चांद्रयान-२ चे ऑर्बिटर २० ऑगस्ट २०१९ रोजी चंद्र-कक्षेत शिरले, आणि त्याच्या आठ उपकरणांनी तेव्हापासून हायड्रॉक्सिल, सोडियम, आर्गन-४० आणि संभाव्य ध्रुवीय बर्फाची नोंद केली आहे

चांद्रयान-२ चे ऑर्बिटर २० ऑगस्ट २०१९ रोजी चंद्र-कक्षेत शिरले, चंद्राचा पृष्ठभाग, त्याचे विरळ वातावरण आणि सूर्याचे क्ष-किरण नोंदवणाऱ्या आठ उपकरणांसह. इस्रोचे ऑगस्ट २०२१ चे निष्कर्षांचे संकलन म्हणते की मोहीम एक वर्ष चालण्याची योजना होती आणि अचूक प्रक्षेपण व मोहीम व्यवस्थापनाने ऑर्बिटरला जवळजवळ सात वर्षांचे आयुष्य दिले.

त्याच्या माहितीवर आधारित शोधनिबंध तेव्हापासून येत राहिले आहेत: २०२२ मध्ये सोडियमचे पहिले जागतिक पातळीवरील मापन, २०२५ मध्ये चंद्राच्या वातावरणात नोंदवलेले कोरोनल मास इजेक्शन, आणि २७ मे २०२६ रोजी जाहीर झालेला दक्षिण ध्रुवीय विवरांतील संभाव्य बर्फाचा रडार अभ्यास.

प्रक्षेपणापासून ७ सप्टेंबरच्या अवतरणापर्यंत

जीएसएलव्ही एमके III रॉकेटने चांद्रयान-२ २२ जुलै २०१९ रोजी श्रीहरिकोटा येथून प्रक्षेपित केले, ऑर्बिटरवर लँडर बसवलेले आणि एकत्रित वस्तुमान ३,८४६ किलोग्रॅम. संकलनानुसार चंद्राजवळ कक्षेत प्रवेश २० ऑगस्ट रोजी झाला, त्यानंतर १०० बाय १०० किलोमीटरच्या कक्षेत उतरवणारे चार कक्षा-बदल आणि २ सप्टेंबर रोजी लँडर विक्रमचे विलगीकरण झाले.

ऑर्बिटरने प्रत्यक्ष अवतरणातही मदत केली. इस्रो म्हणते की त्याच्या उच्च-रिझोल्यूशन कॅमेऱ्याने स्पर्शाच्या सुमारे दहा तास आधी उतरण्याच्या जागेचे छायाचित्र घेतले, आणि प्रतिमांत आढळलेले धोके उतरण्याच्या चार तास आधी विक्रमकडे पाठवले गेले.

पृष्ठभागापासून २.१ किलोमीटर उंचीपर्यंत विक्रमचे अवतरण योजनेनुसार झाले, असे इस्रोचे संकलन म्हणते. त्यानंतर संपर्क तुटला आणि लँडर जोरात पृष्ठभागावर आदळले. २१ नोव्हेंबर २०१९ रोजी वृत्त दिलेल्या लोकसभेतील लेखी उत्तरात सरकारने सांगितले की अवतरणाच्या दुसऱ्या टप्प्यातील वेगातील घट रचनेतील मूल्यापेक्षा जास्त होती आणि विक्रम इच्छित जागेपासून ५०० मीटरच्या आत उतरले. चांद्रयान-३ वरील लेख इस्रोने नंतर काय बदलले ते सांगतो.

८ सप्टेंबर २०१९ रोजी इस्रोचे अध्यक्ष के. सिवन म्हणाले, “आम्हाला चंद्राच्या पृष्ठभागावर विक्रम लँडरचे स्थान सापडले आहे आणि ऑर्बिटरने लँडरची उष्णता-प्रतिमा घेतली आहे.” नासाच्या लुनार रिकॉनिसन्स ऑर्बिटरने नंतर आघात-स्थळाचे छायाचित्र घेतले. २ डिसेंबर २०१९ रोजी नासाने सांगितले की षण्मुग सुब्रमण्यन यांनी ओळखलेले ढिगाऱ्याचे पहिले अवशेष मुख्य आघात-स्थळाच्या सुमारे ७५० मीटर वायव्येला होते.

