Misión Mars Orbiter

La Mars Orbiter Mission ( MOM ), también llamada Mangalyaan ("Mars-craft", de mangala , "Mars" y yāna , "craft, vehicle"), [10] [11] es una sonda espacial que orbita Marte desde el 24 de septiembre de 2014 Fue lanzado el 5 de noviembre de 2013 por la Organización de Investigación Espacial de la India (ISRO). [12] [13] [14] [15] Es la primera misión interplanetaria de la India [16] y la convirtió en la cuarta agencia espacial en alcanzar la órbita de Marte, después de Roscosmos , NASAy la Agencia Espacial Europea . [17] Hizo de la India la primera nación asiática en alcanzar la órbita marciana y la primera nación del mundo en hacerlo en su primer intento. [18] [19] [20] [21]

Misión Mars Orbiter
Mars Orbiter Mission Spacecraft.jpg
Nave espacial Mars Orbiter Mission (ilustración)
NombresMangalyaan
Tipo de misiónOrbitador de Marte
OperadorISRO
ID COSPAR2013-060A
SATCAT no.39370
Sitio webwww .isro .gov .in / pslv-c25-mars-orbiter-mission
Duración de la misiónPlanificado: 6 meses [1]
Transcurrido: 6 años, 8 meses, 26 días
Propiedades de la nave espacial
AutobúsI-1K [2]
FabricanteISAC
Masa de lanzamiento1.337,2 kg (2.948 libras) [3]
Masa BOL≈550 kg (1210 libras) [4]
Secado masivo482,5 kg (1.064 libras) [3]
Masa de carga útil13,4 kg (30 libras) [3]
DimensionesCubo de 1,5 m (4,9 pies)
Energía840 vatios [2]
Inicio de la misión
Fecha de lanzamiento5 de noviembre de 2013, 09:08  UTC [5] [6] ( 2013-11-05UTC09: 08 )
CohetePSLV-XL C25 [7]
Sitio de lanzamientoSatish Dhawan FLP
ContratistaISRO
Orbitador de Marte
Inserción orbital24 de septiembre de 2014, 02:10 UTC [8] [9] MSD 50027 06:27 AMT 2460 días / 2394 soles

Parámetros orbitales
Altitud de Periareon421,7 km (262,0 millas) [8]
Altitud de apoareon76.993,6 km (47.841,6 millas) [8]
Inclinación150,0 ° [8]
Instrumentos
MCCCámara Mars Color
TISEspectrómetro térmico de imágenes infrarrojas
HSHSensor de metano para Marte
MENCAAnalizador de composición neutra exosférica de Mars
VUELTAFotómetro Lyman Alpha
Misiones indias a Marte
Misión 2 de Mars Orbiter  →
 

La sonda misión orbital de Marte levantó-off de la Primera la plataforma de lanzamiento en el Centro Espacial Satish Dhawan ( Sriharikota Rango SHAR), Andhra Pradesh , utilizando un Polar Satellite Launch Vehicle (PSLV) cohete C25 a las 09:08 UTC del 5 de noviembre de 2013. [5 ] [22] La ventana de lanzamiento duró aproximadamente 20 días y comenzó el 28 de octubre de 2013. [6] La sonda MOM pasó aproximadamente un mes en la órbita terrestre , donde realizó una serie de siete maniobras orbitales de elevación del apogeo antes de la inyección trans-Marte el 30 de noviembre de 2013 ( UTC ). [23] Después de un tránsito de 298 días a Marte, se puso en órbita de Marte el 24 de septiembre de 2014.

La misión es un proyecto de " demostración de tecnología " para desarrollar las tecnologías para el diseño, la planificación, la gestión y las operaciones de una misión interplanetaria. [24] Lleva cinco instrumentos científicos. [25] La nave espacial está siendo monitoreada actualmente desde el Centro de Control de Nave Espacial en la Red de Telemetría, Seguimiento y Comando de ISRO (ISTRAC) en Bengaluru con el apoyo de las antenas de la Red de Espacio Profundo de la India (IDSN) en Bengaluru , Karnataka. [26]

El 23 de noviembre de 2008, el entonces presidente de ISRO, G. Madhavan Nair, anunció el primer reconocimiento público de una misión sin tripulación a Marte . [27] El concepto de misión MOM comenzó con un estudio de viabilidad realizado en 2010 por el Instituto Indio de Ciencia y Tecnología Espaciales después del lanzamiento del satélite lunar Chandrayaan-1 en 2008. El Primer Ministro Manmohan Singh aprobó el proyecto el 3 de agosto de 2012 [28]. [29] después de que la Organización de Investigación Espacial de la India completaron ₹ 125 millones de rupias (US $ 18 millones) de los estudios requeridos para el orbitador. [30] El coste total del proyecto puede ser de hasta ₹ 454 millones de rupias (US $ 64 millones). [12] [31] Los costes de satélite ₹ 153 millones de rupias (US $ 21 millones) y el resto del presupuesto se ha atribuido a las estaciones terrestres y transmitir actualizaciones que serán utilizados para otros proyectos de ISRO. [32]

