Chandrayaan-2 (ⓘ ; delsánscrito: Chandra , "Luna" y yāna , "nave, vehículo") es la segundamisiónde exploración lunarISROdespués deChandrayaan-1. Consta de unorbitador, elmódulo de aterrizajelunarVikramy elroverPragyan, todos ellos desarrollados en la India. El principal objetivo científico es cartografiar y estudiar las variaciones en la composición de la superficie lunar, así como la ubicación y abundancia deagua lunar.
La nave espacial fue lanzada desde la segunda plataforma de lanzamiento del Centro Espacial Satish Dhawan en Andhra Pradesh el 22 de julio de 2019 a las 09:13:12 UTC mediante un cohete LVM3 -M1. La nave alcanzó la órbita lunar el 20 de agosto de 2019. El módulo de aterrizaje Vikram intentó un alunizaje el 6 de septiembre de 2019; el módulo se estrelló debido a un error de software.
El orbitador lunar continúa operando en órbita alrededor de la Luna. En 2023 se lanzó una misión de alunizaje posterior, Chandrayaan-3 , que logró alunizar con éxito.
Historia
El 12 de noviembre de 2007, representantes de Roscosmos e ISRO firmaron un acuerdo para que ambas agencias trabajaran juntas en el proyecto sucesor de Chandrayaan-1 , Chandrayaan-2. [ 16 ] [ 17 ] ISRO tendría la responsabilidad principal del orbitador, el rover y el lanzamiento por GSLV , mientras que Roscosmos proporcionaría el módulo de aterrizaje. [ 18 ] El gobierno indio aprobó la misión en una reunión del Gabinete de la Unión , celebrada el 18 de septiembre de 2008 y presidida por el Primer Ministro Manmohan Singh . [ 19 ] El diseño de la nave espacial se completó en agosto de 2009, con científicos de ambos países realizando una revisión conjunta. [ 20 ]
Aunque ISRO finalizó la carga útil para Chandrayaan-2 según lo previsto, [ 21 ] la misión se pospuso en enero de 2013 y se reprogramó para 2016 porque Rusia no pudo desarrollar el módulo de aterrizaje a tiempo. [ 22 ] [ 23 ] [ 24 ] En 2012, hubo un retraso en la construcción del módulo de aterrizaje ruso para Chandrayaan-2 debido al fracaso de la misión Fobos-Grunt a Marte , ya que los problemas técnicos relacionados con la misión Fobos-Grunt que también se utilizaron en los proyectos lunares, incluido el módulo de aterrizaje para Chandrayaan-2, debían revisarse. [ 23 ] Los cambios propuestos por Roscosmos requirieron un aumento en la masa del módulo de aterrizaje y obligaron a ISRO a disminuir la masa de su rover y aceptar cierto riesgo de fiabilidad. [ 25 ] [ 18 ] Cuando Rusia alegó su incapacidad para proporcionar el módulo de aterrizaje incluso para un plazo revisado de 2015 debido a razones técnicas y financieras, India decidió desarrollar la misión lunar de forma independiente. [ 22 ] [ 26 ] Con el nuevo cronograma de la misión Chandrayaan-2 y una oportunidad para una misión a Marte que surgió con la ventana de lanzamiento en 2013, el hardware no utilizado del orbitador Chandrayaan-2 se reutilizó para ser utilizado en la Misión Orbital a Marte . [ 27 ]
El lanzamiento de Chandrayaan-2 se había programado inicialmente para marzo de 2018, pero se retrasó primero a abril y luego a octubre de 2018 para realizar más pruebas en el vehículo. [ 28 ] [ 29 ] El 19 de junio de 2018, después de la cuarta reunión de Revisión Técnica Integral del programa, se planificaron varios cambios en la configuración [ 30 ] y la secuencia de aterrizaje [ 31 ] para su implementación, lo que aumentó la masa bruta de despegue de la nave espacial de 3250 kg a 3850 kg. [ 32 ] Inicialmente, un GSLV Mk II mejorado [ 33 ] [ 34 ] fue el vehículo de lanzamiento elegido para Chandrayaan-2, pero este aumento de la masa de la nave espacial y los problemas con la mejora del vehículo de lanzamiento [ 35 ] obligaron a cambiar el vehículo de lanzamiento al LVM3 más capaz . [ 30 ] Se encontraron problemas con la regulación del motor durante las pruebas [ 36 ] lo que retrasó el lanzamiento hasta principios de 2019 [ 37 ] y posteriormente dos de las patas del módulo de aterrizaje sufrieron daños menores durante una de las pruebas en febrero de 2019, lo que retrasó aún más el lanzamiento. [ 38 ] [ 39 ]
El lanzamiento de Chandrayaan-2 estaba programado para el 14 de julio de 2019 a las 21:21 UTC (15 de julio de 2019 a las 02:51 IST hora local), con el aterrizaje previsto para el 6 de septiembre de 2019. [ 40 ] Sin embargo, el lanzamiento fue abortado debido a un fallo técnico y se reprogramó. [ 9 ] [ 41 ] [ 42 ] El lanzamiento tuvo lugar el 22 de julio de 2019 a las 09:13:12 UTC (14:43:12 IST) en el primer vuelo operativo de un GSLV MK III M1. [ 43 ]
El 6 de septiembre de 2019, el módulo de aterrizaje, durante su fase de aterrizaje, se desvió de su trayectoria prevista a partir de una altitud de 2,1 km (1,3 mi) , [ 44 ] y perdió la comunicación cuando se esperaba la confirmación del aterrizaje. [ 45 ] [ 46 ] Los informes iniciales que sugerían un accidente [ 47 ] [ 48 ] fueron confirmados por el presidente de ISRO, K. Sivan , quien afirmó que "debió haber sido un aterrizaje forzoso". [ 49 ] El Comité de Análisis de Fallos concluyó que el accidente fue causado por un fallo de software. [ 50 ] A diferencia del registro anterior de ISRO, el informe del Comité de Análisis de Fallos no se ha hecho público. [ 51 ] Sin embargo, pocos días antes del lanzamiento de Chandrayaan 3, el entonces jefe de ISRO, S. Somanath, señaló durante el Congreso Espacial de la India que los problemas principales eran el mayor empuje de los 5 motores utilizados para reducir la velocidad, el límite artificial que restringía la nave a un máximo de 10 grados de cambio por segundo y la pequeña área de aterrizaje. [ 52 ]
Objetivos
Los objetivos principales del módulo de aterrizaje Chandrayaan-2 eran demostrar la capacidad de realizar un aterrizaje suave y operar un vehículo robótico en la superficie lunar .
