チャンドラヤーンプログラム

チャンドラヤーンプログラム

チャンドラヤーナ アビヤーナ
LVM3 M4は2023年7月14日にチャンドラヤーン3号とともに打ち上げられる
プログラム概要
国	インド
組織	インド宇宙研究機関
目的	月の探査
状態	アクティブ
番組の歴史
料金	1,980億ルピー（2億3000万米ドル）[1][2]
間隔	2003年～現在[3]
初飛行	チャンドラヤーン-1、2008年 10 月 22 日。 16年前 ( 2008-10-22 )
最終便	チャンドラヤーン-3、2023年 7 月 14日17ヶ月前 ( 2023-07-14 )
成功例	2
失敗	0
部分的な失敗	1 (チャンドラヤーン 2 )
発射場所	サティシュ・ダワン宇宙センター
車両情報
車種	衛星 無人着陸機 ローバー 推進モジュール
無人車両	チャンドラヤーン軌道衛星 ヴィクラム プラギャン
打ち上げロケット	PSLV LVM3

チャンドラヤーン計画（/ ˌ tʃ ʌ n d r ə ˈ j ɑː n / CHUN -drə- YAHN）（サンスクリット語：Candra「月」、Yāna「乗り物、宇宙船」、発音^ⓘ）^{[4] [5]は、}インド月探査計画としても知られ、インド宇宙研究機関（ISRO）による月探査のための継続的な一連の宇宙ミッションである。この計画には、月周回衛星、衝突装置、軟着陸機、およびローバー宇宙船が組み込まれている。

これまでに3回のミッションが行われ、それぞれ2機の周回機、着陸機、探査車が投入された。2機の周回機は成功したが、チャンドラヤーン2号ミッションの一部であった最初の着陸機と探査車は月面に墜落した。2回目の着陸機と探査車ミッションであるチャンドラヤーン3号は、2023年8月23日に月面着陸に成功した。これによりインドは、月の南極地域に宇宙船を着陸させた初の国となり、ソ連、米国、中国に次いで月面に軟着陸した4番目の国となる。

インドの宇宙計画は、当初は有人宇宙飛行や地球外ミッションのような高度な取り組みを行う意図はなかった。インド初の月への地球外探査ミッションの可能性が探究されるようになったのは、ISROが衛星やPSLVのような軌道打ち上げ機を開発した後の2000年代初頭になってからだった。月面科学ミッションのアイデアは、1999年にインド科学アカデミー（IAS）の会議で初めて提起され、その後2000年にインド宇宙学会（ASI）によって推進された。^{[6]ロボット探査プログラムは、}インドの宇宙飛行士が月面に着陸してさらなる探査を進めるまでの前段階として意図されており、ロボットプログラムは有人着陸後も有人ミッションのサポートとして継続される予定である。^[7]

1999年にインド科学アカデミー、2000年にインド宇宙学会が提案した直後、インド宇宙研究機関（ISRO）とインド国内の有力な科学者や技術者で構成される国家月探査タスクフォース（NLMTF）が設立され、実現可能性調査を実施しました。その後、調査報告書はさまざまな分野の100人の科学者のピアグループによって検討されました。^[6]提案された推奨事項は次のとおりです。

• インド月探査ミッションは、新世紀における惑星探査におけるいくつかの刺激的なミッションを検討している国際科学コミュニティの文脈において重要な意味を持ちます。
• ISRO は、想像力に富んだ特徴を備えた月探査ミッションを開発し、打ち上げるために必要な専門知識を有しており、それは過去のミッションとは異なるものとなるでしょう。したがって、ISRO はプロジェクトの承認と実施を進めるべきです。
• このプロジェクトは、技術的、科学的進歩の他に、国内の基礎科学および工学研究に必要な推進力を与えることになる。このプロジェクトは、若い才能を基礎研究の分野に呼び戻すのに役立つだろう。
• 学界、特に大学の科学者は、このようなプロジェクトに参加することに知的にやりがいを感じるでしょう。この文脈では、科学的な目標は、機会の告知などを通じて、より広範な科学コミュニティからの他の革新的なアイデアを含めるようにさらに洗練される必要があります。

