Описание миссии Chandrayaan 2

Уже через несколько месяцев ожидается запуск второго за последние несколько лет космического аппарата, целью которого является посадка на Луну. Ровно четыре года назад на Луну, впервые с 1976 года, отправилась китайская миссия «Чанъэ-3» (Chang’e 3). А на март 2018 года запланирован запуск индийской миссии «Чандраян-2» (Chandrayaan 2).

«Чандраян-2» будет состоять из орбитального и посадочного аппаратов. Последний также будет нести на себе маленький луноход. На первоначальных этапах разработки миссии предполагалось, что индийский луноход будет доставлен на спутник Земли на российской посадочной платформе «Луна-Ресурс», однако после переноса российской миссии на 2020-е годы от этого плана Индия отказалась. Она самостоятельно занялась разработкой и орбитального модуля, посадочного аппарата. На эту работу у Индийского космического агентства ушло около четырех лет. В наследство от совместного проекта осталось намерение совершить посадку вблизи южного полюса Луны.

Для запуска миссии будет использована ракета-носитель GSLV Mk II, первый успешный полет которой состоялся в 2014 году. Ракета способна выводить до 5 т на низкую орбиту Земли или до 2,5 т на геопереходную. Такая грузоподъемность существенно ограничивает максимальную массу лунной миссии. Общая масса «Чандраяна 2» при запуске составит 3,25 т. Он будет выведен на эллиптическую опорную орбиту, после чего начнет длительную программу подъема апогея собственными двигателями. Аналогичные операции у марсианской миссии «Мангальян» (Mangalyaan) заняли три недели.

Когда апогей орбиты космического аппарата превысит радиус орбиты Луны, он выполнит маневр для перехода на ее орбиту, а затем будет скруглять свою орбиту до круговой с высотой около 100 км. После достижения этой высоты посадочная платформа отделится от спутника и начнет самостоятельный полет к Луне, а сам орбитальный зонд приступит к научным наблюдениям.

После отделения от спутника посадочная платформа начнет торможение, который снизит ее высоту до 18 км. Последующие посадочные операции разделены на три этапа. Первый этап – «фаза грубого торможения», при котором снижение высоты продолжится без контроля за параметрами поверхности. Он продлится до 7 км. С высоты 7 км («фаза уточненного торможения») камера на посадочном аппарате начнет съемку поверхности, которая позволит уточнить относительное положение аппарата и скорость снижения. Бортовой компьютер автоматически скорректирует маршрут, чтобы попасть в заданный район. Станция зависнет в высоте 100 м над точкой посадки, после чего приступит к заключительному этапу снижения. На нем будет задействована система определения опасных участков (крупных камней и провалов) для выбора конечной точки посадки.

Луноход должен быть спущен с посадочной платформы через короткое время после приземления.

Орбитальный аппарат миссии «Чандраян-2» похож на первую исследовательскую станцию Индии – лунный спутник «Чандраян-1». Аппарат должен будет проработать один год на орбите Луны. Его масса составит 1,4 т, и он будет нести на себе больше всего научной аппаратуры. Набор инструментов спутника включает камеру высокого разрешения OHRC, стереокамеру для топографического картирования Луны TMC-2, рентгеновские спектрометры CLASS и XSM для поиска определенных химических элементов (магния, алюминия, кремния, кальция, титана, железа) на поверхности Луны. Также на спутнике установлен нейтронный масс-спектрометр ChASE-2, инфракрасный спектрометр IIRS и радар SAR, работающий в диапазоне 1-4 ГГц.

Посадочный аппарат имеет форму усеченной пирамиды. Его масса составляет 1,25 т. Двигательная система состоит из четырех маршевых двигателей общей тягой 3,2 кН (330 кгс) и восьми двигателей контроля высоты и ориентации тягой 50 Н (5,1 кгс) каждый. Платформа будет напрямую передавать информацию в приемный центр на Земле при помощи поворотной двусторонней антенны, работающей в S-диапазоне. Ожидаемый срок активного существования аппарата – один лунный день, т.е. приблизительно 14 земных суток.

На посадочной платформе будет установлено три инструмента: ILSA для изучения лунотрясений и любой активности эндосферы Луны, ChaSTE для изучения температурных условий и RAMBHA для измерения плотности приповерхностной плазмы.

Луноход имеет массу всего 20 кг. Как и платформа, он должен будет проработать только до наступления первой лунной ночи. На нем будут установлены навигационная стереокамера и два научных инструмента: активный индуцирующий спектрометр LIBS и рентгеновский альфа-спектрометр APIXS. Первый предназначен для поиска легких, второй – для поиска тяжелых химических элементов в поверхностном слое лунного реголита.

Источник: kosmolenta.com