Chandrayaan-3

Chandrayaan-3

Chandrayaan-3

Tipo de misión: Aterrizador y rover lunares

Operador: Agencia India de Investigación Espacial (India)

Página web: enlace

Duración planificada

Módulo de alunizaje Vikram: ~14 días terrestres
Rover Pragyan: ~14 días terrestres

Duración de la misión

Viaje hacia la Luna: 40 días, 3 horas y 29 minutos
Operación en la superficie lunar: Módulo de alunizaje Vikram: 1 día, 22 horas y 17 minutos

Rover lunar Pragyan: 1 día, 18 horas y 33 minutos

Propiedades de la nave

Nave: Chandrayaan

Fabricante: Agencia India de Investigación Espacial (India)

Masa de lanzamiento: 3900 kg

Masa de mercancía: Módulo de propulsión: 2148 kg; Módulo de alunizaje (Vikram): 1726 kg ; Rover (Pragyan): 26 kg

Potencia eléctrica: Módulo de propulsión: 758 vatios; Módulo de alunizaje: 738 vatios, WS con Bias; Rover: 50 vatios

Comienzo de la misión

Lanzamiento: 14 de julio de 2023, 09:05 UTC

Vehículo: LVM3 M4

Lugar: Centro espacial Satish Dhawan

Contratista: ISRO

Aterrizador lunar

Componente de la nave: rover

Fecha de aterrizaje: 23 de agosto de 2023 12:34 UTC

Lugar de aterrizaje: 69.367621 S, 32.348126 E ¹​ (entre los cráteres Manzinus y Simpelius) ²​

Chandrayaan-3 (del sánscrito, “Chandra”: Luna, “Yaan“: vehículo) es la tercera misión de exploración lunar de la Agencia India de Investigación Espacial (ISRO).³​ Consiste en un módulo de aterrizaje y el rover Pragyan similar a Chandrayaan-2, pero no tiene un orbitador. Su módulo de propulsión se comporta como un satélite de retransmisión de comunicaciones. El módulo de propulsión transporta la configuración del módulo de alunizaje y el rover hasta que la nave espacial se encuentre en una órbita lunar de 100 km.⁴​⁵​

Después de Chandrayaan-2, donde una falla de último minuto en el software de guía de alunizaje provocó que el módulo se estrellara después de entrar en la órbita lunar, se propuso otra misión lunar.⁶​

El lanzamiento de Chandrayaan-3 tuvo lugar el 14 de julio de 2023 a las 2:35 p. m. IST⁷​ de manera exitosa y la inyección de una órbita polar circular de 100 km se completó también con éxito como parte de la fase uno.⁸​⁹​ El módulo de alunizaje y el rover se encuentran cerca de la región del polo sur lunar tras el alunizaje exitoso ocurrido a las 12:34 UTC del 23 de agosto de 2023.⁸​⁹​

Historia

En la segunda fase del programa Chandrayaan para demostrar el aterrizaje suave en la Luna, ISRO lanzó Chandrayaan-2 a bordo de un vehículo lanzador GSLV Mk III. Dicha misión constaba de un orbitador, un aterrizador y un rover. El aterrizador estaba programado para aterrizar en la superficie lunar en septiembre de 2019 para desplegar el rover Pragyan.¹⁰​¹¹​

Informaciones anteriores habían sugerido una colaboración con Japón en una misión al polo sur de la Luna, donde India proporcionaría el módulo de aterrizaje, mientras que Japón proporcionaría el lanzador y el rover. La misión puede incluir muestreo del sitio y tecnologías de supervivencia nocturna lunar.¹²​¹³​

El subsiguiente fallo del aterrizador Vikram llevó a la búsqueda de otra misión para demostrar las capacidades de aterrizaje necesarias para la Misión de Exploración Polar Lunar propuesta conjuntamente con Japón para 2024.¹⁴​

Conseguir un módulo de aterrizaje seguro y suave y un aterrizaje perfecto en la superficie

1. Observar y demostrar las capacidades de merodeo del rover en la Luna
2. Observar científicamente in situ realizando experimentos científicos sobre los elementos químicos y naturales, suelo, agua, etc. disponibles en la superficie de la Luna para comprender mejor y practicar la composición de la Luna. Lo interplanetario se refiere al desarrollo y demostración de nuevas tecnologías requeridas para misiones entre dos planetas.¹⁵​

Diseño

El módulo de aterrizaje de Chandrayaan-3 solo tendrá cuatro motores con aceleración ajustable,¹⁶​ a diferencia del Vikram de Chandrayaan-2, el cual tenía cinco motores de 800 Newtons (siendo el quinto motor emplazado en el centro y con empuje fijo). Además, el módulo de aterrizaje de Chandrayaan-3 también estará equipado con un velocímetro láser Doppler (LDV).¹⁷​

Cargas útiles

Las cargas útiles científicas en el módulo de propulsión, módulo de aterrizaje y el rover de la misión Chandrayaan-3:⁷​

Módulo de propulsión

Espectropolarimetría del Planeta Tierra Habitable (SHAPE)

Permitirá estudiar las medidas espectrales y polarimétricas de la Tierra desde la órbita lunar.

Módulo de aterrizaje Vikram

Radioanatomía de la ionosfera y la atmósfera hipersensibles a la luna (RABHA)

Medirá la densidad del plasma cerca de la superficie (iones y electrones) y sus cambios con el tiempo.

