Chandrayaan-1 - Chandrayaan-1

Chandrayaan-1
CY1 2007 (cortado) .jpg
Tipo de missão Orbitador lunar
Operador Organização Indiana de Pesquisa Espacial
COSPAR ID 2008-052A
SATCAT 33405
Local na rede Internet www .isro .gov .in / Spacecraft / chandrayaan-1
Duração da missão Planejado: 2 anos
Final: 10 meses, 6 dias
Propriedades da espaçonave
Massa de lançamento 1.380 kg (3.040 lb)
Massa seca 560 kg (1.230 lb)
Massa de carga útil 105 kg (231 lb)
Início da missão
Data de lançamento 22 de outubro de 2008, 00:52  UTC ( 2008-10-22UTC00: 52 )
Foguete PSLV-XL C11
Local de lançamento Satish Dhawan Second Pad
Contratante ISRO
Fim da missão
Último contato 28 de agosto de 2009, 20:00  UTC ( 2009-08-28UTC21 )
Parâmetros orbitais
Sistema de referência Selenocêntrico
Semi-eixo maior 1.758 quilômetros (1.092 mi)
Excentricidade 0,0
Altitude Periselene 200 km (120 mi)
Altitude Aposelene 200 km (120 mi)
Época 19 de maio de 2009
Orbitador lunar
Inserção orbital 8 de novembro de 2008
Órbitas 3.400 na EOM
 

Chandrayaan-1 ( trad.  Moon-craft , pronúncia ) foi a primeira sonda lunar indiana sob o programa Chandrayaan . Foi lançado pela Organização de Pesquisa Espacial Indiana em outubro de 2008 e operou até agosto de 2009. A missão incluiu um orbitador lunar e um impactador . A Índia lançou a espaçonave usando um foguete PSLV-XL em 22 de outubro de 2008 às 00:52 UTC do Centro Espacial Satish Dhawan , em Sriharikota , Andhra Pradesh. A missão foi um grande impulso para o programa espacial da Índia, uma vez que a Índia pesquisou e desenvolveu sua própria tecnologia para explorar a Lua. O veículo foi inserido na órbita lunar em 8 de novembro de 2008. Sobre este som 

Em 14 de novembro de 2008, a Sonda de Impacto da Lua separou-se do orbitador Chandrayaan às 14:36 ​​UTC e atingiu o pólo sul de maneira controlada, tornando a Índia o quarto país a colocar sua insígnia de bandeira na lua. A sonda atingiu perto da cratera Shackleton às 15:01 UTC, ejetando solo subterrâneo que poderia ser analisado para a presença de gelo de água lunar . O local do impacto foi denominado Ponto Jawahar .

O custo estimado para o projeto foi de $ 386 crore (US $ 54 milhões).

A intenção era fazer um levantamento da superfície lunar durante um período de dois anos, para produzir um mapa completo da composição química da superfície e da topografia tridimensional. As regiões polares são de interesse especial, pois podem conter gelo de água. Entre suas muitas realizações estava a descoberta da presença generalizada de moléculas de água no solo lunar.

Depois de quase um ano, o orbitador começou a sofrer de vários problemas técnicos, incluindo falha do rastreador de estrelas e proteção térmica insuficiente; Chandrayaan-1 parou de se comunicar por volta das 20:00 UTC em 28 de agosto de 2009, logo após o ISRO oficialmente declarar que a missão havia terminado. Chandrayaan-1 operou por 312 dias, ao contrário dos dois anos pretendidos, mas a missão atingiu a maioria de seus objetivos científicos.

Em 2 de julho de 2016, a NASA usou sistemas de radar baseados em terra para realocar o Chandrayaan-1 em sua órbita lunar, mais de sete anos após seu desligamento. Observações repetidas ao longo dos três meses seguintes permitiram uma determinação precisa de sua órbita, que varia entre 150 e 270 km (93 e 168 milhas) de altitude a cada dois anos.

História

O então primeiro ministro da Índia, Atal Bihari Vajpayee, anunciou o projeto Chandrayaan 1 em curso em seu discurso do Dia da Independência em 15 de agosto de 2003. A missão foi um grande impulso para o programa espacial da Índia. A ideia de uma missão científica indiana à Lua foi levantada pela primeira vez em 1999 durante uma reunião da Academia Indiana de Ciências. A Astronautical Society of India (ASI) levou adiante a ideia em 2000. Logo depois, a Organização de Pesquisa Espacial da Índia (ISRO) criou a Força-Tarefa da Missão Lunar Nacional, que concluiu que a ISRO tem o conhecimento técnico para realizar uma missão indiana ao Lua. Em abril de 2003, mais de 100 cientistas indianos famosos e respeitados nas áreas de ciências planetárias e espaciais, ciências da Terra , física, química, astronomia, astrofísica, engenharia e ciências da comunicação discutiram e aprovaram a recomendação da Força-Tarefa para lançar uma sonda indiana à Lua. Seis meses depois, em novembro, o governo indiano aprovou a missão.

