Recuperare gravitațională și laborator interior

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare
GRAIL
Emblema misiunii
GRAIL - GRAIL-logo-sm.png
Date despre misiune
Operator NASA
Destinaţie luna
Rezultat Încheiat
Vector Delta II
Lansa 10 septembrie 2011 13:08 UTC [1]
Locul lansării Stația Forțelor Aeriene Cape Canaveral
Durată Martie 2012 - decembrie 2012
Proprietatea navei spațiale
Constructor Lockheed Martin Space Systems
Site-ul oficial
Programul de descoperire
Misiunea anterioară Următoarea misiune
Kepler InSight

Laboratorul de recuperare a gravitației și interior este o misiune NASA în cadrul programului Discovery care a folosit instrumente pentru a măsura câmpul gravitațional al Lunii pentru a determina structura sa internă.

Misiunea a fost gestionată de Jet Propulsion Laboratory și a constat din 2 sonde spațiale , numite Ebb și Flow , cu dimensiuni comparabile cu cele ale unei mașini de spălat comune care funcționau în tandem. Tehnica de cartografiere a gravitației a fost similară cu cea deja utilizată în misiunea Gravity Recovery and Climate Experiment ( GRACE ). În practică, dacă au zburat peste zone cu o greutate mai mare sau mai mică, determinate atât de prezența elementelor topografice precum munții sau craterele, cât și de masele situate sub suprafață, s-au apropiat sau s-au îndepărtat unul de celălalt, decodificând aceste semnale pe o hartă a câmpului gravitațional al lunii. [2]

Lansarea celor două sonde mici care alcătuiesc GRAIL a avut loc la 10 septembrie 2011 [1] printr-o rachetă Delta II . Au făcut o călătorie similară, fiecare independent, cu o durată de 3 sau 4 luni care i-a condus la intrarea pe orbita lunară la sfârșitul anului 2011. Cele două sonde erau poziționate pe aceeași orbită, polară și aproape circulară, 50 km deasupra suprafeței lunare la o distanță variabilă de 65 km sau mai mult 200 km unul de altul, cu sonda GRAIL-B precedând GRAIL-A . [3] [4]

Faza științifică a misiunii a durat 90 de zile. La sfârșitul misiunii a existat o perioadă de 5 zile în care sondele au fost așezate pe o orbită care le-a condus la impactul pe 17 decembrie 2012 cu suprafața lunară a polului nord . [5]

Reprezentarea celor două sonde Ebb și Flow

Prezentare generală

Maria Zuber de la Massachusetts Institute of Technology este cercetătorul principal al proiectului Graal. Laboratorul de propulsie cu jet al NASA a gestionat proiectul de la 8.11.2011 cu un cost total de 496 milioane USD. [6] Înainte de lansarea sondei, a fost organizată o mică competiție între școlari pentru a alege numele Graalului A și B. Au participat aproximativ 900 de săli de clasă din 45 de state, din Puerto Rico până în districtul Columbia. Numele câștigătoare, Ebb și Flow , au fost sugerate de 4 elevi de la Școala Elementară Emily Dickinson din Montana . [7] [8]

Obiective

Navă spațială

Instrumente la bord

Harta gravitației lunii creată de GRAIL
  • K a band Lunar Gravity Ranging System (LGRS), derivă din instrumentul Gravity Recovery și Climate Experiment . 90% din software a fost reutilizat pentru GRAIL. [9]
  • Baliză radio științifică (RSB)
  • Cunoașterea lunară dobândită de elevii de gimnaziu (MoonKAM). [10] Fiecare sistem MoonKAM (unul pe sondă) constă dintr-un controler video digital și patru corpuri de cameră. [11] Faceți clic aici pentru a vedea albumul foto realizat de MoonKAM în timpul orbitelor lunare.

Propulsie

Fiecare navă spațială a fost echipată cu o propulsie capabilă să producă 22N de forță. [12] Fiecare sondă a fost alimentată cu 103,5 kg de hidrazină pentru a fi folosită de rachete și de motorul principal pentru a permite navei spațiale să intre pe orbita lunară și să treacă în faza științifică a misiunii sale. Subsistemul de propulsie, pe de altă parte, consta dintr-un rezervor principal și un rezervor He re-presurizat care a fost activat la scurt timp după ce sateliții au intrat pe orbita lunară. [13]

Profilul misiunii

Faza de tranzit

Tranzitul Pământ-Lună al GRAIL-

Spre deosebire de misiunile Programului Apollo , care au durat trei zile pentru a ajunge pe Lună, GRAIL a efectuat o croazieră trans-lunară cu putere redusă de trei până la patru luni, care a dus-o cu mult dincolo de orbita Lunii, trecând aproape de punct. Sistemul Soare-Pământ, înainte de a intra pe orbita lunară. Această traiectorie extinsă și complicată a permis misiunii să reducă consumul de combustibil, să protejeze instrumentele și să reducă viteza navei spațiale care se apropie. [14] [15] Toleranțele foarte strânse din planul de zbor au lăsat puțin loc pentru posibile corecții ale erorilor de traiectorie în călătoria de apropiere. [16]

Etapa științifică

Misiunea a fost împărțită în trei sub-misiuni lungi de 27,3 zile cu cicluri de cartografiere de 8 ore pe zi, în timp ce restul a fost utilizat pentru transmiterea datelor și faza fotografică a MoonKam. [17] [18] Tehnica de cartografiere a gravitației este similară cu cea utilizată de Gravity Recovery and Climate Experiment (GRACE), iar navele spațiale se bazează pe XSS-11 . [19]

Rezultatele misiunii

  • Cercetătorii au obținut o perspectivă valoroasă asupra compoziției interne a satelitului, constatând că acesta conține aproximativ același procent de aluminiu ca Pământul. [20]
  • Cele mai recente estimări făcute arată că scoarța lunară este mai subțire decât se credea anterior, având o medie de 32-34 km față de cei 45 km anteriori.
  • Au fost găsite canale de magmă răcite, până la 500 km, care trec prin Lună din interior până la suprafața scoarței. Potrivit cercetătorilor, acestea datează din fazele timpurii ale expansiunii Lunii, când corpul fierbinte a început să se extindă spre exterior și apoi s-a contractat și s-a răcit.