एका वर्षाची योजना, खूप जास्त काळ सांभाळले

इस्रोच्या ऑर्बिटरच्या पहिल्या वर्षाविषयीच्या टिपणात म्हटले आहे की २४ सप्टेंबर २०१९ रोजी १०० किलोमीटरवर पोहोचल्यानंतर त्याने ४,४०० हून अधिक फेऱ्या पूर्ण केल्या होत्या आणि १७ कक्षा-देखभाल कसरती केल्या होत्या. ते यान १०० किलोमीटर, कमी-जास्त २५, अशा ध्रुवीय कक्षेत ठेवले जाते. यानातील इंधन सुमारे सात वर्षांना पुरेसे होते, असे इस्रोने ऑगस्ट २०२० मध्ये लिहिले.

उपकरणे आळीपाळीने काम करतात. सूर्य कक्षा-पातळीशी कमी कोनात असताना ऑप्टिकल उपकरणे चालतात. तो उच्च कोनात असताना रडार चालते. क्लास, एक्सएसएम आणि चेस-२ सर्व ऋतूंत चालतात, आणि उतरवलेली माहिती इंडियन स्पेस सायन्स डेटा सेंटरकडे जाते. पहिल्या वर्षात ऑर्बिटरच्या भूप्रदेश कॅमेऱ्याने २२० फेऱ्यांत चंद्राच्या सुमारे ४० लाख चौरस किलोमीटरचे छायाचित्रण केले.

पृष्ठभागावरील हायड्रॉक्सिल आणि पाणी

चांद्रयान-१ वरील नासाच्या स्पेक्ट्रोमीटरने सुमारे ३ मायक्रोमीटरवर जलयुक्ततेचे लक्षण पाहिले, पण त्याची मर्यादा ३.० वर संपत होती, त्यामुळे इस्रोचे संकलन म्हणते की संकेताचे स्वरूप निश्चित करता आले नाही. चांद्रयान-२ चे इमेजिंग इन्फ्रा-रेड स्पेक्ट्रोमीटर (आयआयआरएस) सुमारे ८० मीटर प्रति पिक्सेलवर ५.० मायक्रोमीटरपर्यंत वाचते, आणि इस्रो त्याच्या निकालाला चंद्रावरील जलयुक्ततेच्या खुणांचा पहिला निःसंदिग्ध शोध म्हणते, ज्यात हायड्रॉक्सिल आणि पाण्याच्या वेगळ्या खुणा आहेत.

इस्रोच्या संकलनात दिलेला प्रकाश चौहान आणि सहकाऱ्यांचा करंट सायन्समधील शोधनिबंध २९ ते ६२ अंश उत्तर दरम्यानच्या प्रत्येक अक्षांशावर आणि प्रत्येक पृष्ठभाग प्रकारावर जलयुक्तता नोंदवतो. प्लॅजिओक्लेज या फिकट रंगाच्या खनिजाने समृद्ध खडकांत, मेअर म्हणून ओळखल्या जाणाऱ्या गडद मैदानांपेक्षा जास्त जलयुक्तता दिसली. ॲरिस्टार्कस विवरावर इस्रोचे संकलन पाण्याचे प्रमाण सुमारे १५ ते १७० भाग प्रति दशलक्ष, सरासरी सुमारे ८०, असे देते, आणि म्हणते की वर्णपट पाण्यापेक्षा पृष्ठभागावर चिकटलेल्या (ॲडसॉर्ब्ड) हायड्रॉक्सिलसारखा दिसतो.