Objetivos

A missão tinha os seguintes objetivos declarados:

  • para projetar, desenvolver, lançar e orbitar uma espaçonave ao redor da Lua usando um veículo de lançamento de fabricação indiana
  • para conduzir experimentos científicos usando instrumentos na espaçonave que produziriam dados:
    • para a preparação de um atlas tridimensional (com alta resolução espacial e altitude de 5–10 m ou 16–33 pés) de ambos os lados da Lua
    • para mapeamento químico e mineralógico de toda a superfície lunar em alta resolução espacial, mapeando particularmente os elementos químicos magnésio , alumínio, silício , cálcio , ferro, titânio , radônio , urânio e tório
  • para aumentar o conhecimento científico
  • para testar o impacto de um sub-satélite (Moon Impact Probe - MIP) na superfície da Lua como um precursor para futuras missões de pouso suave

Metas

Para atingir seu objetivo, a missão definiu os seguintes objetivos:

  • Imagem mineralógica e química de alta resolução das regiões polares norte e sul permanentemente sombreadas
  • Em busca de água lunar superficial ou subterrânea, especialmente nos pólos lunares
  • Identificação de produtos químicos em rochas lunares montanhosas
  • Estratigrafia química da crosta lunar por sensoriamento remoto das terras altas centrais das grandes crateras lunares e da região de Aitken do Pólo Sul (SPAR), um local esperado de material interior
  • Mapeando a variação de altura das características da superfície lunar
  • Observação do espectro de raios-X maior que 10 keV e cobertura estereográfica da maior parte da superfície da Lua com resolução de 5 m (16 pés)
  • Fornecendo novos insights na compreensão da origem e evolução da Lua

Especificações

Diagrama da espaçonave Chandrayaan-1
Massa
1.380 kg (3.042 lb) no lançamento, 675 kg (1.488 lb) na órbita lunar e 523 kg (1.153 lb) após a liberação do impactador.
Dimensões
Cuboide em forma de aproximadamente 1,5 m (4,9 pés)
Comunicações
Banda X , antena parabólica dupla com cardã de 0,7 m (2,3 pés) de diâmetro para transmissão de dados de carga útil. A comunicação de Telemetria, Rastreamento e Comando (TTC) opera na frequência da banda S.
Poder
A espaçonave era alimentada principalmente por seu painel solar , que incluía um painel solar cobrindo uma área total de 2,15 × 1,8 m (7,1 × 5,9 pés), gerando 750  W de potência de pico, que foi armazenada em uma bateria de íon-lítio de 36 A · h para uso durante eclipses.
Propulsão
A espaçonave usou um sistema de propulsão integrado bipropulsor para alcançar a órbita lunar, bem como a órbita e manutenção de altitude enquanto orbita a lua. A usina consistia em um motor 440 N e oito propulsores 22 N. O combustível e o oxidante foram armazenados em dois tanques de 390 litros (100 US gal) cada.
Navegação e controle
A nave foi estabilizada em 3 eixos com dois sensores de estrelas , giroscópios e quatro rodas de reação . A nave carregava unidades duplas de gerenciamento de barramento redundante para controle de atitude, processamento de sensor, orientação de antena, etc.

Carga útil

A carga científica tinha uma massa de 90 kg (198 lb) e continha cinco instrumentos indianos e seis instrumentos de outros países.

