화성 궤도선 임무

Mars Orbiter Mission
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화성 궤도선 임무
화성 궤도선 화성 주위를 도는 우주선 (그림
이름들화성 궤도선 임무, MOM, 망갈리안
임무유형화성궤도선
교환입니다.ISRO
COSPARID2013-060A Edit this at Wikidata
SATCAT no.39370
웹사이트www.isro.gov.in/pslv-c25-mars-orbiter-mission
임무지속시간계획 : 6개월[1]
최종 : 7년 6개월 8일
우주선 특성
버스I-1K[2]
제조자UR 라오 위성 센터
발사질량1,337.2 kg (2,948 lb)[3]
BOL 질량≈550kg(1,210lb)
건괴482.5kg (1,064lb)[3]
탑재체질량13.4kg (30lb)[3]
치수1.5m(4.9ft) 입방체
힘840와트[2]
미션시작
출시일자2013년 11월 5일 09:08 (2013-11-05)UTC 09:08) UTC[5][6]
로켓PSLV-XL C25[7]
발사장사티쉬 다완 우주센터, FLP
청부업자ISRO
임무종료
마지막연락처2022년4월[8]
화성궤도선
안와삽입2014년 9월 24일 UTC 02:10 (동부 표준시 7:40)[9][10]
MSD 50027 06:27 AMT
3293일/3206솔
궤도 매개변수
근일점 고도421.7 km (262.0 mi)[9]
포어온 고도76,993.6 km (47,841.6 mi)[9]
성향150.0°[9]

화성 기호를 사용하여 지구에서 타원형 화성 궤도까지의 여정을 묘사한 휘장

망갈리아인([12][13]Mangalyan)[11]은 2014년 9월 24일부터 화성 궤도를 도는 탐사선이다.2013년 11월 5일 인도 우주 연구 기구(ISRO)에 의해 발사되었습니다.[14][15][16][17]그것은 인도의 첫 행성간의 임무였고[18] 그것은 ISRO를 로스코스모스, 나사, 그리고 유럽 우주국에 이어 화성 궤도를 성취한 네 번째 우주 기관으로 만들었습니다.[19]그것은 인도를 화성 궤도에 도달한 최초의 아시아 국가이자 처녀 시도로 인도를 세계 최초의 국가로 만들었습니다.[20][21][22][23]

화성 궤도선 탐사선은 2013년 11월 5일 09:08 UTC에 안드라프라데시주 사티쉬 다완 우주센터(Sriharikota Range SHAR)에서 극위성발사체(PSLV) 로켓 C25를 이용하여 첫 발사대에서 발사되었습니다.[5][24]발사 기간은 약 20일로 2013년 10월 28일에 시작되었습니다.[6]MOM 탐사선은 2013년 11월 30일 화성 횡단 주사를 맞기 전까지 지구 궤도에서 약 한 달 동안 궤도를 선회했습니다.[25]2014년 9월 24일 화성 궤도에 진입했습니다.

이 임무는 행성간 임무의 설계, 계획, 관리, 운영을 위한 기술을 개발하는 "기술 시연자" 프로젝트였습니다.[26]그것은 다섯 개의 과학 기구를 운반했습니다.[27]우주선은 카르나타카 주 벵갈루루에 있는 인도 심층 우주 네트워크(IDSN) 안테나의 지원을 받아 벵갈루루에 있는 ISRO 텔레메트리, 추적 및 명령 네트워크(ISTRAC)의 우주선 제어 센터에서 모니터링되었습니다.[28]

2022년 10월 2일, 이 궤도선은 2022년 4월 7시간의 일식 기간에 진입한 후 지구와의 통신이 끊겼으며, 이는 생존을 위한 것이 아니라고 보고되었습니다.[29][30][31]다음 날, ISRO는 MOM을 되살리려는 모든 시도가 실패했다는 성명을 발표했고, 조사 장비의 연료와 배터리 전력 손실을 이유로 공식적으로 사망을 선언했습니다.[32]

역사

캡슐화가 진행되는 동안 화성 궤도선 임무 우주선

2008년 11월 23일, 당시 ISRO 회장이었던 G. 마다반 나이르에 의해 화성 탐사에 대한 최초의 공개적인 인정이 발표되었습니다.[33]MOM 임무 개념은 2008년 달 위성 찬드라얀 1호의 발사 이후 2010년 인도 우주 과학 기술 연구소의 타당성 조사에서 시작되었습니다.만모한 싱 총리는 2012년 8월 3일 인도 우주 연구 기구가 ₹125크로어(미화 1,600만 달러)의 궤도선에 필요한 연구를 완료한 후 프로젝트를 승인했습니다.총 프로젝트 비용은 최대 ₹454크로어(5,700만 달러)에 이를 수 있습니다.위성은 ₹153 크로어(미화 1,900만 달러)의 비용이 들며, 나머지 예산은 지상국과 다른 ISRO 프로젝트에 사용될 중계기 업그레이드에 기인합니다.