La agencia espacial había planeado el lanzamiento el 28 de octubre de 2013, pero se pospuso hasta el 5 de noviembre debido a la demora en las naves de rastreo de las naves espaciales de ISRO para tomar posiciones predeterminadas debido al mal tiempo en el Océano Pacífico . [6] Las oportunidades de lanzamiento para una órbita de transferencia Hohmann que ahorra combustible ocurren cada 26 meses, en este caso, los dos próximos serían en 2016 y 2018. [33]

El montaje del vehículo de lanzamiento PSLV-XL, designado C25, comenzó el 5 de agosto de 2013. [34] El montaje de los cinco instrumentos científicos se completó en el Centro de Satélites de la Organización de Investigación Espacial de la India , Bengaluru , y la nave espacial terminada se envió a Sriharikota el 2 Octubre de 2013 para la integración al vehículo de lanzamiento PSLV-XL. [34] El desarrollo del satélite se aceleró y se completó en un récord de 15 meses, [35] en parte debido al uso del bus orbitador Chandrayaan-2 reconfigurado . [36] A pesar del cierre del gobierno federal de los Estados Unidos , la NASA reafirmó el 5 de octubre de 2013 que proporcionaría apoyo de comunicaciones y navegación a la misión "con sus instalaciones de la Red de Espacio Profundo ". [37] Durante una reunión el 30 de septiembre de 2014, los funcionarios de la NASA e ISRO firmaron un acuerdo para establecer un camino para futuras misiones conjuntas para explorar Marte. Uno de los objetivos del grupo de trabajo será explorar posibles observaciones coordinadas y análisis científico entre el orbitador MAVEN y MOM, así como otras misiones a Marte actuales y futuras. [38]

Equipo

Algunos de los científicos e ingenieros involucrados en la misión incluyen: [39]

  • K Radhakrishnan lideró como presidente de ISRO.
  • Mylswamy Annadurai fue la directora del programa y estuvo a cargo de la gestión del presupuesto, así como de la dirección de la configuración, el cronograma y los recursos de la nave espacial.
  • S Ramakrishnan fue un director que ayudó a desarrollar el sistema de propulsión líquida del lanzador PSLV.
  • P. Kunhikrishnan fue director de proyectos en el programa PSLV. También fue director de la misión PSLV-C25 / Mars Orbiter Mission.
  • Moumita Dutta fue el director de proyecto de la misión Mars Orbiter.
  • Nandini Harinath era el subdirector de operaciones de navegación.
  • Ritu Karidhal fue la subdirectora de operaciones de navegación.
  • BS Kiran fue el Director Asociado de Proyectos de Flight Dynamics.
  • V Kesava Raju fue el Director de la Misión Mars Orbiter.
  • V Koteswara Rao fue secretario científico de ISRO.
  • Chandradathan era el director del sistema de propulsión líquida.
  • AS Kiran Kumar fue el Director del Centro de Aplicaciones de Satélites.
  • MYS Prasad es el Director del Centro Espacial Satish Dhawan. También fue presidente de la Junta de Autorización de Lanzamiento.
  • SK Shivakumar fue director del ISRO Satellite Center. También fue director de proyectos de Deep Space Network.
  • Subbiah Arunan fue directora de proyectos en la misión Mars Orbiter.
  • B Jayakumar era un director asociado de proyectos en el programa PSLV y era responsable de probar los sistemas de cohetes.
  • MS Pannirselvam era el director general en el puerto de Sriharikota Rocket y tenía la tarea de mantener los horarios de lanzamiento.

El coste total de la misión fue de aproximadamente ₹ 450 millones de rupias ( US $ 73 millones ), [40] [41] por lo que es la misión a Marte menos costosa hasta la fecha. [42] El bajo costo de la misión fue atribuido por K. Radhakrishnan , el presidente de ISRO, a varios factores, incluido un "enfoque modular", pocas pruebas en tierra y largas jornadas de trabajo (18-20 horas) para los científicos. [43] Jonathan Amos, de la BBC , mencionó costos laborales más bajos, tecnologías propias, diseño más simple y una carga útil significativamente menos complicada que el MAVEN de la NASA . [25]

Representación artística de la nave espacial Mars Orbiter Mission, con Marte de fondo.