Instrumentos indianos

  • TMC ou a câmera de mapeamento de terreno é uma câmera CMOS com resolução de 5 m (16 pés) e uma faixa de 40 km (25 mi) na faixa pancromática e foi usada para produzir um mapa da Lua em alta resolução. O objetivo deste instrumento era mapear completamente a topografia da lua. A câmera funciona na região visível do espectro eletromagnético e captura imagens estéreo em preto e branco. Quando usado em conjunto com os dados do Lunar Laser Ranging Instrument (LLRI), pode ajudar na melhor compreensão do campo gravitacional lunar também. TMC foi construído pelo Centro de Aplicações Espaciais (SAC) da ISRO em Ahmedabad. O TMC foi testado em 29 de outubro de 2008 por meio de um conjunto de comandos emitidos pelo ISTRAC.
  • HySI ou Hyper Spectral Imager é uma câmera CMOS, realizada mapeamento mineralógico na banda de 400–900 nm com uma resolução espectral de 15 nm e uma resolução espacial de 80 m (260 pés).
  • O LLRI ou Lunar Laser Ranging Instrument determina a altura da topografia da superfície enviando pulsos de luz infravermelha a laser em direção à superfície lunar e detectando a porção refletida dessa luz. Ele operou continuamente e coletou 10 medições por segundo nos lados diurnos e noturnos da lua. O LLRI foi desenvolvido pelo Laboratory for Electro Optics Systems of ISRO, Bangalore. Ele foi testado em 16 de novembro de 2008.
  • HEX é um espectrômetro de raios-x aj / gama de alta energia para medições de 30–200 keV com resolução de solo de 40 km (25 mi), o HEX mede U , Th , 210 Pb , desgaseificação 222 Rn e outros elementos radioativos.
  • O MIP ou Moon Impact Probe desenvolvido pela ISRO, é uma sonda de impacto que consistia em um altímetro Radar de banda C para medição da altitude da sonda, um sistema de imagem de vídeo para adquirir imagens da superfície lunar e um espectrômetro de massa para medir o constituintes da atmosfera lunar. Foi ejetado às 14:30 UTC de 14 de novembro de 2008. Conforme planejado, a Sonda de Impacto da Lua impactou o pólo sul lunar às 15:01 UTC de 14 de novembro de 2008. Ela carregava consigo uma imagem da bandeira indiana. A Índia é agora a quarta nação a colocar uma bandeira na Lua, depois da União Soviética, Estados Unidos e Japão.

Instrumentos de outros países

Mapeador de Mineralogia Lunar (esquerda)
Logotipo SIR-2

Linha do tempo da missão

PSLV C11 carregando Chandrayaan-1

Durante o mandato do primeiro-ministro Manmohan Singh, o projeto Chandrayaan ganhou um impulso e, finalmente, Chandrayaan-1 foi lançado em 22 de outubro de 2008 às 00:52 UTC do Centro Espacial Satish Dhawan usando o ISRO de 44,4 metros (146 pés) de altura, quatro estágio PSLV C11 veículo de lançamento. Chandrayaan-1 foi enviado à Lua em uma série de manobras de aumento da órbita ao redor da Terra por um período de 21 dias, em oposição ao lançamento da nave em uma trajetória direta para a lua. No lançamento, a espaçonave foi inserida em órbita de transferência geoestacionária (GTO) com um apogeu de 22.860 km (14.200 mi) e um perigeu de 255 km (158 mi). O apogeu foi aumentado com uma série de cinco queimaduras orbitais conduzidas ao longo de um período de 13 dias após o lançamento.

Durante a missão, a rede de telemetria, rastreamento e comando ( ISTRAC ) da ISRO em Peenya, em Bangalore , rastreou e controlou Chandrayaan-1. Cientistas da Índia, Europa e Estados Unidos conduziram uma revisão de alto nível do Chandrayaan-1 em 29 de janeiro de 2009, depois que a espaçonave completou seus primeiros 100 dias no espaço.

A órbita terrestre queima

A órbita terrestre queima
Data (UTC) Tempo de queima
(minutos)
resultando
apogeu
22 de outubro,
lançamento
18,2
em quatro estágios
22.860 km
23 de outubro 18 37.900 km
25 de outubro 16 74.715 km
26 de outubro 9,5 164.600 km
29 de outubro 3 267.000 km
4 de novembro 2,5 380.000 km
Primeira órbita queimada

A primeira manobra de elevação da órbita da espaçonave Chandrayaan-1 foi realizada às 03:30 UTC em 23 de outubro de 2008, quando o motor líquido 440 Newton da espaçonave foi acionado por cerca de 18 minutos comandando a espaçonave do Centro de Controle de espaçonaves (SCC) na Telemetria ISRO, Rede de rastreamento e comando (ISTRAC) em Peenya, Bangalore. Com isso, o apogeu de Chandrayaan-1 foi elevado para 37.900 km (23.500 mi) e seu perigeu para 305 km (190 mi). Nesta órbita, a espaçonave Chandrayaan-1 levou cerca de 11 horas para dar a volta na Terra uma vez.

Segunda órbita queimada

A segunda manobra de elevação da órbita da espaçonave Chandrayaan-1 foi realizada em 25 de outubro de 2008 às 00:18 UTC, quando o motor da espaçonave disparou por cerca de 16 minutos, elevando seu apogeu para 74.715 km (46.426 mi) e seu perigeu para 336 km (209 mi), completando assim 20 por cento de sua jornada. Nesta órbita, a espaçonave Chandrayaan-1 levou cerca de vinte e cinco horas e meia para dar a volta na Terra uma vez. Esta é a primeira vez que uma espaçonave indiana vai além da órbita geoestacionária de 36.000 km (22.000 milhas) e atinge uma altitude mais do que o dobro dessa altura.

