Sierpniowy wyścig na Księżyc. Kto wyląduje tam pierwszy, Indie czy Rosja?

Choć Księżyc jest bardzo bliskim nam dużym ciałem niebieskim, na które w sprzyjających warunkach zdołamy dotrzeć w ciągu kilku dni, to wcale nie oznacza to, że loty tam są powszechne. Wręcz przeciwnie, wylądowanie na Księżycu nie jest proste, a boleśnie przekonali się o tym niedawno skrupulatni Japończycy, których lądownik Hakuto-R rozbił się w trakcie lądowania w grudniu 2022 roku. Powodem jak ustalono, były błędy w oprogramowaniu, które doprowadziły do złego oszacowania odległości pojazdu od powierzchni Księżyca. Miesiąc przed tym wydarzeniem inny japoński pojazd, który miał wylądować na twardo, więc był w zasadzie impaktorem, także nie osiągnął swojego celu.

Widok powierzchni Księżyca z jego orbity. fot: (JAXA/NHK)

Nie wszystkie pojazdy wysłane na Księżyc docierają do celu

Nawet lot na Księżyc to wyzwanie. Ostatnio więcej jest udanych przelotów wokół naszego naturalnego satelity niż udanych wejść na jego orbitę. Ostatnim pojazdem, który minął Księżyc jest JUICE. Ta sonda po starcie na Jowisza, w kwietniu 2023 roku przeleciała w pobliżu Księżyca.

Wizja misji LunarFlashlight, która miała przelecieć nad pogrążonymi w cieniu księżycowymi kraterami i podświetlić je laserami w podczerwieni, by sprawić czy jest tam woda w postaci lodu. (fot: NASA)

Także NASA nie jest w stanie dotrzeć na Księżyc za każdym razem. Ta co prawda ma największe sukcesy na tym polu, bo zrealizowała program Apollo, czyli lądowanie człowieka na Księżycu, spacery i przejażdżki po powierzchni, a teraz przygotowuje się do pierwszego lotu człowieka wokół Księżyca w XXI wieku. Lecz w listopadzie 2022 roku prosta na pozór misja Lunar Flashlight, niskokosztowy cubesat, do analizy zasobów wody w okolicach biegunowych Księżyca, nie zdołała dotrzeć do celu. Sonda działa, ale pozostaje na orbicie wokółziemskiej.

Gdyby uwzględniać nie tylko sukcesy, ale też nieudane lądowania, a także misje, które miały zakończyć się zderzeniem z Księżycem, to do tego ciała niebieskiego dotarły pojazdy z dziewięciu państw. Oprócz ZSRR, USA i Chin, także z Japonii, Indii, Izraela, Luksemburgu, Zjednoczonych Emiratów Arabskich. A także te wysłane przez ESA (Europejska Agencja Kosmiczna).

Wizja Danuri, misji orbitera księżycowego z Korei Południowej, ostatniej, która udanie weszła na orbitę Księżyca (listopad 2022) i nadal funkcjonuje. (fot: KARI)

Chiny miały ostatnio najwięcej księżycowych sukcesów, ale do gry chcą wejść Indie i... Rosja

Najwięcej sukcesów związanych z eksploracją powierzchni Księżyca w ostatnich dekadach mają Chiny. Wysłały one na Księżyc lądowniki, łazik, a także misję z zadaniem powrotu z próbkami na Ziemię. Od ostatniej chińskiej misji minęły już prawie 3 lata. Wiosną przyszłego roku w ramach misji Chang’e 6 ponownie mają zostać pobrane próbki w powierzchni Księżyca i dostarczone na Ziemię. Z perspektywy celu nie jest to tak emocjonujące wydarzenie jak to co ma szansę wydarzyć się już w sierpniu tego roku.

W sierpniu 2023 na Księżycu mogą wylądować dwa pojazdy. Indyjski Chandrayaan-3 oraz rosyjska Łuna 25. To jednak nie koniec sierpniowych lotów na Księżyc, bo już pod koniec tego miesiąca ma wystartować kolejna japońska misja księżycowa.