Los objetivos científicos del orbitador son:
- para estudiar la topografía lunar , la mineralogía , la abundancia de elementos , la exosfera lunar y las firmas de hidroxilo y hielo de agua ; [ 53 ] [ 54 ]
- estudiar el hielo de agua en la región polar sur y el espesor del regolito lunar en la superficie; [ 55 ] y
- para cartografiar la superficie lunar y ayudar a elaborar mapas 3D de la misma.
Diseño
El nombre Chandrayaan significa "nave lunar" en sánscrito y en la mayoría de los demás idiomas indios. [ 56 ] [ 57 ] La misión fue lanzada en un GSLV Mk III M1 con una masa de despegue aproximada de 3850 kg (8490 lb) desde el Centro Espacial Satish Dhawan en la isla de Sriharikota de Andhra Pradesh . [ 3 ] [ 11 ] [ 14 ] [ 31 ] A junio de 2019 La misión tiene un costo asignado de ₹ 9.78 mil millones (aproximadamente US$141 millones, que incluye ₹ 6 mil millones para el segmento espacial y ₹ 3.75 mil millones como costos de lanzamiento en GSLV Mk III M1. [ 58 ] [ 59 ] El conjunto Chandrayaan-2 fue colocado inicialmente en una órbita de estacionamiento terrestre de 170 km (110 mi) de perigeo y 40 400 km (25 100 mi) de apogeo por el vehículo de lanzamiento . [ 60 ]
Orbitador

El orbitador Chandrayaan-2 orbita la Luna en una órbita polar a una altitud de 100 km (62 mi) . [ 61 ] Transporta ocho instrumentos científicos; dos de los cuales son versiones mejoradas de los utilizados en Chandrayaan-1 . La masa de lanzamiento aproximada fue de 2379 kg (5245 lb) . [ 4 ] [ 5 ] [ 21 ] [ 62 ] La cámara de alta resolución del orbitador (OHRC) realizó observaciones de alta resolución del lugar de aterrizaje antes de la separación del módulo de aterrizaje del orbitador. [ 2 ] [ 61 ] La estructura del orbitador fue fabricada por Hindustan Aeronautics Limited y entregada al Centro de Satélites de ISRO el 22 de junio de 2015. [ 63 ] [ 64 ]
- Dimensiones: 3,2 × 5,8 × 2,2 m [ 8 ]
- Masa bruta de despegue: 2379 kg (5245 lb) [ 3 ]
- Masa de propulsor: 1697 kg (3741 lb) [ 6 ]
- Masa seca: 682 kg (1.504 lb)
- Capacidad de generación de energía: 1000 vatios [ 8 ]
- Duración de la misión: ~ 7,5 años, extendida del año previsto debido al lanzamiento preciso y la gestión de la misión, en órbita lunar [ 1 ] [ 65 ]
El módulo de aterrizaje Vikram

El módulo de aterrizaje de la misión se llama Vikram ( sánscrito : विक्रम , romanizado : Vikrama , lit. ' Valor ' [ 67 ] ).ⓘ nombrado en honoral científicode rayos cósmicosVikram Sarabhai(1919–1971), ampliamente considerado como el fundador delprograma espacial indio. [ 68 ] ElVikramse separó del orbitador y descendió a una órbita lunar baja de30km ×100km (19mi ×62mi)utilizando sus800N (180lbf). Después de revisar todos sus sistemas a bordo, intentó unaterrizaje suaveque habría desplegado el rover y realizó actividades científicas durante aproximadamente 14 días terrestres.Vikramse estrellódurante este intento. [ 1 ] [ 47 ] La masa combinada del módulo de aterrizaje y el rover era de aproximadamente1471kg (3243lb). [ 4 ] [ 5 ]
El estudio de configuración preliminar del módulo de aterrizaje fue completado en 2013 por el Centro de Aplicaciones Espaciales (SAC) en Ahmedabad . [ 22 ] El sistema de propulsión del módulo de aterrizaje consistía en ocho propulsores de 58 N (13 lb f ) para el control de actitud [ 69 ] y cinco motores principales líquidos de 800 N (180 lb f ) derivados del motor de apogeo líquido de 440 N (99 lb f ) de ISRO . [ 70 ] [ 71 ] Inicialmente, el diseño del módulo de aterrizaje empleaba cuatro motores líquidos principales con estrangulamiento ajustable, pero se agregó un motor de empuje fijo montado centralmente [ 72 ] para manejar los nuevos requisitos de tener que orbitar la Luna antes del aterrizaje. Se esperaba que el motor adicional mitigara la corriente ascendente de polvo lunar durante el aterrizaje suave. [ 31 ] Los cuatro motores con estrangulamiento ajustable del módulo de aterrizaje eran capaces de regular su estrangulamiento entre un rango del 40 al 100 por ciento de forma incremental en pasos del 20%. [ 73 ] Vikram fue diseñado para aterrizar de forma segura en pendientes de hasta 12°. [ 74 ] [ 75 ]
Algunas tecnologías asociadas incluyen :
- Una cámara de alta resolución, altímetro láser (LASA) [ 76 ]
- Cámara de detección y prevención de peligros en el módulo de aterrizaje (LHDAC)
- Cámara de detección de posición del módulo de aterrizaje (LPDC) [ 77 ]
- Cámara de velocidad horizontal del módulo de aterrizaje (LHVC)
- Motor principal de líquido regulable de 800 N [ 63 ]
- propulsores de actitud
- Altímetros de radio de banda Ka [ 78 ] [ 79 ]
- Paquete de referencia inercial láser y acelerómetro (LIRAP) [ 80 ] y el software necesario para ejecutar estos componentes. [ 2 ] [ 61 ]
Los modelos de ingeniería del módulo de aterrizaje comenzaron a someterse a pruebas terrestres y aéreas a finales de octubre de 2016 en Challakere , en el distrito de Chitradurga , Karnataka . ISRO creó aproximadamente 10 cráteres en la superficie para ayudar a evaluar la capacidad de los sensores del módulo de aterrizaje para seleccionar un lugar de aterrizaje. [ 81 ] [ 82 ]
- Dimensiones: 2,54 m × 2 m × 1,2 m (8 pies 4 pulgadas × 6 pies 7 pulgadas × 3 pies 11 pulgadas) [ 8 ]
- Masa bruta de despegue: 1.471 kg (3.243 lb) [ 3 ]
- Masa de propulsor: 845 kg (1863 lb) [ 6 ]
- Masa seca: 626 kg (1380 lb)
- Capacidad de generación de energía: 650 vatios
- Duración de la misión: ≤14 días (un día lunar) [ 2 ]
rover Pragyan

El vehículo explorador de la misión se llamaba Pragyan ( sánscrito : Prajñāna , lit. ' Sabiduría ' [ 83 ] [ 84 ] ).ⓘ ) [ 83 ] [ 85 ] con una masa de27kg (60lb)y habría funcionado conenergía solar. [ 4 ] [ 5 ] El rover se movería sobre seis ruedas, recorriendo500m (1600pies)en la superficie lunar a una velocidad de1cm (0,39pulgadas)por segundo, realizar análisis in situ y enviar los datos al módulo de aterrizaje, que los habría transmitido al Control de Misión en laTierra. [ 21 ] [ 58 ] [ 62 ] [ 86 ] [ 87 ]
