ماموریت چاندرایان ۳ پرتاب شد؛ تلاش دوباره هند برای فتح ماه

هند بعدازظهر جمعه در ساعت ۱۲:۳۵ به وقت ایران، با پرتاب ماموریت چاندرایان ۳ از سایت پرتاب سری‌هاری‌کوتا در سواحل شرقی خود برفراز موشک مارک ۳، در مسیر بازگشت به ماه قرار گرفت. این ماموریت تا حد زیادی تکرار تلاش پیشین هند برای فرود‌ روی سطح ماه در سال ۲۰۱۹ محسوب می‌شود. آن ماموریت با نام چاندرایان ۲، پس از سقوط فضاپیما روی ماه شکست خورد.

چاندرایان ۳ با برچسب قیمت نسبتاً متوسط ۷۳ میلیون دلار، حامل امیدهای پرجمعیت‌ترین کشور جهان برای فتح ماه است و در بحبوحه‌ی علاقه‌ی دوباره به کاوش قمر زمین پرتاب می‌شود. ایالات متحده و چین هردو قصد دارند در سال‌های آینده فضانوردان خود را به ماه اعزام کنند. درهمین‌حال، چندین ماموریت رباتیک از روسیه، ژاپن و آمریکا نیز امسال و سال آینده، زمین را به مقصد ماه ترک خواهند کرد.

اگر ماه‌نشین و ماه‌نورد رباتیک چاندرایان ۳ بتوانند فرودی نرم روی ماه انجام دهند، دستاوردی رقم خواهد خورد که هیچ کشور دیگری جز چین در قرن جاری موفق به خلق آن نشده است. این موفقیت که افتخار ملی بزرگی برای برنامه‌ی فضایی بومی هند محسوب خواهد شد، این کشور را پس از ایالات متحده، اتحاد جماهیر شوروی و چین به چهارمین فاتح ماه تبدیل خواهد کرد. علاوه‌‌بر بخش دولتی، مجموعه‌ای از استارتاپ‌های فضایی نیز درحال ظهور در هند هستند.

ماه گذشته، هند بر سر انجام ماموریتی مشترک به ایستگاه فضایی بین‌المللی در سال آینده با ناسا به توافق رسید. سازمان تحقیقات فضایی هند یا به اختصار ISRO همچنین درحال ساخت فضاپیمای مسافربری برای حمل فضانوردان خود به مدار است.

موشک مارک ۳ امروز درحالی‌که جمعیتی از مردم پرچم هند و چترهای رنگارنگ را به اهتزاز درمی‌آوردند، از روی سکوی پرتاب به آسمان برخاست. ۱۶ دقیقه بعد، فضاپیما از مرحله‌ی فوقانی موشک جدا شد و دوری از تشویق و تحسین را در مرکز کنترل ماموریت ایسرو برانگیخت. جیتندرا سینگ، وزیر مشاور در وزارت علوم و فناوری هند در سخنانی پس از پرتاب گفت: «این واقعا لحظه‌ی افتخار برای هند و لحظه‌ای سرنوشت‌ساز برای تمام ما اینجا در سری‌هاری‌کوتا است.»

درطول هفته‌های آینده، فضاپیما مجموعه‌ای از مانورها را انجام خواهد داد تا پیش از عزیمت به سمت ماه، مدار خود را کشیده کند. تلاش برای فرود قرار است ۲۳ یا ۲۴ اوت (یکم یا دوم شهریور)، همزمان با طلوع خورشید در محل فرود در منطقه‌ی قطب جنوب ماه انجام شود. محوطه‌ی فرود چاندرایان ۳ در نزدیکی محل برنامه‌ریزی‌شده برای فضاپیمای لونا ۲۵ روسیه قرار دارد. قطب جنوب ماه ظاهراً حجم چشمگیری آب یخ‌زده را در خود جای داده و از این‌رو به مکان محبوبی برای اکتشافات فضایی و احداث پایگاه‌های قمری تبدیل شده است.

فرود روی ماه همچنان دشوار است و بسیاری از برنامه‌های فضایی در این مسیر شکست خوردند. ماموریت‌های موفقیت‌آمیز پیشین در نزدیکی استوای ماه فرود آمدند و آن‌هایی که هدفشان رسیدن به قطب جنوب بود، تاکنون با ناکامی مواجه شده‌اند. برخلاف مناطق استوایی دردسترس‌تر که در آن‌ها نور خورشید برای فضاپیماهای خورشیدی فراوان است، مناطق قطب جنوب، نور خورشید را در زوایای کم دریافت می‌کنند و سایه‌های طولانی در آنجا، فرود ایمن را به چالش تبدیل می‌کند.

