El 14 de noviembre de 2008, la sonda de impacto lunar se separó del orbitador Chandrayaan a las 14:36 UTC y chocó contra el polo sur de forma controlada. La sonda impactó cerca del cráter Shackleton a las 15:01 UTC. [9] [10] [11] [12] El lugar del impacto se denominó Jawahar Point . [13] Con esta misión, la ISRO se convirtió en la quinta agencia espacial nacional en alcanzar la superficie lunar. Otras naciones cuyas agencias espaciales nacionales lograron hazañas similares fueron la ex Unión Soviética en 1959, [14] Estados Unidos en 1962, [15] Japón en 1993, [16] y los estados miembros de la ESA en 2006. [17] [18] [19]
El coste estimado del proyecto fue de 386 millones de rupias (88,73 millones de dólares). Su objetivo era estudiar la superficie lunar durante más de dos años para producir un mapa completo de la composición química de la superficie y su topografía tridimensional. Las regiones polares eran de especial interés, ya que tenían una alta probabilidad de presencia de hielo de agua. [20] [21] Uno de sus muchos logros fue el descubrimiento de la presencia generalizada de moléculas de agua en el suelo lunar. [22]
Después de casi un año, el orbitador comenzó a experimentar varios problemas técnicos, incluyendo un fallo del rastreador de estrellas y un blindaje térmico deficiente; Chandrayaan-1 dejó de comunicarse alrededor de las 20:00 UTC del 28 de agosto de 2009, poco después de lo cual la ISRO declaró oficialmente que la misión había terminado. Chandrayaan-1 operó durante 312 días en lugar de los dos años previstos; sin embargo, la misión logró la mayoría de sus objetivos científicos, incluida la detección de la presencia de agua lunar . [5] [23] [24] [25]
El 2 de julio de 2016, la NASA utilizó sistemas de radar terrestres para reubicar a Chandrayaan-1 en su órbita lunar, casi siete años después de su apagado. [26] [27] Las observaciones repetidas durante los siguientes tres meses permitieron una determinación precisa de su órbita, que varía entre 150 y 270 km (93 y 168 mi) de altitud cada dos años. [28]
Historia
El ex primer ministro de la India , Atal Bihari Vajpayee , anunció el proyecto Chandrayaan 1 [29] La misión fue un gran impulso para el programa espacial de la India. [30] La idea de una misión científica india a la Luna se planteó por primera vez en 1999 durante una reunión de la Academia India de Ciencias . La Sociedad Astronáutica de la India (ASI) comenzó a planificar la implementación de tal idea en 2000. Poco después, la Organización de Investigación Espacial de la India (ISRO) creó el Grupo de Trabajo Nacional de Misiones Lunares. El Grupo de Trabajo concluyó que la ISRO tenía la experiencia técnica para llevar a cabo una misión india a la Luna. En abril de 2003, más de 100 científicos indios que abarcaban campos de ciencias planetarias y espaciales, ciencias de la Tierra , física, química, astronomía, astrofísica, ingeniería y ciencias de la comunicación discutieron y aprobaron la recomendación del Grupo de Trabajo de lanzar una sonda india a la Luna. Seis meses después, en noviembre, el gobierno de Vajpayee aprobó formalmente la misión. [22] [31]
Objetivos
La misión tenía los siguientes objetivos declarados: [32]
Diseñar, desarrollar, lanzar y orbitar una nave espacial alrededor de la Luna utilizando un vehículo de lanzamiento de fabricación india.
Realizar experimentos científicos utilizando instrumentos en la nave espacial que producirían datos:
para la preparación de un atlas tridimensional (con una alta resolución espacial y de altitud de 5 a 10 m o 16 a 33 pies) de los lados cercano y lejano de la Luna
Identificación de sustancias químicas en rocas de las tierras altas lunares
Estratigrafía química de la corteza lunar mediante teledetección de las tierras altas centrales de los grandes cráteres lunares y de la región Aitken del Polo Sur (SPAR), un sitio esperado de material interior
Mapeo de la variación de altura de las características de la superficie lunar
Observación del espectro de rayos X superior a 10 keV y cobertura estereográfica de la mayor parte de la superficie de la Luna con una resolución de 5 m (16 pies)
Aportando nuevos conocimientos para comprender el origen y la evolución de la Luna [ cita requerida ]
Presupuesto
Masa
1.380 kg (3.042 lb) en el lanzamiento, 675 kg (1.488 lb) en la órbita lunar, [33] y 523 kg (1.153 lb) después de liberar el impactador.