우주국은 2013년 10월 28일 발사를 계획했으나 태평양의 기상 악화로 인해 ISRO의 우주선 추적선이 미리 결정된 위치를 차지하기 위해 지연됨에 따라 11월 5일로 연기되었습니다.[6]연료 절약형 Hohmann 이송 궤도의 발사 기회는 26개월마다 발생하며, 이 경우 다음 두 번은 2016년과 2018년입니다.[39]

PSLV-XL 발사체의 조립은 2013년 8월 5일에 시작되었습니다.[40]2013년 10월 2일, 인도 우주 연구 기구 위성 센터에서 PSLV-XL 발사체에 장착하기 위해 5개의 과학 장비의 장착이 완료되었고 완성된 우주선은 PSLV-XL 발사체에 장착하기 위해 2013년 10월 2일 스리하리코타로 선적되었습니다.[40]위성의 개발은 빠르게 진행되었고,[41] 부분적으로는 재구성된 찬드라얀 2호 궤도선 버스의 사용으로 인해 15개월만에 완료되었습니다.[42]미국 연방정부의 폐쇄에도 불구하고 NASA는 2013년 10월 5일 "심층 우주 네트워크 시설을 갖춘" 임무에 통신 및 항법 지원을 제공할 것임을 재확인했습니다.[43]2014년 9월 30일 회의에서 NASA와 ISRO 관계자들은 화성 탐사를 위한 미래의 공동 임무를 위한 길을 마련하기 위한 협정에 서명했습니다.워킹 그룹의 목표 중 하나는 MAVEN 궤도선과 MOM 사이의 잠재적인 공동 관측 및 과학 분석과 현재 및 미래의 다른 화성 임무를 탐구하는 것입니다.[44]

2022년 10월 2일, 궤도선은 2022년 4월에 생존하도록 설계되지 않은 긴 일식 기간에 진입한 후 지구와의 통신이 끊겼다고 보고되었습니다.통신이 두절되었을 때, 자동 기동 중에 탐사선의 전원이 끊겼는지, 아니면 지구를 향하는 안테나를 실수로 다시 조정했는지는 알 수 없었습니다.[29]

팀.

이번 임무에 참여한 과학자와 엔지니어들은 다음과 같습니다.[45]

  • K. 라다크리쉬난은 ISRO 회장을 이끌었습니다.
  • Mylswamy Annadurai는 프로그램 디렉터였으며 예산 관리는 물론 우주선 구성, 일정 및 자원에 대한 지침을 담당했습니다.
  • S 라마크리쉬난은 PSLV 발사기의 액체 추진 시스템 개발에 도움을 준 책임자였습니다.
  • P. 쿤히크리쉬난은 PSLV 프로그램의 프로젝트 책임자였습니다.그는 PSLV-C25/화성 궤도선 임무의 임무 책임자이기도 했습니다.
  • Moumita Dutta는 화성 궤도선 미션의 프로젝트 매니저였습니다.
  • Nandini Harinath는 Navigation의 운영 부국장이었습니다.
  • Ritu Karidhal은 Navigation의 부 작전 책임자였습니다.
  • BS 키란은 비행 역학의 부 프로젝트 책임자였습니다.
  • V 케사바 라주는 화성 궤도선 임무 책임자였습니다.
  • V Koteswara Rao는 ISRO 과학 비서였습니다.
  • Chandradathan은 액체 추진 시스템의 책임자였습니다.
  • A.S. Kiran Kumar는 위성 응용 센터의 책임자였습니다.
  • M. Y. S. Prasad는 Satish Dhawan 우주 센터의 책임자입니다.그는 또한 Launch Authorization Board의 의장이기도 했습니다.
  • S. K. 시바쿠마르는 ISRO 위성 센터의 책임자였습니다.그는 또한 딥 스페이스 네트워크의 프로젝트 책임자였습니다.
  • 섭비아 아루난은 화성 궤도선 임무의 프로젝트 책임자였습니다.
  • B 자야쿠마르는 PSLV 프로그램의 부 프로젝트 책임자로 로켓 시스템의 테스트를 담당했습니다.
  • MS Pannirselvam은 Sriharikota Rocket port에서 총책임자였으며 발사 일정을 유지하는 임무를 맡았습니다.

비용.

이 임무의 총 비용은 약 ₹450 크로어(미화 7300만 달러)로 지금까지 화성 임무 중 가장 비용이 적게 드는 임무였습니다.임무 수행에 드는 비용이 적게 든 것은 ISRO 회장 K가 원인으로 지목했습니다. 라다크리쉬난은 "모듈식 접근법", 적은 지상 시험, 그리고 과학자들의 긴 근무일 (18~20시간)을 포함한 다양한 요인들에 영향을 미칩니다.[49]BBC의 조나단 아모스는 나사의 메이븐(MAVEN)보다 낮은 근로자 비용, 자체 개발한 기술, 단순한 디자인, 훨씬 덜 복잡한 페이로드를 명시했습니다.[27]

미션목표

화성 궤도선 임무 우주선의 렌더링.

