Chandrayaan-1

Sonda Chandrayaan-1

Nazwa: Chandrayaan-1
Data startu: 22 października 2008
Masa: 1380 kg
Rakieta nośna: PSLV-C11

Cel misji

Chandrayaan-1 był pierwszą indyjską sondą księżycową której celem była wysokorozdzielcza zdalna detekcja powierzchni księżycowej w zakresach widma widzialnego, bliskiej podczerwiei, promieniowania rentgenowskiego oraz niskoenergetycznego promieniowania gamma. Cele te obejmowały wykonanie obserwacji topografii w 3D, badanie rozpowszechnienia różnych minerałów i pierwiastków chemicznych na całej powierzchni Księżyca, poszukiwanie powierzchniowego i podpowierzchniowego lodu wodnego (zwłaszcza w stale zacienionych rejonach biegunów), obserwacje stratygraficzne skorupy księżycowej.

Budowa sondy

Kształt korpusu sondy powstał na bazie sześcianu o boku 1,5 metra, a jej systemy wywodzą się z satelity meteorologicznego Kalpansat. Wnętrze zawierało zbiorniki paliwa i utleniacza, akumulatory oraz elektronikę. Sondę wyposażono w pojedynczy panel baterii słonecznych oraz maszt anteny wysokiego zysku. Sonda wyposażona była także w 29-kilogramowy impaktor księżycowy.

Orientacja sondy utrzymywana była w trybie trójosiowym dzięki silniczkom korekcyjnym oraz czterem kołom zamachowym (z ang. reaction wheels).

System nawigacyjny i orientacji przestrzennej opierał się na danych z dwóch kamer śledzących pozycje gwiazd, akcelerometrów i jednostki inercyjnej.

Sonda zasilana była z pojedynczego panela ogniw słonecznych, które generowało maksymalnie 750 W mocy. Energia elektryczna magazynowana była w akumulatorach litowo-jonowych.

Komunikacja z sondą odbywała się w paśmie S, wyjątkiem były dane naukowe które przesyłane były w paśmie X za pomocą atneny HGA o średnicy 0,7 metra.

Sonda została wyposażona w trzy jednostki rejestrowania danych typu "flash": pierwszy o pojemności 32 GB służył do zapisu danych gromadzonych przez przyrządy naukowe, drugi o pojemności 8 GB do zapisu danych inzynieryjnych, trzeci o pojemności 10 GB będzie służył do wyłącznej rejestracji danych z instrumentu M3.

Instrumenty naukowe

Sonda została wyposażona w jedenaście instrumentów naukowych o łącznej wadze 55 kilogramów: TCM, HySI, LLRI, HEX, MIP, C1XS, SARA, RADOM, M3, SIR-2 oraz Mini-SAR.