Experimento termofísico de superficie de Chandra (ChaSTE)

Medirá la conductividad térmica y la temperatura de la superficie lunar.

Instrumento para la Actividad Sísmica Lunar (ILSA)

Medirá la sismicidad alrededor del lugar de aterrizaje.

Conjunto de retro-reflectores láser (LRA)

Experimento pasivo para comprender la dinámica del sistema lunar.

Sonda Langmuir (LP)

Estimará la densidad del plasma y sus variaciones.

Rover Pragyan

Espectroscopio de descomposición inducida por láser (LIBS)

Realizará un análisis elemental cualitativo y cuantitativo y derivará la composición química e inferirá la composición mineralógica para mejorar nuestra comprensión de la superficie lunar.

Espectrómetro de Rayos X de partículas Alfa (APXS)

Determinará la composición elemental (Mg, Al, Si, K, Ca, Ti, Fe) del suelo lunar y las rocas alrededor del lugar de alunizaje.

Perfil de la misión

El conjunto Chandrayaan-3 se lanzó el 14 de julio de 2023, a las 09:05 UTC a un perigeo con una órbita de estacionamiento de 170 km. Posteriormente, siguiendo con la planificación de la misión, se realizaron una serie de operaciones de elevación orbital (utilizando un motor de apogeo líquido (LAE) y propulsores químicos para posicionarse en órbita de inyección translunar y su posterior inserción en órbita lunar.

Financiación

En diciembre de 2019, se informó de que ISRO solicitó la financiación inicial del proyecto, que asciende a ₹750 millones (10 millones $), de los cuales ₹600 millones ($8 millones) se destinarán a cubrir gastos de maquinaria, equipo y otros gastos de capital, mientras que los restantes ₹150 millones ($2 millones) se solicitan en el rubro de gastos de ingresos.⁴⁰​

Confirmando la existencia del proyecto, el presidente de ISRO, K. Sivan, declaró que el coste sería de alrededor de ₹6150 millones (82 millones $).⁴¹​

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Chandrayaan 3 había sido lanzada el 14 de julio mediante el LVM3 M4 y, como ya hizo su antecesora Chandrayaan 2, no siguió una trayectoria directa hacia la Luna, sino que fue elevando poco a poco su apogeo mediante cinco maniobras propulsivas. Desde una órbita inicial de 173 x 41762 kilómetros, el motor principal del módulo de propulsión (PM) unido a la sonda de aterrizaje se encendió los días 17, 18, 20 y 25 de julio hasta quedar en una órbita de 233 x 71351 kilómetros. Finalmente, el 1 de agosto el quinto encendido colocó la sonda en una órbita de 288 x 369328 kilómetros rumbo a la Luna. El 5 de agosto el Módulo de Propulsión de la sonda realizó el encendido de inserción en órbita lunar (LOI), quedando el conjunto en una órbita elíptica de 164 x 18074 kilómetros y 88,5º alrededor de la Luna. En los siguientes días se efectuaron cuatro maniobras para circularizar la órbita. El encendido del 6 de agosto dejó la nave en una órbita de 70 x 4313 kilómetros y el del 9 de agosto la colocó en una órbita de 174 x 1437 kilómetros. El 14 de agosto se volvió a encender el motor del PM y la sonda quedó en una órbita de 150 x 177 kilómetros. La última maniobra del PM el 16 de agosto puso el conjunto en una órbita de 153 x 163 kilómetros y 89,6º de inclinación. Al día siguiente el PM se separó del módulo de aterrizaje —de forma un tanto confusa también denominado Vikram como el de la Chandrayaan 2— a las 07:45 UTC.

Conjunto de maniobras para abandonar la Tierra y, luego, alrededor de la Luna, circularizar la órbita (ISRO).

India está utilizando cohetes mucho menos potentes que los que usaba Estados Unidos en aquel entonces, lo que significa que la sonda debe orbitar la Tierra varias veces para ganar velocidad antes de embarcarse en su trayectoria lunar de un mes de duración.

El módulo de aterrizaje de la nave espacial, Vikram, que significa “valor” en sánscrito, se desprendió de su módulo de propulsión la semana pasada y ha estado enviando imágenes de la superficie de la luna desde que entró en la órbita lunar el 5 de agosto.

Un día antes del aterrizaje, la ISRO dijo en las redes sociales que el aterrizaje se estaba realizando según lo previsto y que su complejo de control de la misión estaba “lleno de energía y emoción”.

“La navegación continúa”, publicó la agencia en X, anteriormente conocido como Twitter.

India tiene un programa aeroespacial comparativamente de bajo presupuesto, pero ha crecido considerablemente en tamaño e impulso desde que envió por primera vez una sonda a orbitar la Luna en 2008.

La última misión tiene un precio de 74,6 millones de dólares, mucho más bajo que el de otros países y un testimonio de la frugal ingeniería espacial de la India.

Los expertos dicen que India puede mantener los costos bajos copiando y adaptando la tecnología espacial existente y gracias a una abundancia de ingenieros altamente calificados que ganan una fracción de los salarios de sus homólogos extranjeros.

En 2014, India se convirtió en la primera nación asiática en poner un satélite en órbita alrededor de Marte y está previsto que lance una misión tripulada de tres días a la órbita de la Tierra el próximo año.

