«Чандраян» — это программа исследования Луны, запущенная Индийской организацией космических исследований (ISRO). Название в переводе с санскрита означает «лунный корабль». Программа «Чандраян» ставит Индию в ряд ведущих космических держав, исследующих Луну. Эти миссии помогают ученым лучше понять Луну и ее историю, а также подготовить почву для будущих полетов с участием человека.
Цель — Луна
А не слетать ли нам на Луну? Такое предложение прозвучало на заседании национальной академии наук Индии в 1999 году. Уже вскоре сто виднейших индийских ученых в области планетарных и космических наук принялись за разработку программы лунных миссий. Идея получила поддержку правительства, и вскоре полет на Луну стал главной целью всей индийской космонавтики. Чтобы достичь ее, в стране модернизировали, создали с нуля и купили за рубежом множество технологий. Можно сказать, что лунная программа дала мощнейший толчок всей индийской космонавтике.
Программа преследовала следующие цели. Во-первых, собственно спроектировать, разработать, запустить и вывести на орбиту вокруг Луны автоматическую межпланетную станцию с использованием ракеты-носителя индийского производства. Во-вторых, провести научные эксперименты с использованием приборов на аппарате, которые позволят получить данные для подготовки трехмерного атласа с высоким пространственным и высотным разрешением обеих сторон Луны и для химического и минералогического картирования всей лунной поверхности, в частности, поиска магния, алюминия, кремния, кальция, железа, титана, радона, урана и тория. В-третьих, совершить жесткую посадку субспутника Moon Impact Probe на поверхность Луны и отработать технологии для будущих мягких посадок.
«Чандраян-1»
Миссия «Чандраян-1» была запущена 23 октября 2008 года и стала первой индийской миссией на Луну. Она включала в себя орбитальный аппарат, предназначенный для картирования лунной поверхности и поиска минералов и воды, а также ударный модуль Moon Impact Probe. Миссия продолжалась почти год и ее важнейшим результатом стало открытие большого количества воды на Луне.
«Чандраян-1» летел к Луне не по прямой траектории, а совершил серию маневров по увеличению орбиты вокруг Земли в течение 21 дня. При запуске космический корабль был выведен на геостационарную переходную орбиту. «Чандраян-1» завершил операцию по выводу на лунную орбиту 8 ноября 2008 года. Этот маневр включал запуск жидкостного двигателя в течение 817 секунд, когда аппарат проходил на расстоянии менее 500 километров от Луны. Спутник был выведен на эллиптическую орбиту, которая проходила над полярными областями Луны. После успешного завершения этой операции Индия стала пятой страной, выведшей аппарат на лунную орбиту.
Корабль совершил 3 тысячи витков вокруг Луны, получив 70 тысяч изображений лунной поверхности, что является рекордом по сравнению с миссиями других стран. По оценкам представителей ISRO, камеры «Чандраяна» ежедневно отправляли 535 изображений. Сначала они передавались в индийскую сеть дальней космической связи в Бьялалу недалеко от Бангалора, откуда транслировались в сеть отслеживания и управления телеметрией ISRO в Бангалоре.
Некоторые из переданных снимков имеют разрешение до пяти метров, обеспечивая четкое и ясное изображение поверхности Луны, в то время как многие изображения, отправленные некоторыми другими миссиями, имели разрешение всего 100 метров.
21 августа 2009 года «Чандраян-1» вместе с аппаратом Lunar Reconnaissance Orbiter попытались провести двойное радиолокационное зондирование, используя установленные на них радары Mini-SAR разработки NASA, чтобы обнаружить наличие водяного льда на поверхности Луны. Попытка оказалась неудачной: оказалось, что радар «Чандраян-1» во время эксперимента не был направлен на Луну.