Para la navegación, el rover habría utilizado :
- Visión 3D basada en cámara estereoscópica : Dos cámaras de navegación monocromáticas de 1 megapíxel en la parte delantera del rover proporcionan al equipo de control terrestre una vista 3D del terreno circundante y ayudan en la planificación de rutas mediante la generación de un modelo digital de elevación del terreno. [ 88 ] El IIT Kanpur contribuyó al desarrollo de los subsistemas para la generación de mapas basados en luz y la planificación de movimiento para el rover. [ 89 ]
- Control y dinámica del motor : El rover tiene unsistema de suspensión de balancín-bogie y seis ruedas, cada una impulsada por motores eléctricos de CC sin escobillas independientes . La dirección se logra mediante la velocidad diferencial de las ruedas o dirección por deslizamiento. [ 90 ]
El tiempo de funcionamiento previsto del rover Pragyan era de un día lunar, o aproximadamente 14 días terrestres, ya que su electrónica no estaba diseñada para soportar la gélida noche lunar. Sin embargo, su sistema de energía cuenta con un ciclo de reposo/activación alimentado por energía solar, lo que podría haber resultado en un tiempo de servicio más prolongado del previsto. [ 91 ] [ 92 ] Las dos ruedas traseras del rover tenían el logotipo de ISRO y el emblema estatal de la India grabados en relieve para dejar huellas con patrones en la superficie lunar. [ 93 ] [ 94 ]
Telemetría, seguimiento y control (TT&C)
Durante las distintas fases de lanzamiento y operaciones de la nave espacial de la misión Chandrayaan-2, el apoyo de TT&C fue proporcionado por la Red de Telemetría, Seguimiento y Comando de ISRO (ISTRAC), la Red India del Espacio Profundo (IDSN), la Red del Espacio Profundo de la NASA y las estaciones terrestres del Instituto Nacional de Investigación Espacial (INPE) ubicadas en Alcântara y Cuiabá . [ 95 ] [ 96 ]
Carga útil científica

ISRO seleccionó ocho instrumentos científicos para el orbitador, cuatro para el módulo de aterrizaje, [ 3 ] [ 97 ] [ 98 ] y dos para el rover. [ 21 ] Si bien inicialmente se informó que la NASA y la Agencia Espacial Europea (ESA) participarían en la misión proporcionando algunos instrumentos científicos para el orbitador, [ 99 ] ISRO en 2010 aclaró que debido a restricciones de peso no transportaría cargas útiles extranjeras en la misión. [ 100 ] Sin embargo, en una actualización un mes antes del lanzamiento, [ 101 ] se firmó un acuerdo entre la NASA e ISRO para incluir un pequeño retroreflector láser de la NASA en la carga útil del módulo de aterrizaje para medir la distancia entre los satélites en la superficie y el microreflector en la superficie lunar. [ 102 ] [ 103 ]
Orbitador


El orbitador tiene varias cargas útiles científicas. [ 1 ] [ 3 ] [ 98 ]
- El espectrómetro de rayos X blandos de gran área (CLASS) de Chandrayaan-2 del Centro de Satélites de ISRO (ISAC), que utiliza espectros de fluorescencia de rayos X para determinar la composición elemental de la superficie lunar. [ 104 ]
- El monitor de rayos X solares (XSM) del Laboratorio de Investigación Física (PRL) de Ahmedabad , principalmente da soporte al instrumento CLASS proporcionándole espectros de rayos X solares y mediciones de intensidad como entrada. Además, estas mediciones ayudarán a estudiar diversos procesos de alta energía que ocurren en la corona solar. [ 21 ] [ 105 ]
- El radar de apertura sintética de doble frecuencia (DFSAR) de banda L y banda S del Centro de Aplicaciones Espaciales (SAC) se utiliza para sondear los primeros metros de la superficie lunar en busca de diferentes componentes. Se espera que el DFSAR proporcione más evidencia que confirme la presencia de hielo de agua y su distribución bajo las regiones sombreadas de la Luna. [ 21 ] [ 106 ] Tiene una profundidad de penetración en la superficie lunar de 5 m (16 pies) (banda L). [ 65 ] [ 98 ]
- El espectrómetro infrarrojo de imágenes (IIRS) del SAC para el mapeo de la superficie lunar en un amplio rango de longitudes de onda para el estudio de minerales, moléculas de agua e hidroxilo presentes. [ 21 ] [ 107 ] Presenta un rango espectral extendido (0,8 μm a 5 μm), una mejora con respecto a las misiones lunares anteriores cuyas cargas útiles funcionaban hasta 3 μm. [ 65 ] [ 108 ] [ 109 ]
- El Explorador de Composición Atmosférica 2 de Chandrayaan-2 (ChACE-2) [ 110 ] Analizador de Masas Cuadrupolar del Laboratorio de Física Espacial (SPL), diseñado para llevar a cabo un estudio detallado de la exosfera lunar. [ 21 ]
- La cámara de mapeo de terreno-2 (TMC-2) de SAC para preparar un mapa tridimensional esencial para estudiar la mineralogía y geología lunar [ 21 ] [ 111 ]
- La radioanatomía de la ionosfera y atmósfera hipersensibles ligadas a la Luna: experimento de radiociencia de doble frecuencia (RAMBHA-DFRS) de SPL para el estudio de la densidad electrónica en la ionosfera lunar [ 112 ]
- La cámara de alta resolución del orbitador (OHRC) de SAC se utiliza para explorar un lugar seguro antes del aterrizaje. Se emplea para ayudar a preparar mapas topográficos de alta resolución y modelos digitales de elevación de la superficie lunar. La OHRC tiene una resolución espacial de 0,32 m (1 pie 1 pulgada) desde una órbita polar de 100 km (62 millas) , la mejor resolución de cualquier misión orbital lunar hasta la fecha. [ 98 ] [ 113 ] [ 114 ] [ 115 ]
El módulo de aterrizaje Vikram
Las cargas útiles en el módulo de aterrizaje Vikram fueron: [ 3 ] [ 98 ]
- Instrumento para la actividad sísmica lunar (ILSA) Sismómetro basado en MEMS de LEOS para estudiar terremotos lunares cerca del lugar de aterrizaje [ 14 ] [ 97 ] [ 116 ] [ 117 ]
- La sonda térmica del experimento termofísico de superficie de Chandra (ChaSTE) fue desarrollada conjuntamente por SPL, el Centro Espacial Vikram Sarabhai (VSSC) y el Laboratorio de Investigación Física (PRL) de Ahmedabad para estimar las propiedades térmicas de la superficie lunar [ 14 ] [ 118 ].
