Стартовала миссия "Чандраян-2" с первым индийским луноходом

Сегодня, 22 июля 2019 года, стартовала индийская миссия Chandrayaan-2 ("Чандраян-2"). Она включает орбитальный исследовательский аппарат, стационарный посадочный модуль и луноход. Прилунение в районе Южного полюса Селены запланировано на 7 сентября 2019 года. Индия собирается стать четвёртой страной, осуществившей мягкую посадку на Луну, после СССР, США и Китая.

Кратко расскажем об аппаратах, которые входят в состав миссии.

Во-первых, это орбитальный зонд. Он останется на орбите на высоте ста километров над лунной поверхностью. Траектория его движения пролегает над полюсами Селены. Спутник рассчитан на год активной работы.

Масса аппарата составляет 2379 килограммов. Солнечные батареи будут давать ему один киловатт энергии. На борту зонда находится целый арсенал научных приборов.

Оптическая камера TMC 2 будет составлять карту лунной поверхности с разрешением 5 метров (то есть на её снимках можно будет различить детали размером от пяти метров). Она работает почти во всём диапазоне длин волн света, от 500 нанометров (синий свет) до 700 нанометров (красный свет).

Ещё одна оптическая камера, OHRC, будет снимать район предполагаемой посадки с высоким разрешением в 32 сантиметра. Её главная цель – позволить инженерам убедиться, что площадка подходит для прилунения. Но снимки будут, разумеется, иметь и научную ценность. С её помощью планируется картировать участок площадью 12 х 3 километра.

Рентгеновский спектрометр CLASS будет регистрировать флуоресцентное рентгеновское излучение поверхности Луны. Дело в том, что лунные породы, поглощая приходящее от Солнца жёсткое излучение, переизлучают его в виде рентгеновских лучей. По спектру последних можно определить элементный состав грунта. Спектрометр позволит выявить в лунных породах магний, алюминий, кремний, кальций, титан, железо и натрий.

Прибор XSM в это время будет принимать рентгеновское излучение Солнца и ежесекундно регистрировать его спектр в диапазоне энергий 1–15 килоэлектронвольт. Эта информация будет необходима для анализа данных CLASS, и, разумеется, пригодится астрономам, изучающим нашу звезду.

Инфракрасный спектрометр IIRS будет фиксировать спектр излучения поверхности Селены в диапазоне от 0,8 до 5 микрометров. Прибор обладает высоким спектральным разрешением: он позволяет отличить друг от друга детали спектра с разницей в длине волны всего в 20 нанометров. Это позволит астрономам создать подробную карту распределения минералов и летучих веществ (в частности, воды) в наблюдаемой площадке. Пространственное разрешение этих изображений составит 80 метров.

Радар SAR будет сканировать лунную поверхность в радиодиапазоне. Он поможет составить карты рельефа полярных регионов, в том числе и постоянно затенённых областей, недоступных для оптических камер. Кроме того, прибор определит толщину слоя реголита и содержание воды в лунных породах. Разрешение изображений будет составлять от 2 до 75 метров, а глубина проникновения излучения в грунт – до пяти метров.

Масс-спектрометр CHACE 2 предназначен для изучения экзосферы Луны – её чрезвычайно разреженной газовой оболочки. Он зафиксирует, с какими химическими веществами вступит в контакт орбитальный зонд. Прибор способен "воспринимать" соединения с массами частиц от 1 до 300 атомных единиц массы и отличать друг от друга молекулы, масса которых различается всего на одну такую единицу.

Наконец, орбитальный аппарат несёт на борту радиопередатчик, испускающий сигналы на двух частотах: 8496 мегагерц и 2240 мегагерц. Эти радиоволны будут приняты на Земле. Их анализ поможет определить концентрацию электронов вблизи Луны и изучить, как она меняется со временем.

Расскажем теперь о стационарном посадочном модуле. Он называется Vikram ("Викрам") в честь умершего в 1971 году Викрама Сарабхаи (Vikram Sarabhai), одного из основоположников индийской космической программы.

Масса аппарата составляет 1471 килограммов. Солнечные батареи обеспечивают ему 650 ватт энергии.

Модуль рассчитан на работу в течение одного лунного дня (примерно 14 земных суток). Он способен поддерживать радиосвязь как с орбитальным зондом, так и напрямую с Землёй.

Перечислим научное оборудование "Викрама".

Зонд Ленгмюра RAMBHA будет измерять плотность и температуру электронов вблизи поверхности Луны. Он должен предоставить первую информацию о том, как эта плотность зависит от текущей активности Солнца.

Прибор ChaSTE поможет изучить тепловые свойства лунного грунта. Он будет погружён в реголит на глубину около 10 сантиметров. В пассивном режиме инструмент будет измерять температуру пород на разной глубине. Также предусмотрен активный режим, когда на ChaSTE включается нагреватель. Он поможет измерить теплопроводность местного реголита.

Сейсмограф ILSA будет фиксировать колебания лунного грунта. Он способен регистрировать ускорение, получаемое в результате весьма незначительных и быстрых вибраций: до 100 нанограммов на гигагерц.

Перейдём к роверу Pragyaan ("Прагьян"). Его название происходит от слова, означающего на санскрите "мудрость".

Луноход имеет массу 27 килограммов. Его солнечные батареи обеспечивают мощность 50 ватт. Ровер передвигается с помощью шести колёс. Его миссия также рассчитана на один лунный день. За это время он может удалиться от стационарного модуля на полкилометра. Ровер способен поддерживать радиосвязь только с "Викрамом", а уж тот будет передавать его данные на Землю.

Расскажем о научных приборах "Прагьяна".

Прибор APXS предназначен для определения элементного состава лунных пород. Он содержит радиоактивный кюрий-244, при распаде которого испускаются альфа-частицы и жёсткое электромагнитное излучение. Грунт, поглощающий эти лучи, переизлучает их энергию в рентгеновском диапазоне. Это позволяет изучать его состав с помощью рентгеновской эмиссионной спектроскопии и рентгеновской флуоресцентной спектроскопии.

APXS измерит содержание в лунном грунте всех основных породообразующих элементов, таких как натрий, магний, алюминий, кремний, кальций, титан и железо. Также он способен обнаружить стронций, иттрий и цирконий.

Инструмент LIBS тоже будет фиксировать элементный состав лунного грунта, но другим способом. Мощный лазерный луч будет превращать образцы в плазму. Прибор зарегистрирует спектр излучения этой плазмы, а это позволит определить её состав.

Помимо всего прочего, миссия доставит на Луну лазерные отражатели LRA. Они предназначены для отражения лазерных лучей, посланных с Земли. Это позволит с большой точностью измерить расстояние до Луны и проследить сложное движение нашего естественного спутника.

Миссия "Чандраян-2" продолжает программу исследований, начатую "Чандраяном-1". Напомним, что этот проект включал запуск орбитального модуля и аппарата для жёсткой посадки на Луну. Последний инженеры намеренно разбили о лунную поверхность и дистанционно проанализировали поднявшееся облако пыли. Старт миссии и жёсткая посадка спускаемого аппарата состоялись в 2008 году. В 2009 году связь с орбитальным зондом была потеряна.

К слову, ранее "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) рассказывали о китайской миссии, впервые в мире севшей на обратную сторону Луны. Говорили мы и об израильском зонде, которому не удалось совершить мягкую посадку. Тем временем США объявили о запуске собственной программы по высадке на Селену астронавтов.