ध्रुवीय बर्फासाठी रडार

ऑर्बिटरचे ड्युअल फ्रिक्वेन्सी सिंथेटिक अपर्चर रडार (डीएफएसएआर) हे, इस्रोच्या वर्णनात, चंद्र-कक्षेतील पहिले पूर्ण-ध्रुवीयमितीय दुहेरी-वारंवारतेचे प्रतिमा-रडार आहे. चांद्रयान-१ वरील आणि नासाच्या लुनार रिकॉनिसन्स ऑर्बिटरवरील आधीच्या रडारांना ध्रुवीय विवरांत तेजस्वी, असामान्य संकेत सापडले होते, जे बर्फामुळे किंवा खडबडीत, खडकाळ जमिनीमुळे येऊ शकत होते. ते निकाल संदिग्ध होते, असे संकलन म्हणते, आणि डीएफएसएआरची पूर्ण ध्रुवीयता दोघांना वेगळे करू देते.

ते उत्तर ध्रुवाजवळच्या पीअरी विवराच्या तळावरील लहान विवरांमध्ये बर्फ असण्याची शक्यता असलेले पट्टे नकाशावर आणते. २००९ च्या एलक्रॉस प्रयोगाने ज्यावर आघात केला त्या दक्षिण ध्रुवीय कॅबियस विवरात, अभ्यासलेल्या भागाच्या वरच्या दोन ते तीन मीटरमध्ये जाड, शुद्ध बर्फ नसल्याचे पहिल्या विश्लेषणात आढळले. मातीत मिसळलेल्या काही “मळकट बर्फा”च्या संभाव्य पट्ट्यांकडे मात्र त्याने निर्देश केला.

इस्रो आणि फिजिकल रिसर्च लॅबोरेटरीची (पीआरएल) २७ मे २०२६ ची घोषणा आणखी पुढे जाते. पीआरएलच्या चमूने, मुख्य लेखक सिन्हा यांच्यासह, एनपीजे स्पेस एक्स्प्लोरेशनमध्ये लिहिताना दक्षिण ध्रुवाजवळच्या चार दुहेरी सावलीतील विवरांच्या तळांखाली रडार-संकेतांची नोंद केली, म्हणजे कायम सावलीतील मोठ्या विवरांच्या आतील लहान विवरे. त्यांचा निकष १ पेक्षा जास्त वर्तुळाकार ध्रुवीयता गुणोत्तर आणि ०.१३ पेक्षा कमी ध्रुवीयतेची मात्रा असा आहे. फॉस्टिनीच्या आतील १.१ किलोमीटरचे विवर सर्वात भक्कम उदाहरण देते. इस्रोच्या वर्णनात चारही पृष्ठभागाखालील संभाव्य बर्फाशी सुसंगत आहेत, आणि एकाचीही पुष्टी झालेली नाही.

सोडियम, आर्गन-४० आणि दोन धातू

ऑर्बिटरचे क्ष-किरण स्पेक्ट्रोमीटर क्लासने चंद्राच्या पृष्ठभागावरील सोडियमचे पहिले जागतिक पातळीवरील मापन दिले, इस्रोच्या यू आर राव उपग्रह केंद्रातील एस. नरेंद्रनाथ यांच्या नेतृत्वाखालील आणि २६ सप्टेंबर २०२२ रोजी प्रकाशित झालेल्या शोधनिबंधात. त्याची जागतिक सरासरी वजनाच्या १.३३ अधिक-उणे ०.०३ टक्के आहे, पूर्वी माहीत असलेल्यापेक्षा जास्त, असे शोधनिबंध म्हणतो: अपोलो, लूना आणि चांगई-५ यांनी परत आणलेल्या मातीच्या नमुन्यांत ती ०.३ ते ०.७२ टक्के आहे. माहितीतील कल, लेखकांच्या वाचनात, कणांच्या पृष्ठभागांना चिकटलेल्या दीर्घायुषी सोडियम थराकडे निर्देश करतात, जो चंद्राच्या सोडियम बाह्यमंडलाचा पुरवठा टिकवू शकतो.