Terceira órbita queimada

A terceira manobra de aumento de órbita foi iniciada em 26 de outubro de 2008 às 01:38 UTC, quando o motor da espaçonave foi acionado por cerca de nove minutos e meio. Com isso, seu apogeu foi elevado para 164.600 km (102.300 mi) e o perigeu para 348 km (216 mi). Nesta órbita, Chandrayaan-1 levou cerca de 73 horas para dar a volta na Terra uma vez.

Quarta órbita queimada

A quarta manobra de elevação da órbita ocorreu em 29 de outubro de 2008 às 02h08 UTC, quando o motor da espaçonave foi acionado por cerca de três minutos, elevando seu apogeu para 267.000 km (166.000 mi) e o perigeu para 465 km (289 mi). Isso estendeu sua órbita a uma distância de mais da metade do caminho até a lua. Nesta órbita, a espaçonave levou cerca de seis dias para dar a volta na Terra uma vez.

Queima de órbita final

A quinta e última manobra de levantamento da órbita foi realizada em 3 de novembro de 2008 às 23:26 UTC, quando o motor da espaçonave foi acionado por cerca de dois minutos e meio, resultando em Chandrayaan-1 entrando na Trajetória de Transferência Lunar com um apogeu de cerca de 380.000 km ( 240.000 mi).

Inserção da órbita lunar

Inserção da órbita lunar
Data (UTC) Tempo de gravação
(segundos)

Periseleno resultante

Apostolado resultante
8 de novembro 817 504 km 7.502 km
9 de novembro 57 200 km 7.502 km
10 de novembro 866 187 km 255 km 11 de novembro 31 101 km 255 km
12 de novembro
Órbita final
100 km 100 km

Chandrayaan-1 completou a operação de inserção na órbita lunar em 8 de novembro de 2008 às 11:21 UTC. Esta manobra envolveu o acionamento do motor líquido por 817 segundos (cerca de treze minutos e meio) quando a espaçonave passou a 500 km (310 milhas) da lua. O satélite foi colocado em uma órbita elíptica que passou pelas regiões polares da Lua, com 7.502 km (4.662 milhas) de aposelênio e 504 km (313 milhas) de periselênio . O período orbital foi estimado em cerca de 11 horas. Com a conclusão bem-sucedida dessa operação, a Índia se tornou a quinta nação a colocar um veículo em órbita lunar.

Redução da primeira órbita

A primeira manobra de redução da órbita lunar de Chandrayaan-1 foi realizada em 9 de novembro de 2008 às 14:33 UTC. Durante isso, o motor da espaçonave foi acionado por cerca de 57 segundos. Isso reduziu o periseleno para 200 km (124 mi), enquanto o aposeleno permaneceu inalterado em 7.502 km. Nesta órbita elíptica, Chandrayaan-1 levou cerca de dez horas e meia para circundar a Lua uma vez.

Redução da segunda órbita

Esta manobra foi realizada em 10 de novembro de 2008 às 16:28 UTC, resultando em queda acentuada no aposeleno de Chandrayaan-1 para 255 km (158 mi) e seu periselene para 187 km (116 mi). Durante esta manobra, o motor foi acionado por cerca de 866 segundos (cerca de quatorze minutos e meio). Chandrayaan-1 levou duas horas e 16 minutos para dar a volta na Lua uma vez nesta órbita.

Redução da terceira órbita

A terceira redução da órbita lunar foi realizada acionando o motor de bordo por 31 segundos em 11 de novembro de 2008 às 13:00 UTC. Isso reduziu o periseleno para 101 km (63 mi), enquanto o aposeleno permaneceu constante em 255 km. Nesta órbita, Chandrayaan-1 levou duas horas e 9 minutos para dar a volta na Lua uma vez.

Órbita final

A nave espacial Chandrayaan-1 foi colocada em uma órbita polar lunar específica da missão de 100 km (62 mi) acima da superfície lunar em 12 de novembro de 2008. Na manobra de redução da órbita final, o aposéleno e o periselênio de Chandrayaan-1 foram reduzidos a 100 km. Nesta órbita, Chandrayaan-1 leva cerca de duas horas para dar a volta na Lua uma vez. Duas das 11 cargas úteis - a Terrain Mapping Camera (TMC) e o Radiation Dose Monitor (RADOM) - foram ligadas. O TMC adquiriu imagens da Terra e da Lua.

Impacto do MIP na superfície lunar

A Sonda de Impacto da Lua (MIP) caiu na superfície lunar em 14 de novembro de 2008, 15:01 UTC perto da cratera Shackleton no pólo sul. O MIP era um dos onze instrumentos científicos (cargas úteis) a bordo do Chandrayaan-1.

O MIP separou-se de Chandrayaan a 100 km da superfície lunar e começou sua queda livre às 14:36 ​​UTC. entrando em queda livre por trinta minutos. À medida que caia, ele enviava informações de volta ao satélite-mãe que, por sua vez, transmitia as informações de volta à Terra. O altímetro então também começou a registrar medições para se preparar para um rover pousar na superfície lunar durante uma segunda missão lunar.