問題は、私たちがそれを買う余裕があるかどうかではなく、それを無視できるかどうかです。

— クリシュナスワミー・カストゥリランガン、チャンドラヤーン 1 号ミッション担当 ISRO 委員長、BBC

2003年8月15日、当時の首相アタル・ビハリ・ヴァジパイは、35億ルピー（4100万米ドル）の費用がかかると見積もられたプロジェクトを発表した。 ^{[8] [9]}同年11月、政府はチャンドラヤーン計画を承認した。この計画は、月面の鉱物学的および化学的マッピングを行う周回衛星で構成される予定だった。^[10]周回衛星のみのミッションの組み立て中に、当時の大統領アブドゥル・カラムがISRO事務所を訪れ、周回衛星だけでは不十分であると助言し、月面に投下できる別の機器を提案した。この助言に従い、科学者らはプロジェクトの設計変更を行い、月面衝突探査機（MIP）と名付けられた衝突探査機を組み込んだ。^[11] MIPは高度100km（62マイル）から投下され、月面の近距離画像を取得し、将来の軟着陸ミッションのためのテレメトリデータを収集し、月面大気の成分を測定する予定だった。^[12]

このプロジェクトでは、インドが深宇宙ネットワークを構築する必要があり、プロジェクト全体の費用は36億ルピー（ 4,200万米ドル）でした。^[13] 2008年10月22日、チャンドラヤーン1号はPSLVロケットで打ち上げられました。^[14]地球への着陸と月周回軌道への投入の後、チャンドラヤーン1号は11月10日に月周回軌道に入り、インドは月を周回した5番目の国になりました。^[15] 4日後の11月14日、月衝突探査機（MIP）が月の南極にあるシャクルトンクレーターの近くに衝突し、インドは月面に到達した5番目の国になりました。^[16] MIPは、月に水が存在することを確認するという最も重要な発見をしました。この発見は、NASAのチャンドラヤーン1号探査機に搭載された月鉱物マッピング装置が2009年9月24日に同じことを確認するまで公表されなかった。 ^[17]このミッションは2年間続く予定だったが、2009年8月28日に探査機との連絡が途絶え、正式にミッションは終了した。^[18]

チャンドラヤーン1号の成功後、42億5千万ルピー（5000万米ドル）相当の後継ミッションがすでに計画されており、2012年の打ち上げが目標とされていた。 ^{[19] [20]}アブドゥル・カラムは、インドと米国が協力してチャンドラヤーン2号ミッションを行うことを提案した。このミッションでは、月の南極付近に軟着陸し、ロボットで表面に侵入して月の水を詳しく調査する。^[21]しかし、チャンドラヤーン2号プロジェクトによる2回目の月探査ミッションについては、2007年にISROとロシア連邦宇宙機関ロスコスモスの間ですでに合意が締結されていた。 ^[22]

協定によれば、ISROはプラギャン探査車の打ち上げ、周回、展開の責任を負い、ロシアのロスコスモスが着陸船を提供することになっていた。^[23] ISROによる探査機の設計は2009年に完了し、^[24]ペイロードも確定し、打ち上げは2013年の予定だった。^{[25]その後、ロシアの}フォボス・グルント・ミッションの失敗により、月着陸船に使用される類似部品に技術的問題があることが明らかになり、ロシアが着陸船の開発を遅らせたため、プロジェクトは行き詰まった。 [ ^26]その後、ロシアは着陸船の質量増加に伴いISROに探査車の質量を減らすよう要求するいくつかの変更を提案した。スケジュールの遅れとロシアのリスク受け入れの要請により、インドはプロジェクト全体を単独で実施しなければならなくなった。^{[27] 2013年に火星への移転時期が到来すると、ISROは使用されていないチャンドラヤーン2号探査機のハードウェアを}火星探査ミッションに転用した。^[28]

ロシアとの合意が崩壊したため、インドは単独で取り残され、着陸機技術の開発を含むプロジェクトの全責任を負うことになった。このため、ISROはチャラケレにチャンドラヤーン2号の月面着陸地点の模造品を作った。そこには直径10メートル（33フィート）、深さ3メートル（9.8フィート）のクレーターがある。この場所は着陸機と探査車の電子機器の試験に使用された。このプロジェクトの費用は60億ルピー（7,000万米ドル）と見積もられており、2018年第1四半期にGSLV MK-IIで打ち上げられる予定だった。^{[29] [30] 2017年後半、インドは日本のJAXAと}、月極地探査ミッション（LUPEX）と呼ばれる別の共同月面探査ミッションの実現可能性調査を行う契約を締結した。この調査では、チャンドラヤーン2号ミッションで軟着陸の技術実証を行う必要があった。^{[31] [32]}