El objetivo principal de la misión es desarrollar las tecnologías necesarias para el diseño, planificación, gestión y operaciones de una misión interplanetaria . [24] El objetivo secundario es explorar las características de la superficie de Marte, la morfología , la mineralogía y la atmósfera marciana utilizando instrumentos científicos autóctonos. [44]

Los principales objetivos son desarrollar las tecnologías necesarias para el diseño, planificación, gestión y operaciones de una misión interplanetaria que comprende las siguientes tareas principales: [45] : 42

  • Maniobras de órbita para transferir la nave espacial de la órbita centrada en la Tierra a la trayectoria heliocéntrica y, finalmente, capturarla en la órbita marciana.
  • Desarrollo de modelos de fuerza y ​​algoritmos para cálculos y análisis de órbita y actitud (orientación)
  • Navegación en todas las fases
  • Mantener la nave espacial en todas las fases de la misión.
  • Cumplimiento de los requisitos de operación de carga útil, térmica, de comunicaciones y de energía
  • Incorporar funciones autónomas para manejar situaciones de contingencia

Objetivos científicos

Los objetivos científicos abordan los siguientes aspectos principales: [45] : 43

  • Exploración de las características de la superficie de Marte mediante el estudio de la morfología, la topografía y la mineralogía.
  • Estudiar los componentes de la atmósfera marciana, incluidos el metano y el CO 2, utilizando técnicas de teledetección.
  • Estudiar la dinámica de la atmósfera superior de Marte, los efectos del viento y la radiación solar y el escape de volátiles al espacio exterior.

La misión también brindaría múltiples oportunidades para observar la luna marciana Fobos y también ofrecería la oportunidad de identificar y volver a estimar las órbitas de los asteroides vistos durante la trayectoria de transferencia marciana. [45] : 43

  • Masa : La masa de despegue fue de 1337,2 kg (2948 lb), incluidos 852 kg (1878 lb) de propulsor. [3]
  • Autobús : El autobús de la nave espacial es una estructura I-1 K modificada y una configuración de hardware de propulsión, similar a Chandrayaan-1 , el orbitador lunar de la India que operó de 2008 a 2009, con mejoras y actualizaciones específicas necesarias para una misión a Marte. [44] La estructura del satélite está construida de aluminio y plástico compuesto reforzado con fibra ( CFRP ) en sándwich. [46]
  • Energía : la energía eléctrica es generada por tres paneles solares de 1.8 m × 1.4 m (5 pies 11 pulgadas × 4 pies 7 pulgadas) cada uno (7.56 m 2 (81.4 pies cuadrados) en total), para un máximo de 840 vatios de generación de energía. en la órbita de Marte. La electricidad se almacena en una batería de iones de litio de 36 Ah . [2] [47]
  • Propulsión : Se utiliza un motor de combustible líquido con un empuje de 440 newtons (99  lb f ) para elevar la órbita e insertarla en la órbita de Marte. El orbitador también tiene ocho propulsores de 22 newton (4.9 lb f ) para control de actitud (orientación). [48] Su masa propulsora en el lanzamiento era de 852 kg (1.878 libras). [2]
  • Sistema de control de actitud y órbita : sistema de maniobras que incluye electrónica con un procesador MAR31750 , dos sensores de estrellas, un sensor solar de panel solar, un sensor solar analógico grueso, cuatro ruedas de reacción y el sistema de propulsión primario. [2] [49]
  • Antenas : antena de baja ganancia, antena de media ganancia y antena de alta ganancia [2]

Instrumentos cientificos
VUELTAFotómetro Lyman-Alpha1,97 kg (4,3 libras)
HSHSensor de metano para Marte (defectuoso) [50]2,94 kg (6,5 libras)
MENCA
Analizador de composición neutra exosférica de Mars		3,56 kg (7,8 libras)
TISEspectrómetro térmico de imágenes infrarrojas3,20 kg (7,1 libras)
MCCCámara Mars Color1,27 kg (2,8 libras)
"> Reproducir medios
Montaje animado de la nave espacial Mars Orbiter Mission

La carga útil científica de 15 kg (33 lb) consta de cinco instrumentos: [51] [52] [53]

