...az indiai Csándráján-3 holdszonda. A Luna-25 kudarca után rajtuk a világ szeme.
A Csándráján-3 (angol átírásban Chandrayaan, hindi चंद्रयान, szanszkrit चन्द्रयान, vagyis holdjármű), mint sorszáma is mutatja, a harmadik űreszköz, melyet India a Hold kutatására épített – és az első, amely sima leszállással eljuthat a felszínre, miután a Csándráján-2 leszállóegysége (egy kis roverrel) 2019 szeptemberében nem járt sikerrel.
Mint arra olvasóink emlékezhetnek, a japán Hakuto-R M1 (Mission-1) magánűrszonda április 25-én sikertelen leszállási kísérletet hajtott végre a Hidegség tengerén (Mare Frigoris) található Atlas-kráternél. Augusztus 20-án pedig az orosz Luna-25 a felszínbe csapódott, miután sikertelenül végződött egy a Hold déli pólusának közelében való leszállást előkészítő pályamódosító manővere. Most az indiaiak próbálkozásával folytatódik az idei „felszínre jutási nemzetközi verseny”.
Előzmények
A Csándráján-1 (a lenti képen) igazi sikertörténet volt. A 2008 októberében indított űreszköz sikeresen a Hold körüli pályára állt és sikeresen térképezte a felszínt, sőt vízre utaló jeleket is felfedezett a Holdon. Ráadásul 2008. november 14-én egy penetrátort juttatott a felszínre. Annak becsapódása révén tehát indiai „eszköz” már azóta van a Hold felszínén! (Az indiai holdprogramról szóló korábbi cikkeink közül egy válogatás a lap aljáról elérhető. – A szerk.)
A Csándráján-2 programra a 2008-ban regnáló indiai kormány adta áldását, és az Indiai Űrkutatási Szervezet (ISRO) a rá eső fejlesztésekkel a tervek szerint haladt, illetve elkészült. A programot 2013-ban mégis felfüggesztették, majd újragondolták. Ennek oka az volt, hogy a leszállóeszközt az oroszok készítették volna, de képtelenek voltak tartani a határidőket. (A Roszkoszmosz végül ki is szállt a programból, ugyanis a „hajó” többé-kevésbé azonos volt a kudarcot vallott Fobosz-Grunt Mars-programéval, és annyi módosításra lett volna szükség, hogy még 2015-re sem készültek volna el.) Ekkor az indiaiak úgy döntöttek, hogy – bár ettől a program nyilvánvalóan tovább csúszott, de a technológiai fejlesztési előnyök és a saját know-how kialakítása miatt – inkább egyedül valósítják meg a holdi leszállószondát. (A többé-kevésbé már meglévő Hold-orbiter egység átalakításával pedig létrehozták a később sikeressé vált MOM Mars orbitert, de ez egy másik történet…)
Hosszú vajúdás után a Csándráján-2 (fent) végül 2019. július 22-én indult el saját indiai (GSLV Mk.3 vagy LVM-3) rakétával a Hold felé, hogy ott 2019. augusztus 20-án sikeresen pályára álljon. Bár rádióátjátszóként is funkcionáló orbitere sikeresen működik még ma is, a 2019. szeptember 6-i landolási kísérletben a Vikrám (Vikram, jelentése győzedelmes) leszállóegység, fedélzetén a szintén saját fejlesztésű Pradján (Pragyan, jelentése bölcsesség) roverrel kudarcot vallott.
A 30 és 5 km közötti magasságokon zajló erőteljes fékezéssel még minden rendben volt. Ezután megkezdődött a finom fékezés, ám az ereszkedés során a négylábú lander (fotónkon felül) a felszíntől 2,1 km-re eltért a tervezett pályától, majd 500 m magasan elvesztették vele a kapcsolatot. Később kiderült, hogy a kijelölt helytől 750 m-re a felszínbe csapódott. A kudarc kivizsgálására létrehozott bizottság megállapította, hogy az esemény elsődleges oka egy szoftverhiba volt, de a további részleteket titkosították.
