Chandrayaan-3 – Indiaas derde missie naar de Maan

Chandrayaan-3 is de laatste Indiase maanmissie

Chandrayaan-3 werd op 14 juli 2023 om 11:05 uur Nederlandse tijd vanaf het Satish Dhawan Space center in Sriharikota, India gelanceerd. Die lancering vond plaats met behulp van een LVM3-raket (Launch Vehicle Mark-III).

De missie en lancering worden beheerd door de Indian Space Research Organization (ISRO). De wortels van ISRO gaan terug tot het begin van de verkenning van de ruimte; de voorganger van ISRO werd in 1962 opgericht en de eerste raketlancering vond plaats in 1963. ISRO zelf werd in 1969 opgericht.

In juni 2023, kort voor de geplande lancering van de Chandrayaan-3, ondertekende India ook de door NASA geleide Artemis-akkoorden, gericht op een vreedzame menselijke en robotachtige verkenning van de Maan. Hoewel de onmiddellijke voordelen van de akkoorden ten goede komen aan bemande ruimtevluchten, kunnen de gegevens van Chandrayaan-3 volgens het Amerikaanse Witte Huis ook nuttig zijn voor toekomstige menselijke landingen van Artemis.

Missiedoelen Chandrayaan-3

De Chandrayaan-3-missie kost ongeveer 77 miljoen euro.

De drie belangrijkste doelstellingen van Chandrayaan-3 zijn om veilig te landen op de Maan, roveroperaties te demonstreren en wetenschappelijke experimenten ter plaatste uit te voeren. De landing is voorzien voor 24 of 25 augustus 2023.

De missie vereist een voortstuwingsmodule om de lander en de rover samen naar de zuidpool van de Maan te brengen. de module zal in een baan om de Maan komen en manoeuvreren in een min of meer cirkelvormige baan op ongeveer 100 kilometer boven het oppervlak. Vervolgens zal de lander loskomen van de module en mikken op een zachte landing op het oppervlak.

De lander en rover zullen gedurende 14 aardse dagen (een enkele dag op de Maan0 wetenschap aan het oppervlak verzamelen, terwijl de voortstuwingsmodule naar onze planeet zal kijken voor zijn eigen wetenschappelijke experiment.

Het ruimtevaartuigpakket (rover, lander en voortstuwingsmodule) gevat “geavanceerde technologieën” om de missiedoelstellingen te halen. Voorbeelden zijn onder meer gevarendetectie en -vermijding op de rover, een landingspootmechanisme om te mikken op een zachte landing en hoogtemeters en snelheidsinstrumenten om hoogte en snelheid boven de Maan te schatten.

ISRO heeft verschillende technologietests uitgevoerd om maanomstandigheden te simuleren, met de nadruk op zaken als het werken van instrumenten in temperaturen vergelijkbaar met de Maan of het uitvoeren van een lander-poottest op een gesimuleerd oppervlak onder verschillende landingsomstandigheden.

Chandrayaan-3 wetenschappelijke instrumenten

De wetenschap op de Chandrayaan-3 missie is verdeeld over de lander, de rover en de voortstuwingsmodule.

De lander is doosvormig met vier landingspoten en vier landingsmotoren. De massa bedraagt ongeveer 1752 kilogram waarvan 26 kilogram van de maanrover zijn.

De lander omvat:

• Chandra’s Surface Thermophysical Experiment (ChaSTE) om thermische geleidbaarheid en temperatuur op het oppervlak te meten;
• Instrument for Lunar Seismic Activity (ILSA) om maanbevingen te detecteren;
• Langmuir-sonde om de dichtheid en variatie van plasma in de omgeving van de Maan te schatten;
• Een Laser Retroreflector Array (van NASA) om afstanden te meten met behulp van laser.

De maanrover heeft een rechthoekig chassis en is voorzien van zes wielen. De rover communiceert via de lander met de Aarde en is voorzien van de volgende instrumenten:

• Alpha Particle X-ray Spectrometer (APXS) om te zoeken naar elementen in de maanbodem en rotsen;
• Laser Induced Breakdown Spectrometer (APXS) om de chemische en elementaire samenstelling van het maanoppervlak te onderzoeken.