Após a implantação do MIP, os demais instrumentos científicos foram ligados, dando início à próxima fase da missão.

Após análises científicas dos dados recebidos do MIP, a Organização de Pesquisa Espacial Indiana confirmou a presença de água no solo lunar e publicou a descoberta em uma entrevista coletiva dirigida por seu então presidente G. Madhavan Nair .

Aumento da temperatura da nave espacial

A ISRO relatou em 25 de novembro de 2008 que a temperatura do Chandrayaan-1 subiu acima do normal para 50 ° C (122 ° F). Os cientistas disseram que foi causado por temperaturas mais altas do que o esperado na órbita lunar. A temperatura foi reduzida em cerca de 10 ° C (18 ° F) girando a espaçonave cerca de 20 graus e desligando alguns dos instrumentos. Posteriormente, a ISRO relatou em 27 de novembro de 2008 que a espaçonave estava operando em condições normais de temperatura. Em relatórios subsequentes, a ISRO diz que, uma vez que a espaçonave ainda estava registrando temperaturas mais altas do que o normal, ela estaria operando apenas um instrumento por vez até janeiro de 2009, quando as condições de temperatura orbital lunar seriam estabilizadas. Inicialmente, pensou-se que a espaçonave estava passando por alta temperatura por causa da radiação do Sol e da radiação infravermelha refletida pela Lua. No entanto, o aumento da temperatura da espaçonave foi posteriormente atribuído a um lote de conversores DC-DC com fraca regulação térmica.

Mapeamento de minerais

O conteúdo mineral na superfície lunar foi mapeado com o Moon Mineralogy Mapper (M 3 ), um instrumento da NASA a bordo do orbitador. A presença de ferro foi reiterada e mudanças na composição rochosa e mineral foram identificadas. A região da Bacia Oriental da Lua foi mapeada e indica abundância de minerais que contêm ferro, como o piroxênio .

Em 2018, foi anunciado que os dados infravermelhos do M 3 foram reanalisados ​​para confirmar a existência de água em grandes extensões das regiões polares da Lua.

Mapeamento de locais de pouso da Apollo

A ISRO anunciou em janeiro de 2009 a conclusão do mapeamento dos locais de pouso das missões Apollo Moon pelo orbitador, usando várias cargas úteis. Seis dos locais foram mapeados, incluindo locais de pouso da Apollo 15 e Apollo 17 .

Aquisição de imagem

A nave completou 3.000 órbitas adquirindo 70.000 imagens da superfície lunar, o que é um recorde em comparação com os voos lunares de outras nações. Funcionários da ISRO estimaram que, se mais de 40.000 imagens foram transmitidas pelas câmeras de Chandrayaan em 75 dias, quase 535 imagens foram enviadas diariamente. Eles foram transmitidos pela primeira vez para a Rede do Espaço Profundo da Índia em Byalalu, perto de Bangalore, de onde foram enviados para a Rede de Controle e Controle de Telemetria (ISTRAC) da ISRO em Bangalore.

Algumas dessas imagens têm uma resolução de até 5 metros (16 pés), fornecendo uma imagem nítida e clara da superfície da Lua, enquanto muitas imagens enviadas por algumas das outras missões tinham apenas uma resolução de 100 metros. Para efeito de comparação, a Lunar Reconnaissance Orbiter Camera tem uma resolução de 0,5 metro.

Em 26 de novembro, a câmera de mapeamento de terreno indígena, que foi ativada pela primeira vez em 29 de outubro de 2008, adquiriu imagens de picos e crateras. Isso foi uma surpresa para os oficiais da ISRO porque a Lua consiste principalmente de crateras.

Detecção de sinais de raio-x

As assinaturas de raios-X de alumínio, magnésio e silício foram captadas pela câmera de raios-X C1XS. Os sinais foram captados durante uma explosão solar que causou um fenômeno de fluorescência de raios-X . O alargamento que causou a fluorescência estava dentro da faixa de sensibilidade C1XS mais baixa.

Imagem Full Earth

Em 25 de março de 2009, Chandrayaan transmitiu de volta suas primeiras imagens da Terra em sua totalidade. Essas imagens foram tiradas com o TMC. Imagens anteriores foram feitas em apenas uma parte da Terra. As novas imagens mostram a Ásia, partes da África e Austrália, com a Índia no centro.