‘Muy, muy importante’

Sivan, exjefe de ISRO, dijo que los esfuerzos de la India para explorar el polo sur lunar, relativamente no cartografiado, supondrían una contribución “muy, muy importante” al conocimiento científico.

Sólo Rusia, Estados Unidos y China han logrado hasta ahora un aterrizaje controlado en la superficie lunar.

¿Qué desafíos enfrenta la misión Chandrayaan-3 de la India en la Luna?

El vehículo de exploración Pragyaan y que viajaba dentro del módulo de aterrizaje, Vikram, descendió esta mañana (24/08/2023), horas después de alunizar.

El módulo de exploración de la misión espacial de la India en la Luna comenzó su recorrido sobre la superficie lunar tras el exitoso aterrizaje en el polo sur del satélite, nunca antes explorado, de donde recogerá importante información para la Tierra sobre la presencia de agua y minerales en sus breves 14 días de vida.

El vehículo de exploración (rover), que ha sido bautizado como Pragyaan y que se traduce del sánscrito como “sabio”, que viajaba dentro del módulo de aterrizaje, Vikram (valeroso), descendió hoy, horas después del alunizaje, para evitar que el polvo provocado por el aterrizaje entorpeciese la visibilidad de la cámara, según la agencia espacial de la India (ISRO).

En la superficie lunar se encuentran ahora Vikram y Pragyaan, cargados con cuatro y dos equipos científicos, respectivamente, para recoger información y hacer experimentos.

La sonda india Chandrayaan 3 logra alunizar en las regiones polares de la Luna

24 August 2023

A la segunda va la vencida. El programa espacial indio ha logrado un enorme éxito con el alunizaje de la sonda Chandrayaan 3 el 23 de agosto de 2023 a las 12:32 UTC. India se convierte así en el segundo país que logra posarse suavemente en la superficie lunar en este siglo tras China y en el cuarto en la historia de la exploración espacial tras la Unión Soviética, Estados Unidos y China. Además, Chandrayaan 3 es la primera misión que aterriza en las regiones polares de la Luna (69,37º sur y 32,35º este, en la zona de los cráteres Manzinus U y Boguslawsky M). Aunque todavía lejos del polo sur lunar propiamente dicho, Chandrayaan 3 es la primera nave de una flotilla de sondas que explorará las regiones más australes de nuestro satélite en los próximos años.

La primera imagen de la sonda Chandrayaan 3 en la superficie lunar (ISRO).

Desde el 19 de agosto Chandrayaan 3 se hallaba en una órbita final de 25 x 134 kilómetros esperando que amaneciese en el lugar de aterrizaje para comenzar la maniobra final de descenso. La elipse de aterrizaje para esta misión era de 4 x 2,4 kilómetros. El encendido de frenado principal de los cuatro motores de 740 newton de empuje comenzó a las 12:14 UTC con la sonda moviéndose a unos 1,7 km/s y a 30 kilómetros de altitud. Cuando la etapa de frenado principal (rough braking) finalizó 11,5 minutos después, la nave estaba a 6,9 kilómetros de altitud (en vez de los 7,4 kilómetros previstos). Desde ahí descendió hasta los 6,3 kilómetros de altitud sin cambiar su orientación en la fase de attitude hold, dando comienzo en ese momento la fase de frenado de precisión (fine braking).

Fases del descenso de Chandrayaan 3 (ISRO).

Al llegar a una altitud de unos 800 metros, la sonda había eliminado casi toda su velocidad horizontal y comenzó el descenso final en vertical. A los 150 metros de altitud el vehículo frenó su descenso para quedarse suspendido sobre la superficie durante unos 25 segundos y se activó el sistema de navegación por imágenes del terreno con el fin de verificar que la zona de aterrizaje estaba libre de obstáculos, una técnica que hasta el momento solo ha sido empleada en la Luna por China en sus misiones Chang’e 3, 4 y 5. Tras analizar las imágenes de la cámara LHDAC (Lander Hazard Detection and Avoidance Camera) y comprobar que la zona de aterrizaje era correcta y que no hacía falta desviarse de la trayectoria, la sonda prosiguió su descenso hasta tocar la superficie suavemente a menos de 2 m/s. Una vez comprobado el buen funcionamiento de todos los sistemas, comenzaron las operaciones de despliegue del rover Pragyan («sabiduría» en sánscrito).

Zona de aterrizaje de Chandrayaan 3 (ISRO).

Chandrayaan 3 había sido lanzada el 14 de julio mediante el LVM3 M4 y, como ya hizo su antecesora Chandrayaan 2, no siguió una trayectoria directa hacia la Luna, sino que fue elevando poco a poco su apogeo mediante cinco maniobras propulsivas. Desde una órbita inicial de 173 x 41762 kilómetros, el motor principal del módulo de propulsión (PM) unido a la sonda de aterrizaje se encendió los días 17, 18, 20 y 25 de julio hasta quedar en una órbita de 233 x 71351 kilómetros. Finalmente, el 1 de agosto el quinto encendido colocó la sonda en una órbita de 288 x 369328 kilómetros rumbo a la Luna. El 5 de agosto el Módulo de Propulsión de la sonda realizó el encendido de inserción en órbita lunar (LOI), quedando el conjunto en una órbita elíptica de 164 x 18074 kilómetros y 88,5º alrededor de la Luna. En los siguientes días se efectuaron cuatro maniobras para circularizar la órbita. El encendido del 6 de agosto dejó la nave en una órbita de 70 x 4313 kilómetros y el del 9 de agosto la colocó en una órbita de 174 x 1437 kilómetros. El 14 de agosto se volvió a encender el motor del PM y la sonda quedó en una órbita de 150 x 177 kilómetros. La última maniobra del PM el 16 de agosto puso el conjunto en una órbita de 153 x 163 kilómetros y 89,6º de inclinación. Al día siguiente el PM se separó del módulo de aterrizaje —de forma un tanto confusa también denominado Vikram como el de la Chandrayaan 2— a las 07:45 UTC.

