Con la espectacularidad lanzamiento exitoso de la misión Chandrayaan 2 de ISRO el 22 de julio, la nave espacial de tres partes que transportaba un orbitador lunar, un módulo de aterrizaje y un rover destinado a la superficie de la luna fue lanzada a la órbita de estacionamiento de la Tierra, una órbita temporal utilizada durante el lanzamiento de un satélite o nave espacial.
Seguramente sucedieron muchas cosas entre el lanzamiento y el aterrizaje previsto para el 7 de septiembre. ¿Cómo fue el viaje para elChandrayaan¿astronave?
Actualizar: Después de realizar con éxito su segunda maniobra de desorbitación, Chandrayaan 2 ahora se dirige a un descenso motorizado sobre la superficie lunar.
La nave espacial compuesta Chandrayaan 2 pasó las siguientes tres semanas haciendo órbitas elípticas cada vez más grandes de la luna. Desde un km de 170 x 40,400 (sumás cercano X más lejano distancia de la Tierra) órbita elíptica, la nave espacial realizó cinco cambios de “elevación de órbita” a órbitas más altas acercándola a la luna con cada uno de los siguientes. Estas cinco maniobras requirieron “quemaduras terrestres” de los motores a bordo de la nave espacial, con cada empuje acercándola a la gravedad de la luna.
La nave espacial usó la gravedad de la Tierra para aumentar su propia velocidad utilizando una técnica conocida popularmente como ‘asistencia de gravedad’, para conservar combustible. La elevación final de la órbita llevó a Chandrayaan 2 a una distancia de 1,43,585 km de la Tierra a medio camino entre nuestro planeta y la Luna. Fue entonces cuando se realizó la siguiente maniobra crítica de la misión: inyección translunar, donde se ajustó la trayectoria de la nave espacial para que llegue a la luna.
Aquí hay una línea de tiempo de cómo se realizó cada una de estas maniobras:
24 de julio de 2019, de las 14.00 a las 15.30 horas: Primera maniobra de elevación de órbita a una órbita final de 230 x 45,162 km (más cercanoX más lejano distancia de su órbita elíptica alrededor de la Tierra)
26 de julio de 2019, 1 – 2 a. M.:Maniobra de levantamiento de segundobit a una órbita final de 250 x 54,689 km
29 de julio de 2019, de 22.30 a 15.30 h: Maniobra de levantamiento de Thirdorbit a una órbita final de 268 x 71,558 km
2 de agosto de 2019, 14 – 15 h: Maniobra de elevación de cuatro horbitas hasta una órbita final de 248 x 90,229 km
6 de agosto de 2019, de 14.30 a 15.30 horas: Quinta y última maniobra de elevación de órbita hasta una órbita final de 221 x 1,43,585 km
Para que la nave espacial entrara en la órbita lunar, era necesario ponerla en una trayectoria para llegar a una luna en constante movimiento. La inyección translunar, o TLI, es una maniobra de los empujes utilizados para colocar una nave espacial en este camino hacia la luna. los Compuesto Chandrayaan 2tardó menos de una semana en llegar cerca de la luna. Esta maniobra colocó a la nave espacial en una órbita de 266 x 4,13,623 que finalizó en la siguiente etapa de la misión: la transferencia lunar. El motor Liquid Apogee de la nave espacial (también conocido como motores propulsores) se modernizó para hacer posible esta inserción en la órbita lunar.
Poco a poco, la nave espacial se acercó más a la luna con cinco ‘quemaduras lunares’. Esta parte de la misión es donde se realizaron la mayor parte de los ajustes para alcanzar la fecha de aterrizaje planificada del 7 de septiembre a pesar de la demora de una semana en el lanzamiento de la misión.
Luego, el compuesto Chandrayaan 2 se colocó en una ‘trayectoria de transferencia lunar’. Durante esta fase de una semana, la nave dejó la órbita de la Tierra y comenzó su viaje de 3,84,000 kilómetros hacia la luna. Luna. Usó sus propulsores para estar bajo la “órbita de influencia” de la luna.
El compuesto Chandrayaan 2 tuvo que reducir la velocidad lo suficiente utilizando sus propulsores para caer en el alcance de la luna gravitacionalmente hablando. Este fue el objetivo principal de la fase de transferencia lunar de la misión.
