دخل مدار تشاندرايان-2 المدار القمري يوم 20 أغسطس 2019، وأبلغت أجهزته الثمانية منذ ذلك الحين عن الهيدروكسيل والصوديوم والأرغون-40 وجليد قطبي محتمل

دخل مدار تشاندرايان-2 المدار القمري يوم 20 أغسطس 2019 بثمانية أجهزة ترسم خريطة سطح القمر وغلافه الجوي الرقيق وأشعة الشمس السينية. وتقول حصيلة ISRO الصادرة في أغسطس 2021 إن المهمة كان مخططا لها عام واحد، وإن الإطلاق الدقيق وإدارة المهمة منحا المدار عمرا يقارب سبع سنوات.

ولم تنقطع الأوراق المبنية على بياناته منذ ذلك الحين: أول قياس للصوديوم على نطاق عالمي عام 2022، وانبعاث كتلي إكليلي سُجل في الغلاف الجوي القمري عام 2025، ودراسة رادارية عن جليد محتمل في فوهات القطب الجنوبي أُعلنت يوم 27 مايو 2026.

من الإطلاق إلى هبوط 7 سبتمبر

أطلق صاروخ GSLV Mk III مركبة تشاندرايان-2 من سريهاريكوتا يوم 22 يوليو 2019، والهابطة مركّبة فوق المدار بكتلة مجتمعة 3,846 كيلوغراما. وجاء الدخول في مدار القمر يوم 20 أغسطس، بحسب الحصيلة، تلته أربع مناورات هبطت بالمدار إلى مدار 100 في 100 كيلومتر، وانفصال الهابطة فيكرام يوم 2 سبتمبر.

وساعد المدار في الهبوط نفسه أيضا. فكاميرته عالية الدقة، تقول ISRO، صورت موقع الهبوط قبل الملامسة بنحو عشر ساعات، وأُرسلت المخاطر التي اكتُشفت في الصور إلى فيكرام قبل الهبوط بأربع ساعات.

وسار نزول فيكرام كما خُطط له حتى ارتفاع 2.1 كيلومتر فوق السطح، تقول حصيلة ISRO. ثم انقطع الاتصال وارتطمت الهابطة بالسطح ارتطاما شديدا. وفي رد مكتوب على لوك سابها، نُقل يوم 21 نوفمبر 2019، قالت الحكومة إن خفض السرعة في المرحلة الثانية من النزول تجاوز القيمة التصميمية وإن فيكرام هبطت ضمن 500 متر من الموقع المقصود. ويتناول مقال تشاندرايان-3 ما غيّرته ISRO بعد ذلك.

وفي 8 سبتمبر 2019 قال رئيس ISRO، ك. سيفان، “لقد عثرنا على موقع الهابطة فيكرام على سطح القمر، وقد التقط المدار صورة حرارية للهابطة”. وصورت مركبة الاستطلاع المدارية القمرية (Lunar Reconnaissance Orbiter) التابعة لناسا لاحقا موقع الارتطام. وفي 2 ديسمبر 2019 قالت ناسا إن أول تحديد لشانموغا سوبرامانيان للحطام كان على بعد نحو 750 مترا شمال غرب موقع التحطم الرئيسي.

مخطط له عاما واحدا، وأُدير لأطول بكثير

تقول مذكرة ISRO عن السنة الأولى للمدار إنه أتم أكثر من 4,400 مدار، مع 17 مناورة للحفاظ على المدار منذ بلوغه 100 كيلومتر في 24 سبتمبر 2019. وتبقي المركبة في مدار قطبي ارتفاعه 100 كيلومتر زائد أو ناقص 25. وكان الوقود على متنها، كما كتبت ISRO في أغسطس 2020، يكفي نحو سبع سنوات.

وتتناوب الأجهزة. فحين تقع الشمس بزاوية منخفضة على مستوى المدار تعمل الأجهزة البصرية. وحين تقع بزاوية مرتفعة يعمل الرادار. أما CLASS وXSM وCHACE-2 فتعمل في كل الفصول، وتذهب البيانات المنزّلة إلى مركز بيانات الهند لعلوم الفضاء. وفي سنته الأولى صورت كاميرا التضاريس في المدار نحو 4 ملايين كيلومتر مربع من القمر على مدى 220 مدارا.

الهيدروكسيل والماء على السطح

رأى مطياف ناسا على متن تشاندرايان-1 سمة ترطيب قرب 3 ميكرومترات، لكن مداه توقف عند 3.0، فتقول حصيلة ISRO إن طبيعة الإشارة لم يمكن حسمها. ويقرأ مطياف الأشعة تحت الحمراء المصوّر (IIRS) في تشاندرايان-2 حتى 5.0 ميكرومترات بنحو 80 مترا للبكسل، وتصف ISRO نتيجته بأنها أول رصد لا لبس فيه لسمات الترطيب على القمر، مع بصمتين منفصلتين للهيدروكسيل وللماء.