- Sonda Langmuir RAMBHA-LP de SPL, VSSC para medir la densidad y variación del plasma de la superficie lunar [ 14 ] [ 97 ]
- Un conjunto de retroreflectores láser (LRA) del Centro de Vuelo Espacial Goddard para tomar mediciones precisas de la distancia entre el reflector en la superficie lunar y los satélites en órbita lunar. [ 101 ] [ 102 ] [ 119 ] [ 120 ] El microreflector pesaba aproximadamente 22 g (0,78 oz) y no se puede utilizar para tomar observaciones desde estaciones láser lunares terrestres. [ 102 ]
rover Pragyan
El rover Pragyan llevaba dos instrumentos para determinar la abundancia de elementos cerca del lugar de aterrizaje: [ 3 ] [ 98 ]
- Espectroscopio de ruptura inducida por láser (LIBS) del laboratorio de sistemas electroópticos (LEOS), Bangalore [ 21 ] [ 121 ]
- Espectroscopio de rayos X inducido por partículas alfa (APXS) del PRL, Ahmedabad [ 122 ] [ 123 ] [ 124 ]
CHACE2
XSM
CLASE
Paquete de sensores MEMS ILSA
LIBS
APXS
Casto
Perfil de la misión
Lanzamiento

El lanzamiento de Chandrayaan-2 estaba programado inicialmente para el 14 de julio de 2019 a las 21:21 UTC (15 de julio de 2019 a las 02:51 IST hora local). [ 40 ] Sin embargo, el lanzamiento fue abortado 56 minutos y 24 segundos antes del lanzamiento debido a una falla técnica, por lo que se reprogramó para el 22 de julio de 2019. [ 9 ] [ 41 ] Informes no confirmados citaron posteriormente una fuga en la junta de la boquilla de una botella de gas helio como la causa de la cancelación. [ 42 ] [ 125 ] [ 126 ]
Finalmente, Chandrayaan-2 fue lanzado a bordo del vehículo de lanzamiento LVM3 M1 el 22 de julio de 2019 a las 09:13:12 UTC (14:43:12 IST) con un apogeo mejor de lo esperado como resultado de que la etapa superior criogénica se consumió por completo, lo que posteriormente eliminó la necesidad de uno de los encendidos para elevar el apogeo durante la fase geocéntrica de la misión. [ 43 ] [ 127 ] [ 128 ] Esto también resultó en un ahorro de alrededor de 40 kg de combustible a bordo de la nave espacial. [ 129 ]
Inmediatamente después del lanzamiento, se realizaron múltiples observaciones de un objeto brillante de movimiento lento sobre Australia, lo que podría estar relacionado con la liberación de propelente LOX / LH2 residual de la etapa superior después del encendido principal. [ 130 ] [ 131 ]
Fase geocéntrica

Después de ser colocada en una órbita de estacionamiento de 45 475 × 169 km por el vehículo de lanzamiento, [ 43 ] el conjunto de la nave espacial Chandrayaan-2 elevó gradualmente su órbita utilizando la propulsión a bordo durante 22 días. En esta fase, se realizaron una maniobra de elevación del perigeo y cinco de elevación del apogeo para alcanzar una órbita altamente excéntrica de 142 975 × 276 km [ 132 ] seguida de la inyección translunar el 13 de agosto de 2019. [ 133 ] Se requirió una fase terrestre tan larga con múltiples maniobras de elevación de órbita que explotan el efecto Oberth debido a la capacidad de elevación limitada del vehículo de lanzamiento y el empuje del sistema de propulsión a bordo de la nave espacial. Se utilizó una estrategia similar para Chandrayaan-1 y la Misión Orbital a Marte durante su trayectoria de fase terrestre. [ 134 ] El 3 de agosto de 2019, la cámara LI4 del módulo de aterrizaje Vikram capturó el primer conjunto de imágenes de la Tierra , mostrando la masa continental norteamericana . [ 66 ]
Fase selenocéntrica
Después de 29 días desde su lanzamiento, el conjunto de naves espaciales Chandrayaan-2 entró en órbita lunar el 20 de agosto de 2019 después de realizar una maniobra de inserción en órbita lunar durante 28 minutos y 57 segundos. [ 135 ] El conjunto de tres naves espaciales se colocó en una órbita elíptica que pasó sobre las regiones polares de la Luna, con 18.072 km (11.229 mi) de aposeleno y 114 km (71 mi) de periseleno. [ 136 ] Para el 1 de septiembre de 2019, esta órbita elíptica se volvió casi circular con 127 km (79 mi) de aposelene y 119 km (74 mi) de periselene después de cuatro maniobras de descenso de órbita [ 137 ] [ 138 ] [ 139 ] [ 140 ] seguidas de la separación del módulo de aterrizaje Vikram del orbitador a las 07:45 UTC, 2 de septiembre de 2019. [ 141 ]
Lugar de aterrizaje previsto

Se seleccionaron dos sitios de aterrizaje, cada uno con una elipse de 32 km × 11 km (19,9 mi × 6,8 mi) . [ 142 ] El sitio de aterrizaje principal (PLS54) estaba en 70,90267°S 22,78110°E ( 600 km (370 mi) del polo sur, [ 143 ] ) y el sitio de aterrizaje alternativo (ALS01) estaba en 67,87406° Sur 18,46947° Oeste. El sitio principal estaba en una llanura elevada entre los cráteres Manzinus C y Simpelius N , [ 144 ] [ 145 ] en el lado cercano de la Luna .
