El orbitador de Chandrayaan-2 entró en órbita lunar el 20 de agosto de 2019, y sus ocho instrumentos han informado desde entonces de hidroxilo, sodio, argón-40 y posible hielo polar

El orbitador de Chandrayaan-2 entró en órbita lunar el 20 de agosto de 2019 con ocho instrumentos que cartografían la superficie de la Luna, su tenue atmósfera y los rayos X del Sol. La compilación de resultados de la ISRO de agosto de 2021 dice que la misión estaba prevista para durar un año y que un lanzamiento y una gestión de la misión precisos dieron al orbitador una vida de casi siete.

Desde entonces han seguido llegando artículos basados en sus datos: la primera medición de sodio a escala global en 2022, una eyección de masa coronal registrada en la atmósfera lunar en 2025 y un estudio por radar sobre posible hielo en cráteres del polo sur anunciado el 27 de mayo de 2026.

Del lanzamiento al descenso del 7 de septiembre

Un cohete GSLV Mk III lanzó Chandrayaan-2 desde Sriharikota el 22 de julio de 2019, con el módulo de aterrizaje montado sobre el orbitador en una masa combinada de 3.846 kilogramos. La inserción en órbita en la Luna llegó el 20 de agosto, según la compilación, seguida de cuatro maniobras hasta una órbita de 100 por 100 kilómetros y de la separación del módulo, Vikram, el 2 de septiembre.

El orbitador ayudó también con el propio aterrizaje. Su cámara de alta resolución, dice la ISRO, fotografió el lugar de aterrizaje unas diez horas antes del contacto con la superficie, y los peligros hallados en las imágenes se enviaron a Vikram cuatro horas antes del aterrizaje.

El descenso de Vikram transcurrió según lo previsto hasta los 2,1 kilómetros sobre la superficie, dice la compilación de la ISRO. Después se perdió la comunicación y el módulo golpeó con fuerza la superficie. En una respuesta escrita a la Lok Sabha, recogida el 21 de noviembre de 2019, el gobierno dijo que la reducción de velocidad en la segunda fase del descenso superó el valor de diseño y que Vikram llegó a tierra a menos de 500 metros del lugar previsto. El artículo sobre Chandrayaan-3 trata lo que la ISRO cambió después.

El 8 de septiembre de 2019 el presidente de la ISRO, K. Sivan, dijo: “Hemos encontrado la ubicación del módulo Vikram en la superficie lunar y el orbitador ha tomado una imagen térmica del módulo”. El Lunar Reconnaissance Orbiter de la NASA fotografió más tarde el lugar del impacto. El 2 de diciembre de 2019 la NASA dijo que la primera identificación de restos por Shanmuga Subramanian estaba a unos 750 metros al noroeste del principal lugar del choque.

Previsto para un año, gestionado durante mucho más

La nota de la ISRO sobre el primer año del orbitador dice que había completado más de 4.400 órbitas, con 17 maniobras de mantenimiento de órbita desde que alcanzó los 100 kilómetros el 24 de septiembre de 2019. Mantiene la nave en una órbita polar de 100 kilómetros, con un margen de 25 más o menos. El combustible a bordo, escribió la ISRO en agosto de 2020, bastaba para unos siete años.

Los instrumentos se turnan. Cuando el Sol está en un ángulo bajo respecto al plano orbital, trabajan los instrumentos ópticos. Cuando está en un ángulo alto, trabaja el radar. CLASS, XSM y CHACE-2 funcionan en todas las estaciones, y los datos descargados van al Centro de Datos de Ciencia Espacial de la India. En su primer año la cámara de terreno del orbitador fotografió casi 4 millones de kilómetros cuadrados de la Luna a lo largo de 220 órbitas.

Hidroxilo y agua en la superficie

El espectrómetro de la NASA a bordo de Chandrayaan-1 vio un rasgo de hidratación cerca de 3 micrómetros, pero su rango se detenía en 3,0, de modo que, según la compilación de la ISRO, no se pudo determinar la naturaleza de la señal. El Imaging Infra-Red Spectrometer (IIRS) de Chandrayaan-2 lee hasta 5,0 micrómetros a unos 80 metros por píxel, y la ISRO llama a su resultado la primera detección inequívoca de rasgos de hidratación en la Luna, con firmas separadas de hidroxilo y de agua.