  • Estudios atmosféricos:
    • Fotómetro Lyman-Alpha (LAP): un fotómetro que mide la abundancia relativa de deuterio e hidrógeno de las emisiones Lyman-alfa en la atmósfera superior. La medición de la relación deuterio / hidrógeno permitirá estimar la cantidad de agua que se pierde en el espacio exterior . El plan nominal para operar LAP está entre los rangos de aproximadamente 3,000 km (1,900 mi) antes y después de la periapsis de Marte. La duración mínima de la observación para lograr los objetivos científicos de LAP es de 60 minutos por órbita durante el rango normal de operación. Los objetivos de este instrumento son los siguientes: [45] : 56,57
      • Estimación de la relación D / H
      • Estimación del flujo de escape de la corona H2
      • Generación de perfiles coronales de hidrógeno y deuterio .
    • Sensor de metano para Marte (MSM): estaba destinado a medir el metano en la atmósfera de Marte , si lo hubiera, y mapear sus fuentes con una precisión de partes por billón (ppb). [51] Después de entrar en la órbita de Marte, se determinó que el instrumento, aunque estaba en buenas condiciones de funcionamiento, tenía un defecto de diseño y no era capaz de detectar metano. [50] [45] : 57 El instrumento fue reutilizado como un mapeador de albedo. [50] [54]
  • Estudios de entorno de partículas:
    • Mars Exospheric Neutral Composition Analyzer (MENCA): es un analizador de masas cuadrupolo capaz de analizar la composición neutra de partículas en el rango de 1 a 300 amu (unidad de masa atómica) con resolución de masa unitaria. La herencia de esta carga útil proviene de la carga útil Altitudinal Composition Explorer (CHACE) de Chandra a bordo de la Moon Impact Probe (MIP) en la misión Chandrayaan-1 . Está previsto que MENCA realice cinco observaciones por órbita con una hora por observación. [45] : 58
  • Estudios de imágenes de superficie:
    • Espectrómetro de imágenes térmicas infrarrojas (TIS): el TIS mide la emisión térmica y puede funcionar tanto de día como de noche. Mapearía la composición de la superficie y la mineralogía de Marte y también monitorearía el CO atmosférico
      2      y turbidez (necesaria para la corrección de datos de MSM). La temperatura y la emisividad son los dos parámetros físicos básicos estimados a partir de la medición de emisiones térmicas. Muchos minerales y tipos de suelo tienen espectros característicos en la región TIR. TIS puede mapear la composición de la superficie y la mineralogía de Marte. [45] : 59
    • Mars Color Camera (MCC): esta cámara tricolor proporciona imágenes e información sobre las características de la superficie y la composición de la superficie marciana. Es útil para monitorear los eventos dinámicos y el clima de Marte, como tormentas de polvo / turbidez atmosférica. MCC también se utilizará para sondear los dos satélites de Marte, Fobos y Deimos . MCC proporcionaría información de contexto para otras cargas útiles científicas. Las imágenes MCC deben adquirirse siempre que se adquieran datos de MSM y TIS. Se planean siete imágenes de Apoareion de todo el disco y múltiples imágenes de Periareion de 540 km × 540 km (340 mi × 340 mi) en cada órbita. [45] : 58

La Red de Telemetría, Seguimiento y Comando de ISRO realizó operaciones de navegación y seguimiento para el lanzamiento con estaciones terrestres en Sriharikota , Port Blair , Brunei y Biak en Indonesia , [55] y después de que el apogeo de la nave espacial se convirtió en más de 100.000 km, un 18 m (59 ft) y una antena de 32 m (105 ft) de diámetro de la Red de Espacio Profundo de la India . [56] La antena parabólica de 18 m (59 pies) se utilizó para la comunicación con la nave hasta abril de 2014, después de lo cual se utilizó la antena más grande de 32 m (105 pies). [57] La red de espacio profundo de la NASA está proporcionando datos de posición a través de sus tres estaciones ubicadas en Canberra , Madrid y Goldstone en la costa oeste de los Estados Unidos durante el período no visible de la red de ISRO. [58] La estación terrestre Hartebeesthoek (HBK) de la Agencia Espacial Nacional Sudafricana (SANSA) también está proporcionando servicios de seguimiento, telemetría y comando por satélite. [59]

Comunicaciones

Las comunicaciones se gestionan mediante dos TWTA de 230 vatios y dos transpondedores coherentes . El conjunto de antenas consta de una antena de baja ganancia , una antena de ganancia media y una antena de alta ganancia . El sistema de antena de alta ganancia se basa en un solo de 2,2 metros (7 pies 3 pulg) de reflector iluminado por una alimentación en S-banda . Se utiliza para transmitir y recibir telemetría, seguimiento, comando y datos hacia y desde la Red de Espacio Profundo de la India . [2]

