• Chandrayaan-3, wystrzelona lipca 2023 roku, dokonała miękkiego lądowania 23 sierpnia 2023 roku w pobliżu południowego bieguna Księżyca, z lądownikiem Vikram i łazikiem Pragyan.
• ChaSTE z lądownika Chandrayaan-3 badał temperaturę gleby do głębokości 10 cm, ujawniając łagodniejsze warunki niż oczekiwano.
• Vikram i Pragyan prowadziły 14 dni pracy na powierzchni i przesłały na Ziemię co najmniej 1100 zdjęć i danych.
• Koszt misji Chandrayaan-3 wyniósł około 75 milionów USD.
• Sukces Chandrayaan-3 uczynił Indie czwartym krajem, który miękko wylądował na Księżycu, i pierwszym, który dotarł do regionu południowego bieguna.
• Mars Orbiter Mission (MOM, Mangalyaan-1) została wystrzelona 5 listopada 2013 roku na rakiecie PSLV-XL.
• MOM miała masę około 1 350 kg na sucho, z około 852 kg paliwa, i niosła pięć instrumentów naukowych: MCC, Lyman-Alpha Photometer, Thermal Imaging Spectrometer, MENCA oraz Sensor Metanu.
• MOM dotarła na orbitę Marsa 24 września 2014 roku, po około 10 miesiącach lotu, będąc pierwszą udaną próbą wejścia na orbitę przy pierwszej próbie ISRO.
• MOM dostarczyła tysiące zdjęć i danych, a misja zaowocowała ponad 35 recenzowanymi artykułami naukowymi, z odkryciami takimi jak obserwacje pogody marsjańskiej i burz pyłowych oraz detekcja argonu i atomowego tlenu na wysokości około 270 km.
• Planowana misja Mangalyaan-2 ma być lądowikiem/łazikiem na Marsa z bezpośrednim wejściem do atmosfery (EDL) bez wcześniejszego wejścia na orbitę, wykorzysta rakietę LVM3, dron-helikopter, a próba lądowania przewidywana jest na około 2030–2031, z najwcześniejszymi oknami startowymi w 2026 roku lub później.

Indyjska misja Chandrayaan-3 (wystrzelona w lipcu 2023 roku) osiągnęła historyczne miękkie lądowanie w pobliżu południowego bieguna Księżyca 23 sierpnia 2023 r. ^[1]. Jej głównymi celami było zademonstrowanie bezpiecznego, precyzyjnego lądowania oraz działania mobilnego łazika prowadzącego badania in-situ na powierzchni Księżyca ^[2]. Misja niosła lądownik (Vikram) oraz sześciokołowego łazika (Pragyan), wyposażonych w instrumenty (np. spektrometry i sondę termiczną) do analizy składu gleby i właściwości powierzchni ^{[3] [4]}. Prawie dwie godziny po lądowaniu ISRO ogłosiło „Udało nam się miękko wylądować na Księżycu! Indie są na Księżycu!” ^[5], czyniąc Indie czwartym krajem, który miękko wylądował na Księżycu oraz pierwszym, który dotarł do regionu południowego bieguna ^[6].

• Cele: Miękkie lądowanie i ruch łazika, demonstracja zaawansowanych technologii nawigacyjnych/czujnikowych ^[7].
• Osiągnięcia: 14 dni pracy na powierzchni (jeden dzień księżycowy) przez Vikram i Pragyan; pierwsze pomiary in-situ w pobliżu południowego bieguna Księżyca; ≥1100 zdjęć i danych wysłanych na Ziemię. Na przykład instrument ChaSTE lądownika badał temperaturę gleby do głębokości 10 cm, ujawniając łagodniejsze warunki, sugerujące, że regiony zboczy polarnych mogą zawierać dostępny lód.
• Wpływ: Misja kosztowała jedynie ok. 75 mln USD ^[8], będąc przykładem oszczędnej innowacyjności ISRO. Sukces misji przyciągnął światową uwagę i wzbudził dumę narodową (Premier Modi określił go jako sukces „całej ludzkości” ^[9]). Misja pobudziła również indyjski sektor kosmiczny: liderzy branży zauważają, że lądowanie „oczekiwanie podniesie sektor prywatnych start-upów kosmicznych w kraju”, gdy rząd otwiera sektor kosmiczny na inwestycje ^[10].