2018年、ISROが宇宙船の設計変更と着陸機の操縦方法の変更を行ったため、ミッションは2度目の遅延に直面した。着陸機は着陸前にさまざまなシステムの性能を評価するために月を周回することになった。これは、着陸機が指定された軌道に到着した後に直接降下するという以前の計画とは対照的だった。着陸機には5つ目のエンジンが追加され、着陸脚の直径が拡大され、2つの推進剤タンクが追加され、電力、構造、熱制御のための追加のサポートシステムも提供された。これにより複合材の質量が大幅に増加し、ISROはGSLV Mk-II機をアップグレードする必要があったが、科学者たちはチャンドラヤーン2号のペイロードを搭載したアップグレードされたMk-IIの試験飛行は危険だと感じたため、より高性能ですでに飛行しているLVM3機が選ばれた。^{[33] [34]}

2019年2月の着陸試験中、着陸機は試験の向きが間違っていたために2本の脚に軽傷を負い、打ち上げは同年第2四半期に予定された。^[35] チャンドラヤーン2号プロジェクトの最終的な費用は約80億ルピー（ 9,400万米ドル）だった。

2019年7月22日、チャンドラヤーン2号はついにLVM3で打ち上げられ、この10年間にミッションを襲ったいくつかの障害に終止符を打った。^[36]軌道上昇操作と最終的な月周回軌道投入を経て、チャンドラヤーン2号は8月20日に月周回軌道に到達した。2019年9月6日、表面への降下中に着陸機が墜落し、着陸機との連絡が途絶えた。委員長のK・シヴァン氏によると、着陸機は表面からわずか2.1km（1.3マイル）の高さまで到達するまでは予想通りに動作していたが、その時点で予定の軌道から外れ始めたという。^[37] 4年後、ISROのS.ソマナス会長は失敗の3つの主な原因を明らかにした。5つのエンジンが搭載されていて推力が高く、時間の経過とともに誤差が蓄積されたこと、着陸機はそれほど速いペースで旋回することは想定されていなかったため、非常に速く旋回できなかったこと、そして最後の理由は、着陸地点が500×500メートルと小さく、着陸機に誤差が生じる余地が少なかったことである。^[38]

チャンドラヤーン2号の失敗から2か月後、3回目のミッションが提案されました。以前のミッションでは、探査機がより大きな科学的ペイロードを運んでいましたが、今回は着陸機とローバーがミッションの主要コンポーネントでした。チャンドラヤーン3号は、 2025年から2026年にかけて計画されていた日本とのパートナーシップ提案であるLUPEXミッションに必要な着陸能力を実証するための再挑戦となるでしょう。 ^[39] ISROは、推進モジュール、着陸機、ローバーを含むチャンドラヤーン3号プロジェクトの初期資金として、政府に7億5千万ルピー（880万米ドル）を要請しました。1年後の2020年11月に打ち上げられる予定でした。 [ 40 ^{] [41]} 2019年12月19日、P・ヴィーラムトゥヴェルがミッションのディレクターに任命されました。^[42]プロジェクトの作業は2020年1月に開始され、K.シヴァンは、打ち上げは2021年初頭に行われ、プロジェクトの総費用は61億5千万ルピー（7,200万米ドル）になる可能性があることを明らかにした。^[43] 3月後半、政府は打ち上げが2021年前半に行われる可能性があることを確認した。^[44]チャンドラヤーン2号の着陸船に以前追加された5番目のエンジンは追加推力をもたらしましたが、チャンドラヤーン3号の設計から削除されました。^[45]チャンドラヤーン2号と同様に、着陸船のテストは、ISROが以前に建設したクレーターのある月のような場所が劣化していたチャラケレで実施される予定でした。同様の大きさ（幅10メートル（33フィート）、深さ3メートル（9.8フィート））のクレーターのある場所を再現するために、合計242万ルピー（2万8,000米ドル）が費やされました。^[46]

