Explorator de mediu lunar și mediu de praf
Explorator de mediu lunar și mediu de praf | |
---|---|
Emblema misiunii | |
Imaginea vehiculului | |
Impresia artistului despre LADEE care orbitează Luna | |
Date despre misiune | |
Operator | NASA |
ID NSSDC | [1] 2013-047A [1] |
SCN | 39246 |
Destinaţie | luna |
Satelit de | luna |
Vector | Minotaurul V |
Lansa | 3:27 UTC, 7 septembrie 2013 [2] |
Locul lansării | Facilitatea de zbor Wallops , Virginia |
Durată | 100 de zile (nominale); 9 luni (în așteptare) |
Proprietatea navei spațiale | |
Putere | 295 W [3] |
Masa | 383 kg [3] |
Constructor | Centrul de Cercetare Ames [3] |
Instrumentaţie |
|
Parametrii orbitali | |
Orbită | cvasi- circular lunar [1] |
Perioadă | 113 minute |
Înclinare | ~ 180 |
Excentricitate | ~ 0 |
Site-ul oficial | |
Lunar Atmosphere and Dust Environment Explorer (LADEE) a fost o navă spațială de explorare a Lunii de la NASA , lansată pe 7 septembrie 2013, de la instalația de zbor Wallops din Virginia . [2] Misiunea s-a încheiat pe 17 aprilie 2014 , când sonda a fost aruncată în mod intenționat pe partea îndepărtată a lunii.
Centrul de Cercetare Ames a gestionat proiectarea și producția sondei și a dirijat fazele operaționale ale misiunii. Centrul de zbor spațial Goddard a gestionat lansarea și funcționarea unor senzori la bordul navei spațiale. Misiunea costa un total de $ 280 de milioane de euro. [3]
În timpul fazei nominale a misiunii - așteptată să dureze 100 de zile - LADEE a orbitat pe ecuatorul lunar și și-a folosit instrumentele pentru a aduna informații despre exosfera lunară și praful din apropierea suprafeței Lunii. Instrumentele includeau un detector de praf și două spectrometre . De asemenea, a fost testată o tehnologie experimentală pentru comunicația cu laser între sateliți. [3] [1]
Obiectivele misiunii
Obiectivele misiunii au fost: [3] [5]
- determina densitatea, compoziția și variabilitatea spațială și temporală a atmosferei și a exosferei lunare;
- investigați procesele care stau la baza dinamicii lor și care duc la formarea lor;
- determina fenomenele asociate transportului de praf, crescut de efecte electrostatice si evalueaza efectele acestuia asupra activitatilor umane viitoare pe Luna.
Dezvoltare
Misiunea a fost dezvoltată de Centrul de Cercetare Ames al NASA . În august 2011, a trecut o revizie critică și acest lucru a permis continuarea construcției sondei. [6] În decembrie 2012, faza de asamblare a fost finalizată. [7] Faza de testare înainte de lansare a început cu cele mecanice - care includ teste acustice, verificarea rezistenței la vibrații și șocuri - efectuate la National Technical Systems din California în ianuarie 2013 [8] și s-au încheiat în aprilie următoare la Ames Research Centru unde au fost efectuate testele electromagnetice [9] și termice. [10]
Sonda a fost apoi transportată la locul de lansare, instalația de zbor Wallops din Virginia , atinsă în iulie 2013. [11] În augustul următor s-a finalizat echilibrarea sondei, care a fost alimentată cu propulsor și încărcată pe racheta Minotaur. V care ar trebui duceți-l în spațiu, [12] gata pentru fereastra de lansare care se deschide pe 6 septembrie. [13]
Caracteristici tehnice
Corpul sondei avea o formă cilindrică , cu un diametru de 1,85 metri și o înălțime de 2,37 metri în compozit de carbon , bazat pe autobuzul de navă spațială comună modulară ( autobuzul comun ). [14] La momentul lansării, greutatea sondei era de 383 kg, în timp ce uscată era de 248,2 kg. [3]
Sonda a fost propulsat de un lichid motor racheta bi-propulsor (specific, combustibilul era monomethylhydrazine , în timp ce comburantul a fost formată dintr - un amestec de oxigen și azot ), capabil să genereze o forță de 455 Nr. Satelitul a fost stabilizat pe trei axe, prin utilizarea roților de reacție și a unei unități de măsurare inerțiale ; un senzor solar și doi senzori de stea au fost folosiți pentru a determina atitudinea. În plus, existau 4 motoare de 22 N utilizabile pentru controlul atitudinii și, mai ales, pentru desaturarea roților de reacție atunci când este necesar. [3]
Satelitul a fost alimentat de treizeci de panouri fotovoltaice montate pe suprafața laterală externă a corpului sondei, capabile să ofere o putere de 295 W. Sistemul electric a fost completat de un acumulator litiu-ion , cu o capacitate de 28 Ah și un potențial de 28 volți . Pentru comunicațiile cu Pământul, pe lângă Lunar Laser Com Demo (un demonstrator de tehnologie pentru comunicația laser între sateliți), sonda a fost echipată cu o antenă cu câștig mediu și o antenă omnidirecțională. [3]