Un artículo de Prakash Chauhan y colegas en Current Science, recogido en la compilación de la ISRO, informa de hidratación en todas las latitudes y tipos de superficie entre 29 y 62 grados norte. Las rocas ricas en plagioclasa, un mineral de color claro, mostraron más hidratación que las llanuras oscuras conocidas como mares. En el cráter Aristarco, la compilación de la ISRO sitúa el contenido de agua en unas 15 a 170 partes por millón, con un promedio de unas 80, y dice que el espectro se parece más a hidroxilo adsorbido que a agua.

Radar para el hielo polar

El Dual Frequency Synthetic Aperture Radar (DFSAR) del orbitador es, en la descripción de la ISRO, el primer radar de imágenes de doble frecuencia plenamente polarimétrico en órbita lunar. Radares anteriores en Chandrayaan-1 y en el Lunar Reconnaissance Orbiter de la NASA encontraron señales brillantes y anómalas en cráteres polares que podían proceder de hielo o de terreno áspero y rocoso. Esos resultados eran ambiguos, dice la compilación, y la polarización completa del DFSAR permite separar ambas cosas.

Cartografía parches probables con hielo dentro de pequeños cráteres en el suelo del cráter Peary, cerca del polo norte. En Cabeus, el cráter del polo sur golpeado por el experimento LCROSS de 2009, el primer análisis no encontró hielo espeso y puro en los dos a tres metros superiores de la parte estudiada. Sí señaló unos pocos parches de posible “hielo sucio” mezclado con el suelo.

Un anuncio de la ISRO y del Laboratorio de Investigación Física (PRL) del 27 de mayo de 2026 va más lejos. Un equipo del PRL con Sinha como autor principal, escribiendo en npj Space Exploration, informa de firmas de radar bajo el suelo de cuatro cráteres doblemente sombreados cerca del polo sur, es decir, pequeños cráteres dentro de otros mayores permanentemente en sombra. Su criterio es una razón de polarización circular superior a 1 con un grado de polarización inferior a 0,13. Un cráter de 1,1 kilómetros dentro de Faustini da el caso más sólido. En la descripción de la ISRO los cuatro son compatibles con posible hielo subsuperficial, y ninguno está confirmado.

Sodio, argón-40 y dos metales

El espectrómetro de rayos X del orbitador, CLASS, dio la primera medición de sodio a escala global en la superficie lunar, en un artículo dirigido por S. Narendranath del Centro de Satélites U R Rao de la ISRO, publicado el 26 de septiembre de 2022. Su promedio global es de 1,33 más o menos 0,03 por ciento en peso, más alto de lo conocido hasta entonces, dice el artículo: las muestras de suelo traídas por Apolo, Luna y Chang’e-5 abarcan de 0,3 a 0,72 por ciento. Las tendencias en los datos sugieren, en la lectura de los autores, una capa duradera de sodio adherida a la superficie de los granos, que podría mantener abastecida la exosfera de sodio de la Luna.

CHACE-2, un espectrómetro de masas que toma muestras de la atmósfera casi en vacío de la Luna, midió argón-40 entre 60 grados sur y 60 grados norte. Las mediciones anteriores del Apolo 17 y del LADEE de la NASA habían cubierto solo el ecuador. Se cree que el gas procede de la desintegración del potasio-40 radiactivo, dice la ISRO. Su densidad alcanza el máximo cerca del amanecer, muestra un pico menor cerca del atardecer y toca fondo por la noche. También se abulta sobre dos regiones, la cuenca Polo Sur-Aitken y un terreno llamado KREEP. Entre las causas posibles los autores enumeran los terremotos lunares. En su taller de septiembre de 2021 la ISRO añadió que CLASS encontró trazas de cromo y manganeso.