La nave espacial estaba alimentada principalmente por su sistema solar , que incluía un panel solar que cubría un área total de 2,15 × 1,8 m (7,1 × 5,9 pies) y generaba 750 W de potencia máxima, que se almacenaba en una batería de iones de litio de 36 A ·h para su uso durante los eclipses. [34]
Propulsión
La nave espacial utilizó un sistema de propulsión integrado bipropelente para alcanzar la órbita lunar, así como para mantener la órbita y la altitud mientras orbitaba la Luna. La planta motriz constaba de un motor de 440 N y ocho propulsores de 22 N. El combustible y el oxidante se almacenaban en dos tanques de 390 litros (100 galones estadounidenses) cada uno. [33] [34]
La carga científica tenía una masa de 90 kg (198 lb) y contenía cinco instrumentos indios y seis instrumentos de otros países.
Instrumentos indios
La TMC o Terrain Mapping Camera es una cámara CMOS con una resolución de 5 m (16 pies) y una franja de 40 km (25 mi) en la banda pancromática , que se utilizó para producir un mapa de alta resolución de la Luna. [35] Este instrumento tenía como objetivo mapear completamente la topografía de la Luna. La cámara funciona en la región visible del espectro electromagnético y captura imágenes estereoscópicas en blanco y negro. Cuando se utiliza junto con los datos del instrumento de medición de distancia láser lunar (LLRI), también puede ayudar a comprender mejor el campo gravitacional lunar. La TMC fue construida por el Centro de Aplicaciones Espaciales (SAC) de la ISRO en Ahmedabad. [36] La TMC se probó el 29 de octubre de 2008 a través de un conjunto de comandos emitidos desde el ISTRAC. [37]
HySI o Hyper Spectral Imager es una cámara CMOS que realiza mapeo mineralógico en la banda de 400 a 900 nm con una resolución espectral de 15 nm y una resolución espacial de 80 m (260 pies).
El instrumento de medición de distancia por láser lunar (LLRI) determina la altura de la topografía de la superficie lunar enviando pulsos de luz láser infrarroja hacia la superficie lunar y detectando la parte reflejada de esa luz. Funciona de forma continua y recoge 10 mediciones por segundo tanto del lado diurno como del lado nocturno de la Luna. El LLRI fue desarrollado por el Laboratorio de Sistemas Electroópticos de la ISRO, en Bangalore. [38] Se puso a prueba el 16 de noviembre de 2008. [38] [39]
HEX es un espectrómetro de rayos X aj/gamma de alta energía para mediciones de 30 a 200 keV con una resolución terrestre de 40 km (25 mi). El HEX mide desgasificación de U , Th , 210 Pb , 222 Rn y otros elementos radiactivos.
La sonda de impacto lunar ( MIP , por sus siglas en inglés) desarrollada por la ISRO es una sonda de impacto que consta de un altímetro de radar de banda C para medir la altitud de la sonda, un sistema de imágenes de video para adquirir imágenes de la superficie lunar y un espectrómetro de masas para medir los componentes de la atmósfera lunar. [40] Fue expulsada a las 14:30 UTC del 14 de noviembre de 2008. Como estaba previsto, la sonda de impacto lunar impactó el polo sur lunar a las 15:01 UTC del 14 de noviembre de 2008. La ISRO fue la quinta agencia espacial nacional en alcanzar la superficie de la Luna. Otras agencias espaciales nacionales que lo habían hecho antes fueron la ex Unión Soviética en 1959, [14] los Estados Unidos en 1962, [15] Japón en 1993, [16] y la ESA en 2006. [17] [19] [18]
SARA , el analizador reflector de átomos sub-keV de la ESA, mapeó la composición mineral utilizando átomos neutros de baja energía emitidos desde la superficie. [43] [44]
M 3 , el Moon Mineralogy Mapper de la Universidad Brown y el JPL (financiado por la NASA ), es un espectrómetro de imágenes diseñado para mapear la composición mineral de la superficie. Fue activado el 17 de diciembre de 2008. [45]