De voortstuwingsmodule is een doosachtige structuur met één groot zonnepaneel aan één kant en een grote cilinder bovenop die fungeert als een montagestructuur voor de lander. De voortstuwingsmodule weegt meer dan 2200 kilogram.

Het enige experiment van de module is het Spectropolarimetry of Habitable Planet Earth (SHAPE)-onderzoek dat zal helpen bij het zoeken naar exoplaneten. Het experiment zal gegevens verzamelen over de polarisatie van licht dat door de Aarde wordt gereflecteerd, zodat onderzoekers kunnen zoeken naar andere planeten met vergelijkbare kenmerken.

Vorige Chandrayaan-missies

Chandrayaan-1 was de eerste missie van India naar de Maan. De missie werd op 22 oktober 2008 gelanceerd vanuit het Satish Dhawan Space Center in Sriharikota aan boord van een Polar Satellite Launch Vehicle-raket. Chandrayaan-1 bereikte op 8 november een baan om de Maan. Op 14 november 2008 werd een Moon Impact Probe losgelaten die later op die dag opzettelijk in de Maan crashte.

Chandrayaan-1 is vooral bekend vanwege het vinden van bewijs van waterijs op de Maan. NASA maakte van de aankondiging in september 2009, op basis van gegevens verzameld door de Moon Mineralogy Mapper. Het instrument vond bewijs van hydroxyl (een vorm van water bestaande uit waterstof en zuurstof) in regoliet of stof van de Maan.

De Moon Impact Probe vond ook een signaal van het water voordat de probe het oppervlak raakte, wat een aparte set gegevens opleverde. Meer bevestigingen kwamen van de Cassini-ruimtesonde en de uitgebreide EPOXI-missie van de Deep Impact-ruimtesonde.

Chandrayaan-2 was de tweede Indiase missie naar de Maan. Ook Chandrayaan-2 werd gelanceerd vanaf het Satish Dhawan Space Center in Sriharikota aan boord van een Geosynchronous Satellite Launch Vehicle (GSLV). Deze lancering vond plaats op 22 juli 2019. Chandrayaan-2 kwam op 19 augustus 2019 in een baan om de Maan.

Op 6 september 2019 werd de Vikram maanlander losgelaten maar de missieleiding verloor het contact met de lander toen die ongeveer 2,1 kilometer boven het oppervlak van de Maan was. Ofschoon de lander verloren ging werkt de orbiter nog steeds goed. Deze orbiter heeft acht verschillende instrumenten een boord en stuurt nog steeds gedetailleerde foto’s van het oppervlak van de Maan terug naar de Aarde.

Lessen geleerd van de mislukte Chandrayaan-2

Chandrayaan-3 zal voortbouwen op de “geleerde lessen” van de mislukte landing die plaatsvond tijdens Chandrayaan-2.  Met geoptimaliseerde payloadconfiguraties, verbeterde landermogelijkheden en het gebruik van bestaande middelen wordt verwacht dat de missie de uitdagingen uit het verleden zal aanpakken.

Chandrayaan-3 is in zijn missieontwerp bijvoorbeeld vereenvoudigd door geen orbiter op te nemen. De voorgaande missie, Chandrayaan-2 zal daarom alle communicatie met de Aarde vanaf de voortstuwingsmodule, de rover en de lander afhandelen.

De voortstuwingsmodule die Chandrayaan-3 naar de Maan vervoert zal ook slechts één wetenschappelijk instrument bevatten. Dit in tegenstelling tot de orbiter van Chandrayaan-2 die er negen had. Dit vereenvoudigt de hoeveelheid werk die de voortstuwingsmodule uitvoert, waardoor ingenieurs zich kunnen concentreren op hun cruciale rol bij het naar de Maan brengen van rover en lander.

De lander van Chandrayaan-3 bevat ook belangrijke verbeteringen. De lander is uitgerust met twee camera’s voor het detecteren van gevaar en het vermijden van obstakels tijdens de landing. Chandrayaan-2 had slechts een dergelijke camera en de camera’s van Chandrayaan-3 moeten daarnaast ook nog eens veel robuuster zijn dan die van de vorige missie.

Eerste publicatie: 16 juli 2023
Bron: space.com