임무의 주요 목적은 행성간 임무의 설계, 계획, 관리 및 운영에 필요한 기술을 개발하는 것입니다.[26]두 번째 목적은 화성 표면의 특징, 형태학, 광물학, 화성 대기를 토착 과학 도구를 사용하여 탐사하는 것입니다.[50]

주요 목표는 다음과 같은 주요 업무로 구성된 행성간 임무의 설계, 계획, 관리 및 운영에 필요한 기술을 개발하는 것입니다.[51]: 42

  • 우주선을 지구 중심 궤도에서 태양 중심 궤도로 이동시키고 마지막으로 화성 궤도에 포착하는 궤도 기동
  • 궤도 및 자세(orientation) 계산 및 분석을 위한 힘 모델 및 알고리즘 개발
  • 모든 단계의 내비게이션
  • 임무의 모든 단계에서 우주선을 유지합니다.
  • 전력, 통신, 열 및 페이로드 작동 요구사항 충족
  • 자율 기능을 통합하여 비상 상황을 처리합니다.

과학적 목표

과학적 목표는 다음과 같은 주요 측면을 다룹니다.[51]: 43

  • 형태학, 지형학, 광물학 연구를 통한 화성 지표면 탐사
  • 원격탐사기법을 이용한 메탄과 CO를2 포함한 화성 대기성분 연구
  • 화성 대기 상층부의 역학, 태양풍과 복사의 영향 및 우주공간으로의 휘발성 물질의 탈출에 관한 연구

이 임무는 또한 화성의 위성 포보스를 관측할 수 있는 여러 기회를 제공할 것이며 화성 이동 궤적 동안 목격된 소행성의 궤도를 확인하고 재평가할 수 있는 기회를 제공할 것입니다.[51]: 43

스터디즈

2015년 5월에서 6월 사이에 인도 과학자들은 지구와 화성이 태양의 반대편에 있을 때 화성의 결합 동안 태양 코로나를 연구할 기회를 얻었습니다.이 기간 동안 MOM에 의해 방출된 S 대역의 파동은 수백만 km를 우주로 확장하는 태양 코로나를 통해 전송되었습니다.이 사건은 과학자들이 태양 표면과 온도가 급격하게 변하는 지역을 연구하는 데 도움을 주었습니다.[52]

우주선 디자인

  • 질량: 리프트오프 질량은 추진제 852kg(1,878lb)을 포함하여 1,337.2kg(2,948lb)이었습니다.[3]
  • 버스: 이 우주선의 버스는 수정된 I-1 K 구조와 추진 하드웨어 구성으로, 2008년부터 2009년까지 운영된 인도의 달 궤도선 Chandrayan-1과 유사하며, 화성 탐사에 필요한 구체적인 개선과 업그레이드가 필요합니다.[50]위성 구조는 알루미늄 및 복합 섬유 강화 플라스틱(CFRP) 샌드위치 구조로 구성됩니다.[53]
  • 전력: 화성 궤도에서 최대 840와트의 전력 생산을 위해 각각 1.8m x 1.4m (5ft 11in x 4ft 7in)의 태양열 어레이 패널 3개(총 7.56m2 (81.4sqft)로 전력을 생산합니다.전기는 36Ah 리튬 이온 배터리에 저장됩니다.[2][54]
  • 추진력:추력 440 뉴톤(99 lbf)의 액체 연료 엔진은 궤도 상승 및 화성 궤도 삽입에 사용됩니다.또한 궤도선에는 자세 제어(방향)를 위한 8개의 22 뉴톤(4.9 lbf) 추진기가 있습니다.[55]발사 당시 추진체 질량은 852kg(1,878파운드)이었습니다.[2]
  • 자세 및 궤도 제어 시스템:MAR3175 프로세서를 포함하는 전자 장치, 2개의 별 센서, 태양 전지 패널 썬 센서, 거친 아날로그 썬 센서, 4개의 반동 바퀴 및 1차 추진 시스템을 포함하는 기동 시스템.[2][56]
  • 안테나:저이득 안테나, 중간이득 안테나 및 고이득 안테나

과학기기

과학기기
LAP 라이먼-알파 광도계 1.97kg (4.3lb)
MSM 화성용 메탄 센서 [57] 2.94 kg (6.5 lb)
멘카 화성 외층 중성
성분 분석기		 3.56kg(7.8lb)
TIS 열적외선 영상 분광기 3.20kg(7.1lb)
MCC 화성 컬러 카메라 1.27kg(2.8lb)
화성 궤도선 임무 우주선의 애니메이션 집합체

15kg(33lb) 과학 페이로드는 5개의 장비로 구성됩니다.[58][59][60]