Faza terminală

Această simulare arată ultimele trei orbite ale satelitului și locul impactului.

La sfârșitul fazei operaționale, sondele au fost reprogramate pentru a efectua o orbită care le-a determinat să afecteze suprafața lunară pe 17 decembrie 2012. [21] [22] [23] [24] [25]

Ambele nave spațiale s-au prăbușit într-un munte lunar fără nume între craterul Filolao și Mouchez la coordonatele lunare 75,62 N, 26,63 W. Sonda spațială Ebb s-a prăbușit mai întâi, urmată câteva minute mai târziu de Flow. Fiecare călătorea în momentele anterioare impactului la 3760 mph. Un ultim experiment a fost realizat în timpul fazelor terminale ale misiunii. Principalele motoare de la bord au fost activate pentru a epuiza ultimele rezerve de combustibil, iar datele obținute vor fi utilizate de ingineri pentru a îmbunătăți prognoza necesităților de combustibil pentru misiunile viitoare. [26] NASA a anunțat că craterul de impact va fi numit după prima femeie americană din spațiu, Sally Ride . [27]

Notă

  1. ^ A b (EN) NASA lansează misiunea de a studia luna de la crustă la miez , pe nasa.gov. Adus la 12 septembrie 2011 .
  2. ^ Sondele GRAIL s-au prăbușit pe Lună la 6.000 km / h (video) .
  3. ^ (EN) Mission Design , pe solarsystem.nasa.gov. Adus la 23 august 2011 (arhivat din original la 3 octombrie 2011) .
  4. ^ (EN) Spacecraft & Payload , pe solarsystem.nasa.gov. Adus la 23 august 2011 .
  5. ^ (EN) MIT Mission Design , pe moon.mit.edu. Adus la 23 august 2011 .
  6. ^ Marcia Dunn, AP Aerospace Writer, NASA Spacecraft Begins 5-Year Trip to Jupiter , în Yahoo News , vineri, 5 august 2011. Accesat la 7 septembrie 2011 .
  7. ^ Washington Post, 17 decembrie 2012 .
  8. ^ Despre GRAIL , la moon.mit.edu , Massachusetts Institute of Technology . Adus pe 12 martie 2011 .
  9. ^ GRAIL: Operațiuni de misiune și procesarea datelor , pe moon.mit.edu , MIT . Adus pe 14 decembrie 2012 (depus de „url original 5 martie 2012).
  10. ^ Despre GRAIL MoonKAM , pe grailmoonkam.com , Sally Ride Science, 2010. Accesat la 15 aprilie 2010 (arhivat din original la 27 aprilie 2010) .
  11. ^ GRAIL Launch Press Kit ( PDF ), la solarsystem.nasa.gov , NASA . Accesat 31 august 2011.
  12. ^ Nave spațiale și sarcină utilă , la moon.mit.edu , MIT .
  13. ^ GRAIL (Gravity Recovery and Interior Laboratory) [ link rupt ] .
  14. ^ GRAIL: Prezentare generală a misiunii , pe moon.mit.edu , MIT . Adus la 10 septembrie 2011 .
  15. ^ Mission Design , la solarsystem.nasa.gov , NASA . Adus la 10 septembrie 2011 (arhivat din original la 3 octombrie 2011) .
  16. ^ Justin Ray, Diagrama ferestrei de lansare GRAIL , în SpaceFlight Now , 17 august 2011. Adus pe 9 septembrie 2011 .
  17. ^ GRAIL: Mission Design , pe moon.mit.edu , MIT .
  18. ^ GRAIL: Mission Design , la moon.mit.edu , Massachusetts Institute of Technology . Adus la 13 aprilie 2011 .
  19. ^ Taylor Dinerman, XSS-11 este răspunsul la căutarea Americii de spațiu cu reacție operațională? , The Space Review , luni, 31 decembrie 2007. Adus 31 august 2011 .
  20. ^ Din misiunea GRAIL noua hartă gravitațională a Lunii - Științele .
  21. ^ NASA GRAIL Twins Complete Their Moon Impact , NASA , 17 decembrie 2012. Adus 26 decembrie 2012 .
  22. ^ Mike Wall, sondele Twin GRAIL pregătite pentru prăbușirea în Moon , MSNBC . Adus la 13 decembrie 2012 .
  23. ^ Mike Wall, Twin NASA Probes to Crash into Moon Săptămâna viitoare , Space.com , 11 decembrie 2012. Adus 13 decembrie 2012 .
  24. ^ Sonda spațială Twin NASA se pregătește să se prăbușească în lună , Phys.Org , 13 decembrie 2012. Adus 13 decembrie 2012 .
  25. ^ Alex Knapp, NASA se pregătește să-și spargă sondele în lună . Forbes , 14 decembrie 2012. Accesat la 13 decembrie 2012 .
  26. ^ NASA Probes Prepare for Mission-Ending Moon Impact - NASA Jet Propulsion Laboratory .
  27. ^ Moon Probes 'Crash Site Numit după Sally Ride | Space.com .

Elemente conexe

Alte proiecte

linkuri externe

Astronautică Portalul astronauticii : accesați intrările Wikipedia care se ocupă de astronautică