El Sol, visto desde la Luna

El Solar X-ray Monitor (XSM) ha observado el Sol desde septiembre de 2019, durante el mínimo solar más profundo del último siglo. Un artículo dirigido por Santosh Vadawale del PRL contó 98 microerupciones más débiles que la clase A en la escala GOES de intensidad de erupciones, a lo largo de 76 días, con energías térmicas de 3 × 10^26 a 6 × 10^27 ergios. Los autores lo llaman el primer análisis completo de una muestra grande de tales eventos en rayos X blandos.

La página de resultados de la ISRO añade nueve erupciones de clase B, de B1,3 a B4,5, cuyas abundancias de magnesio, aluminio, silicio y azufre cayeron hacia los valores de la fotosfera en el máximo y volvieron después a los valores de la corona. Son las primeras mediciones de abundancia absoluta para erupciones tan pequeñas, en palabras de la ISRO. El trabajo es anterior a Aditya-L1, la misión solar específica de la India.

El 10 de mayo de 2024 una serie de eyecciones de masa coronal, enormes nubes de plasma lanzadas por el Sol, llegó a la Luna. CHACE-2 vio que la densidad numérica de la exosfera del lado diurno aumentaba en más de un factor de diez, informa la ISRO, en lo que llama la primera observación directa de un efecto que los modelos habían predicho. El artículo, de M. B. Dhanya y colegas, apareció en Geophysical Research Letters el 16 de agosto de 2025.

Mapas, rocas y una falla joven

La cámara de terreno encontró un pequeño escarpe de falla de cabalgamiento en la región del Mare Fecunditatis el 15 de octubre de 2019, con luz solar de ángulo bajo que proyecta sombra sobre los relieves pequeños. Su longitud es de 1.416 metros, dice la nota del primer año, con un relieve medio de 24 metros, y puede datar del periodo copernicano, lo que la haría geológicamente joven. Indicios de acortamiento de la corteza y de domos volcánicos figuran en la lista de hallazgos de la cámara del resumen del taller.

Otro instrumento, la Orbiter High Resolution Camera (OHRC), contó 1.969 rocas de más de 1,12 metros alrededor de un cráter de 340 metros cerca de Boguslawsky E, y la compilación de la ISRO estima la edad del cráter en 65 a 87 millones de años a partir de la dispersión de las rocas. Los documentos de la ISRO no coinciden sobre la resolución de esa cámara: la compilación dice 0,25 metros en el nadir, la nota del primer año unos 30 centímetros y el resumen del taller 25 centímetros.

Lo que el orbitador dio a Chandrayaan-3

La compilación de la ISRO dice que la OHRC se usó también para fotografiar posibles lugares de aterrizaje de Chandrayaan-3. Un artículo de K. Durga Prasad y colegas usó modelos de elevación de la OHRC para caracterizar el lugar alternativo de Chandrayaan-3, a unos 450 kilómetros al oeste del principal y a casi la misma latitud.

El orbitador fue también un respaldo de comunicación. Un enlace de contingencia es como lo describe la página de la misión de la ISRO, y el folleto del lanzamiento lo incluye entre las vías de comunicación del módulo. El 21 de agosto de 2023, dos días antes del aterrizaje, la ISRO anunció que se había establecido comunicación bidireccional entre el orbitador y Vikram, con lo que se añadía un canal al centro de control en Bengaluru. El mensaje de la ISRO decía: “¡Bienvenido, amigo!”.

Dos días después del aterrizaje, el 25 de agosto de 2023, la ISRO publicó una fotografía del módulo de Chandrayaan-3 sobre la superficie, tomada por la cámara de alta resolución del orbitador, con las palabras “¡Te veo!”. Un artículo de S. Vijayan y colegas del PRL y la ISRO, que usó imágenes de la OHRC junto con las cámaras del rover Pragyan, encontró que el lugar de aterrizaje se sitúa sobre un cráter de impacto enterrado. Según el comunicado de la ISRO del 30 de septiembre de 2024, el cráter mide unos 160 kilómetros de ancho y 4,4 kilómetros de profundidad.