Mini-SAR , diseñado, construido y probado para la NASA por un gran equipo que incluye el Centro de Guerra Aérea Naval, el Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins , los Laboratorios Nacionales Sandia , Raytheon y Northrop Grumman , con el apoyo externo de ISRO. Mini-SAR es el sistema de radar de apertura sintética activo para buscar hielo polar lunar y hielo de agua. El instrumento transmitió radiación polarizada derecha con una frecuencia de 2,5 GHz y monitoreó la radiación polarizada izquierda y derecha dispersa. La reflectividad de Fresnel y la relación de polarización circular (CPR) son los parámetros clave deducidos de estas mediciones. El hielo muestra el efecto de oposición de retrodispersión coherente, que da como resultado una mejora de las reflexiones y la CPR para que se pueda estimar el contenido de agua de las regiones polares de la Luna. [48] [49] [50]
El experimento de monitorización de dosis de radiación RADOM-7 de la Academia de Ciencias de Bulgaria cartografió el entorno de radiación alrededor de la Luna.51 ] Fue probado el 16 de noviembre de 2008. [38] [39]
Cronología de la misión
Durante el mandato del Primer Ministro Manmohan Singh, el proyecto Chandrayaan recibió un impulso y finalmente Chandrayaan-1 fue lanzado el 22 de octubre de 2008 a las 00:52 UTC desde el Centro Espacial Satish Dhawan utilizando el vehículo de lanzamiento PSLV C11 de cuatro etapas y 44,4 metros (146 pies) de altura de la ISRO . [52] Chandrayaan-1 fue enviado a la Luna en una serie de maniobras de aumento de órbita alrededor de la Tierra durante un período de 21 días en lugar de lanzar la nave en una trayectoria directa a la Luna. [53] En el lanzamiento, la nave espacial se insertó en una órbita de transferencia geoestacionaria (GTO) con un apogeo de 22.860 km (14.200 mi) y un perigeo de 255 km (158 mi). El apogeo se aumentó con una serie de cinco quemas de órbita realizadas durante un período de 13 días después del lanzamiento. [53]
Durante la duración de la misión, la red de telemetría, seguimiento y comando ( ISTRAC ) de ISRO en Peenya en Bangalore , rastreó y controló a Chandrayaan-1. [54] Científicos de la India, Europa y los EE. UU. llevaron a cabo una revisión de alto nivel de Chandrayaan-1 el 29 de enero de 2009 después de que la nave espacial completara sus primeros 100 días en el espacio. [55]
La órbita terrestre arde
Primera quema de órbita
La primera maniobra de elevación de la órbita de la nave espacial Chandrayaan-1 se realizó a las 03:30 UTC del 23 de octubre de 2008, cuando el motor líquido de 440 Newton de la nave espacial se encendió durante unos 18 minutos al mando de la nave espacial desde el Centro de Control de la Nave Espacial (SCC) en la Red de Telemetría, Seguimiento y Comando (ISTRAC) de la ISRO en Peenya, Bangalore. Con esto, el apogeo de Chandrayaan-1 se elevó a 37.900 km (23.500 mi) y su perigeo a 305 km (190 mi). En esta órbita, la nave espacial Chandrayaan-1 tardó unas 11 horas en dar una vuelta alrededor de la Tierra. [56]
Segunda quema de órbita
La segunda maniobra de elevación de la órbita de la nave espacial Chandrayaan-1 se llevó a cabo el 25 de octubre de 2008 a las 00:18 UTC, cuando el motor de la nave espacial estuvo encendido durante unos 16 minutos, elevando su apogeo a 74.715 km (46.426 mi) y su perigeo a 336 km (209 mi), completando así el 20 por ciento de su viaje. En esta órbita, la nave espacial Chandrayaan-1 tardó unas veinticinco horas y media en dar una vuelta a la Tierra. Esta fue la primera vez que una nave espacial india superó la órbita geoestacionaria de 36.000 km (22.000 mi) de altura y alcanzó una altitud de más del doble de esa altura. [57]
Tercera quema de órbita
La tercera maniobra de elevación de la órbita se inició el 26 de octubre de 2008 a las 01:38 UTC, cuando el motor de la nave se mantuvo encendido durante unos nueve minutos y medio. Con ello, su apogeo se elevó a 164.600 km (102.300 mi) y el perigeo a 348 km (216 mi). En esta órbita, Chandrayaan-1 tardó unas 73 horas en dar una vuelta a la Tierra. [58]
Cuarta órbita encendida
La cuarta maniobra de elevación de la órbita se llevó a cabo el 29 de octubre de 2008 a las 02:08 UTC, cuando el motor de la nave se encendió durante unos tres minutos, elevando su apogeo a 267.000 km (166.000 mi) y el perigeo a 465 km (289 mi). Esto extendió su órbita a una distancia de más de la mitad del camino a la Luna. En esta órbita, la nave tardó unos seis días en dar una vuelta alrededor de la Tierra. [59]