Na powierzchni Księżyca ma w tym miesiącu wylądować po raz pierwszy pojazd z Indii. Ubiec go może z kolei pojazd z Rosji, Łuna 25, kontynuacja zakończonego prawie 50 lat temu udanego radzieckiego programu eksploracji Księżyca i pierwsza tego typu misja po upadku Związku Radzieckiego. Kto wyląduje jako pierwszy i czy wogóle wyląduje, dowiemy się jeszcze przed początkiem roku szkolnego.

Chandrayaan-3, czyli druga hinduska próba miękkiego lądowania na Księżycu

Chandrayaan-3 to trzeci pojazd wysłany przez Indie na Księżyc. Ten oznaczony numerem 1 był orbiterem i miał na pokładzie także próbki, który po prostu rozbił się na powierzchni Księżyca. Ta misja z 2008 roku zakończyła się sukcesem. W 2019 roku misja z numerem 2, miała miękko wylądować na Księżycu, a nawet wypuścić łazik. Orbiter osiągnął cel, ale lądownik w wyniku usterki w oprogramowaniu (jakże nader częsta jest to przyczyna) dołączył jedynie do pojazdów, które rozbiły się, a nie wylądowały na Księżycu.

Misja Chandrayaan-3, to drugie podejście Indii do tematu lądowania. Pojazd został wyniesiony na orbitę Ziemi już 14 lipca 2023, dotarł udanie do Księżyca i rozpoczął serię manewrów, które zacieśnią początkowo mocno eliptyczną orbitę do kołowej przebiegającej w odległości 100 km od powierzchni Księżyca.

Rakieta z pojazdem Chandrayaan-3 przed startem w lipcu 2023 roku. (fot: ISRO)

Manewry orbitalne potrwają dwa tygodnie i 23 sierpnia podjęta zostanie próba lądowania. Za pierwszym razem celowano w bezpośrednią okolicę południowego bieguna Księżyca, teraz będzie to okolica podbiegunowa. Mimo to, jeśli lądowanie się powiedzie, to lądownik Vikram ma szansę być pierwszym pojazdem, który zdołał wylądować na tak blisko rejonów podbiegunowych Księżyca (w tym przypadku południowych).

Z lądownika ma zostać wypuszczony niewielki łazik Pragyan, który waży niespełna 30 kilogramów. Panel słoneczny o mocy 50 W zapewni mu energię na planowane około dwa tygodnie pracy (praktyka pokazuje, że jeśli uda się pomyślnie wylądować, misje trwają dłużej niż wcześniej planowano).

Lądownik Chandrayaan-3. (fot: ISRO)

Choć misja Chandrayaan-3 ma cele naukowe, to najważniejsze jest tu przede wszystkim udane miękkie lądowanie. Dlatego mimo wielu podobieństw do pojazdów misji Chandrayaan-2, wprowadzono zmiany, które mają zmaksymalizować szanse udanego lądowania. Jednak nawet jeśli się ono powiedzie, to kilka dni wcześniej jeszcze bardziej na południe może rozpocząć udanie misję księżycową pojazd z Rosji.

Łuna 25, czyli pierwsza rosyjska misja na Księżyc

Program Łuna był bardzo udanym projektem eksploracji Księżyca. Miał stanowić przedsmak tego, co Rosjanie osiągną w trakcie misji załogowych, ale jak wiemy ten cel nie został osiągnięty. W ramach programu Łuna zrealizowano jednak wiele działań, które były pierwszymi w historii. To Związek Radziecki jako pierwszy wylądował miękko na powierzchni Księżyca (Łuna 9), wprowadził pojazd na orbitę księżycową (Łuna 10), jako pierwszy dokonał zautomatyzowanego pobrania i przewiezienia próbki gruntu księżycowego na Ziemię, choć po wielu nieudanych próbach (Luna 16). To w ramach programu Łuna na Księżyc trafiły legendarne Łunochody.