चेस-२, चंद्राच्या जवळजवळ निर्वात वातावरणाचे नमुने घेणारे मास स्पेक्ट्रोमीटर, याने ६० अंश दक्षिण ते ६० अंश उत्तर दरम्यान आर्गन-४० मोजले. अपोलो १७ आणि नासाच्या लॅडीच्या आधीच्या मापनांनी फक्त विषुववृत्त व्यापले होते. हा वायू किरणोत्सारी पोटॅशियम-४० च्या क्षयातून येतो असे मानले जाते, असे इस्रो म्हणते. त्याची घनता सूर्योदयाजवळ शिखरावर असते, सूर्यास्ताजवळ लहान शिखर दाखवते आणि रात्री सर्वात खाली जाते. तो दोन प्रदेशांवरही फुगवटा दाखवतो, दक्षिण ध्रुव-एटकेन द्रोणी आणि क्रीप नावाचा भूप्रदेश. संभाव्य कारणांमध्ये लेखक चंद्रकंप यादीत देतात. सप्टेंबर २०२१ च्या कार्यशाळेत इस्रोने जोडले की क्लासला अल्प प्रमाणात क्रोमियम आणि मॅंगनीज आढळले.

चंद्रावरून दिसलेला सूर्य

सोलर एक्स-रे मॉनिटर (एक्सएसएम) सप्टेंबर २०१९ पासून सूर्याचे निरीक्षण करत आहे, गेल्या शतकातील सर्वात खोल सौर न्यूनतमाच्या काळात. पीआरएलच्या संतोष वडावले यांच्या नेतृत्वाखालील शोधनिबंधाने ७६ दिवसांत जीओईएस ज्वाला-शक्ती मापनावर ए-वर्गापेक्षा कमकुवत ९८ सूक्ष्म ज्वाला मोजल्या, औष्णिक ऊर्जा ३ × १०^२६ ते ६ × १०^२७ अर्ग. लेखक याला मृदू क्ष-किरणांमध्ये अशा घटनांच्या मोठ्या नमुन्याचे पहिले संपूर्ण विश्लेषण म्हणतात.

इस्रोचे निकाल-पान नऊ बी-वर्ग ज्वालांची भर घालते, बी१.३ ते बी४.५, ज्यांचे मॅग्नेशियम, ॲल्युमिनियम, सिलिकॉन आणि गंधक यांचे प्रमाण शिखरावर प्रकाशगोलाच्या मूल्यांकडे झुकले आणि नंतर कोरोनाच्या मूल्यांवर परतले. इस्रोच्या शब्दांत, इतक्या लहान ज्वालांसाठी ही पहिली निरपेक्ष प्रमाण-मापने आहेत. हे काम भारताच्या समर्पित सूर्य मोहिमेच्या, आदित्य-एल१ च्या, आधीचे आहे.

१० मे २०२४ रोजी कोरोनल मास इजेक्शनची मालिका, सूर्यावरून फेकले गेलेले प्लाझमाचे प्रचंड ढग, चंद्रावर पोहोचली. चेस-२ ने दिवसाकडील बाह्यमंडलाची संख्या घनता दहा पटींहून अधिक वाढल्याचे पाहिले, असे इस्रो नोंदवते, ज्याला ते प्रारूपांनी भाकीत केलेल्या परिणामाचे पहिले थेट निरीक्षण म्हणते. एम. बी. धन्या आणि सहकाऱ्यांचा शोधनिबंध १६ ऑगस्ट २०२५ रोजी जिओफिजिकल रिसर्च लेटर्समध्ये आला.