Intento de aterrizaje fallido
Vikram comenzó su descenso a las 20:08:03 UTC, 6 de septiembre de 2019 y estaba programado para aterrizar en la Luna alrededor de las 20:23 UTC. El descenso y el aterrizaje suave serían realizados por las computadoras a bordo de Vikram , sin que el control de la misión pudiera realizar correcciones. [ 146 ] El descenso inicial se consideró dentro de los parámetros de la misión, pasando los procedimientos de frenado críticos como se esperaba, pero la trayectoria del módulo de aterrizaje comenzó a desviarse a unos 2,1 km (1,3 mi) sobre la superficie. [ 147 ] [ 148 ] Las lecturas de telemetría durante la transmisión en vivo de ISRO muestran que la velocidad vertical final de Vikram fue de 58 m/s (210 km/h) a 330 m (1080 pies) sobre la superficie, lo que varios expertos señalaron que habría sido demasiado rápido para que el módulo de aterrizaje lunar hiciera un aterrizaje exitoso. [ 45 ] [ 149 ] [ 150 ] Los informes iniciales que sugerían un accidente [ 47 ] [ 48 ] fueron confirmados por el presidente de ISRO, K. Sivan, quien afirmó que "debió haber sido un aterrizaje forzoso". [ 49 ] [ 151 ] [ 152 ] Sin embargo, esto contradecía las afirmaciones iniciales de funcionarios anónimos de ISRO que aseguraban que el módulo de aterrizaje estaba intacto y se encontraba en una posición inclinada . [ 153 ] [ 154 ]
Tanto ISRO como la NASA intentaron comunicarse con el módulo de aterrizaje durante aproximadamente dos semanas antes de que comenzara la noche lunar, [ 115 ] [ 155 ] mientras que el LRO de la NASA sobrevoló la zona el 17 de septiembre de 2019 y adquirió algunas imágenes de la zona de aterrizaje prevista. [ 114 ] Sin embargo, la región estaba cerca del crepúsculo , lo que provocó una iluminación deficiente para la obtención de imágenes ópticas. [ 156 ] [ 157 ] Las imágenes del LRO de la NASA, que no mostraban ningún avistamiento del módulo de aterrizaje, se publicaron el 26 de septiembre de 2019. [ 143 ] El LRO sobrevoló la zona de nuevo el 14 de octubre de 2019 en condiciones de iluminación más favorables, [ 158 ] [ 159 ] pero no pudo localizarlo. [ 160 ] [ 161 ] El LRO realizó un tercer sobrevuelo el 10 de noviembre de 2019. [ 160 ]
El 16 de noviembre de 2019, el Comité de Análisis de Fallos publicó su informe a la Comisión Espacial, concluyendo que el accidente fue causado por una falla de software . [ 50 ] La Fase Uno del descenso, la Fase de Frenado Brusco, desde una altitud de 30 km a 7,4 km sobre la superficie de la Luna se desarrolló según lo previsto con una velocidad reducida de 1683 m/s a 146 m/s (6058 a 525 km/h). La desviación anómala en el rendimiento comenzó 693,8 segundos después del descenso propulsado tras el final de la primera fase y con el comienzo de la Fase de Navegación Absoluta (también conocida como Fase de Inmersión de la Cámara) donde la orientación del módulo de aterrizaje se mantiene fija deliberadamente. Se descubrió que los motores principales del módulo de aterrizaje tenían un empuje ligeramente superior de 422 N (95 lb f ) que el nominal de 360 N (81 lb f ) , [ 162 ] por lo que durante esta fase el módulo de aterrizaje se ralentizó más de lo que debería haberlo hecho. El algoritmo de control de empuje se configuró para aplicar correcciones hacia el final de la fase y no instantáneamente, lo que permitió que se acumularan grandes errores de navegación. Después del final de la fase de inercia de la cámara, la tasa de aplicación de corrección se limitó debido a restricciones de seguridad incorporadas. Por ejemplo, la tasa máxima a la que podía cambiar la actitud estaba restringida. Otros problemas que contribuyeron fueron la reducción brusca de la potencia de los motores principales, [ 73 ] un error de software relacionado con la polaridad, [ 162 ] un cálculo incorrecto del tiempo de vuelo restante por el algoritmo de a bordo y el requisito rígido de aterrizar dentro del sitio de aterrizaje planificado de 500×500 metros independientemente del estado de vuelo no nominal. Posteriormente, el módulo de aterrizaje Vikram terminó aumentando su velocidad horizontal en (48 m/s) para llegar al sitio de aterrizaje mientras descendía a (50 m/s), lo que provocó que Vikram aterrizara bruscamente, [ 163 ] [ 164 ] [ 165 ] [ 166 ] impactando relativamente cerca del sitio de aterrizaje previsto. [ 167 ] El informe oficial completo no se ha hecho público. [ 168 ] [ 169 ] [ 170 ]
El lugar de impacto de Vikram fue ubicado en 70°52′52″S 22°47′02″E / 70.8810°S 22.7840°E / -70.8810; 22.7840 por el equipo LROC después de recibir información útil de Shanmuga Subramanian, un voluntario de Chennai , Tamil Nadu , quien localizó restos de la nave espacial en imágenes publicadas por la NASA. [ 171 ] [ 172 ] Si bien inicialmente se estimó que estaba dentro de 500 m (1600 pies) del lugar de aterrizaje previsto, las mejores estimaciones de las imágenes satelitales indican que el impacto inicial fue a unos 600 m de distancia. [ 173 ] La nave espacial se hizo añicos al impactar, [ 174 ] con restos dispersos en casi dos docenas de lugares en un área que abarca kilómetros. [ 172 ] El lugar del accidente fue posteriormente llamado Tiranga Point . [ 175 ]
Consecuencias del intento fallido de aterrizaje