Pierwsza indyjska sonda marsjańska (MOM – Mangalyaan-1)

Wystrzelona 5 listopada 2013 r. na rakiecie PSLV-XL sonda Mars Orbiter Mission (MOM/Mangalyaan-1) Indii była demonstracyjnym orbiterem technologicznym o masie ok. 1 350 kg na sucho (2 960 lb) z ok. 852 kg paliwa ^{[11] [12]}. Jego ładunki naukowe (łącznie ok. 15 kg) obejmowały: Mars Colour Camera (MCC), Lyman-Alpha Photometer, Thermal Imaging Spectrometer, Mars Exospheric Neutral Composition Analyser (MENCA) oraz Sensor Metanu ^[13]. MOM wykorzystywał paliwooszczędną, wielokrotną sekwencję manewrów i dotarł na orbitę Marsa 24 września 2014 r. (po ok. 10 miesiącach) – to pierwsza udana próba wejścia na orbitę przy pierwszej próbie ISRO.

• Charakterystyka techniczna: Kompaktowy orbiter (≈482 kg na sucho, ok. 900 W mocy) z rozkładanymi panelami słonecznymi; początkowo wszedł na wysoce eliptyczną orbitę okołoziemską, by spiralnie oddalić się ku Marsowi ^{[14] [15]}. Sonda niosła 5 instrumentów (patrz lista) do badań powierzchni, atmosfery i egzosfery Marsa ^[16].
• Rezultaty naukowe: MOM przesłała tysiące zdjęć i danych. ISRO raportuje, że MCC wykonała ponad 1100 zdjęć i Atlas Marsa, a misja zaowocowała 35+ recenzowanymi artykułami naukowymi ^[17]. Kluczowe odkrycia obejmują obserwacje pogody marsjańskiej, burz pyłowych i utraty atmosfery: na przykład, MENCA wykrył wysokoenergetyczny („supratermiczny”) argon oraz, wyjątkowo, obecność atomowego tlenu przewyższającego CO₂ na wysokości ok. 270 km podczas sezonu burz pyłowych ^[18]. Sonda mapowała też optyczną grubość atmosfery i chmury ^[19]. Jednym wyzwaniem okazała się niewystarczająca czułość sensora metanu, przez co nie uzyskano danych o obecności metanu ^[20].
• Czas trwania i zakończenie misji: Przewidziana na 6–10 miesięcy, MOM znacznie przekroczyła oczekiwania, działając ok. 8 lat. W 2022 roku ISRO straciło kontakt z sondą (najpewniej wskutek wyczerpania paliwa i baterii podczas długotrwałych zaćmień) ^{[21] [22]}. ISRO nazwało MOM „wyjątkowym osiągnięciem technologicznym i naukowym” w dziedzinie badań planetarnych ^[23].

Tab. 1. Podsumowanie misji Mars Orbiter Mission (Mangalyaan-1) ^{[24] [25]}

Marsjańska misja lądownika (Mangalyaan-2): plany i cele

Bazując na sukcesie MOM oraz technologiach lądowania Chandrayaan-3, ISRO planuje Mangalyaan-2 (Mars Orbiter/Lander Mission), czyli misję z lądownikiem/łazikiem na Marsa. Będzie to pierwsza indyjska próba lądowania na innej planecie, mająca na celu umieszczenie łazika na Marsie oraz prowadzenie badań powierzchniowych ^{[29] [30]}. Planowany jest również marsjański dron-„helikopter”, wzorowany na NASA Ingenuity, by wspierać badania lotnicze ^{[31] [32]}.

• Cele misji: Osiągnięcie miękkiego lądowania na Marsie oraz rozmieszczenie łazika (i być może małego helikoptera) do przeprowadzenia badań in situ. Kluczowe cele obejmują badania geologiczne i atmosferyczne (np. mineralogia, skład atmosfery, analiza pyłu/metanu) oraz poszukiwania wody lub pierścieni pyłowych wokół Marsa ^{[33] [34]}. Według doniesień prasowych, co najmniej cztery instrumenty naukowe są w fazie rozwoju: MODEX (eksperyment pyłowy w marsjańskiej orbicie), RO (radio-okultacja dla pomiarów gęstości neutralnej i elektronowej), EIS (spektrometr jonów energetycznych do badań wiatru słonecznego i utraty atmosfery) oraz LPEX (sonda Langmuira/badanie pola elektrycznego do analizy środowiska plazmowego) ^[35]. Mają one mierzyć strumień pyłu międzyplanetarnego, profile atmosferyczne, populacje jonów i pola elektryczne na Marsie ^[36].
• Konstrukcja misji: Statek kosmiczny (~4,5 t) zostanie wyniesiony przy pomocy ciężkiej rakiety LVM3 (GSLV Mk3) ISRO. Po wejściu na orbitę okołoziemską „etap tranzytu” zabierze „etap zejścia” (lądownik) w podróż na Marsa trwającą kilka miesięcy ^{[37] [38]}. Po dotarciu do Marsa etap zejścia pominie wejście na orbitę marsjańskąi przejdzie bezpośrednio do atmosfery – odważna strategia „bezpośredniego wejścia” ^{[39] [40]}. Wejście w atmosferę odbędzie się z użyciem osłony termicznej, potem nastąpi hamowanie naddźwiękowym spadochronem, a następnie uruchomienie silników rakietowych i dźwigu linowego (sky-crane) do ostatecznego miękkiego lądowania ^{[41] [42]}. Ten scenariusz jest podobny do metody EDL (Entry, Descent, Landing) NASA stosowanej przy łazikach Curiosity/Perseverance, ale bez wcześniejszego wejścia na orbitę. Po lądowaniu zostanie rozłożony mały helikopter przypominający Ingenuity, który będzie służył do zwiadu oraz planowania trasy ^{[43] [44]}.
• Terminy: Nie wyznaczono jeszcze oficjalnej daty startu, ale analitycy wskazują najwcześniejsze możliwe okna na 2026 lub później, a próbę lądowania około 2030–2031 ^{[45] [46]}. (Spekulowano kiedyś o starcie w 2024, ale kluczowe technologie – helikopter, spadochron i sky-crane – są wciąż w fazie rozwijania ^[47].) ISRO wskazuje na poparcie Komisji Kosmicznej i czeka na ostateczną zgodę rządu.
• Miejsce lądowania: Nie zostało jeszcze wybrane, ale przy selekcji priorytetem będzie bezpieczeństwo (płaskie tereny, niewielkie nachylenie) i wartość naukowa (możliwość występowania lodu wodnego, ciekawa geologia). Kandydatami mogą być płaskowyże lub dna kraterów w okolicach równika, podobnie jak w przypadku miejsc NASA Jezero/Isidis. (Poprzednie miejsce lądowania na Księżycu, w ok. 70°S, wybrano ze względu na dobre oświetlenie i cele naukowe ^[48]; podobne kompromisy dotyczą Marsa.) ^{[49] [50]}.
• Innowacje i technologie: Mangalyaan-2 wprowadzi istotne nowe rozwiązania technologiczne:
  • Bezpośrednie wejście EDL: Wejście w atmosferę bez wchodzenia wcześniej na orbitę ^{[51] [52]}, wymagające wytrzymałej osłony termicznej i precyzyjnej synchronizacji zdarzeń.
  • Sky-crane i retroproporcja: Zasilany silnikami etap lądowania, aby opuszczać łazik na powierzchnię, podobnie jak mechanizm sky-crane w Curiosity/Perseverance ^{[53] [54]}.
  • Dron-helikopter: Wielowirnikowy zwiadowca powietrzny (pierwszy indyjskiego pochodzenia pojazd powietrzny poza Ziemią) ^{[55] [56]}.
  • Zaawansowane spadochrony: Naddźwiękowe spadochrony wysokiej wydajności do wejścia w atmosferę Marsa.
  • Wytrzymały łazik: Łazik z napędem na wszystkie koła i instrumentami do analizy gleby (np. spektrometry podobne do LIBS/APXS z Chandrayaan-3 ^[57]).
  • Nawigacja autonomiczna: Udoskonalone kamery wykrywania zagrożeń i algorytmy dla bezpiecznego lądowania.
  • Napęd: Użycie rakiety LVM3 gwarantuje odpowiedni margines masowy; możliwe są także nowe ulepszenia SLV3 (np. rozwój rakiety klasy 30-tonowej dla Gaganyaan ^[58]).
• Partnerstwa międzynarodowe: ISRO tradycyjnie współpracuje z innymi (np. NASA dostarczyła Lunar Laser Retroreflector na Chandrayaan-3 ^[59]). W przypadku Mars 2 współpraca międzynarodowa może obejmować wymianę danych i wsparcie śledzenia. Na przykład indyjska sieć deep space często współpracuje z DSN NASA lub ESTRACK ESA w zakresie śledzenia misji. Dotąd nie ogłoszono udziału zagranicznych instrumentów, ale światowe zainteresowanie jest wysokie. (Warto wspomnieć, że chiński orbiter/lądownik Tianwen-1 w 2021 roku prowadził podobne eksperymenty naukowe, a indyjska misja może dzielić się danymi z międzynarodową społecznością marsjańską).
• Budżet i finansowanie: ISRO nie ogłosiło jeszcze publicznie kosztów misji. Dla porównania, MOM kosztował 450 crore INR (74 mln USD) ^[60]. Ze względu na większą złożoność lądownika/łazika, Mangalyaan-2 będzie droższy, lecz ISRO prawdopodobnie zachowa optymalizację kosztową. Dla porównania Chandrayaan-3 (~3900 kg) kosztował tylko ok. 75 mln USD ^[61]. Byli pracownicy ISRO podkreślają, że Indie potrafią „osiągać więcej za mniej” w programach kosmicznych ^{[62] [63]}. (Indyjski budżet kosmiczny jest skromny – ok. 1,5 mld USD/rok – co sprawia, że efektywność kosztowa jest kluczowa).
• Wypowiedzi urzędników: Przewodniczący ISRO S. Somanath (inżynier lotniczy) podkreślał „nadzwyczajne osiągnięcia” Indii w misjach międzyplanetarnych ^[64]. Po sukcesie Chandrayaan-3 żartował, „Nikt na świecie nie robi tego tak, jak my” przy minimalnych nakładach ^[65]. Podczas niedawnej konferencji władze ISRO omówiły plan lądownika marsjańskiego, podkreślając złożoność „odważnej” misji bezpośredniego lądowania ^{[66] [67]}. Przekazy medialne cytują ISRO, które mówi, że sukces umieściłby Indie „w elitarnym gronie” (wraz z USA, Rosją i Chinami) państw zdolnych do lądowania na Marsie ^{[68] [69]}.
• Porównanie z innymi misjami marsjańskimi: Jeśli się powiedzie, Mangalyaan-2 będzie pierwszą indyjską misją na powierzchnię Marsa, plasując Indie wśród nielicznych państw z takim osiągnięciem. (Dotychczas tylko Związek Radziecki (Mars 3, 1971), USA (Vikings, Mars Pathfinder, MER-y, MSL, Perseverance) i Chiny (Tianwen-1/Zhurong w 2021) uzyskały miękkie lądowania na Marsie ^{[70] [71]}.) W odróżnieniu od amerykańskich wielomiliardowych łazików (np. Perseverance, ok. 2,7 mld USD) czy chińskiego dużego lądownika/łazika Tianwen, indyjska misja spróbuje podobnych wyzwań znacznie taniej. Misja wykorzysta innowacje NASA (sky-crane z Curiosity) i rozwinie doświadczenia misji ESA/Roskosmosu ExoMars. W ten sposób Indie wniosą istotny wkład do międzynarodowej eksploracji Marsa (por. np. orbiter Hope ZEA, MAVEN NASA itd.).
• Oczekiwane korzyści: Naukowo misja dostarczy danych z powierzchni dotyczących marsjańskiej geologii, ucieczki atmosfery, dystrybucji pyłu i lodu wodnego oraz potencjalnych biosygnatur – rozwijając naszą wiedzę o historii i możliwości istnienia życia na Marsie. Technologicznie opanowanie lądowania na Marsie podniesie możliwości Indii w zakresie ciężkich wynoszeń i robotyki. Ekonomicznie i społecznie misja ma pobudzić sektor zaawansowanych technologii (korzyść dla startupów i dostawców ^[72]) i inspirować rozwój edukacji STEM. Politycznie misja wpisuje się w narodową wizję (np. uczynić z Indii globalnego lidera technologii kosmicznych do 2047 ^[73]). Całościowo udane lądowanie na Marsie byłoby milowym krokiem, torującym drogę dla przyszłych misji powrotnych czy załogowych.

Źródła: Komunikaty i strony ISRO ^{[74] [75] [76]}; doniesienia medialne (Space.com, Times of India, India Today, Hindustan Times, Reuters) ^{[77] [78] [79] [80]} i inne. Zawierają one szczegółowe cele misji, plany techniczne, dane budżetowe oraz oficjalne wypowiedzi.

References

1. www.space.com, 2. www.isro.gov.in, 3. www.isro.gov.in, 4. indianexpress.com, 5. www.space.com, 6. www.space.com, 7. www.isro.gov.in, 8. www.reuters.com, 9. www.space.com, 10. www.reuters.com, 11. science.nasa.gov, 12. science.nasa.gov, 13. science.nasa.gov, 14. en.wikipedia.org, 15. science.nasa.gov, 16. science.nasa.gov, 17. www.isro.gov.in, 18. www.isro.gov.in, 19. www.isro.gov.in, 20. www.space.com, 21. www.space.com, 22. www.space.com, 23. www.space.com, 24. science.nasa.gov, 25. science.nasa.gov, 26. science.nasa.gov, 27. www.isro.gov.in, 28. science.nasa.gov, 29. www.indiatoday.in, 30. idrw.org, 31. timesofindia.indiatimes.com, 32. www.space.com, 33. www.space.com, 34. www.hindustantimes.com, 35. www.hindustantimes.com, 36. www.hindustantimes.com, 37. www.indiatoday.in, 38. timesofindia.indiatimes.com, 39. www.indiatoday.in, 40. timesofindia.indiatimes.com, 41. timesofindia.indiatimes.com, 42. www.indiatoday.in, 43. timesofindia.indiatimes.com, 44. www.space.com, 45. idrw.org, 46. www.space.com, 47. www.space.com, 48. indianexpress.com, 49. www.space.com, 50. www.indiatoday.in, 51. timesofindia.indiatimes.com, 52. www.indiatoday.in, 53. timesofindia.indiatimes.com, 54. www.indiatoday.in, 55. timesofindia.indiatimes.com, 56. www.space.com, 57. indianexpress.com, 58. orbitaltoday.com, 59. www.isro.gov.in, 60. orbitaltoday.com, 61. www.reuters.com, 62. www.reuters.com, 63. www.space.com, 64. www.space.com, 65. www.reuters.com, 66. www.indiatoday.in, 67. timesofindia.indiatimes.com, 68. idrw.org, 69. www.space.com, 70. idrw.org, 71. www.space.com, 72. www.reuters.com, 73. orbitaltoday.com, 74. www.isro.gov.in, 75. www.isro.gov.in, 76. science.nasa.gov, 77. www.space.com, 78. www.indiatoday.in, 79. www.hindustantimes.com, 80. www.reuters.com