Imágenes de la superficie lunar tomadas por la cámara LHDAC durante el descenso a la superficie (ISRO).

Elementos de la sonda Chandrayaan 3 (ISRO).

Completada su misión, el PM permanecerá en órbita lunar durante meses (o años). Aunque el objetivo del PM en la misión Chandrayaan 3 era meramente propulsiva —el PM tiene la forma y dimensiones del orbitador Chandrayaan 2 que actualmente sigue funcionando alrededor de la Luna—, incorpora el instrumento SHAPE (Spectro-polarimetry of HAbitable Planet Earth), que debe estudiar la Tierra como si fuera un exoplaneta para detectar biomarcadores en el infrarrojo cercano (de 1 a 1,7 micras). El 18 de agosto se publicaron las primeras imágenes de la Luna tomadas por la cámara LPDC (Lander Position Detection Camera) y la cámara LI Cam 1 (Lander Imager Camera 1). Ese mismo día el módulo de aterrizaje encendió sus motores por primera vez —hasta ahora había dependido del PM— y redujo su órbita hasta los 113 x 157 kilómetros. El 19 de agosto la segunda y última corrección orbital dejó la sonda en una órbita de 25 x 134 kilómetros. El 21 de agosto se publicaron imágenes tomadas por las cámaras LHDAC (Lander Hazard Detection and Avoidance Camera). Durante su viaje a la Luna y descenso final, Chandrayaan 3 hizo uso de las estaciones terrestres indias y de la red de espacio profundo (DSN) de NASA y ESA.

Imagen de la Luna tomada el 15 de agosto por la cámara LPDC (ISRO).

Ahora Chandrayaan 3 tiene por delante un intenso programa científico que debe durar unas dos semanas, o sea, la duración de un día lunar. A diferencia de las sondas de aterrizaje chinas Chang’e o la Luna 25, Chandrayaan 3 carece de un RTG que le permita sobrellevar las gélidas temperaturas de la noche lunar, por lo que es difícil, aunque no imposible, que la sonda o el rover Pragyan duren más de un mes activos en la superficie. En todo caso, es un gran día para la ISRO. La sonda de aterrizaje de Chandrayaan 3 ha tenido éxito allá donde fracasó su predecesora, el aterrizador Vikram de Chandrayaan 2 en 2019. El logro tiene lugar pocos días después de que la sonda rusa Luna 25 se estrellase contra la Luna, una sonda que debía haber aterrizado en una zona muy cercana, a 120 kilómetros de distancia. Precisamente, el proyecto Chandrayaan 2/3 nació a finales de la década de este siglo como un iniciativa conjunta entre Rusia y China, pero las diferencias entre los dos países impidieron que madurase esta colaboración. Ahora, Chandrayaan 3 es la primera sonda de la avalancha de misiones que se esperan en los próximos años para explorar el polo sur lunar. Esperemos que tenga una intensa y fructífera misión.

Chandrayaan-3: cuando Vikram Lander y Pragyan Rover inicien operaciones en la Luna, así es como ayudarán a la humanidad

Chandrayaan-3: la mayoría de las cargas útiles del módulo de aterrizaje Vikram se han encendido y el rover Pragyan ha comenzado sus operaciones de movilidad. Pragyan salió de Vikram el 23 de agosto, aproximadamente cuatro horas después del aterrizaje de Chandrayaan-3. (Fuente de la imagen: PTI)

Las actividades de Chandrayaan-3 están según lo previsto y todas las actividades son normales, dijo la Organización de Investigación Espacial de la India (ISRO) el 24 de agosto de 2023, un día después del histórico aterrizaje suave de la nave espacial en el polo sur de la Luna. La mayoría de las cargas útiles del módulo de aterrizaje Vikram se han encendido y el rover Pragyan ha comenzado sus operaciones de movilidad. Pragyan salió de Vikram el 23 de agosto, aproximadamente cuatro horas después del aterrizaje de Chandrayaan-3.

Vikram es un módulo de aterrizaje y, por lo tanto, realizará experimentos permaneciendo en una posición fija. Mientras tanto, Pragyan explorará la superficie lunar y realizará actividades científicas.

Cómo beneficiará Vikram Lander a la Tierra

 Vikram Lander de Chandrayaan-3 (Fuente de la imagen: ISRO)

Vikram está equipado con cuatro cargas útiles: el Experimento termofísico de superficie de Chandra (ChaSTE), el Instrumento para la actividad sísmica lunar (ILSA), la Radioanatomía de la ionosfera y la atmósfera hipersensibles ligadas a la Luna (RAMBHA) o la sonda Langmuir (LP) y un conjunto de retrorreflectores láser (LRA). . Aparte del LRA, todas las cargas útiles del módulo de aterrizaje han sido desarrolladas por ISRO. El LRA es un instrumento desarrollado por la NASA para comprender la dinámica del sistema lunar.