Hubo una oleada de apoyo a ISRO desde diversos sectores después del aterrizaje forzoso de su módulo lunar. Sin embargo, importantes medios de comunicación indios también criticaron la falta de transparencia de ISRO con respecto al accidente del módulo y su análisis del mismo. [ 187 ] [ 154 ] Los medios indios también señalaron que, a diferencia del historial anterior de ISRO, el informe del Comité de Análisis de Fallos no se hizo público [ 51 ] y las solicitudes de RTI que lo solicitaban fueron denegadas por ISRO citando la sección 8(1) de la Ley RTI. [ 188 ] Se criticó la falta de coherencia de ISRO con respecto a la explicación sobre el accidente del rover, ya que la organización no proporcionó pruebas de sus propias posiciones hasta que los esfuerzos de la NASA y un voluntario con sede en Chennai localizaron el lugar del accidente en la superficie lunar. [ 189 ] A raíz de los eventos relacionados con Chandrayaan-2, exempleados de ISRO criticaron las declaraciones no verificadas del presidente K Sivan y lo que afirmaron que era el liderazgo y la cultura de trabajo jerárquicos de la organización. [ 190 ] [ 191 ] [ 192 ] S Somanath, quien sucedió a K Sivan como presidente de ISRO, también expresó su descontento por la falta de transparencia en torno al fracaso del aterrizaje y la representación engañosa del mismo. [ 193 ] [ 194 ] [ 195 ]
Misión en curso
A pesar del aterrizaje fallido, la parte orbital de la misión, con ocho instrumentos científicos, permanece operativa y continuará su misión de siete años para estudiar la Luna. [ 148 ] El orbitador Chandrayaan-2 realizó una maniobra de evitación de colisión a las 14:52 UTC del 18 de octubre de 2021 para evitar una posible conjunción con el Orbitador de Reconocimiento Lunar . Se esperaba que ambas naves espaciales se acercaran peligrosamente la una a la otra el 20 de octubre de 2021 a las 05:45 UTC sobre el polo norte lunar . [ 196 ]
El orbitador Chandrayaan-2 serviría más tarde como repetidor para Chandrayaan-3 , que aterrizó cerca del lugar del accidente y cumplió los objetivos de la misión. El orbitador también observó el Sol durante una llamarada solar masiva en mayo de 2024 con el instrumento XSM y el instrumento CLASS, junto con XpoSAT y Aditya-L1 . El instrumento CHACE-2 también observó cambios en la exosfera lunar durante este tiempo. [ 197 ] [ 198 ] También realizó otra maniobra de evitación de colisión el 11 de noviembre de 2024 para evitar otra conjunción con LRO. [ 199 ] Se informó que el orbitador Chandrayaan-2 realizó 2 CAMS más, así como dieciséis maniobras de gestión de órbita para promover una mejor imagen e investigación científica para finales de 2025. [ 200 ] El orbitador publica más de 48 TB de datos de investigación cada año. [ 201 ]
Descubrimientos y resultados
El orbitador, que aún está en funcionamiento, realiza regularmente experimentos sobre la composición de la atmósfera lunar, los oligoelementos y otros aspectos.
- El orbitador Chandrayaan-2 y el orbitador de la Misión Orbital a Marte realizaron una serie conjunta de mediciones de ocultación de radio de las señales del otro. Esto fue utilizado por los científicos de la misión para analizar los entornos de plasma del viento lunar y solar. [ 201 ]
- Detección de sodio: En octubre de 2023, el orbitador descubrió una abundancia de sodio en la Luna. [ 202 ] Se ha demostrado que la Luna tiene una cola de átomos de sodio de miles de kilómetros de longitud. Debido a fenómenos como la desorción estimulada por fotones , la pulverización catódica del viento solar y los impactos de meteoritos , los átomos de sodio se desprenden de la superficie. [ 203 ] La presión de la radiación solar acelera los átomos de sodio alejándolos del Sol , formando una cola alargada hacia la dirección antisolar . Utilizando el espectrómetro de rayos X de gran área , CLASS, la sonda ha detectado y mapeado el sodio en la Luna.
- Moléculas de hidroxilo y agua: La sonda Chandrayaan-1 detectó agua en la Luna por primera vez a principios de 2008. Los instrumentos mejorados del orbitador Chandrayaan-2 detectaron agua e iones de hidroxilo en la Luna en agosto de 2022. El espectrómetro infrarrojo de imágenes (IIRS) permitió distinguir entre ambas moléculas. Entre los 29 y los 62 grados de latitud norte, la sonda detectó la presencia de estas dos moléculas. Además, observó que las regiones iluminadas por el sol presentan mayores concentraciones de ambas.
- Distribución de gases en la atmósfera lunar : La sonda Chandra Atmospheric Composition Explorer-2 detectó argón-40 en la exosfera lunar. La distribución de Ar-40 presenta una heterogeneidad espacial significativa. La sonda LADEE de la NASA detectó argón cerca de la región ecuatorial, pero se detectó argón lejos de ella por primera vez. Existen concentraciones localizadas (denominadas abultamientos de argón) en varias regiones, incluyendo el terreno KREEP ( potasio (K), elementos de tierras raras y fósforo (P)) y el terreno Aitken del Polo Sur.
- Presencia de elementos raros: El espectrómetro de rayos X blandos de gran área (CLASS) del telescopio Chandra detectó magnesio , aluminio , silicio , calcio , titanio , hierro , entre otros. También examinó y detectó, por primera vez, elementos minoritarios como el cromo y el manganeso . Estos hallazgos han abierto nuevas perspectivas sobre la evolución magmática de la Luna, sus condiciones nebulares y mucho más.