Cronograma de operaciones
Fase Fecha Evento Detalle Resultado Referencias
Fase geocéntrica 5 de noviembre de 2013 09:08 UTC Lanzamiento Tiempo de combustión: 15:35 min en 5 etapas Apogeo: 23.550 km (14.630 millas) [60]
6 de noviembre de 2013 19:47 UTC Maniobra de elevación de órbita Tiempo de combustión: 416 seg. Apogeo: 28.825 km (17.911 millas) [61]
7 de noviembre de 2013 20:48 UTC Maniobra de elevación de órbita Tiempo de combustión: 570,6 segundos Apogeo: 40.186 km (24.970 millas) [62] [63]
8 de noviembre de 2013 20:40 UTC Maniobra de elevación de órbita Tiempo de combustión: 707 seg. Apogeo: 71.636 km (44.513 millas) [62] [64]
10 de noviembre de 2013 20:36 UTC Maniobra de elevación de órbita Quemadura incompleta Apogeo: 78.276 km (48.638 millas) [sesenta y cinco]
11 de noviembre de 2013 23:33 UTC Maniobra de elevación de órbita (suplementaria) Tiempo de combustión: 303,8 segundos Apogeo: 118,642 km (73,721 mi) [62]
15 de noviembre de 2013 19:57 UTC Maniobra de elevación de órbita Tiempo de combustión: 243,5 segundos Apogeo: 192.874 km (119.846 mi) [62] [66]
30 de noviembre de 2013 19:19 UTC Inyección Trans-Mars Tiempo de combustión: 1328,89 segundos Inserción heliocéntrica[67]
Fase heliocéntrica Diciembre de 2013 - septiembre de 2014 En ruta a Marte - La sonda viajó una distancia de 780.000.000 kilómetros (480.000.000 millas) en una órbita de transferencia Hohmann [33] alrededor del Sol para llegar a Marte. [57] Este plan de fase incluía hasta cuatro correcciones de trayectoria si era necesario.[68] [69] [70] [71] [72]
11 de diciembre de 2013 01:00 UTC Corrección de la 1a trayectoria Tiempo de combustión: 40,5 segundos Éxito [62] [70] [71] [72]
9 de abril de 2014 Corrección de la 2da trayectoria (planificada) No requerido Reprogramado para el 11 de junio de 2014 [69] [72] [73] [74] [75]
11 de junio de 2014 11:00 UTC Corrección de 2da trayectoria Tiempo de combustión: 16 seg. Éxito [73] [76]
Agosto de 2014 Corrección de la 3a trayectoria (planificada) No es necesario [73] [77] [69] [72]
22 de septiembre de 2014 Corrección de la 3a trayectoria Tiempo de combustión: 4 seg. Éxito [69] [72] [78]
Fase areocéntrica 24 de septiembre de 2014 Inserción de la órbita de Marte Tiempo de combustión: 1388,67 segundos Éxito [8]
Animación de la misión Mars Orbiter
Fase heliocéntrica
Fase areocéntrica
  Misión Mars Orbiter   ·  Marte  ·  Tierra  ·  sol

Lanzamiento

Lanzamiento de la misión Mars Orbiter

ISRO originalmente tenía la intención de lanzar MOM con su Vehículo de Lanzamiento de Satélites Geosincrónicos (GSLV), [79] pero el GSLV falló dos veces en 2010 y aún tenía problemas con su motor criogénico . [80] Esperar el nuevo lote de cohetes habría retrasado al MOM durante al menos tres años, [81] por lo que ISRO optó por cambiar al vehículo de lanzamiento de satélites polares (PSLV), que es menos potente . Dado que no era lo suficientemente potente como para colocar a MOM en una trayectoria directa a Marte, la nave espacial se lanzó a una órbita terrestre altamente elíptica y usó sus propios propulsores sobre múltiples quemaduras de perigeo (para aprovechar el efecto Oberth ) para colocarse en una trayectoria trans-Marte . [79]

El 19 de octubre de 2013, el presidente de ISRO, K. Radhakrishnan, anunció que el lanzamiento debía posponerse una semana para el 5 de noviembre de 2013 debido a un retraso de un barco de telemetría crucial que llegaba a Fiji . El lanzamiento fue reprogramado [6] El PSLV-XL de ISRO colocó el satélite en órbita terrestre a las 09:50 UTC del 5 de noviembre de 2013, [30] con un perigeo de 264,1 km (164,1 mi), un apogeo de 23,903,6 km (14,853,0 mi) , y una inclinación de 19,20 grados, [60] con la antena y las tres secciones de los paneles solares desplegados. [82] Durante las primeras tres operaciones de elevación de la órbita, ISRO probó progresivamente los sistemas de la nave espacial. [66]

La masa seca del orbitador es de 475 kg (1.047 lb) y transportaba 852 kg (1.878 lb) de combustible en el lanzamiento. [83] [84] Su motor principal, un derivado del sistema utilizado en los satélites de comunicaciones de la India, utiliza la combinación de bipropelentes monometilhidrazina y tetróxido de dinitrógeno para lograr el empuje necesario para la velocidad de escape de la Tierra. También se utilizó para ralentizar la sonda para la inserción en la órbita de Marte y, posteriormente, para las correcciones de la órbita. [85]