Tech2 (@ tech2eets) 22 de julio de 2019
La ubicación de la luna en relación con la Tierra cambia constantemente. Por lo tanto, la intersección del camino de Chandrayaan 2 con el de la luna se predijo y planeó con mucha anticipación. Cuando la luna se acercó al apogeo de Chandrayaan 2, su punto más alejado de la Tierra, los propulsores a bordo se encendieron con precisión y se desaceleraron para la ‘captura lunar’.
Esta transferencia controlada que se liberó de la órbita de influencia de la Tierra y hacia la Luna tuvo lugar durante el transcurso de los días. Esto requería que los motores de apogeo líquido se dispararan en la dirección opuesta al movimiento de la nave espacial, por lo que se ralentizaba en una maniobra llamada “reacondicionamiento”. Esto permitió que la nave espacial cayera bajo la influencia de la órbita de la luna.
La inserción orbital lunar se completó con éxito el 20 de agosto de 2019 a las 9.02 a.m. hasta una órbita final de 114 x 18.072 km.
La fase lunar, que duró 28 días en el programa de lanzamiento anterior, se redujo a solo 13 días. Esta es una parte importante de la misión del orbitador: vigilar su hogar de un año por primera vez, asegurarse de que no se hayan causado daños a sus instrumentos en el viaje hasta el momento, y un examen exhaustivo del lugar de aterrizaje del módulo de aterrizaje Vikram en la región del polo sur de la luna.
La inserción orbital lunar terminó con el compuesto Chandrayaan 2orbitador-módulo de aterrizaje entrando en una órbita circular de 100 km de altitud alrededor de la luna.
Aquí hay una línea de tiempo rápida de cómo se realizaron las maniobras con destino a la luna después de la inserción orbital lunar:
21 de agosto de 2019, de las 12.30 a las 13.30 horas: Primera maniobra en órbita con destino a la Luna hasta una órbita final de 118 x 4412 km.
28 de agosto de 2019, de 5.30 a 6.30 a. M.: Maniobra secundaria a una órbita final de 179 x1,412 km
30agosto2019,6 – 7pm: Maniobra de Thirdorbit a una órbita final de 124 x 164 km
1 de septiembre de 2019, de las 12.30 a las 13.30 horas: Cuarta y última maniobra de órbita límite lunar a una órbita final de 119 x 127 km
Hasta que se alcanzó la órbita de 100 km, los tres componentes de la nave viajaban juntos. Después de algunas órbitas circulares a 104 x 128 km, el módulo de aterrizaje lunar se separó del orbitador el 2 de septiembre a las 13.15 horas. El módulo de aterrizaje Vikram luego usó su sistema de propulsión para bajar su órbita a 35 x 101 km mediante el desbordamiento. El módulo de aterrizaje continuó moviéndose en esta nueva órbita durante tres días, durante los cuales realizó controles en sus sistemas y el sistema de aterrizaje.
El impulso es otro hito desafiante y crítico en la misión. El proceso de rebote era necesario para reducir la velocidad de la nave espacial lo suficiente como para dejarla caer / entregarla en el campo gravitacional de la luna. De esta manera, logró una órbita “nominal” alrededor de la luna.
El día del aterrizaje, que se espera esta noche entre la 1 y las 2 am, el sistema de propulsión del módulo de aterrizaje realizará una tarea importante. Romperá la velocidad del módulo de aterrizaje de forma controlada, donde los motores se apagan bien antes de que la nave espacial toque la superficie de la luna. En los últimos segundos antes de aterrizar, el módulo de aterrizaje Vikram será asistido únicamente por la gravedad de la luna y no por los propulsores de la nave espacial. Este movimiento es para evitar que una pequeña columna de polvo lunar cubra el módulo de aterrizaje y sus paneles solares.
Desde la órbita de 35 km que utilizará el módulo de aterrizaje hasta el aterrizaje habrá una ventana de “terror” de 15 minutos. Estos 15 minutos, durante los cuales el módulo de aterrizaje se someterá a una secuencia de aterrizaje automatizada y preprogramada, “serán el momento más aterrador” para ISRO, dijo el presidente de la agencia. Este vuelo de 15 minutos es algo que ISRO nunca ha realizado y es lo más misión compleja que jamás haya emprendido.
Para el lugar de aterrizaje, ISRO tiene una gran planicie entre dos cráteres Manzinus C y Simpelius N cerca del Polo Sur de la luna. El sistema de navegación, guía y control (NGC) a bordo de la nave espacial, así como el sistema de propulsión del módulo, deberán funcionar al unísono perfecto para que el aterrizaje autónomo sea un éxito.