Впрочем, «Чандраян-1» впоследствии сфотографировал многие постоянно затененные регионы на обоих полюсах Луны. Подтвердить наличие воды удалось после столкновения с Луной зонда Moon Impact Probe. Разработанный ISRO зонд отделился от «Чандраяна-1» 14 ноября 2008 года. После 25-минутного спуска он столкнулся с Луной на скорости 1,69 километра в секунду (приблизительно 6100 километров в час, врезавшись в кратер Шеклтон на южном полюсе Луны.
В марте 2010 года сообщалось, что аппарат обнаружил более 40 постоянно затемненных кратеров вблизи северного полюса Луны, которые, предположительно, содержат около 600 миллионов метрических тонн водяного льда. Такая оценка объема водяного льда совпадала с количеством, определенным на основе данных предыдущей миссии Lunar Prospector. Спектрометр Moon Mineralogy Mapper, также созданный NASA для индийской миссии, обнаружил молекулы воды в полярных регионах Луны, а до этого водяной пар засек спутник LCROSS.
28 августа 2009 г. связь с зондом внезапно была потеряна. Аппарат проработал 312 дней вместо ожидаемых двух лет. По расчетам, «Чандраян-1» должен был оставаться на орбите еще примерно тысячу дней, после чего — врезаться в поверхность Луны в конце 2012 года. Однако в 2016 году NASA обнаружило, что он все еще находится на орбите.
Председатель ISRO Мадхаван Наир заявил, что из-за очень высокого уровня радиации блоки питания, управляющие компьютерными системами на борту, вышли из строя, что привело к нарушению связи. Однако позже выяснилось, что источник питания зонда вышел из строя из-за перегрева. Хотя продолжительность миссии составила менее 10 месяцев, ее назвали успешной, поскольку она выполнила 95 % своих основных задач.
«Чандраян-2»
Вторая миссия, Chandrayaan-2, была запущена в июле 2019 года. Она включала в себя орбитальный аппарат, посадочный модуль и лунный ровер. Целью миссии было детальное изучение лунной поверхности, включая ее состав, сейсмическую активность и распределение воды. Несмотря на то, что посадочный модуль потерпел крушение при попытке посадки, орбитальный аппарат продолжил работать и передавать данные на Землю.
Изначальное ее планировалось реализовать совместно с Россией, соответствующее соглашение космические агентства подписали в 2007 году. Индия должна была разработать орбитальный аппарат и луноход, а Россия — посадочный модуль. Однако в 2011 году потерпел крушение аппарат «Фобос-грунт», и Роскосмосу пришлось серьезно перерабатывать аппарат для лунной миссии, ведь он во многом был основан на потерянном «Фобос-грунте». Это привело к тому, что сроки реализации сдвинулись на 2015–2017 год. Однако в 2013 году стало ясно, что и к этому срок завершить посадочный модуль не удастся, и Индия решила реализовать проект самостоятельно.
Основной задачей миссии называлась доставка посадочного модуля «Викрам» с луноходом «Прагъян» в район южного полюса Луны между кратерами Манцини и Симпелий. Орбитальный аппарат должен был изучать спутник с высоты около 100 километров, выполняя картографирование поверхности и спектрометрию.
Пуск «Чандраяна-2» прошел успешно 22 июля 2019 года, а уже 3 августа станция передала первый снимки Земли, выполненные камерой модуля «Викрам». 2 сентября посадочный аппарат отделился от орбитальной станции и начал снижение. Однако на высоте 2,1 километра связь с ним пропала. В течение еще 14 дней продолжались попытки установить связь, а также засечь аппарат с помощью зонда Lunar Reconnaissance Orbiter. В конце концов, было признано, что посадочный модуль, вероятно, совершил жесткую посадку и разбился. Его обломки смог отыскать 3 октября 2019 года инженер Шанмуга Субраманян.
Хотя «Викрам» разбился, миссию признали частично успешной, ведь орбитальный аппарат продолжил функционировать. Все цели и задачи посадочного модуля и лунохода перенесли на миссию «Чандраян-3», которая совершила мягкую посадку 23 августа 2023 года. Но о ней — в следующем материале.