  • TMC (Terrain Mapping Camera) - dwie panchromatyczne kamery stereoskopowe, których zadaniem było sporządzenie trójwymiarowych map kartograficznych o rozdzielczości powierzchni około 5 metrów.
  • HySI (Hyper Spectral Imager) - instrument sporządził mapy mineralogiczne powierzchni księżycowej (z rozdzielczością około 80 metrów) w 32 pasmach spektralnych pokrywających zakres widmowy od 400 do 900 nanometrów.
  • LLRI (Lunar Laser Ranging Instrument) - przyrząd określił topografię powierzchni księżycowej z dokładnością do 10 metrów w pionie. Częstotliwość generowania impulsu laserowego wynosiła 1 Hz a czas jego emisji 10 ns. Instrument wyposażono w teleskop o średnicy zwierciadła 15 centymetrów.
  • HEX (High Energy X-ray/gama-ray Detector) - przyrząd pracował w zakresie energii promieniowania rentgenowskiego i gamma od 30 do 250 keV i zbadał powierzchnię z rozdzielczością około 18 km - sporządził mapy rozpowszechnienia pierwiastków takich jak: 210Pb, 222Rn, U, Th oraz innych pierwiastków promieniotwórczych.
  • MIP (Moon Impact Probe) - impaktor księżycowy o masie 29 kilogramów i wymiarach 375 na 375 na 470 milimetrów. Został odłączony od orbitera po osiągnięciu orbity operacyjnej (kołowa o wysokości 100 km) i dzięki własnemu silnikowi deorbitacyjnemu został skierowany w ściśle określone miejsce na powierzchni Księżyca. W czasie samodzielnego lotu (który potrwa około 20 minut) stabilizowany był obrotowo. Na pokładzie impaktora znalazły się trzy instrumenty naukowe: Radar Altimeter (RA), Video Imaging System (VIS) i Mass Spectrometer (MS), które zostały włączone po odłączeniu od orbitera. RA służył do pomiarów wysokości MIP nad powierzchnią Księżyca i działał na częstotliwości 4,3 GHz. VIS fotografował powierzchnię Księżyca. Składa się z kamery CCD i dekodera wideo. MS to kwadrupolowy spektrometr masowy przeznaczony do zbadania składu atmosfery księżycowej.
  • C1XS (Chandrayaan-1 X-ray Spectrometer) - spektrometr fluorescencyjnego promieniowania rentgenowskiego pracujący w zakresie energii od 1,0 do 10 keV. Instrument wykorzystywał niedawno opracowaną technologię SCD (ang. Swept Charge Device), w którym czujnik promieniowania rentgenowskiego (o powierzchni efektywnej 50 cm²) zamontowany jest za miedziano-złotym kolimatorem (o polu widzenia 5°) oraz filtrami: aluminiowym i poliwęglanowym. Instrument wyposażono także w czujnik intensywności słonecznego promieniowania rentgenowskiego SXM. W normalnych warunkach słonecznych C1XS mógł wykryć w gruncie księżycowym pierwiastki: magnez, glin oraz krzem. W trakcie tzw. rozbłysków słonecznych możliwe było wykrycie wapnia, tytanu i żelaza. Rozdzielczość instrumentu wynosiła około 20 kilometrów.
  • SARA (Sub-keV Atom Reflecting Analyzer) - obrazujący spektrometr masowy atomów neutralnych, działający w zakresie energii od 10 eV do 2 keV. Instrument fizycznie składał się z dwóch przyrządów: czujnika atomów neutralnych CENA (ang. Chandrayaan-1 Energetic Neutrals Analyzer) oraz monitora wiatru słonecznego SWIM (ang. Solar WInd Monitor). SARA sporządził mapy składu chemicznego przy użyciu niskoenergetycznych atomów neutralnych wybijanych z powierzchni Księżyca.
  • RADOM (Radiation Dose Monitor Experiment) instrument mierzył dawkę promieniowania. RADOM składał się z półprzewodnikowego (krzemowego) detektora o powierzchni 2 cm², który mierzył strumień cząstek (jonów, elektronów i promieni gamma), widmo energetyczne i przeliczał na dawkę promieniowania.
  • M3 (Moon Mineralogy Mapper) - spektrometr obrazujący którego zadaniem było wykonanie map składu mineralnego powierzchni.
  • SIR-2 (Near-Infrared Spectrometer) - sporządził mapy składu mineralngo przy użyciu spektrometru podczerwieni.
