Két nappal ezelőtt volt hét éve, hogy India űrtörténelmet írt – 2014. szeptember 24-én a Mangalaján (szanszkritul: Mangala=Mars, ján/yāna=jármű) névre keresztelt űrszonda a Mars Orbiter Mission-1 (MOM-1) küldetés keretén belül sikeresen Mars körüli pályára állt. Az egész kontinens számára hatalmas mérföldkő volt ez az eredmény, Kína akkori külügyminisztere például „Ázsia büszkeségének” nevezte az űrszondát. Azért is volt jelentős ez a misszió, mert Indiai ezzel első próbálkozásra volt képes űreszközt pályára állítani a Mars köré, amire addig nem volt példa a történelemben. A másik nagy eredménye az Indiai Űrkutatási Szervezetnek (ISRO), hogy az egész küldetés mindössze 74 millió amerikai dollárba került az országnak, ezért is szokták az indiait a „fapados” űrprogramként emlegetni. Na de miről is szólt ez a misszió?
Először 2008-ban vetődött fel egy automata Mars-küldetés ötlete az indiai űrprogram berkeiben, majd 2010-ben kezdték meg az erre irányuló tanulmányok kidolgozását. A Csandraján-1 holdi keringőegység sikeres 2008-as startja után nagy támogatottságot élvezett az ISRO, ezt kihasználva álltak elő a Mangalaján-1 ötletével. 2012-ben az akkori indiai miniszterelnök, Manmohan Szingh elfogadta a projektet, és a költségvetés felvázolása is megtörtént. Az akkori előzetes tanulmányok 18 millió dollárba kerültek, magára a Marshoz induló szonda megépítésére pedig 21 millió dollárt fordítottak. A maradék ~36 millió dollárból a PSLV rakétát finanszírozták, valamint az ISRO követőállomásait és egyéb infrastruktúráját fejlesztették és újították fel, hogy képes legyen a küldetés lebonyolítására.
Az űreszközt űripari léptékkel nézve nagyon gyorsan sikerült összeszerelni, 2013 szeptemberében helyezték fel rá a tudományos műszereket az ISRO műholdas központjában, Bengaluruban, és október elején már a sriharikotai startközpontban várakozott az indításra. A PSLV-XL rakéta összeszerelését már augusztusban elkezdték az indiai szakemberek. A gyors, mindössze 15 hónapos tervezési és összeszerelési fázis látszólag zökkenőmentesen zajlott, azonban egy váratlan probléma lépett fel: az Egyesült Államok szövetségi kormányának 2013-as leállítása. Ekkor minden olyan intézményt bezártak, amit közvetlenül az állam pénzelt, és a NASA is egy ilyen szervezet. Ez azért volt kedvezőtlen az indiaiaknak, mert ISRO követőállomások ide vagy oda, szükségük volt a NASA mélyűri kommunikációs hálózatára (Deep Space Network, itt írtunk róla bővebben) a szondával való kapcsolattartáshoz. Egy ideig ez a bizonytalanság leplét helyezte a Mangalaján indulására, de szeptember végén egy hivatalos NASA-ISRO találkozón megállapodott a két űrügynökség a partnerségben a küldetésről.
A MOM-1 integrálása Bengaluruban. Kép forrása: AFP
Az indításnak eredetileg 2013. október 28-án kellett volna megtörténnie, de ezt november 5-ére halasztották, mert az ISRO követőantennákkal ellátott hajói nem tudtak a kijelölt pozícióikba állni a Csendes-óceánon a kedvezőtlen időjárás miatt. Egy héttel később, 2013. november 5-én, magyar idő szerint délelőtt 10 óra 8 perckor az ISRO küldetésirányítója megadta a végső engedélyt a rakéta felbocsátására, és a 320 tonnás PSLV-XL hordozórakéta megkezdte a világűr felé tartó útját, rakterében az ország és az egész ázsiai kontinens akkori legambíciózusabb űrszondájával. A hajtóműindítás pillanatát követően meglepő gyorsasággal hagyta el a rakéta a startállást, de a repülés összes szakasza rendben zajlott le. A PSLV rakéta negyedik fokozatáról a szonda 10 óra 50 perckor vált le, ezt nem sokkal a napelemszárny és a fő antenna kinyílása követte. Mivel a hordozórakétának nem volt elég teherkapacitása ahhoz, hogy rögtön egy Marsra irányuló pályára állítsa a Mangalajánt, annak saját hajtóműveivel kellett fokozatosan gyorsítania magát.
