Чандраян-3 успішно сів на поверхню Місяця: чому Індія, на відміну від росії, це здійснила

Версия для печати

Колись цей апарат замислювався як частина спільної місії цих двох країн.

Про йдеться у статті видання meduza.io.

23 серпня о 15:33 за московським часом посадковий модуль «Вікрам» індійської місії «Чандраян-3» здійснив м'яку посадку у південній приполярній області Місяця. Так Індія стала четвертою країною (після СРСР, США та Китаю), яка зуміла посадити космічний апарат на поверхню Місяця; третьою, що благополучно доставила на поверхню місяцехід, що саморухається, — і першою, яка зробила це в районі південного полюса. Індійська організація космічних досліджень (ISRO) обрала крапку між кратерами Богуславського C та Манціні U, на відстані приблизно 100 кілометрів від точки, де з найбільшою ймовірністю мала відбутися м'яка посадка станції «Луна-25». Як Індія спромоглася випередити Росію — країну, що дала старт космічним дослідженням у XX столітті?

Індійська місячна програма колись була частиною спільної з Росією місії, але «Роскосмос» провалив свою частину роботи

У 1990-ті роки співпраця між Росією та Індією у космонавтиці стосувалася створення верхніх щаблів ракет, тобто розгінних блоків. Державний космічний центр імені М. В. Хруничева розробив для ISRO кріогенний (тобто використовує охолоджені компоненти палива) розгінний блок на рідкому водні та рідкому кисні. Блок призначався для індійської ракети GSLV, перший запуск якої відбувся 2001 року.

З початку 2010-х років Індія перейшла на ракети-носії повністю власної розробки, а в 2017-му в країні була випробувана найпотужніша на сьогодні ракета GSLV Mk.III (вона ж LVM3). Співпраця з «Роскосмосом» у 1990-ті дала Індії можливість освоїти технології використання рідкого водню в ракетах, які потім використовувалися і в індійських ракетах, у тому числі в GSLV Mk.III. Для Росії ж кріогенний розгінний блок став останньою закінченою розробкою такого роду.

У 2006 році було ратифіковано угоду між урядами Росії та Індії про співпрацю у галузі дослідження космічного простору в мирних цілях. Конкретні форми цю співпрацю набуло наступного року, коли документ щодо спільних досліджень Місяця підписали керівники космічних агентств Мадхаван Наір та Анатолій Пермінов. Розпочалися роботи за першим спільним міжпланетним проектом — «Чандраян-2» («Місячний корабель» на санскриті). Для Індії ця місія мала стати наступним кроком після запуску (вже запланованого на той момент) першого в історії цієї країни орбітального місячного апарату — щодо простого «Чандраян-1». У рамках проекту з Росією індійська сторона планувала створити ракету-носій GSLV Mk.II, побудувати орбітальний апарат та місяцехід. «Роскосмос», у свою чергу, взяв на себе зобов'язання щодо виробництва місячного посадкового модуля на базі напрацювань НУО ім. Лавочкина. Спільний політ на Місяць заплановано на 2011–2012 роки.

«Чандраян-1» запустили до Місяця у 2008 році, він пропрацював на орбіті супутника 10 місяців та випустив на поверхню ударний зонд. Дані, отримані дистанційними методами з апарату, дозволили підтвердити наявність води у складі місячного ґрунту та визначити бажане місце посадки для другої станції.

До 2010 року роботи з проекту «Чандраян-2» в ISRO йшли вже дуже активно і за графіком, але «Роскосмос» попросив відкласти запуск на 2015 через складності з розробкою посадкового апарату. Тоді, щоб не гаяти часу, в уряді Індії схвалили ідею доопрацювати майже готовий місячний орбітальний апарат і відправити його замість Місяця до Марса — що було зроблено 2013 року. Так побічним ефектом російсько-індійського проекту стало те, що Мангальян (у перекладі з санскриту Марсіанський корабель) дозволив Індії обігнати Китай у марсіанських дослідженнях.

Коли настав 2015 рік, з'ясувалося, що Росія так і не змогла завершити створення посадкового модуля. Крім внутрішніх проблем із розробкою, додалися нові: через введені після приєднання Криму санкції довелося ще й переробляти бортові системи апарату. У цей момент шляхи Росії та Індії розійшлися. Якщо вчені обох країн змогли порозумітися, то уряд Індії остаточно перестали влаштовувати можливості російської космічної промисловості.

Тепер обидва колишні партнери націлили свої місії на південний приполярний регіон Місяця, поставивши перед собою відносно нову для місячних програм мету пошуку води на поверхні (а не з орбіти) та уточнення її концентрації. «Роскосмос» розпочав проект національних місячних станцій «Місяць-25», «Місяць-26» і «Місяць-27», ISRO теж поставила за мету зробити самостійну місію з висадки в районі південного полюса Місяця. Змінившись насправді, індійська місія зберегла свою вихідну назву — «Чандраян-2».

Досягти Місяця Індії вдалося лише з другої спроби

У 2019 році орбітальний апарат «Чандраян-2» разом із посадковим модулем «Вікрам» (у перекладі «Доблесть») та місяцеходом «Праг'ян» («Мудрість») вирушив до Місяця. Посадковий апарат розбився при спробі прилунитися, причому прем'єр-міністр країни Нарендра Моді був присутній у ЦУПі в момент невдалої посадки. Невдача, однак, не підірвала рішучості Індії досягти Місяця — цього року уряд підтримав пропозицію профінансувати другу спробу, яка, як ми тепер знаємо, виявилася успішною.