Órbita elevada para 200 km

Após a conclusão de todos os objetivos principais da missão, a órbita da espaçonave Chandrayaan-1, que estava a uma altura de 100 km (62 milhas) da superfície lunar desde novembro de 2008, foi elevada para 200 km (124 milhas). As manobras de levantamento da órbita foram realizadas entre 03:30 e 04:30 UTC em 19 de maio de 2009. A espaçonave nesta altitude mais elevada permitiu estudos adicionais sobre perturbações da órbita, variação do campo gravitacional da Lua e também permitiu imagens da superfície lunar com uma faixa mais ampla . Posteriormente, foi revelado que a verdadeira razão para a mudança de órbita era que era uma tentativa de manter a temperatura da sonda baixa. Foi "... presumido que a temperatura [dos subsistemas da espaçonave] a 100 km acima da superfície da Lua seria em torno de 75 graus Celsius. No entanto, era mais de 75 graus e os problemas começaram a surgir. Tivemos que aumentar a órbita a 200 km. "

Falha do sensor de atitude

O star tracker , dispositivo usado para apontar a atitude (orientação), falhou em órbita após nove meses de operação. Posteriormente, a orientação de Chandrayaan foi determinada usando um procedimento de back-up usando um sensor solar de dois eixos e tomando um rumo de uma estação terrestre. Isso foi usado para atualizar os giroscópios de três eixos que permitiam as operações da espaçonave. A segunda falha, detectada em 16 de maio, foi atribuída à radiação excessiva do sol.

Varreduras de radar

Em 21 de agosto de 2009, o Chandrayaan-1, junto com o Lunar Reconnaissance Orbiter, tentou realizar um experimento de radar bistático usando seus radares Mini-SAR para detectar a presença de gelo de água na superfície lunar . A tentativa foi um fracasso; descobriu-se que o radar Chandrayaan-1 não estava apontado para a Lua durante o experimento.

O Mini-SAR obteve imagens de muitas das regiões permanentemente sombreadas que existem em ambos os pólos da lua. Em março de 2010, foi relatado que o Mini-SAR a bordo do Chandrayaan-1 havia descoberto mais de 40 crateras permanentemente escurecidas perto do pólo norte da Lua, que supostamente contêm cerca de 600 milhões de toneladas métricas de gelo de água. O alto CPR do radar não é o único diagnóstico de aspereza ou gelo; a equipe científica deve levar em consideração o ambiente das ocorrências de alto sinal de RCP para interpretar sua causa. O gelo deve ser relativamente puro e ter pelo menos alguns metros de espessura para dar essa assinatura. A quantidade estimada de gelo de água potencialmente presente é comparável à quantidade estimada da missão anterior de dados de nêutrons do Lunar Prospector .

Embora os resultados sejam consistentes com as descobertas recentes de outros instrumentos da NASA a bordo do Chandrayaan-1 (o Moon Mineralogy Mapper (MP3) descobriu moléculas de água nas regiões polares da Lua, enquanto o vapor de água foi detectado pelo satélite de observação e detecção da cratera lunar da NASA , ou LCROSS) esta observação não é consistente com a presença de depósitos grossos de gelo de água quase puro dentro de alguns metros da superfície lunar, mas não descarta a presença de pequenos (<∼10 cm), pedaços discretos de gelo misturados com o regolito.

Fim da missão

A missão foi lançada em 22 de outubro de 2008 e deverá operar por dois anos. No entanto, por volta das 20:00 UTC do dia 28 de agosto de 2009, a comunicação com a espaçonave foi repentinamente perdida. A sonda operou por 312 dias. Esperava-se que a nave permanecesse em órbita por aproximadamente mais 1000 dias e colidisse com a superfície lunar no final de 2012, embora em 2016 tenha sido descoberto que ainda estava em órbita.

Um membro do conselho consultivo de ciência do Chandrayaan-1 disse que é difícil determinar as razões para a perda de contato. O presidente da ISRO, Madhavan Nair, disse que, devido à radiação muito alta , as unidades de alimentação que controlam os dois sistemas de computador a bordo falharam, interrompendo a conectividade de comunicação. No entanto, informações divulgadas posteriormente mostraram que a fonte de alimentação fornecida pela MDI falhou devido a superaquecimento.

Embora a missão tivesse menos de 10 meses de duração e menos da metade dos dois anos pretendidos, uma revisão feita por cientistas considerou a missão bem-sucedida, já que havia completado 95% de seus objetivos principais.

Resultados

O Mapeador de Mineralogia da Lua por Instrumento da NASA de Chandrayaan confirmou a hipótese do oceano de magma, o que significa que a Lua já foi completamente derretida.

A câmera de mapeamento de terreno a bordo do Chandrayaan-1, além de produzir mais de 70.000 imagens tridimensionais, gravou imagens do local de pouso da espaçonave norte-americana Apollo 15.

As cargas úteis de TMC e HySI de ISRO cobriram cerca de 70% da superfície lunar, enquanto M 3 cobriu mais de 95% da mesma e SIR-2 forneceu dados espectrais de alta resolução sobre a mineralogia da lua.