2021年初頭に予定されていた打ち上げは、インドでのCOVID-19パンデミックにより2022年に延期された。^[47]パンデミック前に準備が整っていた推進モジュールのテストが開始され、その後着陸船とローバーのテストが行​​われる予定だったが、パンデミックによりプロジェクトが遅れ、暫定的な打ち上げ日が2022年第3四半期に延期された。^[48]着陸脚の強化、機器の改良、故障防止構成、追加テストなどの変更がいくつか行われた結果、打ち上げの新しいスケジュールは2023年第2四半期に変更された。^[49]

2023年5月、宇宙船はURラオ衛星センターでペイロードの組み立ての最終段階にあり、打ち上げは7月の第1週または第2週を予定している。^[50]

2023年7月14日、チャンドラヤーン3号がLVM3で打ち上げられ、2023年8月5日に月の重力圏に投入された。 ^[51] 2023年8月23日、着陸船ヴィクラムが月の南極地域への軟着陸に成功し、同地域での人類初の軟着陸を達成した。インドは、ソ連、米国、中国に次いで月面に軟着陸した4番目の国となった。^[52]着陸後すぐに、ローバープラギャンがランプを降りて8メートル（26フィート）走行し、インドはソ連と中国に次いで月面でロボットローバーを運用する3番目の国となった。^[53]

チャンドラヤーン計画は、衝突機である月衝突探査機（MIP）、周回衛星チャンドラヤーン1号と2号、着陸機ヴィクラム、探査車プラグヤーンなどのロボット探査機で構成されています。

月面衝突探査機（MIP）の重量は35kg（77ポンド）、想定動作時間は25分でした。将来の軟着陸ミッションの技術認定に使用される高度データを記録するためのレーダー高度計、月面の近距離写真を撮るためのビデオ画像システム、月の希薄な大気を研究するための質量分析計を搭載していました。 ^[54] 2008年11月12日、MIPは軌道船から分離し、月の南極のシャクルトンクレーターの近くに衝突しました。^[16]降下中、探査機のチャンドラ高度組成探査機（CHACE）は水の存在を検出しました。^[17]

2008年10月22日にPSLV-XLで打ち上げられたチャンドラヤーン1号は、月衝突探査機とともに1,380kg（3,042ポンド）の太陽電池式直方体軌道衛星であった。昼間は片面太陽電池アレイで電力を供給され、夜間はリチウムイオン電池でサポートされた。宇宙船の姿勢は、2つのスターセンサー、ジャイロスコープ、4つのリアクションホイールを使用した3軸安定化方式で制御された。科学データの送信はXバンド周波数で行われ、テレメトリ追跡はSバンド周波数で行われた。これらのデータを保存するために、2つのソリッドステートレコーダー（SSR）が使用され、SSR-1は科学データ専用の32GBの容量を持ち、SSR-2は残りの科学データと姿勢情報用に8GBの容量を持っていた。搭載されたアメリカの科学ペイロードであるムーン鉱物マッピング装置は、10GBの容量の独自のSSRを持っていた。^[55]

2008年11月8日、探査機と衝突機の複合機は月の重力圏に入った。軌道縮小操作の後、高度100kmの楕円極軌道に到達し、そこで11個の科学観測機器のうち2個、空間分解能5mの地形マッピングカメラ（TMC） ^[56]と放射線量モニター（RADOM）が稼働を開始した。^{[15] [57]} MIPの展開後、残りの9個の科学機器が稼働を開始した。^[58]

2008年11月25日、月周回軌道に入ってからわずか2週間後、月と太陽から同量の熱（アルベドによる）を受けた探査機の温度は50℃（122℉）まで上昇した。温度を下げ、搭載機器の損傷を避けるために、機体を20度回転させたり、ミッションコンピュータをシャットダウンしたり、軌道を200km（120マイル）まで上げたりするなどの努力が行われた。^[59] 1年後、過熱問題により機体の方向を維持する星センサーが損傷し、ミッションは終了した。その後、一時的な対策としてジャイロスコープの助けを借りてかろうじて方向を維持したが、2009年8月28日に通信が途絶え、予定期間より1年早くミッションは終了した。しかし、ミッションは予定された運用の95％が成功したと分析された。^{[60] [61]}