Quema de órbita final
La quinta y última maniobra de elevación de la órbita se llevó a cabo el 3 de noviembre de 2008 a las 23:26 UTC, cuando el motor de la nave espacial estuvo encendido durante unos dos minutos y medio, lo que provocó que Chandrayaan-1 entrara en la trayectoria de transferencia lunar con un apogeo de unos 380.000 km (240.000 mi). [60]
Inserción en órbita lunar
El Chandrayaan-1 completó la operación de inserción en órbita lunar el 8 de noviembre de 2008 a las 11:21 UTC. Esta maniobra implicó el encendido del motor de líquido durante 817 segundos (unos trece minutos y medio) cuando la nave espacial pasó a 500 km (310 mi) de la Luna. El satélite fue colocado en una órbita elíptica que pasó sobre las regiones polares de la Luna, con 7.502 km (4.662 mi) de aposeleno y 504 km (313 mi) de periseleno . El período orbital se estimó en alrededor de 11 horas. Con la finalización exitosa de esta operación, India se convirtió en la quinta nación en poner un vehículo en órbita lunar. [61]
Primera reducción de órbita
La primera maniobra de reducción de la órbita lunar de Chandrayaan-1 se llevó a cabo el 9 de noviembre de 2008 a las 14:33 UTC. Durante la maniobra, el motor de la nave espacial estuvo encendido durante unos 57 segundos. Esto redujo el periseleno a 200 km (124 mi), mientras que el aposeleno permaneció sin cambios en 7.502 km. En esta órbita elíptica, Chandrayaan-1 tardó unas diez horas y media en dar una vuelta alrededor de la Luna. [62]
Segunda reducción de órbita
Esta maniobra se llevó a cabo el 10 de noviembre de 2008 a las 16:28 UTC, lo que dio como resultado una pronunciada disminución de la aposelenia de Chandrayaan-1 a 255 km (158 mi) y su periselenia a 187 km (116 mi). Durante esta maniobra, el motor estuvo encendido durante unos 866 segundos (unos catorce minutos y medio). Chandrayaan-1 tardó dos horas y 16 minutos en dar una vuelta alrededor de la Luna una vez en esta órbita. [63]
Tercera reducción de órbita
La tercera reducción de la órbita lunar se llevó a cabo encendiendo el motor de a bordo durante 31 segundos el 11 de noviembre de 2008 a las 13:00 UTC. Esto redujo el periseleno a 101 km (63 mi), mientras que el aposeleno se mantuvo constante en 255 km. En esta órbita, Chandrayaan-1 tardó dos horas y 9 minutos en dar una vuelta alrededor de la Luna. [64]
Órbita final
El 12 de noviembre de 2008, la sonda espacial Chandrayaan-1 se colocó en una órbita polar lunar específica para la misión, a 100 km (62 mi) sobre la superficie lunar. [65] [66] En la maniobra final de reducción de la órbita, el aposeleno y el periseleno de Chandrayaan-1 se redujeron a 100 km. [66] En esta órbita, Chandrayaan-1 tarda unas dos horas en dar una vuelta alrededor de la Luna. Se activaron dos de las 11 cargas útiles (la cámara de cartografía del terreno [TMC] y el monitor de dosis de radiación [RADOM]). La TMC adquirió imágenes tanto de la Tierra como de la Luna. [66]
Impacto del MIP en la superficie lunar
La sonda de impacto lunar (MIP) se estrelló en la superficie lunar el 14 de noviembre de 2008 a las 15:01 UTC cerca del cráter Shackleton en el polo sur. [65] La MIP era uno de los once instrumentos científicos (cargas útiles) a bordo del Chandrayaan-1. [67]
El MIP se separó de Chandrayaan a 100 km de la superficie lunar y comenzó su descenso en picado a las 14:36 UTC, entrando en caída libre durante treinta minutos. [65] Mientras caía, siguió enviando información al satélite nodriza, que, a su vez, la transmitió a la Tierra. El altímetro también comenzó a registrar mediciones para preparar el aterrizaje de un explorador en la superficie lunar durante una segunda misión a la Luna. [68]
Tras el despliegue del MIP, se encendieron los demás instrumentos científicos, iniciando la siguiente fase de la misión. [67]
Tras los análisis científicos de los datos recibidos del MIP, la Organización de Investigación Espacial de la India confirmó la presencia de agua en el suelo lunar y publicó el hallazgo en una conferencia de prensa dirigida por su entonces presidente, G. Madhavan Nair .
