Szervezet | ISRO |
---|---|
Terület | Hold-tanulmány |
Küldetés típusa | Orbiter , lander és rover |
Állapot |
Az operációs pálya-Lander meghibásodása |
Dob | 2019. július 22 |
Indító | GSLV-Mk III |
Időtartam |
1 év (keringő) 2 hét (lander) |
COSPAR azonosító | 2019-042A |
Webhely | www.isro.gov.in/chandrayaan2-home-0 |
Szentmise induláskor |
3,850 kg, beleértve Orbiter : 2379 kg Lander : 1,471 kg Astromobile / Rover: 27 kg |
---|---|
Hozzáállás-ellenőrzés | 3 tengely stabilizált (keringő) |
Energiaforrás | Napelemek |
Pálya | Hold alacsony pályája (keringő) |
---|---|
Magasság | 100 km (keringő) |
Elhelyezkedés | A déli pólus közelében (lander) |
TMC-2 | Kamera |
---|---|
OSZTÁLY | X-ray spektrométer |
XSM | Nap röntgen mérés |
CHACE-2 | Tömeg-spektrométer |
SAR | Szintetikus nyílású radar |
IIRS | Infravörös spektrométer |
OHRC | Kamera |
ILSA | Szeizmométer (lander) |
Szemérmes | A talaj termikus tulajdonságai (lander) |
RAMBHA | Plazma sűrűsége (Lander) |
LIBS | Lézerspektroszkóp (rover) |
APXS | Röntgenspektrométer (rover) |
Chandrayaan-2 egy űrszondát a indiai űrügynökség , ISRO , amelynek célja, hogy összegyűjtse a tudományos adatokat a Holdon. Az űrhajó 2019. július 22-én indult a Satish Dhawan Űrközpontból - a GSLV Mk III hordozórakéta tartalmaz egy keringőt, amelynek egy évig tartó misszióra a Hold körül kell kerekednie , és egy leszálló repülőgépet , amelynek húsz kilogrammot kell elhelyeznie egy kis rover (rover) közelében a déli pólus. A szárazföldi missziónak kéthetesnek kell lennie, míg a keringőnek egy évig folytatnia kell a nyomozását a pályán. A Chandrayaan-2 a második űrszonda, amelyet India fejlesztett ki. Ez a Chandrayaan-1 sikere, amely 2008-ban műholdunk körül keringett.
Chandrayaan-2 egy 3,850 kg gép, amely tartalmaz egy Orbiter tömegű körülbelül 2379 kg-os, és a Vikram Lander a 1,471 kg, miután leszállt a Hold talaj, csökkenni fog a szonda van (rover) Pragyan tömegű 27 kilogramm . Körülbelül tizenöt tudományos műszer (kamera, spektrométer, szeizmométer stb.) Van elosztva a három űrhajó között. A Chandrayaan-2 az első indiai űrhajó, amely egy másik égitestre szállt. India a Szovjetunió , az Egyesült Államok , Kína és Izrael (kudarcot vallott) után az ötödik ország, amely megkísérli a lágy leszállást műholdunkon .
A keringő továbbjut a pályára 2019. augusztus 20és néhány nappal később kezdje meg az adatgyűjtést. A landoló szeptember 6-án megkísérli a zökkenőmentes leszállást a Hold felszínén, de minden érintkezés megszűnik, miközben az űrhajó még néhány száz méterre van a felszíntől. A leszállót elveszettnek tekintik.
India, csakúgy, mint a régebbi űrhatalmak, a Hold feltárása az első fázisa annak a programnak, amely a Naprendszert űrhajók segítségével kutatja fel . A holdi küldetés kevesebb nehézséget jelent, mint egy közeli bolygókra, például a Marsra vagy a Vénuszra tett küldetés : a csökkent távolság (350 000 kilométer) lehetővé teszi az űrszonda közel valós időben történő pilotálását (kb. 1 másodperces adatátviteli idő) és egy légkör egyszerűsíti a leszállási folyamatot. A Hold űrmissziójának első tanulmányait 2002-ben végezték el. Az indiai űrügynökség , az ISRO , 2003-tól kezdi építeni az első holdszondáját, Chandrayaan-1 néven . A Chandrayaan-1-et a Hold körüli pályára kell helyezni, hogy tanulmányozza annak felülete. Az indiai kommunikációs hálózat mély tér jön létre: egy földi állomás szerelve két parabola antenna 18 méter 32 méter átmérőjű épül 45 kilométerre Bangalore , hogy a távolsági kommunikáció űrszonda. Ezt az első 1380 kg tömegű űrszondát ( hajtóanyagokkal ) 2008. október 22-én indította el egy indiai PSLV rakéta . Figyelembe véve ennek a hordozórakétának a csökkent teljesítményét, az űrszondát először egy magas földi pályára helyezik, amelyet fokozatosan emelnek fel, amíg az apogéja a Hold körüli keringésen túl van a Föld körül. Az űrszondát a Hold körüli pályára helyezik ugyanazon év november 4-én. A 11 műszer, amelynek felét a NASA és az Európai Űrügynökség szállította, számos példátlan tudományos adatot gyűjt össze, például a víz jelenlétét jelző spektrális aláírások mérését , a láva által alkotott csövek megfigyelését , a közelmúltbeli vulkanizmus bizonyítékait stb. A misszió azonban idő előtt véget ér: a kudarc, amely 9 hónappal az indulás után következik be, a misszió megszakadását eredményezi, amelynek tervezett időtartama 2 év volt.