チャンドラヤーン2号は、同計画の2番目のミッションであり、周回衛星、着陸機、ローバーで構成されていた。チャンドラヤーン1号周回衛星の故障後、チャンドラヤーン2号周回衛星により、ISROは最新のカメラや機器を使用して科学調査を行うことができた。このミッションの主な目的は、月面に軟着陸してローバーを操作し、月面、外気圏、鉱物、水氷を調査することだった。^{[62] [63]}チャンドラヤーン2号複合機（周回衛星、着陸機、ローバー）の総重量は3,850 kg（8,490ポンド）であったが、周回衛星のみの重量は2,379 kg（5,245ポンド）であった。地形マッピングカメラ2（TMC-2）とチャンドラヤーン2号大気組成探査機2（ChACE-2）は、それぞれチャンドラヤーン1号探査機と月衝突探査機に搭載された地形マッピングカメラ（TMC）とチャンドラの大気組成探査機（CHACE）のアップグレード版である。^[64]

チャンドラヤーン2号は2019年7月14日に打ち上げられ^[36]、2019年8月20日に月周回軌道に到達した。^[65] 5回の軌道縮小操作の後、複合機は127km×119km（79マイル×74マイル）のほぼ円軌道に到達し^[66] 、 2019年9月2日にヴィクラムが分離された。^[67]ヴィクラムの不時着により、この探査機はミッションの唯一の成功した構成要素となり、新たなミッション期間は1年から7年半に延長された。当時の探査機高解像度カメラ（OHRC）は、空間解像度25cm（9.8インチ）で、チャンドラヤーン1号探査機の1m（3フィート3インチ）の4倍であり、月周回軌道上で最も先進的なカメラであり続けた。この探査機は現在、チャンドラヤーン1号探査機によって以前に発見された溶岩洞と洞窟を調査している。^{[68] [69]}

チャンドラヤーン2号の探査機がすでに運用されており、着陸能力を実証する必要があったため、チャンドラヤーン3号の探査機は単一のペイロードのみを搭載し、その主な目的はヴィクラムを月へ運ぶための推進モジュールとして機能した。分光偏光測定装置（SHAPE）は、地球の大気を遠くから研究するために開発され、同様の技術を採用している太陽系外惑星の大気の研究に役立つだろう。 ^[70]チャンドラヤーン3号は、2023年7月14日にLVM3に搭載されて打ち上げられ^[71]、2023年8月16日に、複合機は113 km × 157 km（70マイル × 98マイル）の最終月軌道に到達した。^[72]翌日、探査機は着陸機から分離し、SHAPEとの独立した運用を開始した。^[73]チャンドラヤーン3号の推進モジュール（PM）としても知られるこの探査機は、月周回軌道から地球周回軌道へと移動された。^[74]当初の計画では探査機のミッション寿命中にSHAPEを約3か月間運用することになっていたが、LVM3による精密な低地球軌道投入と最適な地球/月面燃焼操作の結果、月周回軌道での1か月以上の運用後も探査機に100kg（220ポンド）以上の燃料が利用可能となった。この利用可能な燃料は、将来の月探査ミッションのための追加情報を導き出し、サンプルリターンミッションのミッション運用戦略を実証するために使用すると決定された。地球観測のためにSHAPEペイロードを継続するために、探査機を適切な地球軌道に再周回させることが決定された。このミッション計画は、探査機が月面に衝突したり、高度36000km以下の地球静止軌道帯に突入したりすることを防ぐなどの衝突回避を考慮して策定された。推定燃料供給量と静止軌道宇宙船の安全性を考慮して、最適な地球帰還軌道は2023年10月に設計された。^[74]このミッションは2024年8月22日まで運用された。^[75]

着陸機はヴィクラムと名付けられ、内部に搭載されたプラギャンと名付けられた27kg (60lb)のローバーを含めて重量は1,471kg (3,243lb)であった。 ^[76] ヴィクラムには姿勢制御用の58N (13lb _f )のスラスタが8基と、ISROの400N (90lb _f )の液体アポジモーターから派生した800N (180lb f)の液体メインエンジンが_{5基搭載されており}^[77]、最大12°の斜面にも安全に着陸できるように設計された。^[78]月の地震活動を調査し、月の地下温度を測定し、月の表面プラズマの密度と変化を測定する（ラングミュアプローブを使用）ための4つのペイロードを搭載していた。