ChaSTE medirá las propiedades térmicas, incluida la temperatura y la conductividad térmica, de la superficie lunar cerca de la región polar; ILSA medirá la sismicidad alrededor del lugar de aterrizaje y realizará experimentos para comprender la diferencia entre la corteza lunar y el manto; RAMBHA medirá los parámetros del plasma sobre la superficie de la Luna. El plasma se refiere a la mezcla de iones y electrones. RAMBHA medirá la densidad de estas partículas y cómo cambia con el tiempo.

Además de medir la densidad del plasma, las actividades sísmicas y las propiedades térmicas de la superficie lunar, las cargas útiles de Vikram medirán la intensidad de las radiaciones solares que han impactado la superficie de la Luna y la han alterado. Todas estas actividades son importantes para futuras misiones lunares, incluidas aquellas en las que los humanos pretenden colonizar el satélite natural de la Tierra.

“Las cargas útiles de Vikram medirán la densidad del plasma cercano a la superficie, cómo las intensas tradiciones solares han impactado y alterado la superficie, realizarán mediciones de las propiedades térmicas de la superficie lunar y medirán la sismicidad alrededor del lugar de aterrizaje para determinar la estabilidad de la superficie lunar. Esta investigación es crucial para futuras misiones de exploración en la Luna, especialmente si los humanos van a permanecer en la superficie lunar”, dijo a ABP Live K. Siddhartha, científico terrestre de ISRO y pensador estratégico.

Explicó que ILSA detectará y estudiará los terremotos lunares, que son ruidos bajo la superficie de la Luna. “Si se confirman los rumores, se abren posibilidades interesantes para futuras exploraciones”.

Según Siddhartha, ChaSTE proporcionará “datos valiosos” sobre cómo responde la superficie lunar a las variaciones de temperatura. “ChaSTE ayudará a comprender los procesos que dieron forma al terreno de la Luna durante millones de años”.

Al explicar las funciones del LRA de la NASA, Siddhartha dijo: “Está diseñado para facilitar mediciones de distancia en tiempo real entre la Luna y la Tierra. Esta información ayudará a predecir con precisión los patrones de mareas, comprender las corrientes oceánicas y gestionar los entornos costeros”.

Cómo será útil el Pragyan Rover para futuras misiones de exploración espacial

Pragyan está equipado con dos cargas útiles: espectrómetro de rayos X de partículas alfa (APXS) y espectroscopio de descomposición inducida por láser (LIBS). Un espectroscopio es un dispositivo que descompone la luz proveniente de un material en sus colores constituyentes.

APXS determinará la composición elemental del suelo lunar y las rocas alrededor del lugar de aterrizaje de Chandrayaan-3 en el polo sur de la Luna y estudiará elementos como magnesio, aluminio, silicio, potasio, calcio, titanio y hierro. LIBS analizará la superficie lunar tanto cuantitativa como cualitativamente y realizará experimentos para determinar la composición química y mineralógica de la superficie de la Luna.

El lugar de aterrizaje de Chandrayaan-3 es lo más cerca que ha llegado cualquier nave espacial cerca del polo sur lunar.

Pragyan Rover de Chandrayaan-3 (Fuente de la imagen: ISRO)

“El rover debe haber impreso la bandera india y el logotipo de ISRO en la superficie lunar mientras avanzaba. Dado que el lugar de aterrizaje es lo más cerca que se ha estado del polo sur de la Luna, los datos recopilados por el rover y el módulo de aterrizaje son extremadamente valiosos. El rover comunicará los datos al módulo de aterrizaje y luego serán enviados de regreso a la Tierra a través del orbitador Chandrayaan-2”, dijo Debadatta Mishra, ex científico de ISRO y cofundador de Erisha Space, una empresa espacial con sede en Nueva Delhi. firma de tecnología.

Las razones por las que ISRO eligió el polo sur lunar como lugar de aterrizaje de Chandrayaan-3 son que esta región consta de reservas de hielo de agua, cuyo análisis ayudará a los científicos a determinar si se puede extraer agua, hielo y combustible para futuras misiones tripuladas a la Luna. . También se cree que una región oscura permanente en el polo sur de la Luna contiene materiales volátiles.

Lugar de aterrizaje de Chandrayaan-3 (Fuente de la imagen: Twitter/@ISRO)

“La vista del aterrizaje es de interés científico debido a la presencia de una región oscura permanente en el polo sur lunar, que puede contener materiales volátiles que pueden usarse para futuros programas de exploración espacial”, dijo el Dr. Sanat K Biswas, profesor asistente de Espacio. Laboratorio de Sistemas, Instituto Indraprastha de Tecnología de la Información, Delhi (IIIT-Delhi).

También explicó que se espera que Pragyan y Vikram recopilen datos utilizando las cargas científicas a bordo, y que esta información puede ayudar a los científicos a comprender la historia del sistema solar.

“Los hitos de Chandrayaan-3 estarán disponibles para nosotros dentro de los 14 días posteriores al aterrizaje y tendremos datos suficientes para pasar al siguiente nivel”, concluyó Siddhartha.