Місія «Чандраян-3» очікувано схожа на невдалу «Чандраян-2». Як і попередня, вона складається з трьох частин: модуля доставки, посадкового модуля та місяцехода. Однак цього разу замість повноцінного окремого орбітального модуля, який міг би забезпечити зв'язок зі модулем, що було спускається, було вирішено зрізати кути і використовувати простий перелітний руховий модуль, здатний лише доставити «Вікрам» до Місяця. Але навіть на ньому встановлено науковий прилад - він називається SHAPE і використовується для вивчення земної атмосфери з місячної орбіти. Завдання ретрансляції даних із посадкового модуля «Вікрам-2» було перекладено на орбітальний «Чандраян-2», який, на щастя, продовжує працювати у Місяця з 2019 року.

Модуль «Вікрам», що спускається, був покращений виходячи з аналізу невдачі 2019 року, але залишився того ж розміру, що і його попередник. Творці доопрацювали програмне забезпечення, розширили можливості датчиків, посилили опори та удосконалили рухову установку. На «Вікрамі» є камера для позиціонування апарату та камера для визначення та уникнення небезпечних об'єктів на поверхні. На відміну від «Місяця-25», який не мав можливості здійснювати маневри під час посадки (і тому був обмежений у виборі місць примісіння), «Вікрам» умів самостійно виявляти перешкоди та ухилятися від зіткнення з ними — його автоматичні маневри з набором висоти можна. було спостерігати у прямій трансляції. Саме тому для індійського модуля, що спускається, можна було вибирати значно менший п'ятачок для посадки — всього 4 × 4 кілометри (для порівняння: розмір цільового району посадки «Місяця-25» становив 30 на 15 кілометрів, докладніше тут).

Перші місячні кадри від апарату «Чандраян-3». Відео: ANI News

Нова індійська станція стартувала із Землі 14 липня з космодрому Шріхарікота на згадуваній раніше ракеті індійської розробки GSLV Mk.III. Політ до Місяця тривав майже три тижні. У порівнянні з російською «Місяцем-25», індійська місія «Чандраян-3» має більшу загальну масу та меншу тягу основного двигуна, ніж частково пояснюється триваліший політ.

Після успішної посадки «Вікрам» і «Праг'ян» пропрацюють на поверхні (це 69,37 ° пд. ш. 32,35 ° ст. д. нашого супутника) всього один місячний день - 14 з половиною земної доби. Там вони виконуватимуть завдання з вивчення ґрунту, сейсмічної активності та екзосфери. Через відсутність інших джерел енергії, крім сонячних батарей, станція та місяцехід, швидше за все, не переживуть своєї першої місячної ночі.

Посадковий модуль має чотири наукові прилади:

- зонд Ленгмюра RAMBHA призначений для вивчення щільності іонів та електронів у приповерхневій плазмі Місяця;

- ChaSTE буде вимірювати температуру місячного ґрунту в місці посадки;

- ILSA досліджує можливу сейсмічну активність супутника, дані про яку важливі розуміння структури місячної кори;

- масив кутових відбивачів LRA (наданий NASA) дозволить визначати відстані від Землі до Місяця за допомогою лазера.

На шестиколісному місяцеході «Праг'ян» масою 26 кілограм встановлені два прилади:

- рентгенівський спектрометр APXS, призначений для вивчення елементного складу реголіту та каміння навколо місця посадки

- лазерний спектроскоп LIBS, що використовується для визначення хімічного та мінералогічного складу газів, що виділяються при дії лазера на поверхневі породи.

Для забезпечення польоту до Місяця фахівці ISRO використовували не лише дві антени Індійського центру далекого космічного зв'язку (Indian Deep Space Network – IDSN), але й американську мережу далекого космічного зв'язку Deep Space Network, а також європейську Estrack. Це необхідно, щоб зв'язок не переривалася в ті моменти, коли Місяць заходить за обрій: якщо в резерві є інші станції стеження, сигнал просто переходить на одну з тих, що розташовані в тій частині Землі, з якої видно Місяць. Крім того, різні станції можуть дублювати одна одну під час відповідальних операцій. Наприклад, у момент посадки "Вікрама", крім власної антени Індії, використовувалася станція DSS65, розташована в Іспанії.

Європейське космічне агентство готове співпрацювати з місячними місіями різних країн — його мережа використовувалася, зокрема, під час доставки китайцями ґрунту з Місяця на Землю («Чан'є-5»). Раніше планувалося, що й російські станції "Луна-25, 26, 27" також використовуватимуть європейську наземну інфраструктуру зв'язку. Але після 24 лютого 2022 це стало неможливо. У результаті «Місяць-25» у момент маневру переходу на передпосадкову орбіту супроводжували лише російські станції далекого космічного зв'язку («Ведмежі озера», «Байконур», «Уссурійськ» та «Євпаторія») і лише в той час, коли станція перебувала в радіовидимості із території Росії. Невідомо, чи це зіграло якусь роль у невдачі місії російського апарату, але для інженерів можливість цілодобово бути на зв'язку завжди краща, ніж обмеження «переривчастого» сигналу.

Вгорі: поверхня Місяця на скріншоті трансляції з апарату «Чандраян-3». Фото: ISRO / AFP / Scanpix / LETA

• Індія здійснила успішний запуск станції "Чандраян-3" до Місяця
• Індійський "Чандраян-3" сів на Місяць (ВІДЕО)
• Росія поступово стає другорядною космічною державою - ЗМІ