Modelos utilizados para MOM: [86]

Efemérides planetariasDE-424
Efemérides de satéliteMAR063
Modelo de gravedad (Tierra)GGM02C (100 x 100)
Modelo de gravedad (Luna)GRAIL360b6a (20x20)
Modelo de gravedad (Marte)MRO95A (95x95)
Atmósfera de la TierraISRO: DTM 2012
JPL: DTM 2010
Atmósfera de MarteMarsGram 2005
Movimiento de la placa de la estación DSNCuadro ITRF1993, época de movimiento de placa 01-Jan-2003 00:00 UTC

Maniobras de elevación de órbita

Diagrama de trayectoria de la órbita (no a escala)

Se llevaron a cabo varias operaciones de elevación de la órbita desde el Centro de control de naves espaciales (SCC) en la Red de mando, seguimiento y telemetría de ISRO (ISTRAC) en Peenya, Bengaluru, los días 6, 7, 8, 10, 12 y 16 de noviembre utilizando la nave espacial a bordo sistema de propulsión y una serie de quemaduras de perigeo. Las primeras tres de las cinco maniobras de elevación de la órbita planificadas se completaron con resultados nominales, mientras que la cuarta fue solo parcialmente exitosa. Sin embargo, una maniobra suplementaria posterior elevó la órbita a la altitud prevista en la cuarta maniobra original. Se completaron un total de seis quemaduras mientras la nave espacial permanecía en órbita terrestre, con una séptima quema realizada el 30 de noviembre para insertar a MOM en una órbita heliocéntrica para su tránsito a Marte. [ cita requerida ]

La primera maniobra de elevación de la órbita se realizó el 6 de noviembre de 2013 a las 19:47 UTC cuando el motor líquido de 440 newton (99 lb f ) de la nave se encendió durante 416 segundos. Con este motor encendido, el apogeo de la nave espacial se elevó a 28,825 km (17,911 millas), con un perigeo de 252 km (157 millas). [61]

La segunda maniobra de elevación de la órbita se realizó el 7 de noviembre de 2013 a las 20:48 UTC, con un tiempo de combustión de 570,6 segundos, lo que resultó en un apogeo de 40.186 km (24.970 millas). [62] [63]

La tercera maniobra de elevación de la órbita se realizó el 8 de noviembre de 2013 a las 20:40 UTC, con un tiempo de combustión de 707 segundos, lo que resultó en un apogeo de 71.636 km (44.513 millas). [62] [64]

La cuarta maniobra de elevación de la órbita, que comenzó a las 20:36 UTC el 10 de noviembre de 2013, impartió un delta-v de 35 m / s (110 pies / s) a la nave espacial en lugar de los 135 m / s previstos (440 pies / s). como resultado de quemaduras por el motor. [65] [87] Debido a esto, el apogeo se incrementó a 78,276 km (48,638 mi) en lugar de los 100,000 km (62,000 mi) planeados. [65] Al probar las redundancias incorporadas para el sistema de propulsión, el flujo al motor líquido se detuvo, con la consiguiente reducción de la velocidad incremental. Durante la cuarta combustión en órbita, se estaban probando las bobinas primaria y redundante de la válvula de control de flujo del solenoide del motor líquido de 440 newton y la lógica para el aumento de empuje mediante los propulsores de control de actitud. Cuando las bobinas primaria y redundante se energizaron juntas durante los modos planificados, el flujo al motor líquido se detuvo. No es posible operar ambas bobinas simultáneamente para operaciones futuras, sin embargo, podrían operarse independientemente una de la otra, en secuencia. [66]

Como resultado de que la cuarta quema planificada se quedó corta, se realizó una quemadura adicional no programada el 12 de noviembre de 2013 que aumentó el apogeo a 118.642 km (73.721 millas), [62] [66] una altitud ligeramente superior a la prevista originalmente en la cuarta. maniobra. [62] [88] El apogeo se elevó a 192.874 km (119.846 mi) el 15 de noviembre de 2013, 19:57 UTC en la maniobra final de elevación de la órbita. [62] [88]

Inyección Trans-Mars

El 30 de noviembre de 2013 a las 19:19 UTC, el encendido de un motor de 23 minutos inició la transferencia de MOM lejos de la órbita terrestre y en órbita heliocéntrica hacia Marte. [23] La sonda viajó una distancia de 780.000.000 kilómetros (480.000.000 millas) para llegar a Marte. [89]