Cargas útiles

En el módulo de aterrizaje

• El Experimento Termofísico de Superficie de Chandra (ChaSTE) medirá la conductividad térmica y la temperatura de la superficie lunar.
• El Instrumento para la Actividad Sísmica Lunar (ILSA) medirá la sismicidad alrededor del lugar de aterrizaje.
• Radio Anatomía de la ionosfera y atmósfera hipersensibles cercanas a la Luna: la sonda Langmuir (RAMBHA-LP) estimará la densidad del plasma cercano a la superficie a lo largo del tiempo. ^[42]
• Conjunto retrorreflector láser (LRA) suministrado por el Centro de vuelo espacial Goddard de la NASA, que sirve como marcador fiducial en la Luna.^{[27 ]}

• Experimento termofísico de superficie de Chandra (ChaSTE)

Instrumento para la Actividad Sísmica Lunar (ILSA)

• Radioanatomía de la ionosfera y la atmósfera hipersensibles cerca de la Luna: sonda Langmuir (RAMBHA-LP)

En el rover

• Un espectrómetro de rayos X de partículas alfa (APXS) derivará la composición química e inferirá la composición mineralógica de la superficie lunar.
• La espectroscopia de ruptura inducida por láser (LIBS) determinará la composición elemental (Mg, Al, Si, K, Ca, Ti, Fe) del suelo lunar y las rocas alrededor del lugar de aterrizaje.^[42]

• Espectrómetro de rayos X de partículas alfa (APXS)
• Espectroscopio de ruptura inducida por láser (LIBS)

En el módulo de propulsión

• La espectropolarimetría del planeta Tierra habitable (SHAPE) estudiará las mediciones espectrales y polarimétricas de la Tierra desde la órbita lunar en el rango de longitud de onda de la radiación infrarroja cercana (NIR) (1–1,7 μm).^{[29 ] [30 ]} Los hallazgos de SHAPE podrían ayudar en futuras investigaciones sobre exoplanetas y la búsqueda de vida extraterrestre.^{[43 ]}

• Espectropolarimetría del Planeta Tierra Habitable (SHAPE)

Resultados

Associated Press, al comentar sobre el éxito de la misión, afirmó: «Esta exitosa misión demuestra la creciente posición de la India como potencia tecnológica y espacial, y concuerda con el deseo del primer ministro Narendra Modi de proyectar la imagen de un país en ascenso que afirma su lugar entre la élite mundial».^[90] En cuanto a los resultados sobre la existencia de agua, «No hubo información sobre el resultado de las búsquedas del rover en busca de señales de agua congelada en la superficie lunar (…)».^[90]

Variación de temperatura

ISRO también publicó datos de las observaciones realizadas por ChaSTE (Experimento Termofísico de Superficie de Chandra), uno de los cuatro instrumentos presentes en el módulo de aterrizaje. ChaSTE se diseñó para estudiar la conductividad térmica de la superficie lunar y medir las diferencias de temperatura en diferentes puntos de la superficie y bajo ella, con el objetivo general de crear un perfil térmico de la Luna.

Gráfico de la variación de temperatura en la capa superficial del suelo lunar en un punto de la región polar solar, medido por el instrumento ChaSTE.

El científico de ISRO, BH Darukesha, afirmó que la alta temperatura de 70 grados Celsius (158 grados Fahrenheit) cerca de la superficie “no se esperaba”.^[91]

Detección de azufre

El 29 de agosto, la ISRO informó que el instrumento de espectroscopia de ruptura inducida por láser (LIBS), a bordo del rover Pragyan, confirmó inequívocamente la presencia de azufre en la superficie lunar cerca del polo sur, mediante las primeras mediciones in situ.^{[92] [93]} La presencia de azufre en la Luna ya se conocía;^[94] sin embargo, el rover lo detectó por primera vez en el polo sur.^[95]

Noah Petro, un científico del proyecto en la NASA, al hablar con la BBC, declaró que si bien se sabe que hay azufre en el regolito lunar de las muestras del programa Apolo, describió los hallazgos de Pragyan como un “tremendo logro”.^{[96 ]}

Además del azufre, el rover también detectó otros elementos, como aluminio (Al), calcio (Ca), hierro (Fe), cromo (Cr), titanio (Ti), manganeso (Mn), silicio (Si) y oxígeno (O).^[97] La agencia afirmó que también está buscando hidrógeno (H).^{[98] [99]}

El rover Pragyan detectó elementos presentes en la Luna.

Medición de plasma

El 31 de agosto, ISRO publicó datos de densidad de plasma del instrumento RAMBHA, a bordo del módulo de aterrizaje Vikram . Las evaluaciones iniciales indicaron densidades de plasma relativamente bajas sobre la superficie lunar, que oscilaban entre 5 y 30 millones de electrones por m³ ^. La evaluación se refiere a las primeras etapas del día lunar. La sonda busca explorar los cambios en el entorno de plasma cercano a la superficie a lo largo del día lunar.^[100]

Mediciones sísmicas

Ese mismo día, ISRO publicó datos de la carga útil ILSA a bordo del módulo de aterrizaje, que proporcionaron mediciones de vibración del movimiento del rover el 25 de agosto y un presunto evento natural el 26 de agosto. La causa de este último evento se está investigando;^[101] se sospecha que fue un terremoto lunar.^[99]