  • 대기 연구:
    • 라이먼-알파 광도계 – 대기 상층부에서 라이먼-알파 방출로 인한 중수소와 수소의 상대적인 풍부도를 측정하는 광도계.중수소/수소 비율을 측정하면 우주 공간에 대한 물 손실량을 추정할 수 있습니다.LAP를 운영하기 위한 명목상의 계획은 화성일주 전후 약 3,000 km (1,900 mi) 범위 사이입니다.LAP의 과학적 목표를 달성하기 위한 최소 관측 지속 시간은 정상 작동 범위 동안 궤도당 60분입니다.이 계측기의 목적은 다음과 같습니다.[51]: 56, 57
      • D/H 비율 추정
      • H2 코로나의 탈출유속 추정
      • 수소 및 중수소 코로나 프로파일 생성
    • 화성을 위한 메탄 센서(MSM) – 화성 대기 중 메탄이 있다면 측정하고, 10억분의 1(ppb) 정도의 정확도로 그 근원을 지도화하기 위한 것이었습니다.[58]화성 궤도에 진입한 후, 이 기구는 양호한 작동 상태임에도 불구하고 설계상의 결함이 있으며 화성의 메탄을 구별할 수 없다는 것이 확인되었습니다.이 기구는 화성 알베도를 1.65um로 정확하게 지도를 만들 수 있습니다.[57][61]
      • MSM 설계 결함입니다.MSM 센서는 화성 대기의 메탄을 측정할 것으로 예상되었습니다; 지구의 메탄은 종종 생명체와 연관되어 있습니다.하지만 궤도에 진입한 뒤에는 데이터를 수집하고 처리하는 방식에 문제가 있었던 것으로 알려졌습니다.분광기는 [메탄과 같은] 다양한 스펙트럼 대역의 강도를 측정할 수 있지만 스펙트럼을 다시 보내는 대신 샘플링된 스펙트럼의 합과 샘플링된 라인 사이의 간격을 다시 보냈습니다.그 차이는 메탄 신호일 것으로 예상되었으나, 이산화탄소와 같은 다른 스펙트럼은 다양한 강도를 가질 수 있기 때문에 실제 메탄 강도를 결정할 수 없었습니다.이 장치는 알베도 맵퍼로 용도가 변경되었습니다.[62]
  • 입자 환경 연구:
    • 화성 외층 중성 조성 분석기(MENCA)는 단위 질량 분해능으로 1-300 amu(원자 질량 단위) 범위의 입자의 중성 조성을 분석할 수 있는 4극 질량 분석기입니다.이 페이로드의 유산은 Chandra의 Altitical Composition Explorer(CHACE)가 Chandrayan-1 미션에 있는 MIP(Moon Impact Probe)에 탑재된 것입니다.MENCA는 관측당 1시간씩 궤도당 5회의 관측을 수행할 계획입니다.[51]: 58
  • 표면 영상 연구:
    • TIS(Thermal Infrared Imaging Spectrometer) – TIS는 열 방출량을 측정하며 낮과 밤 모두 작동할 수 있습니다.그것은 화성의 표면구성과 광물학을 지도로 그리고 또한 대기를 관찰할 것입니다.CO2 및 탁도(MSM 데이터 보정에 필요).온도와 방출률은 열 방출 측정에서 추정된 두 가지 기본 물리적 매개 변수입니다.많은 광물과 토양 유형은 TIR 영역에서 특징적인 스펙트럼을 가지고 있습니다.TIS는 화성의 표면 구성과 광물학 지도를 만들 수 있습니다.[51]: 59
    • 화성 컬러 카메라(MCC) – 이 삼색 카메라는 화성 표면의 특징과 구성에 대한 이미지와 정보를 제공합니다.먼지 폭풍/대기 혼탁과 같은 화성의 역동적인 사건과 날씨를 관찰하는 데 유용합니다.MCC는 또한 포보스와 데이모스 두 개의 화성 위성을 탐사하는데 사용될 것입니다.MCC는 다른 과학 페이로드에 대한 상황 정보를 제공할 것입니다.MSM 및 TIS 데이터를 획득할 때마다 MCC 영상을 획득해야 합니다.전체 디스크에 대한 7개의 Apoareion Imaging과 540 km × 540 km (340 mi × 340 mi)의 여러 페리아리온 이미지가 모든 궤도에서 계획됩니다.[51]: 58

원격측정 및 명령

자세한 정보:텔레메트리와 텔레커맨드

ISRO 텔레메트리, 추적 및 명령 네트워크는 인도네시아의 스리하리코타, 포트 블레어, 브루나이, 비악에 있는 지상국과 함께 발사를 위한 항법 및 추적 작업을 수행했으며 우주선의 아포지가 10만 km 이상이 된 후 인도 심우주 네트워크의 직경 18m(59ft) 및 32m(105ft) 안테나가 사용되었습니다.[63][64]18m(59ft) 접시 안테나는 2014년 4월까지 비행체와의 통신에 사용되었으며, 그 이후에는 더 큰 32m(105ft) 안테나가 사용되었습니다.[65]NASA의 Deep Space Network는 ISRO 네트워크의 가시성이 없는 기간 동안 미국 서해안의 캔버라, 마드리드, 골드스톤에 위치한 3개의 스테이션을 통해 위치 데이터를 제공하고 있습니다.[66]남아프리카공화국 항공우주국(SANSA)의 하르테비에스토크(HBK) 지상국도 위성추적, 원격측정, 지휘 서비스를 제공하고 있습니다.[67]