Aumento de la temperatura de las naves espaciales
El 25 de noviembre de 2008, la ISRO informó que la temperatura de Chandrayaan-1 había aumentado por encima de lo normal hasta los 50 °C (122 °F), [69] los científicos dijeron que esto se debía a temperaturas más altas de lo esperado en la órbita lunar. [69] La temperatura se redujo en unos 10 °C (18 °F) al girar la nave espacial unos 20 grados y apagar algunos de los instrumentos. [69] Posteriormente, la ISRO informó el 27 de noviembre de 2008 que la nave espacial estaba operando en condiciones de temperatura normales. [70] En informes posteriores, la ISRO afirma que, dado que la nave espacial seguía registrando temperaturas más altas de lo normal, solo estaría haciendo funcionar un instrumento a la vez hasta enero de 2009, cuando se dice que las condiciones de temperatura orbital lunar se estabilizarían. [71] Inicialmente se pensó que la nave espacial estaba experimentando altas temperaturas debido a la radiación del Sol y la radiación infrarroja reflejada por la Luna. [72] Sin embargo, el aumento de la temperatura de la nave espacial se atribuyó más tarde a un lote de convertidores CC-CC con una mala regulación térmica. [73] [74]
Mapeo de minerales
El contenido mineral de la superficie lunar fue cartografiado con el Moon Mineralogy Mapper (M 3 ), un instrumento de la NASA a bordo del orbitador. Se reiteró la presencia de hierro y se identificaron cambios en la composición de rocas y minerales. Se cartografió la región de la Cuenca Oriental de la Luna, que indica abundancia de minerales que contienen hierro, como el piroxeno . [75]
En 2018 se anunció que se habían vuelto a analizar los datos infrarrojos de M 3 para confirmar la existencia de agua en amplias extensiones de las regiones polares de la Luna. [76]
Mapeo de los lugares de aterrizaje del Apolo
En enero de 2009, la ISRO anunció que el orbitador había completado el mapeo de los sitios de aterrizaje de las misiones Apolo a la Luna , utilizando múltiples cargas útiles. Se han mapeado seis de los sitios, incluidos los sitios de aterrizaje de Apolo 15 y Apolo 17. [ 77]
Adquisición de imágenes
La nave completó 3.000 órbitas y obtuvo 70.000 imágenes de la superficie lunar, [78] [79] [80] lo que es un récord en comparación con los vuelos lunares de otras naciones. Los funcionarios de ISRO estimaron que si las cámaras de Chandrayaan transmitieron más de 40.000 imágenes en 75 días, eso equivale a casi 535 imágenes enviadas diariamente. Primero se transmitieron a la Red de Espacio Profundo de la India en Byalalu, cerca de Bangalore, desde donde se enviaron a la Red de Seguimiento y Comando por Telemetría (ISTRAC) de ISRO en Bangalore.
Algunas de estas imágenes tienen una resolución de hasta 5 metros (16 pies), lo que proporciona una imagen nítida y clara de la superficie de la Luna, mientras que muchas imágenes enviadas por algunas de las otras misiones tenían solo una resolución de 100 metros. [81] A modo de comparación, la cámara del Lunar Reconnaissance Orbiter tiene una resolución de 0,5 metros. [82]
El 26 de noviembre, la cámara de mapeo del terreno, que se activó por primera vez el 29 de octubre de 2008, tomó imágenes de picos y cráteres, lo que sorprendió a los funcionarios de la ISRO porque la Luna está compuesta principalmente de cráteres. [83]
Detección de señales de rayos X
Las firmas de rayos X del aluminio, magnesio y silicio fueron captadas por la cámara de rayos X C1XS. Las señales fueron captadas durante una llamarada solar que causó un fenómeno de fluorescencia de rayos X. La llamarada que causó la fluorescencia estaba dentro del rango de sensibilidad más bajo de C1XS. [84] [85] [86]
Imagen completa de la Tierra
El 25 de marzo de 2009, Chandrayaan envió sus primeras imágenes de la Tierra en su totalidad. Estas imágenes fueron tomadas con el TMC. Las imágenes anteriores se habían tomado sólo de una parte de la Tierra. Las nuevas imágenes muestran Asia, partes de África y Australia, con la India en el centro. [87] [88]
Órbita elevada a 200 km
Tras completar todos los objetivos principales de la misión, la órbita de la sonda Chandrayaan-1, que se encontraba a una altura de 100 km (62 mi) de la superficie lunar desde noviembre de 2008, se elevó a 200 km (124 mi). Las maniobras de elevación de la órbita se llevaron a cabo entre las 03:30 y las 04:30 UTC del 19 de mayo de 2009. La nave espacial a esta altitud superior permitió realizar más estudios sobre las perturbaciones de la órbita y la variación del campo gravitatorio de la Luna y también permitió obtener imágenes de la superficie lunar con una franja más amplia. [89] Más tarde se reveló que la verdadera razón del cambio de órbita fue que se trataba de un intento de mantener baja la temperatura de la sonda. [90] Se suponía que la temperatura [de los subsistemas de la nave espacial] a 100 km sobre la superficie de la Luna sería de alrededor de 75 grados Celsius. Sin embargo, era más de 75 grados y comenzaron a surgir problemas. Tuvimos que elevar la órbita a 200 km. [91]