A Organização de Pesquisa Espacial da Índia disse que dados interessantes sobre as áreas polares lunares foram fornecidos pelo Lunar Laser Ranging Instrument (LLRI) e pelo Espectrômetro de Raios-X de Alta Energia (HEX) da ISRO, bem como pelo Radar de Abertura Sintética Miniatura (Mini-SAR) dos EUA.

O LLRI cobriu os pólos lunares e outras regiões lunares de interesse, o HEX fez cerca de 200 órbitas sobre os pólos lunares e o Mini-SAR forneceu uma cobertura completa das regiões polares norte e sul da lua.

Outra carga útil da ESA - o espectrômetro de raios-X de imagem Chandrayaan-1 (C1XS) - detectou mais de duas dezenas de explosões solares fracas durante a duração da missão. A carga útil búlgara chamada Monitor de Dose de Radiação (RADOM) foi ativada no próprio dia do lançamento e funcionou até o final da missão.

A ISRO disse que cientistas da Índia e agências participantes expressaram satisfação com o desempenho da missão Chandrayaan-1, bem como com a alta qualidade dos dados enviados pela espaçonave.

Eles começaram a formular planos de ciência com base nos conjuntos de dados obtidos na missão. Espera-se que nos próximos meses, resultados interessantes sobre a topografia lunar, conteúdo mineral e químico da Lua e aspectos relacionados sejam publicados.

A carga útil Chandrayaan-1 permitiu aos cientistas estudar a interação entre o vento solar e um corpo planetário como a Lua sem um campo magnético.

Em sua órbita de 10 meses ao redor da Lua, o Espectrômetro de Raios-X do Chandrayaan-1 (C1XS) detectou titânio, confirmou a presença de cálcio e reuniu as medições mais precisas de magnésio, alumínio e ferro na superfície lunar.

Descoberta de água lunar

Evidência direta da água lunar através do perfil de saída da Composição Altitudinal do Chandra-1 (CHACE) do Chandra
Estas imagens mostram uma cratera lunar muito jovem no lado da Lua voltada para longe da Terra, vista pelo equipamento do Mapeador de Mineralogia Lunar da NASA de Chandrayaan-1

Em 18 de novembro de 2008, a Sonda de Impacto da Lua foi lançada de Chandrayaan-1 a uma altura de 100 km (62 milhas). Durante sua descida de 25 minutos, o Altitudinal Composition Explorer (CHACE) do Chandra registrou evidências de água em 650 leituras de espectro de massa coletadas durante este tempo. Em 24 de setembro de 2009, o jornal Science relatou que o NASA Instrument Moon Mineralogy Mapper (M 3 ) em Chandrayaan-1 detectou gelo de água na lua. Mas, em 25 de setembro de 2009, a ISRO anunciou que o MIP, outro instrumento a bordo do Chandrayaan-1, havia descoberto água na Lua pouco antes do impacto e a havia descoberto 3 meses antes do M 3 da NASA . O anúncio desta descoberta não foi feito até que a NASA o confirmasse.

O M 3 detectou características de absorção próximas a 2,8–3,0 µm na superfície da lua. Para corpos de silicato, tais características são tipicamente atribuídas a materiais contendo hidroxila e / ou água . Na Lua, a característica é vista como uma absorção amplamente distribuída que parece mais forte em altas latitudes mais frias e em várias crateras feldspáticas frescas. A falta geral de correlação desse recurso em dados de M 3 iluminados pelo sol com dados de abundância de espectrômetro de nêutrons H sugere que a formação e retenção de OH e H 2 O é um processo superficial contínuo. Os processos de produção de OH / H 2 O podem alimentar armadilhas frias polares e tornar o rególito lunar uma fonte candidata de voláteis para a exploração humana.

O Moon Mineralogy Mapper (M 3 ), um espectrômetro de imagem, foi um dos 11 instrumentos a bordo do Chandrayaan-I que teve um fim prematuro em 28 de agosto de 2009. O M 3 teve como objetivo fornecer o primeiro mapa mineral de toda a superfície lunar . Os dados do M 3 foram reanalisados ​​anos depois e revelaram "a prova mais definitiva até o momento" da presença de água em regiões sombreadas de crateras próximas aos pólos norte e sul da Lua.

Cientistas lunares discutiram a possibilidade de depósitos de água por décadas. Eles estão agora cada vez mais "confiantes de que o debate de décadas acabou", diz um relatório. "A Lua, de fato, tem água em todos os tipos de lugares; não apenas encerrada em minerais , mas espalhada por toda a superfície fragmentada e, potencialmente, em blocos ou camadas de gelo em profundidade." Os resultados da missão Chandrayaan também estão "oferecendo uma ampla gama de sinais de água".