커뮤니케이션즈

통신은 2개의 230와트 TWTA와 2개의 일관성 있는 트랜스폰더에 의해 처리됩니다.안테나 어레이는 저이득 안테나, 중이득 안테나 및 고이득 안테나로 구성됩니다.고이득 안테나 시스템은 S-밴드의 급전에 의해 조명되는 단일 2.2미터(7피트 3인치) 반사경을 기반으로 합니다.원격 측정, 추적, 명령 및 데이터를 인도 심우주 네트워크와 송수신하는 데 사용됩니다.[2]

미션프로파일

작전 연표
단계 날짜. 이벤트 세부 사항 결과 참고문헌
지구중심상 2013년 11월 5일 09:08 UTC 시작하다 연소시간 : 5단계 15:35분 아포지: 23,550 km (14,630 mi) [68]
2013년 11월 6일 19:47 UTC 궤도 상승 기동 연소시간 : 416초 아포지: 28,825 km (17,911 mi) [69]
2013년 11월 7일 20:48 UTC 궤도 상승 기동 연소시간 : 570.6초 아포지: 40,186 km (24,970 mi) [70][71]
2013년 11월 8일 20:40 UTC 궤도 상승 기동 연소시간 : 707초 아포지: 71,636 km (44,513 mi) [70][72]
2013년 11월 10일 20:36 UTC 궤도 상승 기동 불완전소모 아포지: 78,276 km (48,638 mi) [73]
2013년 11월 11일 23:33 UTC 궤도 상승 기동(보조) 연소시간 : 303.8초 아포지: 118,642 km (73,721 mi) [70]
2013년 11월 15일 19:57 UTC 궤도 상승 기동 연소시간 : 243.5초 아포지: 192,874 km (119,846 mi) [70][74]
2013년 11월 30일 19:19 UTC 화성 횡단 주사 연소시간 : 1328.89초 태양중심삽입 [75]
태양 중심 위상 2013년 12월~2014년 9월 화성으로 가는 도중 – 탐사선은 화성에 도달하기 위해 태양 주위를 도는 호만 이동 궤도로[39] 780,000,000 킬로미터 (480,000,000 마일)의 거리를 이동했습니다.[65]이 단계 계획에는 필요한 경우 최대 4개의 궤도 수정이 포함되었습니다. [76][77][78][79][80]
2013년 12월 11일 01:00 UTC 1차 궤도 수정 연소시간 : 40.5초 성공. [70][78][79][80]
2014년4월9일 2차 궤도 수정(예정) 필요없음 2014년 6월 11일로 일정 변경 [77][80][81][82][83]
2014년 6월 11일 UTC 11:00 2차 궤도 수정 연소시간 : 16초 성공. [81][84]
2014년8월 3차 궤도 수정(예정) 필요없음[81][85] [77][80]
2014년9월22일 3차 궤도 수정 연소시간 : 4초 성공. [77][80][86]
무중심상 2014년9월24일 화성 궤도 삽입 연소시간 : 1388.67초 성공. [9]
화성 궤도선 임무 애니메이션
지구중심상
태양 중심 위상
무중심상
화성 궤도선 임무 · 화성 · 지구 · 태양.

시작하다

화성 궤도선 임무 개시

ISRO는 원래 GSLV(Geosynchronous Satellite Launch Vehicle)로 MOM을 발사하려고 했지만,[87] GSLV는 2010년에 두 번이나 실패했고 여전히 극저온 엔진에 문제가 있었습니다.[88]새로운 로켓 배치를 기다리는 것은 MOM을 최소 3년 동안 지연시켰을 것입니다. [89]그래서 ISRO는 덜 강력한 극지 위성 발사체(PSLV)로 바꾸기로 결정했습니다.MOM을 화성과 직접적인 궤도에 놓을 만큼 충분히 강력하지 않았기 때문에, 우주선은 고도로 타원형인 지구 궤도로 발사되었고 화성 횡단 궤도에 자신을 배치하기 위해 다수의 근일점 화상 위에 자체 추진기를 사용했습니다.[87]

2013년 10월 19일 ISRO 회장 K. 라다크리쉬난은 중요한 원격 측정선이 피지에 도착하는 것이 지연되어 발사가 2013년 11월 5일로 일주일 연기되었다고 발표했습니다.발사 일정이 변경된 ISRO의 PSLV-XL은 위성을 2013년 11월 5일 UTC 09:50에 지구 궤도에 올려놓았습니다.[36] 주기는 264.1 km (164.1 mi), 정점은 23,903.6 km (14,853.0 mi), 기울기는 19.20도이며 안테나와 태양 전지판 배열의 세 구역 모두가 배치되었습니다.[68][90]처음 세 번의 궤도 상승 작업 동안 ISRO는 우주선 시스템을 점진적으로 테스트했습니다.[74]