وتفيد ورقة لبراكاش تشوهان وزملائه في Current Science، مدرجة في حصيلة ISRO، بوجود ترطيب في كل خط عرض ونوع سطح بين 29 و62 درجة شمالا. وأظهرت الصخور الغنية بالبلاجيوكلاز، وهو معدن فاتح اللون، ترطيبا أكثر من السهول المعتمة المعروفة بالبحار القمرية. وفي فوهة أريستارخوس تضع حصيلة ISRO محتوى الماء بنحو 15 إلى 170 جزءا في المليون، بمتوسط نحو 80، وتقول إن الطيف يشبه الهيدروكسيل الممتز أكثر من الماء.

رادار للجليد القطبي

الرادار ثنائي التردد ذو الفتحة التركيبية (DFSAR) في المدار هو، بوصف ISRO، أول رادار تصوير ثنائي التردد كامل الاستقطاب في مدار قمري. وكانت رادارات سابقة على تشاندرايان-1 وعلى مركبة الاستطلاع المدارية القمرية التابعة لناسا قد وجدت إشارات ساطعة شاذة في فوهات قطبية قد تأتي من جليد أو من أرض صخرية خشنة. وكانت تلك النتائج ملتبسة، تقول الحصيلة، ويتيح الاستقطاب الكامل في DFSAR الفصل بين الاثنين.

ويرسم الرادار خريطة لبقع يُرجح أن تحوي جليدا داخل فوهات صغيرة على قاع فوهة بيري قرب القطب الشمالي. وفي كابيوس، فوهة القطب الجنوبي التي أصابتها تجربة LCROSS عام 2009، لم يجد التحليل الأول جليدا سميكا نقيا في المترين أو الأمتار الثلاثة العليا من الجزء المدروس. لكنه أشار إلى بضع بقع من “جليد متسخ” ممزوج بالتربة.

ويذهب إعلان من ISRO ومختبر الأبحاث الفيزيائية (PRL) يوم 27 مايو 2026 أبعد من ذلك. ويفيد فريق من PRL، بقيادة المؤلف الرئيسي سينها، في npj Space Exploration، ببصمات رادارية تحت قيعان أربع فوهات مظللة مرتين قرب القطب الجنوبي، أي فوهات صغيرة داخل فوهات أكبر مظللة دائما. ومعيارهم نسبة استقطاب دائري فوق 1 مع درجة استقطاب دون 0.13. وتعطي فوهة طولها 1.1 كيلومتر داخل فاوستيني أقوى حالة. وفي وصف ISRO فإن الفوهات الأربع كلها متسقة مع جليد محتمل تحت السطح، ولم يتأكد أي منها.

الصوديوم والأرغون-40 ومعدنان

قدم مطياف الأشعة السينية CLASS في المدار أول قياس للصوديوم على سطح القمر على نطاق عالمي، في ورقة قادها س. ناريندرانات من مركز يو آر راو للأقمار الاصطناعية التابع لـISRO، ونُشرت يوم 26 سبتمبر 2022. ومتوسطه العالمي 1.33 زائد أو ناقص 0.03 في المئة بالوزن، وهو أعلى مما عُرف سابقا، كما تقول الورقة: فعينات التربة التي أعادتها أبولو ولونا وتشانغ إي-5 تتراوح بين 0.3 و0.72 في المئة. وتوحي الاتجاهات في البيانات، في قراءة المؤلفين، بطبقة طويلة العمر من الصوديوم تلتصق بأسطح الحبيبات، قد تبقي الغلاف الخارجي القمري من الصوديوم مزوّدا.

وقاس CHACE-2، وهو مطياف كتلة يأخذ عينات من الغلاف الجوي شبه المفرغ للقمر، الأرغون-40 بين خطي العرض 60 جنوبا و60 شمالا. وكانت القياسات السابقة من أبولو 17 ومن LADEE التابعة لناسا قد غطت خط الاستواء وحده. ويُعتقد أن الغاز ينتج من تحلل البوتاسيوم-40 المشع، تقول ISRO. وتبلغ كثافته ذروتها قرب شروق الشمس، وتظهر ذروة أصغر قرب الغروب، وتنخفض إلى أدنى حد في الليل. كما ينتفخ فوق منطقتين، هما حوض القطب الجنوبي-إيتكن وتضاريس تسمى KREEP. ومن الأسباب المحتملة التي يسردها المؤلفون الزلازل القمرية. وأضافت ISRO في ورشتها في سبتمبر 2021 أن CLASS وجد أثرا من الكروم والمنغنيز.