2回の軌道離脱操作の後、ヴィクラムは95km×119km（59マイル×74マイル）の最終軌道に到達し、その後、2019年9月7日に動力降下段階が始まりました。降下と着陸の間、搭載コンピューターは着陸機を完全に制御していました。^[79]最初の降下と重要なブレーキ手順は意図したとおりに進みましたが、高度2.1km（1.3マイル）に達すると、着陸機は逸脱し始め、その後の不時着後にミッションコントロールと連絡が取れなくなりました。^[80]分析の結果、メインエンジンの推力が通常よりも高く、時間の経過とともに誤差が蓄積され、搭載コンピューターの安全上の制約により姿勢を変更できる最大速度に制限があったため、着陸機はそれほど速いペースで姿勢を変更できないことが判明しました。メインエンジンの粗いスロットル、ミッションの残り時間の計算エラー、着陸地点が500 x 500 mと小さかったことも失敗の原因とされた。^{[81] [82]}

チャンドラヤーン3号のヴィクラム着陸機は、前身機の不時着後、大きな変更を受けた。^{[83] [84]}中央に搭載された5基目のエンジンには機能がなく、以前は800 N (180 lb _f )の推力を発生し、旋回速度変更機能を備えていた5基のメインエンジンが現在では4基になっている。これにより、着陸機は降下の全段階で姿勢と推力を制御できるようになった。姿勢修正率もチャンドラヤーン2号の10°/秒からチャンドラヤーン3号では25°/秒に増加した。レーザードップラー速度計 (LDV)が追加され、3方向すべての姿勢測定が可能になった。^{[85] [84]}衝突脚はチャンドラヤーン2号に比べて大きく頑丈になった。チャンドラヤーン2号に搭載されたOHRCにより、ミッションでは着陸地点を10 km ² (3.9 sq mi) に拡大することができた。着陸機はヘリコプター落下試験を含むいくつかの試験を受け、構造的剛性の向上に役立った。降下および着陸中に故障が発生した場合に備えて、着陸機の生存率を向上させるために複数の緊急時対応システムが追加されました。着陸地域は前回のミッションから変更されていませんが、^[86]新しい着陸地点の面積は以前の500 m × 500 m (1,600 ft × 1,600 ft) から 4 km × 2.5 km (2.5 mi × 1.6 mi) に拡大されました。新しい「故障ベース」アプローチにおけるその他の主な変更点には、5番目のエンジンの削除、燃料容量の増加、垂直速度成分の増加、およびその他のソフトウェアの変更が含まれます。^[87]

2023年8月23日、着陸機は軌道離脱噴射により軌道を25km×134km（16マイル×83マイル）に縮小していたが^[88]、高度30km（19マイル）のペリセレン付近に到達した後、4基のエンジンすべてを使用して降下を開始した。およそ11分間の動力降下の後、着陸機は7.5km（4.7マイル）の高度を10秒間維持し、その後、最終的な垂直降下段階のために姿勢を垂直に変更した。次に、4基のエンジンのうち2基を使用して降下速度を150m（490フィート）まで減速し、約30秒間2回ホバリングした後、選択した最適な地点に着陸した。^[89]

2023年9月3日、 ISROはヴィクラムをスリープモードにする前に、エンジンを点火して月面でホップを実施し、垂直方向と水平方向に40cm（16インチ）移動させてから再び着陸した。ホップ実験はISROが実施した最も重要なテストであることが判明し、そのデータは同プログラムの将来のサンプルリターンミッションに役立つものとなった。ISROはまた、地球に先駆けて地球外表面で初の垂直離着陸を実施したというユニークな記録も達成した。これは再利用可能技術実証プログラムの一環として実施される予定だった。^{[90] [91] [92]}

プラギャンと名付けられたローバーは、着陸地点付近の元素組成とその存在量を決定するために使用される2つの科学的ペイロードを運んだ。^[64]毎秒1センチメートル（0.39インチ/秒）の速度で移動するように設計されており、寿命中に最大500メートル（1,600フィート）移動することができる。着陸機とローバーは両方とも、放射性同位元素加熱装置（RHU）を持たず、動作を太陽エネルギーに完全に依存していたため、月の1日間の動作が想定されていた。^{[93]チャンドラヤーン2号のプラギャンは、運搬船}ヴィクラムの不時着後、動作不能となった。

着陸機とは異なり、プラギャン探査車には、レゴリスに刻み込まれる左右の車輪のそれぞれにISROのロゴとインドの国章を入れ替えた以外は変更はなかった。科学的目的も前回のミッションから変更されていない。2023年8月23日、軟着陸から数時間後、プラギャンが着陸して表面での作業を開始するためのランプが展開された。^[94]数日後、機器の電源がオンになり、探査車は表面を8メートル（26フィート）移動し、ミッションの主な目的を達成した。^[95] 2023年9月3日、月の夜が近づくと、探査車はシャットダウンされ、「スリープモード」になった。