A rakéta az 1350 kilogrammos szondát egy 264,1 km x 23 903 km keringési pályára állította, a szonda tömegéből 852 kilogrammot tettek ki a cseppfolyós metil-hidrazin és dinitrogén-tetroxid hajtóanyagok. Az első manőverre másnap került sor, és 416 másodpercig tartott, a szonda földtávoli pontját 28 825 kilométerre emelte. A második manőver november 7-én zajlott le, és 570 másodperces üzemidővel 40 186 kilométerre emelték a pályamagasságot. A harmadik manőver már több, mint 700 másodpercen keresztül tartott, és utána a MOM-1 pályájának földtávoli pontja elérte a 71 636 kilométeres magasságot. A negyedik manőverre november 10-én került sor. A tervek szerint 100 000 kilométerre emelték volna a földtávoli pontot (a földközeli pont végig 200-300 kilométer körül maradt), azonban a hajtóművek korai leállása miatt csak 78 000 kilométerre sikerült megemelni a pályamagasságot. Egy gyors helyzetfelmérés után kiderült, hogy az elsődleges és tartalék üzemanyagszelepeket nem lehetett egyszerre üzemeltetni, és ez okozta a korai leállást. Egy nem tervezett vészmanőverre kerítettek sort másnap, 118 000 kilométerre emelve a földtávoli pontot. Később még két sikeres manőverrel elérték a Marsi átviteli pálya sebességét, és a Mangalaján végleg elhagyta a a Föld vonzáskörzetét.
A MOM-1 behelyezése a PSLV-XL orrkúpja alá. Kép forrása: ISRO
Az indítás pillanata. Kép forrása: ISRO
A kalandos pályára állítás és a „mentőakció” után egy viszonylag eseménytelen, pályakorrekciós manőverekkel tarkított út állt a Mangalaján előtt a Marsig. 324 napos utazás után 2014. szeptember 24-én ismét beindították a szonda hajtóműveit, és az 23 percen keresztül fékezte magát. A megérkezés után egy 421 km x 76 993 km elliptikus pályára állt a szonda, és a kezdeti 853 kilogrammnyi hajtóanyagból mindössze 40 kg maradt, ami kétszer annyi volt, mint a 20 kilogrammos tervezett mennyiség a 6 hónapos küldetéshez. A sikeres pályára állással India hivatalosan is az első ország lett, akinek ez sikerült, azt megelőző kudarcok nélkül. Egy ellenőrzés- és tesztsorozat után a Mangalaján megkezdhette a tudományos misszióját a Vörös Bolygó körül, melynek az alábbiak voltak a célkitűzései:
- a bolygó felszínének feltérképezése és kutatása, a topográfiai és morfológiai sajátosságok vizsgálata, és a talajban található ásványok megállapítása,
- a Mars légköri összetételének vizsgálata, különös hangsúlyt fektetve a metánra és szén-dioxidra, mindezt az akkori legmodernebb távérzékelési technikákkal,
- a napszél és az atmoszféra felsőbb rétegeinek kölcsönhatásának kutatása, a légkörből elszökő részecskék mérése.
A tudományos célok mellett azért érdemes megemlíteni, hogy a szonda mindenekelőtt egy technológiai demonstráció volt, és közel sem volt olyan jól felszerelve, mint az akkori NASA-űrszondák. Elsősoron azt szerették volna tesztelni, hogy valóban tudnak-e egy olyan űreszközt építeni, ami képes bolygóközi működésre. A navigáció, meghajtás, kommunikáció és az egyéb szoftveres megoldások is teljesen újak voltak. Mindezek ellenére, a kezdeti hibát figyelmen kívül hagyva egy kiemelkedően sikeres küldetésről beszélhetünk, és a szonda a mai napig működőképes. A felszínt többször is megközelítette, és részletgazdag felvételeket sikerült készítenie róla, de a pályájából adódóan globális képet is képes volt a szonda műszercsomagja adni a Marsról. 2019 szeptemberéig több mint 2 TB tudományos adatot és képet küldött át a földi központokba a Mangalaján, manapság azonban kevésbé aktív az űreszköz az elöregedő fedélzeti rendszerek állapota miatt. Többször elhaladt a Phobos és Deimos holdak mellett is, és azok felszínét is sikerült tanulmányoznia. A tudományos eredmények mellett az ISRO felbecsülhetetlen mennyiségű tapasztalatot gyűjtött a küldetéssel, valamint az emberiség tudását is gyarapította a Vörös Bolygóról. A fő tudományos műszerek egyike egy kamera volt, ennek felvételeiből összegyűjtöttük a legjobbakat:
Az első kép a Marsról.
Nagyfelbontású kép a Valles Marineris kanyonról.
Kép a Marsról.
A Mangala Fossa-grabens.
Az Aurorae Chaos, a Pyrrhae Chaos és a Batoka-kráter.
Kompozit kép az egész bolygóról. Képek forrása: ISRO