  • Mini-SAR (Miniature Synthetic Aperture Radar) - badał okolice biegunów księżycowych w poszukiwaniu lodu wodnego.
Historia
  • 7 czerwca 2005 - podpisano porozumienie pomiędzy ESA i ISRO o umieszczeniu europejskich instrumentów naukowych na pokładzie indyjskiego orbitera.
  • 9 maja 2006 - podpisano porozumienie pomiędzy NASA i ISRO o umieszczeniu dwóch amerykańskich instrumentów naukowych na pokładzie orbitera Chandrayaan-1.
  • 15 września 2008 - zakończono 20-dniowe testy środowiskowe w komorze próżniowo-termicznej w ośrodku ISRO Satellite Centre w Bangalore.
  • 20 września 2008 - rozpoczęły się testy wibracyjno-akustyczne sondy.
  • 3 października 2008 - sonda została przetransportowana z Satellite Centre w Bangalore do Sriharikota Launch Centre, gdzie zostanie przygotowana do startu.
  • 17 października 2008 - na pokładzie rakiety PSLV-C11 sonda została przetransportowana na platformę startową Satish Dhawan Space Centre.
  • 20 października 2008 - o 22:52 czasu UTC rozpoczeło się 52-godzinne odliczanie przed startem rakiety nośnej.
  • 22 października 2008 - o godzinie 0:52 czasu uniwersalnego wystartowała rakieta nośna PSLV-C11 z orbiterem Chandrayaan-1 na pokładzie (orbita 254 na 22 856 kilometrów, okres obiegu 6,5 godziny).
  • 23 października 2008 - o 3:30 UTC rozpoczęto 18-minutowy manewr podniesienia orbity wokółziemskiej (nowa orbita: 305 na 37 900 kilometrów, okres obiegu 11 godzin).
  • 25 października 2008 - o 0:18 UTC rozpoczęto 16-minutowy manewr podniesienia orbity wokółziemskiej (nowa orbita: 336 na 74 715 kilometrów, okres obiegu 25,5 godziny).
  • 26 października 2008 - o 1:38 czasu uniwersalnego rozpoczęto 9,5-minutowy manewr podniesienia orbity wokółziemskiej (nowa orbita: 348 na 164 600 kilometrów, okres obiegu 73 godzin).
  • 29 października 2008 - o 2:08 czasu uniwersalnego rozpoczęto 3-minutowy manewr podniesienia orbity wokółziemskiej (nowa orbita: 465 na 267 000 kilometrów, okres obiegu około 6 dni).
  • 3 listopada 2008 - o 23:26 czasu uniwersalnego rozpoczęto 2,5-minutowy manewr podniesienia orbity wokółziemskiej (nowa orbita: 1000 na 380 000 kilometrów).
  • 8 listopad 2008 - o 11:21 czasu uniwersalnego rozpoczęto 817-sekundowy manewr wejścia sondy na orbitę księżycową (osiągnięto orbitę o wysokości 504 na 7502 kilometrów i okresie obiegu 11 godzin).
  • 9 listopada 2008 - o 15:33 UTC przeprowadzono 1-minutowy namewr obniżenia peryselenium orbity (nowa orbita: 200 na 7502 kilometrów).
  • 10 listopada 2008 - o 16:28 czasu uniwersalnego rozpoczęto 866-sekundowy manewr obniżenia aposelenium orbity (nowa orbita: 187 na 255 kilometrów, okres obiegu 2 godziny i 10 minut).
  • 11 listopada 2008 - o 13:00 czasu uniewrsalnego rozpoczęto 31-sekundowy manewr obniżenia peryselenium orbity (nowa orbita: 101 na 255 kilometrów).
  • 12 listopada 2008 - przeprowadzono manewr ukołowienia orbity wokółksiężycowej (nowa orbita: 100 na 101 kilometrów).
  • 14 listopada 2008 - o 14:36 czasu uniwersalnego impakrot MIP oddzielił się od orbitera Chandrayaan-1 i po 25 minutowym locie (o 15:01) uderzył w powierzchnię Księżyca w rejonie krateru Shackleton.
  • 19 maja 2009 - podniesiono wysokość kołowej orbity księżycowej do 200 kilometrów.
  • 28 sierpnia 2009 - około 20:00 czasu uniwersalnego nastąpiła niespodziewana utrata kontaktu z sondą.
  • 30 sierpnia 2009 - po przeanalizowaniu zgromadzonych danych, inżynierowie i technicy ISRO zdecydowali się zakończyć misje orbitera Chandrayaan-1.
Linki zewnętrzne

[1] Chandrayaan-1 - Informacje o misji sondy na oficjalnej stronie ISRO.

Wyszukaj

Znajdziesz mnie tu...

Misje sond kosmicznych na YouTubeMisje sond kosmicznych na InstagramieMisje sond kosmicznych na FacebookuMisje sond kosmicznych na TwitterzeMisje sond kosmicznych na Google+