A Chandrayaan-2-ről, a Chandrayaan-1 utódjáról szóló tanulmányok még az űrszonda elindítása előtt megkezdődnek. Céljai technikailag sokkal ambiciózusabbak, mivel ennek a küldetésnek az a célja, hogy űrhajókat finoman landoljon a Hold felszínére, és egy rovert (mobil jármű) telepítsen . A projekt megkezdésekor csak a szovjeteknek és az amerikaiaknak sikerült űrhajót finoman leszállítaniuk a hold talajára. Ezen technikák fejlesztésével járó kockázatok csökkentése érdekében az indiai űrügynökség úgy dönt, hogy Oroszország segítségével kifejleszti a Chandrayaan-2-t.
Az országonként elsőként álló holdküldések időrendi listájaKüldetés | Ország | Kiadási dátum | Küldetés típusa | Fő jellemzők |
---|---|---|---|---|
Luna 2 | szovjet Únió | 1959. szeptember 12 | Holdütés | Első ember alkotta tárgy a Hold padlóján |
Luna 3 | szovjet Únió | 1959. október 4 | Körkörös pálya | Első képek a hold túlsó oldaláról |
Ranger 7 | Egyesült Államok | 1964. július 28 | Ütközésmérő | Első amerikai szonda a Hold felszínéhez közeli képek továbbítására |
Luna 9 | szovjet Únió | 1966. január 31 | Lander | Első puha leszállás |
Luna 10 | szovjet Únió | 1966. március 31 | Orbiter | Első holdpálya |
Földmérő 1 | Egyesült Államok | 1966. május 30 | Lander | Első lágy leszállás egy amerikai szonda Holdján. |
Lunar Orbiter 1 | Egyesült Államok | 1966. augusztus 10 | Orbiter | Első amerikai keringő |
Apolló 11 | Egyesült Államok | 1969. július 16 | Menetes küldetés, felszínfeltárás | Első legénység holdtalajon |
Luna 16 | szovjet Únió | 1970. szeptember 12 | Minta visszaküldés | A Hold talajmintájának első visszatérő küldetése a Földre egy robot küldetés útján |
Luna 17 | szovjet Únió | 1970. november 10 | Lunar rover | Lunokhod 1 Első automata holdjáró |
1. okos | Európa | 2003. szeptember 27 | Orbiter | Az első európai holdkeringő. |
Kaguya | Japán | 2007. szeptember 14 | Orbiter | Az első japán holdi keringő. |
Chang'e 1 | Kína | 2007. október 24 | Orbiter | Az első kínai holdpálya. |
Chandrayaan-1 | India | 2008. október 22 | Orbiter | Első indiai holdkeringő. |
Chang'e 3 | Kína | 1 st December 2013-as | Rover | Egy kínai szonda első leszállása |
Chang'e 4 | Kína | 2019. január 3 | Rover | Első leszállás a túloldalon |
Az indiai űrügynökség aláírja a 2007. november 12 együttműködési megállapodás a Roscosmos orosz űrügynökséggel . A jövőbeni küldetés alakulása a két űrügynökség között oszlik meg: Oroszország mintegy 100 kg tömeggel fejleszti a rovert (rover), míg az indiai űrügynökség biztosítja az indítót , a keringőt és a leszállót, amelynek a holdra kell dobnia a rovert. talaj. Az indiai kormány 2008. szeptember 18-án tette közzé a misszió költségvetését. 2009 augusztusában befejezték az űrszonda tervezését mindkét ország tudósainak részvételével. A Phobos-Grunt orosz marsi misszió kudarca, amely a 2011. november 8-i indulása után azonnal több probléma áldozatává vált, Oroszország kivonulásához vezet: az orosz tisztviselők bejelentik indiai partnereiknek, hogy nem fogják tudni betartani a határidőt. azért állítottak be 2013-ban vagy akár 2015-ben, mert az orosz lander bizonyos összetevőket használ, amelyek a marsi szonda hibájához kapcsolódnak. Az indiai űrügynökség 2013 januárjában úgy döntött, hogy önállóan folytatja a Chandrayaan-2 fejlesztését.