Produção lunar de água

De acordo com cientistas da Agência Espacial Européia (ESA), o regolito lunar (uma coleção solta de grãos de poeira irregular que compõe a superfície da Lua) absorve núcleos de hidrogênio dos ventos solares. Espera-se que a interação entre os núcleos de hidrogênio e o oxigênio presente nos grãos de poeira produza hidroxila ( HO-
) e água ( H
2
O
).

O instrumento SARA ( Sub keV Atom Reflecting Analyzer ) desenvolvido pela ESA e pela Organização de Pesquisa Espacial da Índia foi projetado e usado para estudar a composição da superfície da Lua e as interações vento-sol / superfície. Os resultados da SARA destacam um mistério: nem todo núcleo de hidrogênio é absorvido. Um em cada cinco rebate no espaço, combinando-se para formar um átomo de hidrogênio. O hidrogênio dispara a velocidades de cerca de 200 quilômetros por segundo (120 mi / s) e escapa sem ser desviado pela fraca gravidade lunar. Este conhecimento fornece conselhos oportunos para os cientistas que estão a preparar a missão BepiColombo da ESA para Mercúrio , uma vez que essa nave transportará dois instrumentos semelhantes ao SARA.

Cavernas lunares

Chandrayaan-1 imaginou um canal lunar , formado por um antigo fluxo de lava lunar, com um segmento não colapsado indicando a presença de um tubo de lava lunar , um tipo de grande caverna abaixo da superfície lunar. O túnel, que foi descoberto perto do equador lunar, é um tubo vulcânico vazio, medindo cerca de 2 km (1,2 mi) de comprimento e 360 ​​m (1.180 pés) de largura. De acordo com AS Arya, cientista SF do Centro de Aplicação Espacial (SAC) baseado em Ahmedabad, este poderia ser um local potencial para assentamento humano na Lua. Anteriormente, o orbitador lunar japonês SELENE (Kaguya) também registrou evidências de outras cavernas na lua.

Tectonismo

Dados do sensor de micro-ondas (Mini-SAR) de Chandrayaan-1 processados ​​usando o software de análise de imagem ENVI, revelaram uma boa quantidade de atividade tectônica passada na superfície lunar. Os pesquisadores acham que as falhas e fraturas descobertas podem ser características da atividade tectônica do interior do passado, juntamente com os impactos de meteoritos.

Prêmios

Equipe

Os cientistas considerados essenciais para o sucesso do projeto Chandrayaan-1 são:

  • G. Madhavan Nair - Presidente, Organização de Pesquisa Espacial Indiana
  • TK Alex - Diretor, ISAC (ISRO Satellite Center)
  • Mylswamy Annadurai - Diretor de Projeto, Chandrayan-1
  • SK Shivkumar - Diretor - Rede de Telemetria, Rastreamento e Comando
  • M. Pitchaimani - Diretor de Operações, Chandrayan-1
  • Leo Jackson John - gerente de operações da nave espacial, Chandrayan-1
  • K. Radhakrishnan - Diretor, VSSC
  • George Koshy - Diretor de Missão, PSLV-C11
  • Srinivasa Hegde - Diretor de Missão, Chandrayaan-1
  • Jitendra Nath Goswami - Diretora do Laboratório de Pesquisa Física e Investigadora Científica Principal de Chandrayaan-1
  • Madhavan Chandradathan - Chefe, Conselho de Autorização de Lançamento, Chandrayan-1

Liberação pública de dados

Os dados coletados por Chandrayaan-I foram disponibilizados ao público no final do ano de 2010. Os dados foram divididos em duas temporadas, com a primeira temporada se tornando pública no final de 2010 e a segunda em meados de 2011. O os dados continham imagens da Lua e também dados de mapeamento químico e mineral da superfície lunar.

Missões de acompanhamento

Chandrayaan-2 é uma missão de acompanhamento que foi lançada em 22 de julho de 2019. A missão inclui um orbitador lunar, um módulo de pouso chamado Vikram e um rover lunar robótico chamado Pragyan . O rover foi projetado para se mover sobre seis rodas na superfície lunar, fazer análises químicas no local e enviar os dados para a Terra através do orbitador Chandrayaan-2, que orbitará a lua. A terceira missão, chamada Chandrayaan-3, está provisoriamente programada para 2024.

Posto avançado lunar

As imagens de Chandrayaan serão usadas para identificar regiões de interesse que serão exploradas em detalhes pelo Lunar Reconnaissance Orbiter da NASA . O interesse está em identificar a água lunar na superfície que pode ser explorada na criação de um futuro posto avançado lunar . O Mini-SAR, uma das cargas úteis dos EUA em Chandrayaan, foi usado para determinar a presença de gelo de água.

Veja também

Referências

links externos