Fallo del sensor de actitud
El rastreador de estrellas , un dispositivo utilizado para determinar la actitud de orientación, falló en órbita después de nueve meses de operación. Posteriormente, la orientación de Chandrayaan se determinó utilizando un procedimiento de respaldo utilizando un sensor solar de dos ejes y tomando un rumbo desde una estación terrestre. Esto se utilizó para actualizar los giroscopios de tres ejes que permitieron las operaciones de la nave espacial. [78] [79] [80] La segunda falla, detectada el 16 de mayo, se atribuyó a una radiación excesiva del Sol. [92]
Escaneos de radar
El 21 de agosto de 2009, Chandrayaan-1 junto con el Lunar Reconnaissance Orbiter intentaron realizar un experimento de radar biestático utilizando sus radares Mini-SAR para detectar la presencia de hielo de agua en la superficie lunar . [93] [94] El intento fue un fracaso; resultó que el radar Chandrayaan-1 no estaba apuntando a la Luna durante el experimento. [95]
El Mini-SAR ha obtenido imágenes de muchas de las regiones permanentemente en sombra que existen en ambos polos de la Luna. [96] En marzo de 2010, se informó que el Mini-SAR a bordo del Chandrayaan-1 había descubierto más de 40 cráteres permanentemente oscurecidos cerca del polo norte de la Luna que se supone que contienen aproximadamente 600 millones de toneladas métricas de hielo de agua. [96] [97] El alto CPR del radar no es un diagnóstico único ni de rugosidad ni de hielo; el equipo científico debe tener en cuenta el entorno de las ocurrencias de la señal de alto CPR para interpretar su causa. El hielo debe ser relativamente puro y al menos un par de metros de espesor para dar esta firma. [96] La cantidad estimada de hielo de agua potencialmente presente es comparable a la cantidad estimada a partir de los datos de neutrones de la misión anterior de Lunar Prospector . [96]
Aunque los resultados son consistentes con los hallazgos recientes de otros instrumentos de la NASA a bordo del Chandrayaan-1 (el Moon Mineralogy Mapper (MP3) descubrió moléculas de agua en las regiones polares de la Luna, mientras que el vapor de agua fue detectado por el Lunar Crater Observation and Sensing Satellite de la NASA , o LCROSS [96] ), esta observación no es consistente con la presencia de depósitos gruesos de hielo de agua casi pura a pocos metros de la superficie lunar, pero no descarta la presencia de pequeños (<~10 cm) trozos discretos de hielo mezclados con el regolito. [98]
Fin de la misión
La misión se lanzó el 22 de octubre de 2008 y se esperaba que funcionara durante dos años. Sin embargo, alrededor de las 20:00 UTC del 28 de agosto de 2009, la comunicación con la sonda se perdió repentinamente. La sonda había estado funcionando durante 312 días. Se esperaba que la nave permaneciera en órbita durante aproximadamente otros 1000 días y se estrellara contra la superficie lunar a fines de 2012, [99] aunque en 2016 se descubrió que todavía estaba en órbita. [27]
Un miembro del consejo asesor científico de Chandrayaan-1 dijo que es difícil determinar las razones de la pérdida de contacto. [100] El presidente de ISRO, Madhavan Nair, dijo que debido a la radiación muy alta , las unidades de suministro de energía que controlaban ambos sistemas informáticos a bordo fallaron, interrumpiendo la conectividad de comunicación. [101] Sin embargo, la información publicada más tarde mostró que la fuente de alimentación suministrada por MDI falló debido al sobrecalentamiento. [90] [91] [102]
Aunque la misión duró menos de 10 meses y menos de la mitad de los dos años previstos, [30] [101] [103] una revisión realizada por científicos calificó la misión de exitosa, ya que había completado el 95% de sus objetivos principales.
Resultados
El instrumento Moon Mineralogy Mapper de la NASA de Chandrayaan ha confirmado la hipótesis del océano de magma, lo que significa que la Luna alguna vez estuvo completamente fundida. [104]
La cámara de mapeo del terreno a bordo del Chandrayaan-1, además de producir más de 70.000 imágenes tridimensionales, ha grabado imágenes del lugar de aterrizaje de la nave espacial estadounidense Apollo 15. [105] [106]
Las cargas útiles TMC y HySI de ISRO han cubierto alrededor del 70% de la superficie lunar, mientras que M 3 ha cubierto más del 95% de la misma y SIR-2 ha proporcionado datos espectrales de alta resolución sobre la mineralogía de la Luna.
La Organización de Investigación Espacial de la India dijo que el Instrumento de Medición Láser Lunar (LLRI) y el Espectrómetro de Rayos X de Alta Energía (HEX) de ISRO, así como el Radar de Apertura Sintética en Miniatura (Mini-SAR) de los EE. UU., proporcionaron datos interesantes sobre las áreas polares lunares.