Mediciones de temperatura in situ

La sonda ChaSTE penetró en el suelo lunar para realizar mediciones durante toda la misión. Las mediciones in situ de ChaSTE se realizaron durante una fracción significativa de un día lunar (aproximadamente de 8:00 a 16:00 hora local en la Luna), es decir, aproximadamente 10 días terrestres (del 24 de agosto al 2 de septiembre de 2023), con un intervalo de aproximadamente un segundo.^[102]

Sensores de temperatura a lo largo del brazo del Experimento Termofísico de Superficie de Chandra (ChaSTE)

En una investigación publicada en marzo de 2025, las observaciones de ChaSTE durante la misión indicaron que las temperaturas de la superficie lunar muestran una variabilidad espacial significativa a escalas métricas en latitudes altas, a diferencia de las regiones ecuatoriales. Estos efectos se vuelven más prominentes a medida que nos acercamos a los polos, un aspecto importante que debe considerarse para futuras exploraciones. La temperatura máxima de la superficie en el lugar de aterrizaje fue de 355 K (± 0,5 K), una temperatura relativamente superior a los ~330 K (± 3 K) predichos por observaciones anteriores. Esta temperatura inesperadamente más alta se debe a la penetración de ChaSTE en la superficie orientada hacia el Sol (hacia el ecuador), con una pendiente de ~6°. La temperatura de la superficie lunar, medida desde una superficie plana con un sensor independiente, a aproximadamente un metro de la ubicación de ChaSTE, fue de ~332 K (± 1 K), lo cual es consistente con la observación de teledetección basada en orbitador (~330 K).^[102]

Al comprender la eficacia de la capa superficial para conducir el calor y la cantidad de calor que puede retener, como lo hizo ChaSTE, los científicos pueden comprender cómo se distribuye el calor, predecir las temperaturas bajo la superficie y observar cómo interactúa la luz solar con la Luna. Esto también ayudaría a los ingenieros a encontrar ubicaciones subterráneas con un entorno térmico favorable y a diseñar lugares seguros para planificar futuros viajes y vivir en la Luna.^[102]

Saber más:

https://www-isro-gov-in.translate.goog/Chandrayaan3_Details.html?_x_tr_sl=en&_x_tr_tl=es&_x_tr_hl=es&_x_tr_pto=sc

https://www.eoportal.org/satellite-missions/chandrayaan-3?_x_tr_sl=en&_x_tr_tl=es&_x_tr_hl=es&_x_tr_pto=sc#pmpayload

Chandrayaan-3 experimentos y más allá

Cronología

• 27 de agosto de 2023: LM ChaSTE (Chandras Surface Thermo-physical Experiment) hace sus primeras observaciones, midiendo el perfil de temperatura del regolito lunar alrededor del Polo Sur para conocer el comportamiento térmico de la superficie lunar. ChaSTE recoge el primer perfil de este tipo para el Polo Sur lunar. 12)

• 28 de agosto de 2023: El rover lunar confirma la presencia de Sulphur en la superficie lunar a través de experimentos in situ con LIBS (Espectroscopio de Desglosado Inducido Laser). Estos marcan las primeras mediciones in situ de la composición de la superficie lunar cerca del Polo Sur, con su hazaña no alcanzable mediante instrumentación a bordo de los orbitadores. 13)

• 30 de agosto de 2023: El Pragyan Rover captura a Anaglmentef impresionante del Vikram Lander en la superficie lunar. Este anaglyph resalta la topografía del terreno en 3D, usando imágenes compuestas de los imagineros de Rovers NavCam. 14)

• 31 de agosto de 2023: Vikramás ILSA (Instrumento para la Actividad Sísmica Lunar) carga útil escucha los movimientos alrededor de su lugar de aterrizaje. ILSA es el primer instrumento Micro Electro Mechanical Systems (MEMS) basado en la Luna, y desde su implementación ha registrado vibraciones debido al Rover y otras cargas útiles. El objetivo de ILSA es medir la actividad sísmica de los terremotos lunares, los impactos y los eventos artificiales.

Vikram también hace sus primeras mediciones in situ del plasma lunar en superficie sobre la región polar del sur, con RAMBHA-LP (Radio Anatomy of Moon Bound ionosfera y Atmosfera – Langmuir). La evaluación inicial indica una escasa distribución de plasma sobre la superficie lunar, entre cinco y 30 millones de electrones por metro cúbico. Las observaciones RAMBHA-LP son importantes para investigar la carga de la región de la superficie casi alúnar, particularmente en respuesta al clima espacial. 15)

• : Vikram realiza un experimento de lúpulo de lander en el que el módulo se levantó de su punto de aterrizaje y luego aterrizó de nuevo. Esta hazaña se hizo para demostrar la capacidad de LM para levantarse de la superficie lunar, que en el futuro puede ser utilizado para devolver muestras de la Luna a la India. El experimento no era parte del plan de misión, sino un objetivo de “bonus” ejecutado por la computadora a bordo de los Mos, que validó el control de actitud de los lander, la integridad estructural y la inteligencia mientras allanaba el camino para futuras misiones.