チャンドラヤーン計画は、特に月の水の発見により、大成功を収めたとみなされている。^[17] 25cm（9.8インチ）の空間解像度を備えたこれまでで最も先進的な月面カメラであるオービター高解像度カメラ（OHRC）のおかげで、科学データと高解像度画像を提供し続けており、現在チャンドラヤーン2号の周回衛星に搭載されている。^[68]チャンドラヤーン1号は予定期間の1年前に連絡が取れなくなったが、チャンドラヤーン2号の周回衛星は軌道上から研究を進めており、2026年まで運用される予定である。^[69]チャンドラヤーン3号の最初の軟着陸と現地科学ミッションでは、月の南極地域で最初の実験が行われ、将来の有人月面基地の可能性を秘めた地域の理解に貢献した。^[96]

月の水の存在は、前世紀以来、常に激しい議論の的となってきた。月の水に関する最初の研究は1961年に実施され、コールドトラップの密度が高い極地では、赤道地域よりも月の水氷の可能性が高いことが明らかになった。^[97]アポロ計画中に赤道地域から持ち帰られたサンプルは決定的な証拠を提供できなかったため、月の極地の研究の必要性が強調された。月極地へのミッションは行われておらず、極地には水氷が存在すると推測されていたため、月面衝突探査機の衝突地点は月の南極に選ばれ、月の大気中に水氷が存在するという確固たる証拠を探すこととなった。^[6]

チャンドラ高度組成計（ChACE）は、チャンドラヤーン1号の月面衝突探査機（MIP）に搭載された3つの科学機器のうちの1つでした。これは、質量分析法によって希薄な月の外気圏の組成を研究するために開発された質量分析計でした。2008年11月12日、MIPはチャンドラヤーン1号探査機から分離し、表面への降下を開始し、その際に原子質量単位18の分子、つまり水の存在を明らかに検出しました。イオン化された水分子（H2O⁺
）とそのフラグメント（ H ⁺やOHなど）⁺
イオン）がChACEによって検出された。3か月後、チャンドラヤーン1号探査機に搭載された画像分光計である月鉱物マッピング装置（M3 ^）も水の存在を検出した。月の反射スペクトルを観測しながら、1.0〜2.5μmの波長領域にある水氷の吸収特性を観測した。反射光を受け取った影の領域が研究対象に選ばれ、水氷は極地付近で発見された。^[98]

ChACE プロファイルは、南緯 20 度から両極にかけて水分子の濃度が着実に上昇していることを示していますが、南緯 60 ～ 70 度でピークに達し、その後は下降しています。南緯 43.1 度から始まる M ³プロファイルを重ねると、記録の補完的な性質が示され、南極近くに月の水が存在するという二重の証拠が確認されます。ただし、ChACE のすべてのスペクトルで水が検出され、プロファイルで着実な上昇も下降も一定レベルも示されていないという事実と相まって、地球からの水の汚染が原因である可能性があります。懸念をさらに深めているのは、M ³のプロファイルが南極に向かって着実に増加しているのに対し、南緯 70 度を超えると下降した ChACE とは異なり、懸念を強めている点です。 ^{[99]しかしインドの数学者}ラマイエンガー・スリダランによると、もし水氷が昇華による源として作用するならば、それは支配的な超高真空状態では温度に強く依存するであろうから、測定段階で新たな源がない場合、ChACEによって測定される濃度の増減はM3が氷の形で検出したものを犠牲にして起こるはずである^。つまり、記録されたピーク測定値は多くの水氷源の存在によるものであり、減少はそのような源の減少によるものである可能性があり、M3が表面上の水氷源をマッピングした一方で、MIPはこれらの源から生成された蒸気を検出し、互いに補完し合っている可能性がある^。 [ ^100]