Ebben az új összefüggésben a misszió elindítását 2016 végére / 2017 elejére halasztják. 2017-ben az indítást 2018 áprilisában ütemezik át, majd 2018 októberében, 2019 januárjában és 2019 márciusában sorra halasztják. A zöld fény megadásáért felelős bizottság technikai felülvizsgálatát követően, amely úgy véli, hogy a misszió előrehaladása elfogadhatatlan kockázatokat hordoz magában, és jelentős változásokat hoz. A kezdeti forgatókönyv szerint a leszálló landoló a talaj talajába közvetlenül a pályától való elválasztás után került. Most a leszálló, miután elvált a keringőtől, a Hold körüli pályán marad, és ellenőrzi különböző rendszereit, mielőtt megkezdené a Hold felszínéhez való ereszkedést. Ez a változás ró jelentős módosításokat a futómű , amely rottét további manőverek: hozzáadásával rakéta motor 800 newton a tolóerő a központi helyen, két új tartályok a hajtóanyagok és új gáztartály nyomást. Négy reakciókerék és egy csillagkereső , valamint a hozzá tartozó elektronika kerül hozzá, hogy a futómű szabályozhassa a leereszkedési fázis előtti tájolását . Ezenkívül a futómű sikerének valószínűségének növelése érdekében a futóművet módosítják a jármű stabilitásának növelése érdekében, és növelik az elektronikus alkatrészek redundanciáját . Ezek az utolsó pillanatban bekövetkezett változások 100 kg-mal növelik a futómű száraz tömegét (1 350 kg-ot tesz ki) és azt, hogy a rover (rover) 20-ról 25 kilogrammra halad. A hajtóanyagok és egyéb módosítások hozzáadásával az űrszonda tömege 3250 kilogrammról 3800 kilogrammra nő. Ennek a megnövekedett tömegnek a pályára állításához az eredetileg kiválasztott GSLV Mark II hordozórakétát a GSLV-Mk III verzió váltja fel . Végül 2019 májusának elején az indiai űrügynökség új halasztást jelez. Hivatalosan további ellenőrzésekről van szó, miután az izraeli holdraszálló Beresheet meghibásodott, de egyes indiai média szerint ez a további késés az űrszonda késői módosításainak tudható be. Az indítóablak ekkor július 9. és 16. között van, és a Hold felszínén való leszállás dátuma 2019. szeptember 6. körül lesz. A misszió költségeit becslések szerint 8 milliárd rúpia (102 millió €) lesz.
A Chandrayaan-2 küldetés céljai a következők:
Az összegyűjtött adatok lehetővé teszik számunkra, hogy javítsuk ismereteinket a Hold felszínének domborzatáról, részletesen meghatározzuk a felszínen jelen lévő ásványi anyagokat, valamint a különféle kémiai elemek mennyiségét, tanulmányozzuk az exoszférát (a Hold nagyon vékony légköre) valamint a vízjég és a hidroxilgyökök spektrális jelének kimutatására .
A kiválasztott leszállóhely a Hold déli pólusa közelében található . Az elsődleges helyszín a Déli-sark-Aitken medencétől 350 km-re északra található (70.9˚S, 22.8˚E) a Manzinus C és a Simpelius N kráterek között. A másodlagos hely ugyanazon szélesség felé helyezkedik el a 67, 8˚D koordinátákon, 18,5˚ W. A NASA LRO holdpályájának műszereivel összegyűjtött adatok szerint az egyetlen 15% -nál nagyobb lejtésű terep kráterekhez kapcsolódik, és a teljes terület kevesebb mint 6% -át teszi ki.
A Chandrayaan-2-t India délkeleti partján, a Satish-Dhawan Űrközpontból egy GSLV-Mk III rakéta indítja . 2019. július 15-én technikai probléma következtében 56 perccel a felszállás előtt törölték az első indítási kísérletet. Az indításra végül 2019. július 22-én, GMT 9: 13-kor kerül sor .