Maniobras de corrección de trayectoria

Originalmente se planearon cuatro correcciones de trayectoria, pero solo se llevaron a cabo tres. [69] La primera maniobra de corrección de trayectoria (TCM) se llevó a cabo el 11 de diciembre de 2013 a las 01:00 UTC disparando los propulsores de 22 newton (4,9 lb f ) durante 40,5 segundos. [62] Después de este evento, MOM estaba siguiendo la trayectoria diseñada tan de cerca que la maniobra de corrección de trayectoria planeada en abril de 2014 no fue necesaria. La segunda maniobra de corrección de trayectoria se realizó el 11 de junio de 2014 a las 11:00 UTC al disparar los 22 propulsores newton de la nave durante 16 segundos. [90] La tercera maniobra de corrección de trayectoria planificada se pospuso, debido a que la trayectoria del orbitador coincidía estrechamente con la trayectoria planificada. [91] La tercera corrección de trayectoria también fue una prueba de desaceleración de 3,9 segundos de duración el 22 de septiembre de 2014. [78]

Inserción de la órbita de Marte

El primer ministro Narendra Modi es testigo de la inserción de la nave espacial en la órbita marciana

El plan era una inserción en la órbita de Marte el 24 de septiembre de 2014, [9] [92] aproximadamente 2 días después de la llegada del orbitador MAVEN de la NASA. [93] El motor de apogeo líquido de 440 newton se puso a prueba el 22 de septiembre a las 09:00 UTC durante 3,968 segundos, aproximadamente 41 horas antes de la inserción en órbita real. [92] [94] [95]

Fecha Hora (UTC) Evento
23 de septiembre de 2014 10:47:32 Comunicación por satélite conmutada a antena de ganancia media
24 de septiembre de 2014 01:26:32 Se inició la rotación hacia adelante para quemadura de desaceleración
01:42:19 Eclipse comenzó
01:44:32 Maniobra de control de actitud realizada con propulsores
01:47:32 El motor Liquid Apogee comienza a disparar
02:11:46 El motor Liquid Apogee deja de disparar

Después de estos eventos, la nave espacial realizó una maniobra inversa para reorientarse desde su combustión de desaceleración y entró en la órbita marciana. [8] [96] [4]

El presidente de ISRO, Shri AS Kiran Kumar, lanza el Atlas de Marte con motivo de la finalización de un año de la misión Mars Orbiter en Orbit, en Bangalore. El Secretario Científico, ISRO, Dr. YVN Krishnamoorthy

La inserción de la órbita puso a MOM en una órbita altamente elíptica alrededor de Marte, según lo planeado, con un período de 72 horas 51 minutos 51 segundos, una periapsis de 421,7 km (262,0 mi) y una apoapsis de 76,993,6 km (47,841,6 mi). [8] Al final de la inserción en órbita, MOM se quedó con 40 kg (88 lb) de combustible a bordo, más de los 20 kg (44 lb) necesarios para una misión de seis meses. [97]

El 28 de septiembre de 2014, los controladores de MOM publicaron la primera vista global de Marte de la nave espacial. La imagen fue capturada por la Mars Color Camera (MCC). [98]

El 7 de octubre de 2014, la ISRO alteró la órbita de MOM para moverla detrás de Marte para el sobrevuelo del planeta por el cometa Siding Spring el 19 de octubre de 2014. La nave espacial consumió 1,9 kg (4 libras) de combustible para la maniobra. Como resultado, la apoapsis de MOM se redujo a 72.000 km (45.000 millas). [99] Después de que el cometa pasó por Marte, ISRO informó que MOM se mantuvo saludable. [100]

El 4 de marzo de 2015, la ISRO informó que el instrumento MSM estaba funcionando normalmente y están estudiando el albedo de Marte , la reflectividad de la superficie del planeta. La Mars Color Camera también estaba devolviendo nuevas imágenes de la superficie marciana. [101] [102]

El 24 de marzo de 2015, MOM completó su misión inicial de seis meses en órbita alrededor de Marte. ISRO extendió la misión por seis meses más; a la nave espacial le quedan 37 kg (82 lb) de propulsor y los cinco instrumentos científicos funcionan correctamente. [103] Según se informa, el orbitador puede continuar orbitando Marte durante varios años con el propulsor restante. [104]

Un apagón de comunicaciones de 17 días ocurrió del 6 al 22 de junio de 2015 mientras la órbita de Marte lo colocaba detrás del Sol desde la vista de la Tierra. [45] : 52

El 24 de septiembre de 2015, ISRO publicó su "Atlas de Marte", un atlas científico de 120 páginas que contiene imágenes y datos del primer año en órbita de la misión Mars Orbiter. [105]

En marzo de 2016, los primeros resultados científicos de la misión se publicaron en Geophysical Research Letters , que presenta las mediciones obtenidas por el instrumento MENCA de la nave espacial de la exosfera marciana . [106] [107]