چاندرایان در زبان هندی به‌معنای «فضاپیمای قمری» است. چاندرایان ۱، مدارگردی بود که در سال ۲۰۰۸ پرتاب شد و ماموریت آن کمتر از یک سال به طول انجامید. سپس ماموریت چاندرایان ۲ در ۳۱ تیر ۱۳۹۸ زمین را ترک کرد و فضاپیما توانست با موفقیت به مدار اطراف ماه وارد شود. تلاش برای فرود در ۱۵ شهریور ۱۳۹۸ ظاهراً به خوبی پیش می‌رفت؛ اما وقتی ماه‌نشین در فاصله‌ی تقریبا دو کیلومتری از سطح قرار گرفت، از مسیر برنامه‌ریزی‌شده‌اش منحرف شد.

کایلاساوادیوو سیوان، مدیر آژانس فضایی هند، چند روز پیش درجریان کنفرانسی خبری گفت مشکلات چاندرایان ۲ بدین دلیل به وجود آمد که نیروی رانش یکی از پنج موتور ماه‌نشین، اندکی بالاتر از حد انتظار بود. ماه‌نشین تلاش کرد مسیرش را اصلاح کند؛ اما نرم‌افزار محدودیت‌هایی را برای سرعت چرخش آن مشخص کرد و دراثر نیروی رانش بالاتر، فضاپیما حتی وقتی درحال نزدیک‌شدن به سطح بود، همچنان با مقصد خود قدری فاصله داشت.

بااین‌حال مدارگرد چاندرایان ۲ کماکان درحال سفر در اطراف ماه است؛ جایی که از ابزارهایی آن برای مطالعات علمی استفاده می‌شوند. به‌همین دلیل، ماژول پیش‌رانش چاندرایان ۳ که وظیفه دارد ماه‌نشین و ماه‌نورد ماموریت را از مدار زمین خارج کند و در مدار ماه قرار دهد، از ساختار ساده‌تری بهره می‌برد.

دانشمندان ایسرو برای نرم‌افزار چاندرایان ۳ از الگوریتم جدیدی استفاده کرده‌اند. فناوری جدید فضاپیما به‌گونه‌ای طراحی شده است تا به‌جای تفسیر سرعت براساس تصاویر استاتیک مانند چاندرایان ۲، سرعت فضاپیما را حین نزول آن به سمت سطح قمری به‌صورت آنی تخمین بزند.

علاوه‌براین، ماه‌نشین چاندرایان ۳ که ویکرام (در زبان سانسکریت به‌معنای شجاعت) نامیده می‌شود، اکنون از پایه‌های فرود قوی‌تری بهره می‌برد که دربرابر فرود در سرعت‌های بالاتر، اندکی مقاوم‌تر هستند. همچنین اندازه‌ی محوطه‌ی درنظرگرفته‌شده برای فرود به‌طرز چشمگیر افزایش یافته است تا امکان خطا پایین بیاید و درنهایت شانس موفقیت افزایش یابد.

با فرض فرود ایمن، ماه‌نورد ۶ چرخه‌ای به نام پراگیان (در زبان سانسکریت به‌معنای خردمند) که از صفحه‌های خورشیدی کوچک خود نیرو می‌گیرد و به‌وسیله‌ی دوربین‌ها ناوبری می‌کند، از ویکرام روی سطح ماه مستقر می‌شود. این ماه‌نورد به یک طیف‌سنج برای تجزیه‌وتحلیل خاک و سنگ‌های ماه و طیف‌نمای القاشده با لیزر برای خردکردن اهداف خود و استخراج ترکیب شیمیایی آن‌ها مجهز است. انتظار می‌رود ماه‌نشین و ماه‌نورد هردو به مدت یک روز قمری (تقریبا دو هفته‌ی زمینی) از طلوع تا غروب خورشید در ماه فعالیت کنند.

به‌گفته‌ی آرون سینها، دانشمند ارشد سابق در ایسرو، پیش‌بینی نمی‌شود که دو فضاپیمای مبتنی بر انرژی خورشیدی در شبانگاه سرد ماه زنده بمانند؛ اما «احتمال ضعیفی برای شارژ باتری‌های فوق‌پربازده وجود دارد.» اگر چنین اتفاقی رخ دهد، ماموریت ممکن است برای ۱۴ روز زمینی دیگر تمدید شود.

ویکرام به لرزه‌سنج برای سنجش ماه‌لرزه‌ها مجهز است و به دانشمندان امکان می‌دهد تا ساختار ماه را استنباط کنند. یک ابزار حرارت‌سنج‌مانند نیز برای اولین بار به خاک ماه نفوذ می‌کند تا دمای آن را ثبت کند. ابزاری دیگر وظیفه‌ی مطالعه‌ی پلاسما در نزدیکی سطح را برعهده دارد و یک پس‌بازتابگر نیز برای درک پویایی سامانه‌ی ماه از سوی ناسا در فضاپیما قرار داده شده است.