A kudarc ugyanakkor nem szegte a fejlesztők kedvét, és 2019 novemberében hivatalosan is megkezdődött a Csándráján-3 előkészítése. Ez alkalommal tudományos célú orbitert nem terveztek, hisz a Csándráján-1 és -2 orbiterei hosszú évekre való eredményeket szolgáltattak. A Csándráján-3 leszállószondáját egyszerűen egy Föld–Hold szállítóegységre szerelték. Azt ugyanakkor nem lehet mondani, hogy a fejlesztők babonásak lettek volna, hisz a leszállóegység is és a fedélzetén utazó rover is a régi nevet – Vikrám és Pradján – kapta…
Az új indiai űrszonda idén július 14-én magyar idő szerint 11:05-kor startolt egy LVM-3 rakétával Sriharikota szigetéről, a Satish Dhawan Űrközpontból. India harmadik Hold-küldetését a háromfokozatú rakéta elnyúlt, 170 km és 36 500 km közötti magasságú elliptikus átmeneti pályára állította. A szondát a bő 2 tonna tömegű meghajtó modul viszi a Hold körüli, 100 km magas körpályáig. Az 1,75 tonnás Vikrám egy a hatkerekű, 26 kg-os rovert visz magával, mindkettőt legfeljebb 14 napos működésre tervezték (vagyis nem fogják túlélni a holdi éjszaka jelentette alacsony hőmérsékletet). De nem is cél a hosszú működés, a cél ugyanis az indiai kutatóeszköz landolási technológiájának demonstrációja a Hold déli pólusa közelében. A következő küldetés, a Csándráján-4, avagy Lunar Polar Exploration Mission 2026–2028-ban indulhat, és a jelenlegi elképzelések szerint indiai–japán kooperációban valósul majd meg. Ennek már talajmintavételi és -elemzési feladatai lennének és akár egy földi évig kéne működnie a déli pólus térségében.
Az űreszközrendszer a Föld körül – július 15–25. között – összesen öt manővert hajtott végre. Ezek során a kezdeti 41 762 km × 173 km magas elnyúlt pályát fokozatosan módosították 127 603 km × 236 km-esre, majd július utolsó napján sikeres Hold felé vezető manővert (trans-lunar injection, TLI) hajtottak végre. Ennek hatására a pálya 369 328 km × 288 km-esre változott.
Leszállásra várva
A Csándráján-3 végül 2023. augusztus 5-én állt (az első) Hold körüli pályára, erről videó is készült.
(Forrás: ISRO / Space.com / YouTube)
A mintegy 21 órás keringési idejű pálya 18 074 km × 164 km-es volt. Ezt további négy Hold körüli manőver követte augusztus 6-án, 9-én, 14-én és 16-án. Ezeknek köszönhetően kialakult egy 163 km × 153 km-es közel körpálya. E hó 17-én a leszállóegység sikeresen levált a Föld–Hold szállítóegységről, majd másnap pályamagasságát sikeresen csökkentve ráállt egy 157 km × 113 km-es elnyúlt pályára. A leszállás előtti utolsó pályakorrekcióra augusztus 20.-án került sor. Ennek eredményeként kialakult a 25 x 134 km-es végső pálya.
Ha minden jól megy, a leszállás a Holdra augusztus 23-án 17:47 IST-kor (12:17 UTC, magyar idő szerint 14:17-kor) várható. (Ugyanakkor egy 21-i sajtótájékoztatón azt is közölték, hogy amennyiben az előkészületekkel gond lenne, akkor törlik a 23-i leszállást, és előveszik a „B tervet”, ami augusztus 27-i landolási kísérletet jelent.)
Az ISRO szakemberei a Csándráján-2-vel történtekből tanulva mind a hardveren, mind a szoftveren változtatásokat végeztek. A Csándráján-2 öt – egyenként 800 newton tolóerőt leadó – hajtóműve helyett most csak négy fékező hajtómű lesz, ám ezek tolóereje változtatható. A Csándráján-2 esetében a térbeli helyzetet 10 fok/másodperc maximális sebességgel lehetett változtatni, míg a mostani lander esetében ez már 25°/s. Ezen túl a rendelkezésre álló hajtóanyag mennyiségét is megnövelték. A Csándráján-3 esetében egy lézeres magasságmérőt (LASA) és egy lézeres Doppler-sebességmérőt (LDV) is beépítettek, a leszállólábakat pedig megerősítették. Egyes berendezések redundanciáját éppúgy növelték, mint a szenzorok mintavételezési frekvenciáját, és az ezek alapján számított beavatkozások gyakoriságát. A fenti változtatásokkal és a Csándráján-2 leszállási felvételeinek elemzésével a landolási területet egy mindössze 4 × 4 km-es dobozra redukálták! Ennek központi koordinátái 69,367221° déli szélesség és 32,348126° keleti hosszúság, a Manzinus C és a Simpelius N nevű kráterek között, a Hold déli pólusvidékén.
