Пуск ракеты-носителя LVM3 M4 (ранее известной как GSLV Mk.III) со второй пусковой установки Космического центра имени Сатиша Дхавана на острове Шрихарикота с индийской лунной станцией «Чандраян-3» запланирован на 09:05 UTC (12:05 МсК) сегодня, 14 июля 2023 года.
https://www.isro.gov.in/chandrayaan3_gallery.html История лунных зондов индийской организации космических исследований (ISRO) терниста. Орбитальный аппарат «Чандраян-1» успешно сбросил на поверхность нашего естественного спутника ударный зонд MIP (2008 год), но сам вместо минимум двух лет не проработал и года из-за перегрева, вызванного ошибкой в учёте теплового потока от Луны. Более сложный «Чандраян-2» (2019 год) состоял из улучшенного орбитального аппарата и разбившегося при посадке аппарата «Викрам» с луноходом «Прагьян». Нынешний «Чандраян-3» является прямым следствием этой неудачи; его создание началось уже в 2020 году, но старт, намеченный на март 2021 года, неоднократно переносился (в основном из-за пандемии). Поскольку работа над ошибками первого спутника не прошла даром и орбитальный аппарат «Чандраян-2» с шестью научными приборами успешно исследует Луну уже более четырех лет, полностью повторять его индийцы не стали, улучшив посадочный модуль и повторив луноход.
https://www.isro.gov.in/Chandrayaan3_Details.html «Чандраян-3» массой 3895 кг – это связка из перелётного модуля и посадочного аппарата с луноходом, которые должны выполнить задачи погибших предшественников. Интересно, что названий луноход и посадочный аппарат на официальном сайте ISRO не имеют; индийская пресса сообщает, что позже они получат те же самые имена «Прагьян» и «Викрам» без цифр.
Перелётный модуль массой 2145 кг, который индийцы называют модулем двигательной установки, создан на основе доработанной платформы индийских геостационаров I-3K. Он состоит из цилиндрического адаптера и корпуса – прямоугольного параллелепипеда; с одной стороны к корпусу прикреплена солнечная батарея. Модуль размерами примерно 3 х 2 х 2 метра оснащен главным двигателем на монометилгидразине и смеси оксидов азота (запас топлива 1696 кг), системой ориентации и стабилизации с малыми двигателями на том же топливе, системой связи с антенной S-диапазона. Поскольку разделение с посадочным аппаратом должно произойти на 100-км окололунной орбите, перелётный модуль фактически является упрощённым орбитальным аппаратом, на который индийцы пристроили один научный прибор – экспериментальный спектрополяриметр SHAPE для получения спектра Земли в ближнем ИК диапазоне и поляриметрии в целях сравнения с аналогичными данными экзопланет. У Луны модуль должен проработать 3-6 месяцев.
Посадочный аппарат массой 1750 кг размерами 2 х 2 х 1,1 метра состоит из цилиндрического адаптера (для соединения с перелётным модулем) и корпуса в форме усеченной призмы с четырьмя опорами. Он оснащен солнечными батареями, системой связи с антенной X-диапазона, четырьмя основными и восемью малыми двигателями (на всё том же монометилгидразине и смеси оксидов азота), четырьмя маховиками и другими необходимыми для посадки устройствами, включая радиовысотомер и лазерный высотомер. Кроме того, снимки трех посадочных камер и соответствующее ПО должны обеспечить автоматическое уклонение от опасных деталей рельефа в процессе посадки. Допустимые параметры – уклон не более 12 градусов, вертикальная скорость не более 2 км/с (фактически – до 3 км/с), горизонтальная – не более 0,5 км/с.
На посадочном аппарате установлены следующие научные приборы:
- зонд Лэнгмюра RAMBHA-LP для исследования плазмы;
- прибор для термофизических исследований поверхности ChaSTE (погружаемый в реголит на глубину до 10 см тепловой зонд, измеряющий теплопроводность грунта);
- трехкомпонентный сейсмограф ILSA;
- уголковые отражатели LRA для лазерной локации Луны, предоставленные NASA.
Луноход является шестиколёсным самоходным аппаратом массой 26 кг с подвеской rocker-bogie (созданной для американских марсоходов), с корпусом в форме прямоугольного параллелепипеда размерами 0,95 х 0,75 х 0,4 метра, на котором размещена откидная солнечная батарея с антеннами. В отличие от посадочного аппарата, связывающегося с Землёй напрямую или через орбитальный аппарат «Чандраян-2», луноход держит связь только с посадочным аппаратом. На луноходе установлены две навигационные камеры (обе впереди) и два научных прибора:
- лазерный спектрометр LIBS (дистанционно «стреляет» лазером в породы и определяет их элементный состав по спектру испарённого вещества);
- альфа-рентгеновский спектрометр APXS для контактного установления элементного состава грунта и пород с помощью рентгеновской флуоресценции.
План достижения Луны повторяет путь «Чандраяна-2»: носитель выводит «Чандраян-3» на геопереходную орбиту, после чего перелётный модуль один раз поднимает перигей и четыре раза – апогей. Пятый подъём апогея переводит «Чандраян-3» на орбиту встречи с Луной. Перелётный модуль доставляет связку на вытянутую окололунную орбиту, четырьмя включениями двигателей скругляет её до 100-км и отделяется. Посадочный модуль самостоятельно переходит на 30 x 100 км орбиту, с которой и совершает посадку. «Благодаря» такой схеме при запуске 14 июля «Чандраян-3» доберётся до Луны лишь 5 августа, а посадка состоится не ранее 23 августа.
Карта места посадки, созданная
Филом Стуком с форума UMSF. «Чандраян-3» садится в район 2.
Эллипс посадки (4 x 2,4 км) расположен в высоких южных широтах на материковой поверхности между кратерами Манцини (диаметр 96 км) и Богуславский (диаметр 95 км), где земные аппараты ещё мягко не садились. Относительно недалеко находятся место гибели «Викрама» и «Прагьяна» и место посадки российской «Луны-25».
После посадки (которая должна произойти в начале лунного дня) на поверхность опускается трап, по которому сходит луноход. Всё, что нужно для успешного выполнения задачи – совершить мягкую посадку, «продемонстрировать движение лунохода» и выполнить нехитрые (из-за скромного научного комплекса) исследования в течении лунного дня (не более 14 суток). Первую же лунную ночь посадочный аппарат и луноход вряд ли переживут.
https://forum.nasaspaceflight.com/index.php?topic=49471.msg2504798#msg2504798 Как видим из сравнения «Чандраяна-3» и «Чандраяна-2», посадочный аппарат несколько увеличился в размерах и «потяжелел» на 279 кг за счет дополнительного топлива, усиления опор, дополнительной солнечной батареи и антенн, добавления лазерного доплеровского датчика скорости. Предыдущий «Викрам» разбился, потому что система управления не справилась с избыточной тягой двигателей при посадке в заданный весьма тесный полукилометровый круг. Для нынешнего посадочного аппарата не только доработана система управления и добавлено топливо, но и сильно увеличен посадочный эллипс; число основных посадочных двигателей уменьшено с пяти до четырех. А вот состав научных приборов посадочного и аппарата и лунохода точно повторяет аналогичный список разбившихся предшественников. Единственная новинка – спектрополяриметр SHAPE на перелётном модуле.
Стоимость проекта – 6,15 млрд рупий (~$75 млн). Надеюсь, эти деньги потрачены не напрасно.