LLRI cubrió tanto los polos lunares como regiones lunares adicionales de interés, HEX realizó alrededor de 200 órbitas sobre los polos lunares y Mini-SAR proporcionó una cobertura completa de las regiones polares norte y sur de la Luna.
Otra carga útil de la ESA, el espectrómetro de rayos X Chandrayaan-1 (C1XS), detectó más de dos docenas de débiles erupciones solares durante la misión. La carga útil búlgara, denominada Radiation Dose Monitor (RADOM), se activó el mismo día del lanzamiento y funcionó hasta el final de la misión.
La ISRO dijo que los científicos de la India y las agencias participantes expresaron su satisfacción por el desempeño de la misión Chandrayaan-1, así como por la alta calidad de los datos enviados por la nave espacial.
Han comenzado a formular planes científicos basados en los conjuntos de datos obtenidos de la misión. Se espera que en los próximos meses se publiquen resultados interesantes sobre la topografía lunar, el contenido mineral y químico de la Luna y aspectos relacionados. [107]
La carga útil Chandrayaan-1 ha permitido a los científicos estudiar la interacción entre el viento solar y un cuerpo planetario como la Luna sin campo magnético. [108]
En su órbita de 10 meses alrededor de la Luna, el espectrómetro de rayos X de Chandrayaan-1 (C1XS) detectó titanio, confirmó la presencia de calcio y reunió las mediciones más precisas hasta el momento de magnesio, aluminio y hierro en la superficie lunar. [109]
Descubrimiento de agua en la Luna
El 18 de noviembre de 2008, la sonda de impacto lunar fue lanzada desde Chandrayaan-1 a una altura de 100 km (62 mi). Durante su descenso de 25 minutos, el Altitudinal Composition Explorer (CHACE) de Chandra registró evidencia de agua en 650 lecturas de espectros de masas recopiladas durante este tiempo. [110] El 24 de septiembre de 2009, la revista Science informó que el instrumento Moon Mineralogy Mapper (M 3 ) de la NASA en Chandrayaan-1 había detectado hielo de agua en la Luna. [111] Pero, el 25 de septiembre de 2009, ISRO anunció que el MIP, otro instrumento a bordo de Chandrayaan-1, había descubierto agua en la Luna justo antes del impacto y lo había descubierto 3 meses antes que el M 3 de la NASA . [112] El anuncio de este descubrimiento no se hizo hasta que la NASA lo confirmó. [113] [114]
M 3 detectó características de absorción cerca de 2,8–3,0 μm en la superficie de la Luna. Para los cuerpos de silicato, dichas características se atribuyen típicamente a materiales que contienen hidroxilo y/o agua . En la Luna, la característica se ve como una absorción ampliamente distribuida que parece más fuerte en latitudes altas más frías y en varios cráteres feldespáticos recientes. La falta general de correlación de esta característica en los datos de M 3 iluminados por el sol con los datos de abundancia de H del espectrómetro de neutrones sugiere que la formación y retención de OH y H 2 O es un proceso superficial en curso. Los procesos de producción de OH/H 2 O pueden alimentar trampas frías polares y hacer del regolito lunar una fuente candidata de volátiles para la exploración humana. [ cita requerida ]
El Moon Mineralogy Mapper (M 3 ), un espectrómetro de imágenes, fue uno de los 11 instrumentos a bordo del Chandrayaan-I que dejaron de funcionar prematuramente el 28 de agosto de 2009. [115] El M 3 tenía como objetivo proporcionar el primer mapa mineral de toda la superficie lunar. Los datos del M 3 se volvieron a analizar años después y revelaron "la prueba más definitiva hasta la fecha" de la presencia de agua en las regiones sombreadas de los cráteres cerca de los polos norte y sur de la Luna. [76]
Los científicos lunares han discutido la posibilidad de depósitos de agua durante décadas. Ahora están cada vez más "seguros de que el debate de décadas ha terminado", dice un informe. "La Luna, de hecho, tiene agua en todo tipo de lugares; no sólo encerrada en minerales , sino esparcida por toda la superficie fragmentada y, potencialmente, en bloques o capas de hielo en profundidad". Los resultados de la misión Chandrayaan también están "ofreciendo una amplia gama de señales acuosas". [116] [117]
Producción de agua lunar
Según los científicos de la Agencia Espacial Europea (ESA), el regolito lunar (una acumulación suelta de granos de polvo irregulares que componen la superficie de la Luna) absorbe núcleos de hidrógeno de los vientos solares. Se espera que la interacción entre los núcleos de hidrógeno y el oxígeno presente en los granos de polvo produzca hidroxilo ( HO − ) y agua ( H 2 O ). [118]
El instrumento SARA (Sub keV Atom Reflecting Analyser) desarrollado por la ESA y la Organización de Investigación Espacial de la India fue diseñado y utilizado para estudiar la composición de la superficie de la Luna y las interacciones entre el sol, el viento y la superficie. Los resultados de SARA ponen de relieve un misterio: no todos los núcleos de hidrógeno son absorbidos. Uno de cada cinco rebota en el espacio y se combina para formar un átomo de hidrógeno. [ aclaración necesaria ] [ cita requerida ] El hidrógeno se dispara a velocidades de alrededor de 200 kilómetros por segundo (120 mi/s) y escapa sin ser desviado por la débil gravedad de la Luna. Este conocimiento proporciona un asesoramiento oportuno para los científicos que están preparando la misión BepiColombo de la ESA a Mercurio , ya que esa nave espacial llevará dos instrumentos similares a SARA.