الشمس كما تُرى من القمر

يرصد جهاز مراقبة الأشعة السينية الشمسية (XSM) الشمس منذ سبتمبر 2019، خلال أعمق حد أدنى شمسي في القرن الماضي. وأحصت ورقة قادها سانتوش فاداوالي من PRL 98 توهجا دقيقا أضعف من الفئة A على مقياس GOES لقوة التوهجات، على مدى 76 يوما، بطاقات حرارية من 3 × 10^26 إلى 6 × 10^27 إرغ. ويسميها المؤلفون أول تحليل كامل لعينة كبيرة من هذه الأحداث في الأشعة السينية الرخوة.

وتضيف صفحة نتائج ISRO تسعة توهجات من الفئة B، من B1.3 إلى B4.5، هبطت فيها وفرة المغنيسيوم والألمنيوم والسيليكون والكبريت نحو قيم الغلاف الضوئي عند الذروة ثم عادت بعدها إلى قيم الإكليل. وهذه أول قياسات مطلقة للوفرة لتوهجات بهذا الصغر، بتعبير ISRO. والعمل سابق على أديتيا-إل1، مهمة الهند المخصصة للشمس.

وفي 10 مايو 2024 وصلت سلسلة من الانبعاثات الكتلية الإكليلية، وهي سحب هائلة من البلازما تقذفها الشمس، إلى القمر. ورأى CHACE-2 كثافة العدد في الغلاف الخارجي على الجانب المضيء ترتفع بأكثر من عشرة أضعاف، تفيد ISRO، فيما تسميه أول رصد مباشر لتأثير كانت النماذج قد تنبأت به. ونُشرت الورقة، لـ م. ب. دانيا وزملائها، في Geophysical Research Letters يوم 16 أغسطس 2025.

خرائط وصخور وصدع فتي

وجدت كاميرا التضاريس جرفا صغيرا لصدع دفعي في منطقة بحر الخصوبة يوم 15 أكتوبر 2019، في ضوء شمس منخفض الزاوية يلقي ظلا على التضاريس الصغيرة. وطوله 1,416 مترا، كما تقول مذكرة السنة الأولى، بارتفاع نسبي متوسط 24 مترا، وقد يعود إلى العصر الكوبرنيكي، مما يجعله فتيا جيولوجيا. وتضم قائمة ملخص الورشة لما وجدته الكاميرا علامات على تقصّر القشرة وقبابا بركانية.

وأحصى جهاز آخر، كاميرا المدار عالية الدقة (OHRC)، 1,969 صخرة أكبر من 1.12 مترا حول فوهة عرضها 340 مترا قرب Boguslawsky E، وتقدّر حصيلة ISRO عمر الفوهة بين 65 و87 مليون سنة من انتشار الصخور. وتختلف وثائق ISRO في دقة تلك الكاميرا: تقول الحصيلة 0.25 مترا عند الزاوية العمودية، وتقول مذكرة السنة الأولى نحو 30 سنتيمترا، ويقول ملخص الورشة 25 سنتيمترا.

ما قدمه المدار لتشاندرايان-3

تقول حصيلة ISRO إن OHRC استُخدمت أيضا لتصوير مواقع هبوط محتملة لتشاندرايان-3. واستخدمت ورقة لك. دورغا براساد وزملائه نماذج ارتفاع من OHRC لتوصيف موقع الهبوط البديل لتشاندرايان-3، على بعد نحو 450 كيلومترا غرب الموقع الرئيسي وعلى خط العرض نفسه تقريبا.

وكان المدار أيضا احتياطا للاتصال. وتصفه صفحة مهمة ISRO بأنه وصلة طوارئ، وتدرجه كراسة الإطلاق بين مسارات اتصال الهابطة. وفي 21 أغسطس 2023، قبل الهبوط بيومين، أعلنت ISRO أن اتصالا باتجاهين أُقيم بين المدار وفيكرام، مضيفا قناة إلى مركز التحكم في بنغالورو. وقالت ISRO في منشورها: “أهلا بك يا صديقي!”

وبعد يومين من الهبوط، في 25 أغسطس 2023، نشرت ISRO صورة لهابطة تشاندرايان-3 على السطح، التقطتها كاميرا المدار عالية الدقة، مع عبارة “أراك!”. ووجدت ورقة لـ س. فيجايان وزملائه في PRL وISRO، باستخدام صور OHRC مع كاميرات المركبة الجوالة براجيان، أن موقع الهبوط يقع على فوهة ارتطام مدفونة. وبحسب بيان ISRO في 30 سبتمبر 2024، يبلغ عرض الفوهة نحو 160 كيلومترا وعمقها 4.4 كيلومترات.