Durante el 18 al 30 de mayo de 2016, se produjo un apagón de comunicación con la Tierra viniendo directamente entre el Sol y Marte. Debido a la alta radiación solar, se evitó el envío de comandos a las naves espaciales y se suspendieron las operaciones de carga útil. [108]

El 17 de enero de 2017, se modificó la órbita de MOM para evitar la inminente temporada de eclipses. Con una combustión de ocho propulsores de 22 N durante 431 segundos, lo que resultó en una diferencia de velocidad de 97,5 metros por segundo (351 km / h) utilizando 20 kilogramos (44 lb) de propulsor (dejando 13 kg restantes), los eclipses se evitaron hasta septiembre de 2017. La batería es capaz de soportar eclipses de hasta 100 minutos. [109]

El 19 de mayo de 2017, MOM alcanzó los 1.000 días (973 soles ) en órbita alrededor de Marte. En ese tiempo, la nave espacial completó 388 órbitas del planeta y transmitió más de 715 imágenes a la Tierra. Los funcionarios de ISRO declararon que se mantiene en buen estado de salud. [110]

El 24 de septiembre de 2018, MOM completó 4 años en su órbita alrededor de Marte, aunque la vida útil de la misión diseñada fue de solo seis meses. A lo largo de estos años, la Mars Color Camera de MOM ha capturado más de 980 imágenes que se dieron a conocer al público. La sonda todavía se encuentra en buen estado y sigue funcionando nominalmente. [111]

El 24 de septiembre de 2019, MOM completó 5 años en órbita alrededor de Marte, envió 2 terabytes de datos de imágenes y tuvo suficiente propulsor para completar otro año en órbita. [112]

El 1 de julio de 2020, Mangalyaan pudo capturar una foto del satélite de Marte Phobos desde 4200 km de distancia. [113]

El 24 de septiembre de 2020, MOM completó 6 años en órbita alrededor de Marte.

  • Una de las primeras imágenes de la superficie de Marte tomadas por MOM el 25 de septiembre de 2014

  • Imagen de Mangalyaan de Arsia Mons

  • Imagen de Tharsis y Valles Marineris por Mangalyaan

  • Marte visto desde Mangalyaan

  • Mosaico de tres cuadros Mars Orbiter Mission Mars Color Camera de la región de Syrtis Major el 24 de septiembre de 2015.

  • Polo Norte

Ilustración de la nave espacial Mars Orbiter Mission en un billete de 2000 ₹

En 2014, China se refirió a la exitosa misión Mars Orbiter de la India como el "Orgullo de Asia". [114] El equipo de la misión Mars Orbiter ganó el premio Space Pioneer Award 2015 de la National Space Society de EE. UU . En la categoría de ciencia e ingeniería. NSS dijo que el premio se otorgó cuando la agencia india ejecutó con éxito una misión a Marte en su primer intento; y la nave espacial está en una órbita elíptica con una alta apoapsis donde, con su cámara de alta resolución, está tomando imágenes de Marte en todo el disco a color. Se han tomado muy pocas imágenes de disco completo en el pasado, principalmente al acercarse al planeta, ya que la mayoría de las imágenes se hacen mirando hacia abajo en modo de mapeo. Estas imágenes ayudarán a los científicos planetarios. [115] [116] [117]

Una ilustración de la nave espacial Mars Orbiter Mission aparece en el reverso del billete de 2000 ₹ de la India. [118]

Una imagen tomada por la nave espacial Mars Orbiter Mission fue la foto de portada de la edición de noviembre de 2016 de la revista National Geographic , para su historia "Marte: Carrera al Planeta Rojo". [119] [120]

ISRO planea desarrollar y lanzar una misión de seguimiento llamada Mars Orbiter Mission 2 (MOM-2 o Mangalyaan-2 ) con una mayor carga útil científica a Marte en 2024. [121] [122] [123] El orbitador utilizará aerofrenado para reducir la apoapsis de su órbita inicial y alcanzar una altitud más adecuada para la observación científica. [124]

  • La película en hindi de 2019 Mission Mangal se basa libremente en la misión de la India a Marte. [ cita requerida ]
  • Una serie web llamada Misión sobre Marte se basa libremente en la misión a Marte de la India.
  • Las MOM espaciales lanzadas en línea en 2019 se basan en la Misión Marte de la India.
  • Mission Mars lanzado en 2018 es un cortometraje basado en la misión Mars de India.

  • Departamento del Espacio  : administrador del programa espacial del gobierno de la India
  • Orbitador de gases traza ExoMars
  • Lista de misiones ISRO
  • Lista de orbitadores de Marte
  • Lista de misiones a Marte
  • Mars Express  - Orbitador europeo de Marte

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  • Sitio web de la misión Mars Orbiter
  • Folleto de la misión Mars Orbiter