян-2» и аппаратура связи на двух частотах.
Лендер: Элемент миссии, носящий собственное имя, Лендер называется «Викрам» («Доблесть» на санскрите) по имени доктора Викрама А. Сарабхай, считающегося Отцом индийской космической программы.
«Викрам» весит 1444 кг (3 183,4 фунта) - с Ровером внутри, который увеличивается его вес до 1471 кг (3 243 фунта) - и способен генерировать 650 Вт электроэнергии за счет использования двух солнечных панелей, установленных на боковой панели аппарата.
Лендер предназначен для работы в течение одного лунного дня (14 земных дней) и способен напрямую связываться с Индийской системой дальней космической связи, орбитальным аппаратом «Чандраян-2» и Ровером на поверхности Луны.
«Викрам» оснащен восемью 50 Н (11 фунт-сил) подруливающими двигателями для управления положением и пятью 800 Н (180 фунт-сил) главными двигателями на жидком топливе.
Чтобы контролировать посадку, «Викрам» имеет камеру высокого разрешения, навигационную камеру, камеру предотвращения опасности, высотомер, измеритель скорости и соответствующее программное обеспечение для интеграции этих компонентов.
В сельских районах Индии были проведены обширные испытания, чтобы гарантировать, что системы Лендера могут безопасно обнаруживать любые опасности, которые остаются незамеченными при наблюдении за посадочной площадкой с помощью камеры высокого разрешения с орбиты перед посадкой.
«Викрам» также предназначен для безопасной посадки на склонах до 12°.
Пять двигателей мощностью 800 Н позволят «Викраму» медленно опуститься на поверхность Луны со скоростью всего 2 метра в секунду (6,5 фута в секунду).
Сам «Викрам», помимо того, что служит ретранслятором связи между Ровером и орбитальным аппаратом/Землей, проведет три собственных научных эксперимента: радиоанатомию гиперчувствительности ионосферы и атмосферы Луны, поверхностный теплофизический эксперимент Чандры и Прибор для эксперимента по лунной сейсмической активности.
«Викрам» несет внутри Ровер, который будет двигаться по поверхности Луны.
После прилунения боковая панель «Викрама» откроется и опустится на поверхность Луны, обеспечивая рампу для съезда Ровера.
Во время запуска, полета на Луну и посадки Ровер будет прикреплен к панели, а затем будет развернут вместе с ней.
После того, как рампа полностью развернута, солнечная панель на Ровере будет открыта, и аппарат активируется, прежде чем начнет движение на поверхности Луны.
Ровер: Шестиколесный ровер весом 27 кг (59,5 фунта) станет первым в Индии подвижным роботом-исследователем на другом небесном теле.
Одна выдвижная солнечная панель Ровера будет генерировать 50 Вт электроэнергии для аппарата.
Названный «Прагьян» («Мудрость» на санскрите) Ровер может путешествовать до полукилометра или 500 м (1640 футов) и будет функционировать в течение одного лунного дня (14 земных дней).
Он способен связываться только с посадочным аппаратом «Викрам», и поэтому все его научные данные и результаты должны будут передаваться на Землю и обратно либо через Орбитер, либо непосредственно на Землю.
Максимальная скорость составляет 1 см в секунду (0,03 фута в секунду).
«Прагьян» проведет два научных эксперимента с установленными приборами: рентгеновский спектрометр альфа-частиц и лазерный спектроскопический анализ.
Оригинал:
https://www.nasaspaceflight.com/2019/07/india-moon-isro-launch-nations-first-lunar-landing-mission/
Иллюстрации с русским переводом буклета миссии:
https://t.me/spacetextstream/3405