A leszállásban részt nem vevő meghajtó modul (a lenti kép alsó részén) szolgál majd kommunikációs átjátszóállomásként, tartalékul pedig a Csándráján-2 Hold körül keringő egységét is használhatják erre a célra. A meghajtó modulra egyetlen műszer került fel, a SHAPE (Spectro-polarimetry of HAbitable Planet Earth), amely a Földről visszaverődő napfény színképéről és polarizációjáról gyűjt adatokat annak érdekében, hogy az információt a kutatók hasonló tulajdonságokkal rendelkező exobolygók keresésére használhassák.
A Vikrám leszállóegység (a fotó felső részén a lábakkal) tudományos műszerei mérik majd az ionok és elektronok sűrűségét a Hold felszíne közelében, valamint hogy ezek hogyan változnak az idő függvényében. Tanulmányozzák a Hold felszínének hőmérsékletét, a regolit hővezető képességét, holdrengéseket detektálnak és vizsgálják az égitest dinamikáját. Hasonló típusú méréseket végeztek ugyan az amerikai Apollo űrhajók és a kínai Csang'e (Chang'e) űrszondák is, de más helyszíneken, közelebb a holdi egyenlítőhöz. Minden újonnan vizsgált helyen várhatók érdekes új adatok, meglepetések.
A Pradján rover fedélzetén elhelyezett alfa-részecske- és röntgenspektrométer (APXS) a felszín kémiai és ásványösszetételét méri. A LIBS (Laser Induced Breakdown Spectroscope) nevű berendezés a por és a kőzetek összetételét vizsgálja. A roveren elhelyezett többi eszköz és berendezés annak mozgását, navigációját segíti.
(Képek: ISRO)
A Csándráján-3 program eddig 90 millió dollárjába került az 1426 millió indiainak – ez fejenként mindössze 6 cent. Összehasonlításképpen, a 335 millió amerikai számára a Mars 2020 program 2400 millió adófizetői dollárba került, míg a Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) program 583 millióba „fájt”, ami kb. 7,2, illetve 1,7 dollár/fő. A HUNOR magyar űrhajósprogram tervezett költségvetése pedig mintegy 100 millió dollár (nem 10 millió, ahogy a cikk eredeti változatában tévesen írtuk), azaz állampolgáronként kb. 10 dollár.
Végezetül ejtsünk szót egy fontos magyar vonatkozásról. A budapesti BHE Bonn Hungary Elektronikai Kft. már a Csándráján-1 programjában is részt vett az ISRO számára készített, a földi követőállomásokon használt kommunikációs berendezésekkel. Az együttműködés azóta is folytatódik, a hazai űripari cég az indiaiak megbízható beszállítója maradt, így a Csándráján-1 és -2 után a Csándráján-3 programban is alkalmaznak magyar fejlesztésű eszközöket. Kapcsolódó cikkek:
Elindult az indiai holdszonda
A Hold körül az indiai űrszonda
Űrszonda-becsapódás a Holdon
Indiai közelképek a Holdról
Pillantás a Hold sötét krátereibe
Hirtelen halál: az indiai holdszonda vége
Vikram és Pragyan
GYORSHÍR: Úton India második holdszondája
Már a Hold felé
GYORSHÍR: A Hold körül az indiai szonda
Indiának sem sikerült...
Megvan a Vikram?
Itt csapódott be...
India holdprogramja
India ismét a Holdra tart
A PSLV rakéta hét hasznos terhe közül hat – köztük a legnagyobb, egy radaros földmegfigyelő műhold – Szingapúrból érkezett.