궤도선의 건조 질량은 482.5 kg (1,064 lb) 이며 발사 당시 852 kg (1,878 lb)의 연료를 운반했습니다.[3][91][92]인도의 통신 위성에 사용되는 시스템의 파생 모델인 그것의 주요 엔진은 지구로부터의 탈출 속도에 필요한 추진력을 얻기 위해 2중 추진제 조합인 모노메틸히드라진과 디니트로젠 테트로옥사이드를 사용합니다.또한 화성 궤도 삽입을 위해 탐사선의 속도를 늦추고, 그 후 궤도 수정을 위해 사용되었습니다.[93]

MOM에 사용되는 모델:[94]

에페메리스 행성 DE-424
위성 에페메리스 MAR063
중력 모델(지구) GGM02C (100x100)
중력 모델(달) GRAIL360b6a (20x20)
중력 모델(화성) MRO95A (95x95)
지구 대기 ISRO: DTM 2012
JPL : DTM 2010
화성 대기 마스그램 2005
DSN 측점 플레이트 모션 ITRF1993 프레임, 판 운동 시대 01-2003 00:00 UTC

궤도 상승 기동

궤도 궤적도(스케일링하지 않음)

11월 6일, 7일, 8일, 10일, 12일, 16일, 벵갈루루주 Peenya에 있는 ISRO 텔레메트리, 추적 및 명령 네트워크(ISTRAC)에 있는 우주선 제어 센터(SCC)에서 우주선의 탑재 추진 시스템과 일련의 근막 화상을 사용하여 궤도 상승 작업이 수행되었습니다.계획된 다섯 번의 궤도 상승 기동 중 첫 세 번은 공칭 결과로 완료되었고, 네 번째는 부분적으로만 성공했습니다.그러나 후속 보조 기동은 궤도를 원래의 네 번째 기동에서 목표로 했던 고도로 상승시켰습니다.우주선이 지구 궤도에 남아있는 동안 총 6번의 화상이 완료되었으며, 11월 30일 태양 중심 궤도에 MOM을 삽입하여 화성으로 이동하는 일곱 번째 화상이 수행되었습니다.[95]

첫 번째 궤도 상승 기동은 2013년 11월 6일 UTC 19:47에 수행되었으며, 440 뉴톤의f 액체 엔진이 416초 동안 발사되었습니다.이 엔진 발사와 함께 우주선의 정점은 252km (157m)의 주기로 28,825km (17,911mi)까지 상승했습니다.[69]

2013년 11월 7일 20시 48분(UTC)에 2차 궤도 상승 기동을 실시하였으며, 연소 시간은 570.6초로 40,186 km(24,970 mi)의 정점을 찍었습니다.[70][71]

2013년 11월 8일 UTC 20:40에 세 번째 궤도 상승 기동이 수행되었으며, 연소 시간은 707초로 71,636 km(44,513 mi)의 정점을 찍었습니다.[70][72]

2013년 11월 10일 UTC 20:36에 시작된 네 번째 궤도 상승 기동은 모터에 의한 언더버닝으로 인해 계획된 135 m/s 대신 35 m/s (110 ft/s)의 델타 v를 우주선에 부여했습니다.[73][96]이 때문에 아포지는 계획된 10만 km(62,000 mi)가 아닌 78,276 km(48,638 mi)로 증가되었습니다.[73]추진 시스템에 내장된 중복성을 테스트할 때 액체 엔진으로 가는 흐름이 멈췄고 결과적으로 속도가 감소했습니다.4차 궤도연소시 440 뉴톤 액체엔진 솔레노이드 유량제어밸브의 1차 코일과 중복코일, 자세제어 추진기에 의한 추력증강 로직을 시험하였습니다.계획된 모드 동안 1차 코일과 중복 코일이 함께 통전되면 액체 엔진으로의 흐름이 중단되었습니다.두 코일을 동시에 작동하는 것은 향후 작동을 위해 불가능하지만, 순차적으로 서로 독립적으로 작동할 수 있습니다.[74]

2013년 11월 12일 예정되지 않은 추가 화상이 발생하여 아포지가 당초 계획된 4차 기동에서 계획된 것보다 약간 높은 118,642 km (73,721 mi)로 증가했습니다.[70][74][70][97]2013년 11월 15일 UTC 19:57에 최종 궤도 상승 기동에서 정점은 192,874 km (119,846 mi)까지 상승했습니다.[70][97]

화성 횡단 주사

자세한 정보:화성 횡단 주사

2013년 11월 30일 19:19 UTC에 23분간의 엔진 발사로 MOM이 지구 궤도에서 떨어져 화성으로 향하는 태양 중심 궤도로 이동하기 시작했습니다.[25]탐사선은 화성에 도달하기 위해 780,000,000 킬로미터 (480,000,000 마일)의 거리를 이동했습니다.[98]