नकाशे, दगड आणि एक तरुण भ्रंश

भूप्रदेश कॅमेऱ्याला १५ ऑक्टोबर २०१९ रोजी मेअर फेकंडिटाटिस प्रदेशात एक लहान थ्रस्ट फॉल्टचा कडा आढळला, कमी कोनाच्या सूर्यप्रकाशात जो लहान उंचसखलपणा सावलीत टाकतो. त्याची लांबी १,४१६ मीटर आहे, असे एक-वर्षाचे टिपण म्हणते, सरासरी उंचीफरक २४ मीटर, आणि तो कोपर्निकन कालखंडातील असू शकतो, ज्यामुळे तो भूशास्त्रीयदृष्ट्या तरुण ठरेल. कवचाचे आकुंचन आणि ज्वालामुखी घुमटांची चिन्हे कार्यशाळेच्या सारांशातील कॅमेऱ्याच्या निष्कर्षांच्या यादीत आहेत.

दुसरे उपकरण, ऑर्बिटर हाय रिझोल्यूशन कॅमेरा (ओएचआरसी), याने बोगुस्लाव्हस्की ई जवळच्या ३४० मीटरच्या विवराभोवती १.१२ मीटरपेक्षा मोठे १,९६९ दगड मोजले, आणि इस्रोचे संकलन दगडांच्या पसाऱ्यावरून विवराचे वय ६५ ते ८७ दशलक्ष वर्षे असे अंदाजते. त्या कॅमेऱ्याच्या रिझोल्यूशनबाबत इस्रोची कागदपत्रे एकमेकांशी जुळत नाहीत: संकलन ०.२५ मीटर नॅडिरवर म्हणते, एक-वर्षाचे टिपण सुमारे ३० सेंटिमीटर, आणि कार्यशाळेचा सारांश २५ सेंटिमीटर.

ऑर्बिटरने चांद्रयान-३ ला काय दिले

इस्रोचे संकलन म्हणते की ओएचआरसीचा वापर चांद्रयान-३ च्या संभाव्य उतरण्याच्या जागांचे छायाचित्रण करण्यासाठीही झाला. के. दुर्गा प्रसाद आणि सहकाऱ्यांच्या शोधनिबंधाने ओएचआरसीच्या उंची-प्रारूपांचा वापर करून चांद्रयान-३ च्या पर्यायी जागेचे वर्णन केले, जी प्राथमिक जागेच्या सुमारे ४५० किलोमीटर पश्चिमेला जवळपास त्याच अक्षांशावर आहे.

ऑर्बिटर संपर्काचा पर्यायही होता. आकस्मिक दुवा, असे इस्रोचे मोहीम-पान त्याचे वर्णन करते, आणि प्रक्षेपण पुस्तिका त्याला लँडरच्या संपर्क मार्गांमध्ये गणते. २१ ऑगस्ट २०२३ रोजी, उतरण्याच्या दोन दिवस आधी, इस्रोने जाहीर केले की ऑर्बिटर आणि विक्रम यांच्यात दुतर्फा संपर्क प्रस्थापित झाला आहे, ज्यामुळे बेंगळुरूमधील नियंत्रण केंद्राकडे एक मार्ग जोडला गेला. इस्रोची पोस्ट म्हणाली, “स्वागत, मित्रा!”

उतरल्यानंतर दोन दिवसांनी, २५ ऑगस्ट २०२३ रोजी, इस्रोने ऑर्बिटरच्या उच्च-रिझोल्यूशन कॅमेऱ्याने घेतलेले चांद्रयान-३ चे लँडर पृष्ठभागावर असल्याचे छायाचित्र “मी तुला हेरले!” या शब्दांसह टाकले. पीआरएल आणि इस्रोमधील एस. विजयन आणि सहकाऱ्यांच्या शोधनिबंधाने, ओएचआरसी प्रतिमा आणि प्रज्ञान रोव्हरच्या कॅमेऱ्यांचा वापर करून, उतरण्याची जागा एका गाडल्या गेलेल्या आघात-विवरावर असल्याचे शोधले. इस्रोच्या ३० सप्टेंबर २०२४ च्या प्रसिद्धिपत्रकानुसार ते विवर सुमारे १६० किलोमीटर रुंद आणि ४.४ किलोमीटर खोल आहे.