Tekintettel a tömeges Chandrayaan-2-re, a GSLV-Mk III hordozórakéta nem képes közvetlenül az űrhajót befecskendezni egy olyan ösvényre, amely a Hold közelébe kerül. A Chandrayaan-2 először 170 × 18 500 kilométeres elliptikus földpályára kerül. Ezt a pályát az űrszonda rakétamotorjainak többszöri felhasználásával fokozatosan emelik . A pálya így ötször módosult július 24-én, 26-án, 29-én, augusztus 2-án és 6-án, végül 276 × 142 975 km-re nőtt . Az utolsó manőver, amelyet augusztus 13-án hajtottak végre, az űrszondát egy olyan pályára helyezi, amelynek apogeája túl van a Holdon (kb. 350 000 kilométerre a Földtől). A Chandrayaan-2 most azon az úton halad, amely közel hozza a Holdhoz. Az űrszonda a Hold közelében, augusztus 20-án, UTC 32 óra 15 perckor érkezik meg, meghajtását 29 perc alatt csökkenti a sebessége, és így beilleszkedik a Hold pályájára. E manőver után az űrhajó olyan pályán kering, amelynek apozelenája 18 072 km-re , a periselén pedig 114 km-re helyezkedik el e csillag felszínétől.
Ahhoz, hogy felkészüljön a leszállás, a Hold pályáján az űrjármű lesüllyeszti az alábbi négy lépésből (augusztus 21. augusztus 28. augusztus 30 és 1 st szeptember ). Az utolsó manőver végén a Chandrayaan-2 gyengén excentrikus, 114 × 128 kilométeres pályán kering. A leszálló szeptember 2-án vált el a keringőtől. Vikram szeptember 3-án még egyszer utoljára csökkenti pályáját azáltal, hogy kétszer rövid ideig használja motorját, hogy a déli pólustól 35 km-es magasságban, a periselén (a Holdhoz legközelebb eső holdpálya pontja) repüljön át a Déli-sark felett. A keringő a maga részéről 96 × 125 kilométeres pályán kering.
Manőverek a Hold indítása és leszállása között (frissítve: 2019.03.09.)Dátum (UTC) | Időjáró motorok |
Delta-V | Végső pálya | Megjegyzés | |
---|---|---|---|---|---|
Az űrszonda elindítása | Július 24 | 170 X 39 120 km | |||
Föld körüli pálya magasság | Július 22 | 48 s. | 230 X 45 163 km | ||
Föld körüli pálya magasság | Július 26 | 883 s. | 251 x 54 829 km. | ||
Föld körüli pálya magasság | Július 29 | 989 s. | 276 x 71 792 km. | ||
Föld körüli pálya magasság | Augusztus 2-a | 646 s. | 277 x 89 472 km. | ||
Föld körüli pálya magasság | Augusztus 6 | 1041 s. | 276 x 142,975 km. | ||
Beillesztés a Hold transzferpályájára | Augusztus 13 | 1203 s. | 276 x 413 600 km. | ||
Beillesztés a Hold pályájára | Augusztus 20 | 1738 s. | 114 km x 18 072 km. | ||
Holdpálya süllyesztés | Augusztus 21-én | 1228 s. | 118 km x 4412 km | ||
Holdpálya süllyesztés | Augusztus 28 | 1190 s. | 179 km x 1 412 km. | ||
Holdpálya süllyesztés | Augusztus 30 | 1155 s. | 124 km x 164 km. | ||
Holdpálya süllyesztés | Szeptember 1 | 52 s. | 119 km x 127 km. | ||
A Vikram Lander eldobása | Szeptember 2 | 52 s. | 119 km x 127 km. | ||
A Vikram pálya leeresztése | Szeptember 3 | 4 mp | 120 km x 109 km. | ||
A Vikram pálya leeresztése | Szeptember 3 | 4 mp | 36 km x 110 km. | ||
Vikram leszállás | Szeptember 6 |
Szeptember 6-án a nap végén a motorokat a haladás irányával ellentétes irányba irányítják, és a vízszintes sebesség nagymértékben csökken, majd az űrszonda megkezdi függőleges süllyedését a leszállóhely felé a Hold. Az ereszkedést autonóm módon hajtják végre a radar és az űrhajó inerciális egysége által szolgáltatott adatok felhasználásával. A forgatókönyv előírta, hogy az ereszkedés végén a kamerával készített képeket valós időben elemezzük, hogy elkerüljük a földi akadályokat. A hajtást szakaszosan kellett elindítani, hogy csökkentse a függőleges sebességet, amelyet teljesen le kellett törölni a talaj felett 4 méterrel. Ezután a hajtást levágták, és az űrszondának szabad esésben kellett esnie és 5 m / s (17 km / h) alatti függőleges sebességgel landolnia. De eltérés figyelhető meg a névleges pályától, miközben az űrszonda még mindig 2 kilométerrel a holdtalaj felett van. Megszakad az érintkezés az űrhajóval, ha néhány száz méterre helyezkedik el a talajtól. Ezt elveszettnek tekintik. Vitathatatlanul a földre zuhant, mint az izraeli Beresheet űrhajó ugyanazon év áprilisában.