Wizualizacja lądownika Łuna 25 na Księżycu (fot: NPO Ławoczkin)

Program Łuna został jednak anulowany po misji Łuna 24, która w 1976 roku przywiozła po raz kolejny próbki gruntu księżycowego na Ziemię. Związek Radziecki skupił się potem na eksplorowaniu możliwości długotrwałego przebywania człowieka w kosmosie.

Choć misja Łuna 25 wydaje się przedłużeniem niegdysiejszego programu, to w zasadzie jest to rozpoczęcie go na nowo jako program Łuna-Głob (byłby to wtedy pojazd Łuna-Głob-1), w którym planowane są też kolejne misje. Jednak wcale nie jest to nowy projekt, Rosjanie próbują doprowadzić do udanej realizacji misji już od końca XX wieku. Po wielu nieudanych próbach, odkładaniu misji ze względu na niedopracowane komponenty, paradoksalnie w czasie, gdy kraj ten zaangażował się w agresję na Ukrainę, co doprowadziło do zerwania prawie wszystkich nici łączących Roskosmos z zachodem, misja Łuna 25 ma szansę dojść do skutku.

Sonda Łuna 25 podczas montażu. (fot: NPO Ławoczkin)

Pojazd jest już dostarczony do kosmodromu Wostoczny w pobliżu rzeki Amur na granicy z Chinami. Ma wystartować stamtąd po północy 11 sierpnia 2023 roku, około godziny 1:10, na pokładzie rakiety Sojuz 2.1b z dołączonym górnym członem Fregat. W porównaniu z misją Chandrayaan-3 rosyjskie przedsięwzięcie jest więc na dużo wcześniejszym etapie realizacji, ale ze względu na inną trajektorię podróży na Księżyc, Łuna 25 może podejść do lądowania jeszcze przed indyjskim pojazdem. O ile rakieta z Łuna 25 w ogóle wystartuje w terminie, a w przypadku misji Roskosmosu nie jest to takie pewne. Poprzedni termin startu był w lipcu tego roku i nie wypalił.

Łuna 25 wyląduje na dużo trudniejszej powierzchni niż poprzednie misje z XX wieku, będzie to okolica krateru Bogusławski. Zakład NPO Ławoczkin, w którym powstaje lądownik, zmodyfikował z tego powodu znacząco konstrukcję względem tej z lat 70. XX wieku, na dodatek Rosjanie muszą obyć się bez wcześniej zakładanego wsparcia ze strony ESA.

Jeszcze w tym roku na Księżyc i jego orbitę trafić mogą kolejne pojazdy

W 2026 roku (obecne plany) spodziewana jest misja towarowa zrealizowana przez pojazd Starship SpaceX. Pod koniec 2024 roku Księżyc mają oblecieć po raz pierwszy w tym wieku astronauci w misji Artemis 2, a rok później załogowa misja Artemis 3 ma wylądować na powierzchni. Zanim to jednak się stanie na sam Księżyc i jego orbitę może trafić jeszcze sporo innych bezzałogowych pojazdów. Będą to misje realizowane przez prywatne amerykańskie firmy (Intuitive Machines, Spaceflight Industries, Astrobotic Technology), ale też inne niż USA kraje (Kanada, Meksyk, Izrael, Luksemburg, Finlandię i Chiny).

W ten sposób kolejne państwa i przedsiębiorstwa sprawdzą swoje umiejętności pod względem lądowania na Księżycu, konstruowania lądowników, ale też łazików i skoczków. Na Księżycu nie powinno być nudno i to jeszcze zanim ludzie ponownie na nim wylądują. My tymczasem możemy wykorzystać bardzo dobry do obserwacji księżycowych kraterów czas, czyli zbliżającą się trzecią kwadrę.

Źródło: inf. własna, Roscoskos, ISRO, NASA, fot wejściowe: Nielander / CC BY-SA 4.0