궤도 수정 기동

당초 4차례 궤도 수정이 계획됐지만 3차례만 진행됐습니다.[77]첫 번째 궤도 수정 기동(TCM)은 2013년 12월 11일 01:00 UTC에 40.5초 동안 22-뉴턴(4.9 lbf) 추력기를 발사하여 수행되었습니다.[70][99]이 이벤트 이후 MOM은 설계된 궤적을 매우 가깝게 따라가고 있었기 때문에 2014년 4월에 계획된 궤적 보정 기동이 필요하지 않았습니다.두 번째 궤도 수정 기동은 2014년 6월 11일 UTC 11:00에 16초 동안 22개의 뉴톤 추진기를 발사하여 수행되었습니다.[100]세 번째 계획된 궤도 수정 기동은 궤도선의 궤도가 계획된 궤도와 밀접하게 일치하기 때문에 연기되었습니다.[101]세 번째 궤도 수정은 2014년 9월 22일 3.9초 길이의 감속 시험이기도 했습니다.[86]

화성 궤도 삽입

이 계획은 NASA의 메이븐(MAVEN) 궤도선이 도착한 지 약 2일 [10][102]후인 2014년 9월 24일에 화성 궤도에 삽입하는 것이었습니다.[103]440-뉴턴 액체 아포지 모터는 실제 궤도 삽입 약 41시간 전인 9월 22일 09:00 UTC에 3.968초 동안 시험 발사되었습니다.[102][104][105]

날짜. 시간(UTC) 이벤트
2014년9월23일 10:47:32 위성 통신이 중간 이득 안테나로 전환됨
2014년9월24일 01:26:32 감속 연소를 위해 정회전 시작
01:42:19 이클립스 시작
01:44:32 추력기로 자세 제어 기동 수행
01:47:32 액체 아포지 모터가 발사됩니다.
02:11:46 액체 아포지 모터가 발사를 멈춥니다.

이 사건 이후, 우주선은 감속 연소로부터 방향을 바꾸기 위해 역방향으로 이동하여 화성 궤도에 진입했습니다.[9][106][4]

상황

ISRO 회장인 쉬리 A.S. 키란 쿠마르 씨가 벵갈루루에서 궤도상에서 1년간의 화성 궤도선 임무를 완수한 것을 계기로 화성 아틀라스를 공개하고 있습니다.과학부 장관, ISRO, Y.V.N. 크리슈나무시 박사.

궤도 삽입으로 MOM은 계획대로 72시간 51분 51초, 근일점은 421.7km (262.0mi), 아포피스는 76,993.6km (47,841.6m)의 고도의 타원 궤도에 놓이게 되었습니다.[9]궤도 삽입이 끝날 때 MOM에는 6개월 임무에 필요한 20kg(44lb)보다 많은 40kg(88lb)의 연료가 탑재되어 있었습니다.[107]

2014년 9월 28일, MOM 관제사들은 화성에 대한 최초의 세계적인 전망을 발표했습니다.이 이미지는 화성 컬러 카메라(MCC)에 의해 촬영되었습니다.[108]

2014년 10월 7일, ISRO는 2014년 10월 19일 사이딩 스프링 혜성이 행성을 근접 비행하도록 MOM의 궤도를 변경했습니다.우주선은 그 기동을 위해 1.9 kg (4 lb)의 연료를 소비했습니다.그 결과, MOM의 아포포시스는 72,000 km (45,000 mi)로 감소했습니다.[109]혜성이 화성을 지나간 후, ISRO는 MOM이 건강하게 지냈다고 보고했습니다.[110]

2015년 3월 4일, ISRO는 MSM 장비가 정상적으로 작동하고 있으며 화성 표면의 반사율인 화성의 알베도를 연구하고 있다고 보도했습니다.화성의 컬러 카메라는 화성 표면의 새로운 이미지를 보여주기도 했습니다.[111][112]

2015년 3월 24일, MOM은 화성 주위의 궤도에서 6개월간의 첫 임무를 완수했습니다.ISRO는 임무를 6개월 더 연장했습니다. 우주선에는 37kg의 추진제가 남아있고 다섯 개의 과학 장비가 모두 제대로 작동하고 있습니다.[113]이 궤도선은 남은 추진제로 몇 년 동안 화성 궤도를 계속 돌 수 있다고 합니다.[114]

2015년 6월 6일부터 6월 22일까지 17일간 통신 두절 사태가 발생했습니다.[51]: 52

2015년 9월 24일, ISRO는 화성 궤도 탐사선의 첫 해의 이미지와 데이터를 담은 120페이지 분량의 과학 아틀라스를 공개했습니다.[115]

2016년 3월, 탐사선의 MENCA 장비가 화성 외권에서 얻은 측정치를 제시하는 지구물리학 연구 편지에 이 임무의 첫 과학적 결과가 발표되었습니다.[116][117]

2016년 5월 18일부터 5월 30일까지, 지구가 태양과 화성 사이에 직접 접근하면서 통신 화이트아웃이 발생했습니다.높은 일사량 때문에 우주선에 명령을 보내는 것을 피했고 페이로드 작업은 중단되었습니다.[118]

2017년 1월 17일, MOM의 궤도는 일식 시즌을 피하기 위해 변경되었습니다.2017년 9월까지 22N 추력기 8대를 431초간 연소시켜 20kg(44lb)의 추진제를 사용하여 초속 97.5m(351km/h)의 속도 차이가 발생했습니다.배터리는 최대 100분 동안의 일식을 처리할 수 있습니다.[119]

