Индия собирается совершить первую в истории высадку на Луну

В среду, 23 августа, миссия Индийской организации космических исследований (ISRO) Chandrayaan-3 отправит свой посадочный модуль и вездеход на поверхность Луны.

Как следует из названия, это уже третья миссия. в рамках индийской программы исследования Луны. Различные проблемы коснулись двух предыдущих спутников Chandrayaan, поэтому официальные лица Индийского космического агентства будут надеяться на полностью успешную миссию на этот раз.

Так что же будет делать Chandrayaan-3? У нас уже есть несколько хороших изображений лунной поверхности, сделанных камерой посадочного модуля, которые показывают успешное отделение от двигательного модуля — той части, которая остается на лунной орбите. Но главная задача посадочного модуля и марсохода — показать, что ISRO может успешно совершить мягкую посадку на Луну.

Спускаемый аппарат содержит четыре основных научных прибора, в том числе тепловые и атмосферные приборы, а также лазерный массив ретрорефлекторов. Эти отражатели используются для измерения расстояния до Луны от Земли с высокой степенью точности.

По сути, мощный лазер направляется в сторону Луны, и измеряется время, необходимое для того, чтобы световой импульс достиг Луны и отразился обратно на Землю. Зная скорость света, затраченное время (примерно 2,5 секунды туда и обратно) дает нам расстояние. Посадочный модуль также сможет измерять лунотрясения, слабую сейсмическую активность, которая происходит ежемесячно.

Скорость, с которой волны движутся по Луне, можно использовать для определения ее плотности, и есть надежда, что больше могут быть рассчитаны точные значения глубины лунной коры (ее самого внешнего слоя).

Марсоход также содержит пакеты научных инструментов. Его основное внимание уделяется определению состава лунной поверхности с помощью рентгеновской спектрометрии.

Предыдущие полеты

Первая миссия в рамках программы, Chandrayaan-1, была запущена в 2008 году. Обе последующие миссии имеют общее технологическое наследие с этим оригинальным космическим кораблем. Он состоял из спутника и зонда, предназначенного для удара о поверхность на высокой скорости.

За первый год запланированной эксплуатации спутник дал некоторые новаторские результаты, включая картографирование Луны в диапазоне длин волн. Он стремился определить состав лунной поверхности, сосредоточив внимание на таких элементах, как кальций, магний и железо.

Однако, пожалуй, наиболее успешный результат был получен в сочетании с бортовым лунным зондом. Это был планетарный пенетратор, представляющий собой небольшое количество инструментов, упакованных в алюминий для защиты, которые затем стреляли по поверхности.

План состоял в том, чтобы подготовить более поздний луноход, но зонд также позволил орбитальному аппарату обнаружить жидкую воду на лунной поверхности. Долгое время считалось, что вода существует в виде льда, спрятанного в затененных кратерах на полюсах Луны.

В результате высокоскоростного удара пенетратора большое количество частиц с лунной поверхности было выброшено в атмосферу. Анализируя, как солнечный свет рассеивается этими частицами, можно определить их химический состав.

Миссия «Чандраян-1» была признана успешной, несмотря на то, что только в середине запланированного срока миссии связь был потерян.

Намерение второй миссии Chandrayaan состояло в том, чтобы доставить посадочный модуль и марсоход на поверхность Луны. Орбитальный аппарат достиг Луны в 2019 году и через две с половиной недели сбросил на поверхность объединенный посадочный модуль Vikram и ровер Pragyan.

К сожалению, в инциденте, аналогичном тому, что наблюдался с Chandrayaan-1, связь была потеряна. и общая масса почти 1,5 тонны — примерно вес легкового автомобиля — врезалась в поверхность.

В третий раз повезло

Сможет ли эта третья миссия избежать очевидного проклятия, которое преследовало предыдущие две? Пока все выглядит очень обнадеживающе. Миссия была запущена 14 июля 2023 года и в настоящее время все еще поддерживает связь с Землей спустя пять недель.

Однако развертывание посадочного модуля и вездехода станет настоящим испытанием. В случае успеха это будет означать, что Индия станет лишь четвертой страной, у которой есть рабочий луноход на поверхности Луны, после Советского Союза, США и Китая.

Это значительно улучшит ее репутацию в сфере научных космических запусков, и потенциально дает агентству больше рычагов для финансирования планирования будущих миссий.

Важной частью этой миссии также является стоимость 75 миллионов долларов США (59 миллионов фунтов стерлингов) — исключительно низкий бюджет для исследовательской миссии. покинуть Землю. Это сопоставимо со стоимостью запуска SpaceX Falcon 9.

Стоит сравнить эту стоимость с недавней миссией НАСА Artemis, в которой запланированные будущие затраты на запуск составляют 800 миллионов долларов США (629 миллионов фунтов стерлингов), а не чтобы упомянуть затраты на разработку в размере 13,1 миллиарда долларов (10,3 миллиарда фунтов стерлингов) за последние 20 лет.

Орбитальный аппарат «Чандраян-2» все еще работает на орбите вокруг Луны. Это означает, что у Чандраян-3 есть варианты на случай, если что-то пойдет не так, поскольку другой спутник может действовать как резервная коммуникационная платформа, снижая вероятность провала миссии.

В случае успеха, результаты как посадочного модуля, так и марсохода помогут ученым разведать будущие места посадки на Луну и потенциальные местоположения лунных баз. Знание места посадки важно для любых более крупных сооружений, так как вероятность ошибки намного меньше из-за более высоких затрат.

Возможность строить сооружения из местных ресурсов, таких как лунный бетон, с использованием лунного грунт как цементоподобный строительный материал — отличный способ уменьшить массу, которую необходимо запустить с Земли. Но для этого также требуется, чтобы нужный материал находился поблизости.

Лично я надеюсь на успех Chandrayaan-3, поскольку все больше и больше кажется, что частные компании конкурируют за выполнение космических миссий и исследования.

Поскольку основной конечной целью является коммерческая цель (туризм или сбор ресурсов), вполне вероятно, что это научное открытие будет опущено, отброшено на второй план или даже будет затруднено.

Таким образом, каждый успех космического агентства означает больше бесплатных данных как для научного сообщества, так и для общественности.

Иэн Уиттакер, старший преподаватель физики, Университет Ноттингем Трент

Эта статья перепечатана из The Conversation под лицензией Creative Commons. Прочтите исходную статью.