Cuevas lunares
Chandrayaan-1 fotografió un surco lunar , formado por un antiguo flujo de lava lunar, con un segmento no colapsado que indica la presencia de un tubo de lava lunar , un tipo de cueva grande debajo de la superficie lunar. [119] El túnel, que fue descubierto cerca del ecuador lunar, es un tubo volcánico vacío, que mide aproximadamente 2 km (1,2 mi) de largo y 360 m (1,180 pies) de ancho. Según AS Arya, científico SF del Centro de Aplicaciones Espaciales (SAC) con sede en Ahmedabad, este podría ser un sitio potencial para el asentamiento humano en la Luna. [ cita requerida ] Anteriormente, el orbitador lunar japonés SELENE (Kaguya) también registró evidencia de otras cuevas en la Luna. [120]
Tectonismo
Los datos del sensor de microondas (Mini-SAR) de Chandrayaan-1, procesados con el software de análisis de imágenes ENVI, han revelado una buena cantidad de actividad tectónica pasada en la superficie lunar. [121] Los investigadores creen que las fallas y fracturas descubiertas podrían ser características de la actividad tectónica interior pasada acoplada a impactos de meteoritos. [121]
Premios
El Instituto Americano de Aeronáutica y Astronáutica (AIAA) ha seleccionado la misión Chandrayaan-1 de ISRO como uno de los destinatarios de sus premios anuales AIAA SPACE 2009, que reconocen las contribuciones clave a la ciencia y la tecnología espaciales. [122]
En 2008, el Grupo de Trabajo de Exploración Lunar Internacional otorgó al equipo Chandrayaan-1 el Premio de Cooperación Internacional por el alojamiento y las pruebas de la carga útil lunar más internacional jamás realizada (de 20 países, entre ellos India, la Agencia Espacial Europea de 17 países, Estados Unidos y Bulgaria). [123]
Srinivasa Hegde – Director de misión, Chandrayaan-1
Jitendra Nath Goswami – Director del Laboratorio de Investigación Física e Investigador Científico Principal de Chandrayaan-1
Madhavan Chandradathan – Jefe de la Junta de Autorización de Lanzamiento, Chandrayan-1 [129]
Divulgación pública de datos
Los datos recopilados por Chandrayaan-I se pusieron a disposición del público a finales de 2010. Los datos se dividieron en dos temporadas: la primera se hizo pública a finales de 2010 y la segunda a mediados de 2011. Los datos contenían fotografías de la Luna y también datos de cartografía química y mineral de la superficie lunar. [130]
Misiones de seguimiento
Chandrayaan-2 es una misión de seguimiento que se lanzó el 22 de julio de 2019. [131] La misión incluye un orbitador lunar, un módulo de aterrizaje llamado Vikram y un rover lunar robótico llamado Pragyan . [132] Si bien una falla de último momento en el software de guía de aterrizaje provocó que el módulo de aterrizaje se estrellara, el orbitador Chandrayaan-2 está operativo a partir de septiembre de 2023. [actualizar][ 133] Una tercera misión, llamada Chandrayaan-3 , se lanzó el 14 de julio de 2023 y aterrizó con éxito en la Luna el 23 de agosto de 2023. [134]
Puesto avanzado lunar
Las imágenes de Chandrayaan se utilizarán para identificar regiones de interés que serán exploradas en detalle por el Lunar Reconnaissance Orbiter de la NASA . El interés radica en identificar agua lunar en la superficie que pueda ser explotada para establecer un futuro puesto de avanzada lunar . El Mini-SAR, una de las cargas útiles estadounidenses en Chandrayaan, se utilizó para determinar la presencia de hielo de agua. [135]
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Enlaces externos
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Sitio web oficial
Datta, Jayati; Chakravarty, SC (2009). Chandrayaan-1: La primera misión de la India a la Luna (PDF) . Organización de Investigación Espacial de la India. Archivado desde el original (PDF) el 12 de octubre de 2009.