Chandrayaan-3 LM llevó a cabo un experimento de “hop” en el que se levantó de su lugar de aterrizaje y voló 50 metros en diez segundos antes de volver a tocar. Un videoclip se puede ver a través de este enlace

• 4 de septiembre de 2023: El LM y la moda entran en modo sueño, y planean despertar el 22 de septiembre. 3)

• 22 de septiembre de 2023: ISRO intenta establecer comunicación con el LM y Rover, pero no tienen éxito y temen que las duras noches lunares frías (14 días terrestres) hayan afectado sus baterías. El LM y Rover fueron diseñados para sobrevivir durante un día lunar, ya que ISRO ya sabía de la amenaza potencial de la noche lunar. 16)

El ex científico de la misión Chandrayaan, Manish Purohit, afirma que “se esperaba que Vikram y Pragyan despertaran después de desafiar las duras noches lunares donde las temperaturas bajan a menos 180 grados centígrados. Las posibilidades de avivar dependían totalmente de las baterías que sobrevuelve a las largas noches lunares. Actualmente, el equipo está continuamente tratando de conseguir una conexión con el módulo de aterrizaje y el rover, y esperando a que las temperaturas suban a medida que avanza el día lunar. Como no tenemos ninguna unidad de calefacción de radioistópico, sólo podemos esperar y ver”.

A pesar de ello, la misión Chandrayaan-3 se considera un éxito total, ya que se han cumplido sus objetivos de misión.

• 4 de diciembre de 2023: Chandrayaan-3-s PM se mueve de la órbita lunar a una órbita terrestre. El objetivo principal de la PM era llevar el LM de GTO a una órbita polar lunar circular y separarse de él. El instrumento Spectro-polarimetría del satélite del instrumento HAbitable Planet Earth (SHAPE) estaba planeado para operar durante tres meses durante su vida útil. Sin embargo, debido a la inyección orbital precisa por LVM3 y quemaduras óptimas, la PM terminó su primer mes de operaciones con más de 100 kg de combustible en reserva. Esto brindó la oportunidad de reunir información adicional para futuras misiones

Regresa a la Tierra el módulo de propulsión indio Chandrayaan-3

07/12/2023

El Módulo de Propulsión (PM) de Chandrayaan-3, en otro experimento único, como el de salto en el Vikram Lander, pasó de una órbita alrededor de la Luna a una órbita alrededor de la Tierra, según informó la agencia espacial india ISRO. El objetivo principal de la misión Chandrayaan-3 era demostrar un aterrizaje suave cerca de la región del polo sur lunar y realizar experimentos utilizando los instrumentos de Vikram y Pragyaan.

La inyección orbital precisa por parte del LVM3 y las maniobras óptimas de combustión terrestre/lunar dieron como resultado la disponibilidad de más de 100 kilogramos de combustible en el PM después de más de un mes de operaciones en la órbita lunar. Se decidió utilizar el combustible disponible en el PM para obtener información adicional para futuras misiones lunares y demostrar las estrategias de operación de la misión para una misión de retorno de muestra.

Para continuar con la carga útil de SHAPE para la observación de la Tierra, se decidió reorbitar el PM a una órbita terrestre adecuada. Este plan de misión se elaboró ​​teniendo en cuenta la prevención de colisiones, como evitar que el PM se estrelle contra la superficie de la Luna o entre en cinturón GEO de la Tierra a 36.000 kilómetros y orbita por debajo de eso. Teniendo en cuenta la disponibilidad estimada de combustible y la seguridad de las naves espaciales GEO, se diseñó la trayectoria óptima de regreso a la Tierra para el mes de octubre de 2023.

La primera maniobra se realizó el 9 de octubre de 2023 para elevar la altitud a 5.112 kilómetros desde 150 kilómetros, aumentando así el período de órbita de 2,1 horas a 7,2 horas. Posteriormente, considerando la estimación del propulsor disponible, se revisó el segundo plan de maniobra para apuntar a una órbita terrestre de 1,8 lakhs x 3,8 lakhs kilómetros. La maniobra Trans-Earthinjection (TEI) se realizó el 13 de octubre.

En la órbita realizada después de la maniobra TEI, el módulo de propulsión realizó cuatro sobrevuelos a la Luna antes de partir de la Luna SOI el 10 de noviembre. Actualmente, el módulo de propulsión está orbitando la Tierra y cruzó su primer perigeo el 22 de noviembre con una altitud de 1,54 lakhs kilómetros. El período de órbita es de casi 13 días con una inclinación de 27 grados. La altitud del perigeo y el apogeo varían durante su trayectoria y la altitud mínima prevista del perigeo es de 1,15 lakhs kilómetros. Por lo tanto, según la predicción de la órbita actual, no hay amenazas de aproximación cercana con ningún satélite operativo en órbita terrestre.

Según el plan, la carga útil SHAPE se opera siempre que la Tierra esté en su campo de visión. Además, el 28 de octubre se llevó a cabo una operación especial de la carga útil SHAPE durante un eclipse solar. Las operaciones de la carga útil Shape continuarán.

El equipo de dinámica de vuelo del Centro de Satélites UR Rao/ISRO ha desarrollado una herramienta de análisis desde primeros principios para esta operación que está siendo validada mediante las maniobras de retorno realizadas para el Chandrayaan-3 PM.

Los principales resultados de las maniobras de retorno realizadas en CH3 PM relacionados con futuras misiones son la planificación y ejecución de trayectoria y maniobras de regreso de la Luna a la Tierra, el desarrollo de un módulo de software para planificar dicha maniobra y su validación preliminar, la planificación y ejecución de un sobrevuelo asistido por gravedad a través de un planeta/cuerpo celeste y evitar el choque incontrolado de las partículas en la superficie de la Luna al final de su vida útil, cumpliendo así con los requisitos de no creación de escombros.