- El Monitor de Rayos X Solares (XSM) ha detectado por primera vez una enorme cantidad de microfulguraciones fuera de las regiones activas del Sol.
- El instrumento DFSAR ha creado múltiples conjuntos de datos detallados sobre el mapeo de radar de banda L de los polos lunares. [ 204 ] [ 205 ] El instrumento DFSAR estudió las características subsuperficiales de la Luna, detectó firmas de hielo de agua subsuperficial y mapeó las características morfológicas lunares en las regiones polares en alta resolución. El DFSAR también es utilizado por PRL para estudiar cráteres doblemente sombreados ubicados dentro de regiones permanentemente sombreadas de la Luna. Utilizando polarimetría de radar, los científicos de PRL determinaron la presencia de hielo subsuperficial bajo los fondos de cuatro cráteres doblemente sombreados en los polos lunares. Los equipos científicos también seleccionaron el cráter Faustini para su análisis. [ 206 ] [ 207 ] Un estudio de la Universidad de Gujarat e ISRO combinó datos de archivo del instrumento Mini-SAR de Chandrayaan-1 y el instrumento DFSAR para identificar hielo de agua subsuperficial en el cráter Faustini . [ 208 ]
- El TMC 2, que realiza imágenes de la Luna a escala global, encontró interesantes indicios geológicos de acortamiento de la corteza lunar e identificó domos volcánicos. El OHRC cartografió la Luna con una resolución de 25 cm a 100 km de altitud.
- El experimento DFRS estudió la ionosfera de la Luna, que se genera por la fotoionización solar de las especies neutras de la tenue exosfera lunar. El experimento demostró que la ionosfera lunar tiene una densidad de plasma del orden de 10⁴ cm³ en la región de estela, que es al menos un orden de magnitud mayor que la presente en la cara diurna.
- Un análisis de las señales de radio TTC en banda S del orbitador indio Chandrayaan-2 reveló que la ionosfera lunar presenta densidades electrónicas inesperadamente altas (casi 100 veces mayores) al entrar en la cola geomagnética terrestre. Al realizar el experimento mediante el paso de señales de radio a través de la capa de plasma lunar, los científicos propusieron que la presencia de campos magnéticos remanentes de la corteza lunar podría estar atrapando el plasma, impidiendo su difusión y provocando aumentos localizados en la densidad electrónica. [ 209 ] [ 210 ]
- Un estudio realizado por científicos del PRL e IISER en 2026 postuló que los depósitos de hielo de agua en las regiones polares del sur de la Luna, donde los cráteres permanecen en oscuridad casi constante y las temperaturas caen por debajo de los 160 °C, son mucho más estables de lo que se creía anteriormente, lo que ofrece un gran impulso a los futuros planes de exploración humana, como el intento de alunizaje tripulado de Chandrayaan y el programa Artemis de la NASA , ya que esto podría haber permitido que los depósitos de agua se acumularan y permanecieran intactos durante quizás miles de millones de años. El estudio incluyó imágenes orbitales de alta resolución y modelado de impactos de las bases de datos de Chandrayaan-2 OHRC y Shadowcam de Danuri , con el equipo de investigación mapeando millones de pequeños cráteres, que varían de uno a 20 metros de tamaño, en ubicaciones de la Luna entre 85° y 90° de latitud sur. El estudio encontró que los eventos de impacto a pequeña escala eran bastante poco comunes en esta región, y que más del 74 % de las regiones permanentemente sombreadas permanecían en gran medida intactas por tales impactos. [ 211 ] [ 212 ]
Científicos involucrados en la misión

Entre los científicos e ingenieros clave involucrados en el desarrollo de Chandrayaan-2 se incluyen: [ 214 ] [ 215 ] [ 216 ]
- Ritu Karidhal – Directora de misión
- Muthayya Vanitha – Directora de Proyecto
- Kalpana Kalahasti – Directora Asociada de Proyecto [ 217 ]
- G. Narayanan – Director asociado del proyecto [ 218 ]
- G. Nagesh – Director de proyecto (anterior) [ 219 ]
- Chandrakanta Kumar – Subdirector de proyecto (Sistemas de radiofrecuencia)
- Amitabh Singh – Subdirector del proyecto (Procesamiento de datos de carga útil óptica, Centro de aplicaciones espaciales (SAC)) [ 220 ]
Reintentar
En noviembre de 2019, funcionarios de ISRO declararon que se estaba estudiando y preparando una nueva misión de aterrizaje lunar. Fue lanzada el 14 de julio de 2023; [ 221 ] con la designación Chandrayaan-3 , que fue un segundo intento de demostrar las capacidades de aterrizaje necesarias para la Misión de Exploración Lunar Polar propuesta en asociación con Japón para 2025. [ 222 ] [ 223 ] La nueva misión fue diseñada con un módulo de propulsión desmontable, que también funciona como un satélite de retransmisión de comunicaciones, [ 224 ] un módulo de aterrizaje y un rover, [ 225 ] [ 226 ] [ 227 ] pero sin orbitador. S. Somanath , el director del VSSC, anunció que habría más misiones de seguimiento en el programa Chandrayaan . [ 166 ] [ 228 ]
En diciembre de 2019, se informó que ISRO solicitó la financiación inicial del proyecto, por un monto de ₹ 75 crore (US$7.8 millones) , de los cuales ₹ 60 crore (US$6.2 millones) se destinaron a maquinaria, equipo y otros gastos de capital, mientras que los ₹ 15 crore restantes (US$1.6 millones) se solicitaron bajo una asignación de gastos corrientes. [ 229 ] K. Sivan declaró que su costo sería de alrededor de ₹ 615 crore (equivalente a ₹ 724 crore o US$75 millones en 2023) . [ 230 ] Realizó un aterrizaje suave en la Luna el 23 de agosto de 2023. [ 231 ]
Véase también
- Módulo de aterrizaje Beresheet : misión simultánea de aterrizaje lunar, que se estrelló en la Luna.