チャンドラヤーン1号のミッションは当初の2年間の予定より1年早く終了したが、搭載機器が310日間にわたって記録したデータは、10年経っても非常に役立った。2018年、M3から得られたデータは、^ハワイ大学の科学者、シュアイ・リー博士と彼のチームによって、極地の暗いクレーターにある月の水を調査するために使用された。データは断片的で暗いクレーターでの作業は困難だったため、彼らはクレーターの壁で跳ね返った太陽光の痕跡を使用し、スペクトルデータを分析して、水氷の存在を示す近赤外線の3つの特定の波長（1.0〜2.5μmの範囲）が吸収される場所を見つけた。彼らは、彼らの調査結果が機器のランダムな異常やエラーの影響を受けないようにするために、徹底した統計分析を行った。「これは、月の最上層表面（いわゆる光学表面）に実際に真の氷が存在するという最も説得力のある証拠だと考えています」とリー氏は結果について述べた。^{[101] [102]}

月面の地形の地図作成と研究は、チャンドラヤーン1号の主な科学的目的であった。月面の最初の画像は、ミッションの周回衛星に搭載された地形地図カメラ（TMC）によって取得された。5m（16フィート）の解像度とパンクロマティックバンドの40km（25マイル）の走査幅を持つCMOSカメラは、2008年10月29日（地球の軌道内）に起動され、月を3,000回周回する間に70,000枚以上の画像を撮影した。^[103]当時の他の科学ミッションの解像度は通常100m（330フィート）であったが、TMCの画像の多くは5m（16フィート）の鮮明な解像度を備えており、月の詳細な地図を作成することができた。^[104]

月面のリッレと溶岩洞窟の地図作成中に、TMCは赤道近く（具体的には、月の赤道上のリマ・ガリラエというリッレの北、大洋）に大きな溶岩洞窟を発見した。この洞窟は長さ約2km（1.2マイル）、幅360m（1,180フィート）あった。月の溶岩洞窟は、宇宙放射線、太陽放射線、隕石、微小隕石、衝突による噴出物から自然と守ってくれるため、将来の有人基地の居住地として有望視されている。また、月面の極端な温度変化からも遮断されている。^[105]

着陸

  意図的なハードランディング
  ソフトランディング成功
  失敗した軟着陸

軟着陸とロービングの実証が成功したことで、このプログラムは次の段階に移行し、より大きな科学的ペイロードを搭載したローバーを送り込んで現地でのサンプル分析を行うことになりました。月極探査ミッション（LUPEX）と呼ばれるミッションは、2028年から29年の間に打ち上げられる予定です。^[109] インドはこのミッションで日本と協力しています。これは、月極付近での着陸ローバーミッションで、収集された月面物質の現地でのサンプル採取と分析を行い、^{[110] [111]}月の夜間生存技術を実証します。^{[112] [113]}

チャンドラヤーン4号は、インド宇宙研究機関（ISRO）が計画している月 サンプルリターンミッションであり、チャンドラヤーン計画の4番目のミッションとなります。このミッションは、トランスファーモジュール（TM）、ランダーモジュール（LM）、アセンダーモジュール（AM）、再突入モジュール（RM）の4つのモジュールで構成されています。計画されているミッション寿命は1月の日数で、着陸地点はチャンドラヤーン3号のランダーの着陸地点である シブシャクティ駅の近くです。

2024年8月20日、インド宇宙研究機関（ISRO）のS・ソムナート会長はチャンドラヤーン5号の計画を発表した。^[114]

この基礎の上に、チャンドラヤーン5号やチャンドラヤーン6号などの後続のミッションでは、居住地の開発の可能性を含め、月面での長期滞在の可能性を探ります。各飛行は、アルテミス協定に署名したすべての国の協力を得て、インドの月探査能力を徐々に拡大することを目指しています。^[115] ISROのS・ソマナス会長はインタビューで、インドは自国の有人ミッションが行われるまでロボット月探査機を送り続け、その後もロボットプログラムを継続すると述べました。^[116]

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  チャンドラヤーン 1 号によるアーランジャー クレーターのミニSAR レーダー画像。
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  月面衝突探査機が月の南極地域にあるシャクルトンクレーターの外縁付近に硬着陸する前に撮影した画像。
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  2019年8月21日、チャンドラヤーン2号のLI4（着陸機イメージャー4）カメラで撮影した月の裏側。
• 月周回軌道投入中にチャンドラヤーン3号から見た月。

• 月へのミッションのリスト
• インドの火星探査ミッション
• インドの有人宇宙飛行計画
• アルテミス計画 – NASA主導の月探査計画
• ルナ・グロブ – ロシア連邦宇宙局による月探査プログラム
• 中国の月探査計画