A keringő elsődleges küldetése egy évig tart. A lander és a rover, amelynek energiáját napelemek szolgáltatják, várható élettartama egy holdnap (14 földi nap) volt.
A Chandrayaan-2 teljes felszállási tömege 3850 kg, három részből áll:
A keringő a Hindustan Aeronautics Limited által gyártott három tonnás cső alakú műholdszerkezet köré épül . A keringő berendezése egy köbös szerkezetet foglal el, amely a szerkezet alapja köré épül. Az űrszondát a csőszerkezet alja rögzíti indítószerkezetéhez , míg a landerrel való interfész e szerkezet tetején helyezkedik el. Az energiát két, a pályán elhelyezett napelem szolgáltatja, és lítium-ion akkumulátorokban tárolják . A műhold stabilizált 3 tengely segítségével reakció kerekek . A rakéta motor hajtóanyag folyékony bi- hajtóanyagot használnak fokozatosan emelni a pályára a Föld körül, és adja be az űrhajó egy Hold pályáján előtt csökkenti azt, hogy a tengerszint feletti magasság 100 km. Kis reaktorokat használnak a reakciókerék deszaturációjára és a kismértékű korrekciók elvégzésére. A hozzáállás ellenőrzési rendszer használja által szolgáltatott adatok csillagos megtalálók , napenergia érzékelők , gyorsulásmérők és gyrolasers .
A Vikram leszállógép csonka piramis alakú, amelynek középpontját egy henger foglalja el, amelyben a hajtóanyagtartályok és a mechanizmus lehetővé teszi a gép leválasztását a keringőtől. A függőleges paneleket napelemek borítják. A futómű négy lábból áll, és úgy tervezték, hogy egyenetlen terepen stabilitást biztosítson a futómű számára. A Vikram lander 5 motorral 800 newton a tolóerő a fő manőverek és több motor 50 newton tolóerőt, hogy ellenőrizzék a tájékozódás a gép. A fő motorok tolóerejét egy szelep modulálja, amely szabályozza a hajtóanyagok áramlási sebességét. A gép helyzetének meghatározását egy inerciás egység határozza meg, amely 4 girolézert és négy gyorsulásmérőt tartalmaz, két csillag irányzékot. A föld felé közeledve a HDA ( veszélyfelismerés és -elkerülés ) rendszer felhasználja a különféle érzékelők által szolgáltatott adatokat, összehasonlítja azokat a memóriában található információkkal, és ennek megfelelően jár el a motorok működésén. A felhasznált adatokat lézeres magasságmérő és rádiós magasságmérő, lézeres Doppler sebességmérő és két kamera készíti, amelyek képeket készítenek a terepről, és lehetővé teszik a vízszintes sebesség kiszámítását. A földre került napelemek 650 wattot szolgáltatnak számára. A Naptól független energiaforrás hiánya miatt nem úgy tervezték, hogy túlélje a hold éjszakáját (erős hideg), így élettartama 14 nap (egy holdnap időtartama).
A Proveran (rover) ( bölcsesség szanszkrit nyelven ), amelynek tömege körülbelül 25 kg, 6 kerekeken kering. Tervezése az amerikai Sojourner roveren alapul, amelyet a NASA Mars Pathfinder küldetése 1997 júliusában telepített a Mars bolygó felszínére . A rover alváza magában foglalja az összes elektronikát. Az alváz elejéhez rögzített navigációs kamerák által készített sztereó képeket használják a navigációhoz. A Földdel való kommunikáció áthalad a landeren. A napelemek 50 wattot adnak neki. Úgy tervezték, hogy 500 métert tudjon megtenni.
A keringő nyolc tudományos eszközt hordoz:
A leszállógép a következő eszközöket hordozza:
A rover (rover) a maga részéről a következő eszközöket hordozza: