LIM Center, Aleje Jerozolimskie 65/79, 00-697 Warsaw, Poland
+48 (22) 364 58 00

Лунний успіх ІSRO (Чандраян-3) та імпульс для дослідження Марса

Лунний успіх ІSRO (Чандраян-3) та імпульс для дослідження Марса

ISRO’s Lunar Success (Chandrayaan-3) and Momentum for Mars Exploration

Індійська місія Chandrayaan-3 (запущена у липні 2023 року) здійснила історичну м’яку посадку біля південного полюса Місяця 23 серпня 2023 року space.com. Основними цілями були демонстрація безпечної, точної посадки та використання мобільного ровера для проведення наукових досліджень на місячній поверхні isro.gov.in. У місії використовували посадковий модуль (Vikram) і шестиколісний ровер (Pragyan), обладнаний приладами (напр., спектрометри та термозонд) для аналізу складу ґрунту та властивостей поверхні isro.gov.in indianexpress.com. Майже через дві години після приземлення ISRO оголосило: “Ми здійснили м’яку посадку на Місяць! Індія на Місяці!” space.com, зробивши Індію четвертою країною, що здійснила м’яку посадку на Місяці, та першою, яка досягла південного полярного регіону space.com.

  • Мета: М’яка посадка і рух по поверхні, демонстрація сучасних технологій навігації/сенсорики isro.gov.in.
  • Досягнення: 14-денна робота на поверхні (одна місячна доба) модуля Vikram і ровера Pragyan; перші вимірювання in-situ біля південного полюса; ≥1100 знімків та великий обсяг даних. Наприклад, пристрій ChaSTE на посадковому модулі виміряв температуру ґрунту на глибині до 10 см, виявивши помірніші умови, що вказує на можливу наявність легкодоступного льоду у полярних схилах.
  • Вплив: Місія коштувала лише близько $75 млн reuters.com, що ілюструє ощадливий інноваційний підхід ISRO. Вдале завершення місії викликало світову увагу та гордість нації (Прем’єр-міністр Моді заявив, що це досягнення “належить усьому людству” space.com). Місія також дала поштовх космічній індустрії Індії: лідери галузі відзначають, що посадка “очікується підсилить приватний космічний сектор країни”, оскільки уряд відкриває галузь для інвестицій reuters.com.

Перший індійський зонд на Марсі (MOM – Mangalyaan-1)

Запущена 5 листопада 2013 року на ракеті PSLV-XL, перша індійська орбітальна місія до Марса (MOM/Mangalyaan-1) була апаратом для демонстрації технологій, масою ~1 350 кг без пального (2 960 фунтів) з ~852 кг пального science.nasa.gov science.nasa.gov. Її наукові прилади (разом ~15 кг) включали кольорову камеру для Марса (MCC), ліман-альфа фотометр, спектрометр теплового зображення, аналізатор складу марсіанської екзосфери (MENCA) і сенсор метану science.nasa.gov. MOM скористалася паливоощадною, багатоступеневою траєкторією та прибула на орбіту Марса 24 вересня 2014 року (приблизно через 10 місяців) – перше успішне входження в орбіту Марса в історії ISRO з першої спроби.

  • Технічні особливості: Компактний орбітер (≈482 кг без пального, ~900 Вт потужності), із сонячними панелями; спочатку вийшов на сильновитягнуту орбіту Землі, звідки вирушив до Марса en.wikipedia.org science.nasa.gov. Він ніс 5 приладів (див. перелік) для дослідження поверхні Марса, атмосфери та екзосфери science.nasa.gov.
  • Наукові результати: MOM повернула тисячі знімків і великий масив даних. За даними ISRO, MCC створила понад 1 100 зображень і Атлас Марса, також було опубліковано понад 35 рецензованих наукових статей isro.gov.in. Серед ключових відкриттів — спостереження марсіанської погоди, пилових бур, втрат атмосфери: наприклад, MENCA виявила високоенергетичний (“супратермічний”) аргон і неочікувано зафіксувала більшу кількість атомарного кисню, ніж CO₂ на висоті ~270 км у сезон пилових бур isro.gov.in. Також карту оптичної товщини атмосфери та хмарних структур isro.gov.in. Однак виникла проблема: чутливість сенсора метану виявилася недостатньою для виявлення метану на Марсі, тому таких даних не отримали space.com.
  • Тривалість та завершення місії: Розрахована на 6–10 місяців, MOM значно перевершила очікування, пропрацювавши приблизно 8 років. У 2022 році ISRO втратила зв’язок з апаратом (ймовірно, через вичерпання пального і розряд акумуляторів під час тривалих затемнень) space.com space.com. ISRO назвала MOM “вражаючим технологічним і науковим досягненням” у планетарних дослідженнях space.com.

Таблиця 1. Короткий опис марсіанської орбітальної місії (Mangalyaan-1) science.nasa.gov science.nasa.gov

ПараметрЗначення
Дата запуску (UT)5 листопада 2013, 09:08
Ракета-носійPSLV-XL (Polar Satellite Launch Vehicle)
Маса апарата (з паливом/без пального)~1 350 кг (включаючи ~852 кг пального)
Ціль / Вихід на орбітуМарс (24 вересня 2014, аероцентрична орбіта)
Термін служби (розрахунковий/фактичний)6–10 місяців / ~8 років
Живлення~800 Вт (сонячні панелі)
Наукові інструментиКольорова камера Марса, ліман-альфа фотометр, тепловий ІЧ-спектрометр, MENCA, сенсор метану science.nasa.gov
ДосягненняПерший азійський орбітер біля Марса; 1100+ зображень; >35 наукових статей isro.gov.in science.nasa.gov

Марсіанська посадкова місія (Mangalyaan-2): плани та цілі

На основі успіху MOM і посадкових технологій Chandrayaan-3 ISRO планує Mangalyaan-2 (орбітальний апарат/посадкова місія на Марс), місію зі спуском модуля і ровера на Марс. Це буде перша спроба Індії здійснити посадку на іншій планеті з ціллю доставити ровер і виконати дослідження поверхні indiatoday.in idrw.org. Також у планах — запуск марсіанського “гелікоптера”-дрону, подібно Ingenuity NASA, для допомоги в аерозйомках timesofindia.indiatimes.com space.com.

  • Цілі місії: Досягти м’якої посадки на Марсі й висадити ровер (а можливо, й невеликий гелікоптер) для проведення наукових досліджень на місці. Основні завдання: геологічні та атмосферні дослідження (наприклад, мінералогія, склад атмосфери, аналіз пилу/метану) і пошук води або пилових кілець навколо Марса space.com hindustantimes.com. За повідомленнями преси, принаймні чотири наукові інструменти перебувають у розробці: MODEX (Mars Orbit Dust Experiment), RO (Radio Occultation для визначення нейтральної/електронної щільності), EIS (Energetic Ion Spectrometer для дослідження сонячного вітру та втрати атмосфери) і LPEX (Langmuir Probe/E-field для вивчення плазмового середовища) hindustantimes.com. Вони мають вимірювати потік міжпланетного пилу, профілі атмосфери, іонні популяції та електричні поля на Марсі hindustantimes.com.
  • Конструкція місії: Космічний апарат (~4,5 т) буде запущено на важкій ракеті LVM3 (GSLV Mk3) ISRO. Після виходу на орбіту Землі “крейсерський модуль” доставить “посадковий модуль” (спускаємий апарат) до Марса протягом декількох місяців indiatoday.in timesofindia.indiatimes.com. По прибуттю спускаємий модуль омине вихід на орбіту Марса і відразу зануриться в атмосферу — смілива стратегія “прямого входу” indiatoday.in timesofindia.indiatimes.com. Вхід у атмосферу буде здійснений із застосуванням теплозахисту, потім гальмування надзвуковим парашутом, а далі — ретроракетами та скай-крейном для фінальної м’якої посадки timesofindia.indiatimes.com indiatoday.in. Ця послідовність нагадує EDL (Entry, Descent, Landing) місії NASA Curiosity/Perseverance, але без виходу на орбіту. Після посадки невеликий гелікоптер (схожий на Ingenuity) використають для розвідки місцевості та допомоги у плануванні маршруту timesofindia.indiatimes.com space.com.
  • Терміни: Офіційної дати запуску поки не визначено, але аналітики вважають, що найближчі вікна — 2026 рік або пізніше, а спроба посадки — близько 2030–2031 idrw.org space.com. (Старт у 2024 р. раніше припускався, але критичні технології (гелікоптер, парашут, скай-крейн) ще у розробці space.com.) ISRO повідомила про підтримку Спейс-комісії та чекає остаточного схвалення урядом.
  • Місце посадки: Конкретно не обрано, але підбір буде орієнтований на безпеку (рівна територія, невеликий нахил) і науковий інтерес (ймовірна вода-лід, геологія). Ймовірні кандидати — район екваторіального плато або дно кратерів, що подібно до місць NASA Jezero/Isidis. (Попередня місячна посадка (~70°S) обиралася через освітлення й науковий інтерес indianexpress.com; подібні компроміси — і для Марса.) space.com indiatoday.in.
  • Інновації та технології: Mangalyaan-2 впровадить ключові нові технології:
    • Прямий EDL (вхід-спуск-посадка): Вхід до атмосфери без попереднього виходу на орбіту timesofindia.indiatimes.com indiatoday.in, що потребує надійного теплозахисту і дуже точного таймінгу.
    • Скай-крейн та ретроракетна посадка: Застосування силового спускаємого модуля для опускання ровера за аналогією до скай-крейнів Curiosity/Perseverance timesofindia.indiatimes.com indiatoday.in.
    • Гелікоптер-дрон: Багатороторний літальний апарат для аеророзвідки (перший індійський літальний апарат за межами Землі) timesofindia.indiatimes.com space.com.
    • Удосконалені парашути: Надзвукові, високо-ефективні парашути для входу в атмосферу Марса.
    • Потужний ровер: Мобільний всюдихід з приладами для аналізу ґрунтів (наприклад, спектрометри на основі LIBS/APXS Chandrayaan-3 indianexpress.com).
    • Автономна навігація: Покращені камери та алгоритми для виявлення перешкод і безпечного приземлення.
    • Ракетна техніка: Використання LVM3 забезпечить необхідний запас маси; можливі також удосконалення нової SLV3 (наприклад, розробка носія Gaganyaan класу 30-тонників orbitaltoday.com).
  • Міжнародне співробітництво: ISRO традиційно співпрацює з іншими країнами (наприклад, NASA надала лазерний ретрорефлектор на Chandrayaan-3 isro.gov.in). Для Mars 2 можлива міжнародна співпраця у вигляді обміну даними й підтримки відстеження. Наприклад, мережа далекого космосу ISRO часто працює разом із NASA DSN чи ESA ESTRACK. На сьогодні іноземних наукових приладів офіційно не оголошено, але міжнародний інтерес високий. (Зокрема, китайський апарат Tianwen-1 у 2021 році здійснив подібні дослідження, і Індія може обмінюватися даними із міжнародною марсіанською спільнотою.)
  • Бюджет та фінансування: ISRO не оприлюднила оціночної вартості місії. Для порівняння: MOM коштувала Rs 450 крорів ($74 млн) orbitaltoday.com. Враховуючи складність посадкового модуля та ровера, Mangalyaan-2 буде дорожчою, але ISRO традиційно утримує витрати низькими. Для порівняння: Chandrayaan-3 (~3 900 кг) коштував близько $75 млн reuters.com. Колишні посадовці ISRO наголошують, що Індія “робить більше за менші кошти” у космосі reuters.com space.com. (Сам бюджет космічної програми Індії — скромний: близько $1,5 млрд/рік — тому ефективність коштів є основною вимогою.)
  • Заяви посадовців: Голова ISRO С. Соманат (аерокосмічний інженер) неодноразово наголошував на “вражаючих досягненнях” Індії у міжпланетних місіях space.com. Після Chandrayaan-3 він сказав: “Ніхто у світі не може так, як ми, і за такий бюджет” reuters.com. На останній конференції керівники ISRO презентували план посадки на Марс, підкресливши складність “сміливої” місії з прямою посадкою indiatoday.in timesofindia.indiatimes.com. Преса цитує заяви ISRO, що у разі успіху Індія увійде “до еліти” (США, Росія, Китай), здатних висаджувати апарати на Марс idrw.org space.com.
  • Порівняння з іншими марсіанськими місіями: Якщо місія пройде успішно, Mangalyaan-2 стане першою місією Індії з посадкою на поверхню Марса й приєднається до небагатьох країн, які це здійснили. (На сьогодні лише СРСР (1971, Mars 3), США (Vikings, Mars Pathfinder, MERs, MSL, Perseverance) та Китай (Tianwen-1/Zhurong, 2021) здійснювали м’які посадки на Марсі idrw.org space.com.) На відміну від мільярдних роверов NASA (наприклад, Perseverance, ~$2.7 млрд) чи великих китайських Tianwen, місія Індії намагається аналогічне реалізувати економніше. Вона візьме за основу інновації NASA (скай-крейн, як у Curiosity), наслідує підхід ESA/Roscosmos ExoMars і зробить внесок у всесвітнє дослідження Марса (див. UAE Hope orbiter, NASA MAVEN тощо).
  • Очікувані переваги: Науково місія дасть “грунтовні” дані про геологію, втрату атмосфери, розподіл пилу й водяного льоду на Марсі, потенційні біосигнатури — все це наблизить нас до розуміння історії й населеності Марса. Технологічно вона підніме рівень індійських важко-космічних і робототехнічних можливостей. З економічної і соціальної точки зору — місія очікувано підштовхне розвиток високотехнологічної індустрії (особливо стартапів і постачальників reuters.com) та надихне STEM-освіту. У політичному плані — це відповідає національному курсу (зокрема, зробити Індію лідером космічної сфери до 2047 року orbitaltoday.com). Загалом, успішний посадковий апарат стане величезним кроком для майбутніх місій зі зразково-ретурн або навіть пілотованих польотів.

Джерела: Офіційні прес-релізи й сторінки ISRO isro.gov.in isro.gov.in science.nasa.gov; інформація ЗМІ (Space.com, Times of India, India Today, Hindustan Times, Reuters) space.com indiatoday.in hindustantimes.com reuters.com тощо. Ці джерела містять детальні цілі місії, технічні плани, бюджетні показники та офіційні заяви.

Tags: , ,