- Chandrayaan-3
- LUPEX
- Exploración de la Luna
- Lista de misiones a la Luna
- Lista de misiones de ISRO
- Recursos lunares
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Esto difiere del historial previo de la ISRO. Por ejemplo, tras el fracaso del cuarto vuelo operativo del cohete de carga pesada GSLV —la misión GSLV-F02— el 10 de julio de 2006, se encargó a un Comité de Análisis de Fallos (FAC, por sus siglas en inglés) de 15 miembros la elaboración de un informe en el plazo de un mes. Tras la presentación del informe al gobierno, la ISRO hizo públicos los detalles el 6 de septiembre de 2006 en su sitio web. En 2010, cuando el GSLV D3, un vuelo de desarrollo y el quinto cohete de carga pesada GSLV, falló tras su lanzamiento el 15 de abril de 2010, se presentó un informe del FAC al gobierno el 24 de mayo de 2010. Los detalles del informe se hicieron públicos el 9 de julio de 2010. Ese mismo año, cuando el GSLV F06, el sexto vuelo operativo del cohete GSLV, falló el 25 de diciembre de 2011, la ISRO hizo públicas el 31 de diciembre de 2011 las conclusiones de un análisis del fallo realizado por un FAC preliminar compuesto por expertos espaciales.
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Crear un motor regulable de 3 kilonewtons o 4 kilonewtons es un desarrollo totalmente nuevo para nosotros. Pero queríamos aprovechar las tecnologías disponibles. Tenemos un LAM [motor de apogeo líquido] con un propulsor de 400 newtons, y lo hemos estado usando en nuestros satélites. Lo mejoramos a 800 newtons. No fue un cambio de diseño importante.
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La movilidad del rover en el terreno lunar desconocido se logra mediante un sistema de suspensión de bogie basculante impulsado por seis ruedas. Se utilizan motores de CC sin escobillas para impulsar las ruedas a lo largo de la trayectoria deseada y la dirección se logra mediante la velocidad diferencial de las ruedas. Las ruedas están diseñadas después de un modelado extenso de la interacción rueda-suelo, considerando las propiedades del suelo lunar, los resultados de hundimiento y deslizamiento de un banco de pruebas de una sola rueda. La movilidad del rover se ha probado en la instalación de pruebas lunares donde se simulan el simulador de suelo, el terreno y la gravedad de la luna. Las limitaciones con respecto a la pendiente, los obstáculos, los hoyos en vista del deslizamiento/hundimiento se han verificado experimentalmente con los resultados del análisis.
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La primera fase del descenso se realizó nominalmente desde una altitud de 30 km hasta 7,4 km sobre la superficie lunar. La velocidad se redujo de 1683 m/s a 146 m/s. Durante la segunda fase del descenso, la reducción de la velocidad fue mayor que el valor previsto. Debido a esta desviación, las condiciones iniciales al comienzo de la fase de frenado fino estaban fuera de los parámetros previstos. Como resultado, Vikram aterrizó bruscamente a menos de 500 m del lugar de aterrizaje designado.
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La pregunta que ISRO aún debe responder es dónde está la prueba de lo que han estado afirmando. ¿Por qué no se han hecho públicas hasta ahora fotografías ni vídeos del desacoplamiento del módulo de aterrizaje del orbitador lunar? Solo una investigación objetiva encontrará respuestas a las preguntas sobre Chandrayaan-2 y qué provocó el fallo del módulo de aterrizaje. También hay muchas deficiencias que deberían hacer que los ciudadanos de la India, que financian el trabajo de ISRO, se pongan en alerta.
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Las declaraciones del Sr. Sivan han sido recibidas con críticas por parte de científicos que afirman que es demasiado pronto para que la ISRO califique la misión de éxito, especialmente porque su objetivo más importante —lograr que un vehículo explorador aterrice en la superficie de la Luna para recopilar datos cruciales— aún no se ha alcanzado.
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"Misra llamó la atención sobre la cultura de trabajo jerárquica de ISRO y su liderazgo inadecuado, particularmente ante el fracaso de Chandrayaan-2 en la ejecución de su misión en la superficie lunar, ya que el módulo de aterrizaje se estrelló contra la superficie de la Luna en lugar de posarse en ella".
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El presidente también emitió un comunicado el viernes, en el que afirmaba que entre el 90 y el 95% de los objetivos de la misión ya se habían cumplido. Dicho comunicado fue objeto de numerosas críticas debido a la falta de transparencia en el cálculo de estos porcentajes.
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Además, alega que el presidente, en lugar de afirmar la verdad de que fue un error en el software lo que causó el fallo en el aterrizaje de Chandrayaan 2, declaró que no se pudo establecer contacto con el módulo de aterrizaje. Sivan realizó varios cambios en la misión Chandrayaan 2, que comenzó cuando Kiran Kumar era el presidente. La excesiva publicidad también afectó negativamente a la misión Chandrayaan 2.
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Admitió haber mencionado en su libro la falta de claridad en relación con el anuncio del fracaso de la misión Chandrayaan-2. Durante el aterrizaje, no se dijo claramente que hubo una falla en las comunicaciones y que el aterrizaje se estrellaría, dijo. "Creo que una buena práctica es contar lo que realmente sucedió. Esto aumentará la transparencia en la organización. Por eso me referí a ese incidente en particular en el libro", agregó el Sr. Somanath.
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«Que la falla del software fue la causa se supo posteriormente. Sin embargo, el accidente del módulo de aterrizaje se supo ese mismo día (6 de septiembre de 2019). No tenía sentido llamarlo una falla de comunicación... [como lo describió el presidente Sivan]. Sin embargo, cada presidente puede elegir qué comunicar. Creo que cualquier éxito o fracaso debe comunicarse con transparencia. No estoy criticando al Dr. Sivan», dijo el Sr. Somanath.
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Enlaces externos
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- Lanzador GSLV-Mk III. Archivado el 12 de septiembre de 2019 en Wayback Machine por la Organización India de Investigación Espacial.
- Misiones indias a la Luna
- Vehículos lunares
- programa indio de exploración lunar
- Sondas espaciales lanzadas en 2019
- Nave espacial lanzada por India en 2019.
- Sondas espaciales de ISRO
- radar de apertura sintética espacial
- Naves espaciales lanzadas por cohetes LVM3
- Satélites orbitando la Luna
- Naves espaciales que impactaron la Luna
- 2019 en la Luna
- La nave espacial fue dada de baja en 2019.
- Julio de 2019 en India