2017년 5월 19일, MOM은 화성 주위를 도는 궤도에서 1,000일(973 sol)에 도달했습니다.그 시간 동안, 그 우주선은 행성의 388개의 궤도를 완료했고 715개 이상의 이미지를 지구로 중계했습니다.ISRO 관계자들은 ISRO가 건강한 상태를 유지하고 있다고 말했습니다.[120]

2018년 9월 24일, MOM은 설계된 미션 수명이 6개월에 불과했지만, 화성 궤도에서 4년을 완료했습니다.지난 몇 년간 MOM의 화성 컬러 카메라는 대중에게 공개된 980개 이상의 이미지를 포착했습니다.이 탐사선은 여전히 건강한 상태이며 명목상으로도 계속 작동하고 있습니다.[121]

2019년 9월 24일, MOM은 2 테라바이트의 영상 데이터를 전송하며 화성 궤도에서 5년을 완료했고, 궤도에서 1년을 더 완료할 수 있는 충분한 추진제를 보유했습니다.[122]

2020년 7월 1일, MOM은 4200km 떨어진 곳에서 화성 위성 포보스의 사진을 포착할 수 있었습니다.[123]

2021년 7월 18일, 화성 컬러 카메라(MCC)는 약 75,000 km 고도에서 약 3.7 km의 공간 해상도로 화성의 전체 디스크 이미지를 촬영했습니다.[124]

2022년 10월, ISRO는 2022년 4월 MOM과의 통신이 끊겼으며, 이 때 7시간 동안의 일식을 포함하여 점점 더 긴 기간의 일식에 직면했다고 인정했습니다.ISRO는 우주선의 추진제가 떨어져 회수가 불가능할 가능성이 높다고 말했습니다.[31][30][29]

  • One of the first images of the surface of Mars taken by MOM on 25 September 2014

    2014년 9월 25일 MOM이 촬영한 화성 표면의 첫 이미지 중 하나

  • Mars Orbiter Mission's image of Arsia Mons

    화성 궤도선 임무의 아르시아 몬스 이미지

  • Image of Tharsis and Valles Marineris by MOM

    MOM에 의한 타르시스와 계곡 마리네리스의 이미지

  • Mars as seen from MOM

    MOM에서 본 화성

  • Three frame Mars Orbiter Mission Mars Color Camera mosaic of the Syrtis Major region on 24 September 2015.

    2015년 9월 24일, 시르티스 주요 지역의 3 프레임 화성 궤도선 미션 화성 컬러 카메라 모자이크.

  • North Pole

    북극

인지도

Mahatma Gandhi New Series ₹2000 지폐 뒷면 화성 궤도선 미션 일러스트

2014년 중국은 인도의 성공적인 화성 궤도선 임무를 "아시아의 자존심"이라고 칭했습니다.[125]화성 궤도선 임무팀은 미국 전미우주학회의 2015년 우주 개척자상을 과학과 공학 부문에서 수상했습니다.NSS는 인도 기관이 첫 번째 시도에서 화성 임무를 성공적으로 수행함에 따라 이 상이 수여되었다고 밝혔습니다. 우주선은 고해상도 카메라로 화성의 전체 디스크 컬러 이미지를 촬영하는 높은 아포피스를 가진 타원형 궤도에 있습니다.대부분의 이미징이 매핑 모드에서 똑바로 아래를 바라보며 수행되기 때문에 지금까지 촬영된 전체 디스크 이미지는 거의 없습니다.이 이미지들은 행성 과학자들에게 도움이 될 것입니다.[126][127][128]

화성 궤도선 미션 우주선의 삽화는 인도의 ₹ 2천 달러 지폐 뒷면에 그려져 있습니다.

화성 궤도선 미션 우주선이 찍은 사진은 내셔널 지오그래픽 잡지의 2016년 11월호 표지 사진으로, 화성: 붉은 행성으로의 경주 이야기를 담고 있습니다.[130][131]

후속 미션

ISRO는 2024년에 화성 궤도선 미션 2(MOM-2 또는 망갈리안-2)라는 후속 임무를 개발하고 화성에 더 큰 과학 탑재물을 탑재하여 발사할 계획입니다.[132][133][134]그 궤도선은 초기 궤도의 급강하를 줄이고 과학적 관찰에 더 적합한 고도에 도달하기 위해 에어로 브레이크를 사용할 것입니다.[135]

대중문화에서

  • 2019년 힌디어 영화 미션 망갈은 인도의 화성 탐사를 기본으로 합니다.[136][137]
  • Mission Over Mars라고 불리는 웹 시리즈는 인도의 화성 미션을 대략적으로 기반하고 있습니다.[138][139]
  • 2019년 온라인에 공개된 스페이스 맘스는 인도의 화성 미션을 기반으로 합니다.[140]
  • 미션 마스: Keep Walking India 2018년에 개봉한 인도는 인도의 화성 미션을 기반으로 한 단편 영화입니다.[141][142]

참고 항목

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외부 링크

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