Instrumente științifice
LADEE a fost echipat cu trei instrumente științifice:
- Spectrometru de masă neutru (NMS): spectrometru de masă care a efectuat măsurători in situ ale particulelor care alcătuiesc exosfera lunară. Folosind un analizor cvadrupolic a fost capabil să detecteze prezența metanului , a sulfului , a oxigenului , a siliciului , a criptonului , a xenonului , a fierului , a aluminiului , a titanului , a magneziului , a hidroxilului , a apei [1] și a oricărei alte specii chimice cu o masă cuprinsă între 2 și 150 unități de masă atomică . [3] Instrumentul s-a născut ca o reelaborare a analizei probelor la Marte (SAM) a Laboratorului de Știință Marte ( Curiozitate ). [3]
- Spectrometru cu lumină vizibilă și ultravioletă (UVS): un al doilea spectrometru care funcționează la lungimi de undă între 230 × 10810 nm , [3] sau în vizibil și în ultraviolet , care au analizat compoziția prafului suspendat în atmosfera lunară, în căutarea aluminiului, calciului , fierului, potasiului , litiului , sodiului , siliciului, tritiului , bariului , magneziu, apă ionizată și oxigen. [1] Instrumentul a fost compus din două telescoape : unul a urmat mișcarea solară și a analizat, în special, răsăriturile și apusurile de soare, înregistrând decolorarea soarelui datorită prafului suspendat în atmosferă și în exosfera lunară; cealaltă a fost orientată spre terminator sau spre prânz local și, în timpul fiecărei observații, a fost îndreptată la 20 km deasupra limbusului lunar și apoi rotită până când suprafața a fost în câmpul său vizual. [3] UVS apare dintr-o reechilibrare a instrumentului similar la bordul LCROSS . [3]
- Lunar Dust EXperiment (LDEX): un senzor capabil să detecteze impactul particulelor de praf suspendate în exosferă, cu o dimensiune de 0,3 μm sau mai mare. [1] LDEX moștenește tehnologia dezvoltată pentru instrumente similare care zboară la bordul misiunilor HEOS 2, Galileo , Ulysses și Cassini . [3]
LADEE a fost, de asemenea, utilizat pentru a testa un sistem de comunicații optice și, prin urmare, a fost echipat cu Lunar Laser Com Demo (LLCD), [1] care a folosit un laser pentru a primi și transmite date către trei stații terestre. Aceasta a testat tehnologia pe care NASA intenționează să o utilizeze în satelitul Laser Communication Relay Demonstration (LCDR), programat să fie lansat în 2017. [15] [16]
Prezentare generală a misiunii
Lansa
Lansarea Lunar Atmosphere and Dust Environment Explorer a avut loc la 3:27 UTC pe 7 septembrie 2013 (corespunzând la 23:27 pe 6 septembrie), [2] la bordul transportatorului Minotaur V , la prima lansare, produs de Orbital Sciences Corp. Minotaurul V este o rachetă cu combustibil solid în cinci etape, derivată din Minotaurul IV anterior. Lansarea a fost gestionată de Goddard Space Flight Center și a avut loc de la Wallops Flight Facility , Virginia . [17] LADEE a fost prima misiune spațială adâncă lansată din această locație, [18] aproape de zonele dens populate de pe coasta de est a Statelor Unite ; Lansarea a fost, prin urmare, vizibilă dintr-o zonă extinsă, de la New Hampshire, în nord, până la Carolina, în sud. [17]
Ferestrele de lansare de la facilitatea de zbor Wallops către Lună ar apărea ca intervale scurte de câteva minute în cinci până la șapte zile, care s-ar repeta de aproximativ trei ori pe lună. [19] [20]
Faza de lansare a fost finalizată în aproximativ 22 de minute, cu sonda separată de etapa a cincea a Minotaurului V. Comunicațiile au fost gestionate prin stația Hartebeesthoek din Africa de Sud . [20]
Croazieră
Vectorul a plasat LADEE pe o orbită eliptică geocentrică cu apogeu a 50 r ⊕ și o perioadă de 6,3 zile. Proiectanții au evitat un transfer direct pe Lună și au planificat o strategie de transfer mai puțin costisitoare (în termeni de combustibil). O primă manevră este programată la perigeul acestei prime orbite (indicat ca A1), când o aprindere a motorului principal al sondei va crește apogeul următorului (A2) și perioada orbitală (aducându-l la 8 zile) . O a doua manevră, efectuată la perigeul lui A2, va conduce sonda să parcurgă o orbită cu un apogeu mai mare de aproximativ 60 r ⊕ corespunzător orbitei Lunii (cu o perioadă de 10,4 zile). În cele din urmă, o ultimă manevră la perigeul A3 va aduce sonda pe o orbită hiperbolică în raport cu Luna, care va fi atinsă 5,25 zile mai târziu. [20]
În această fază de aproximativ 30 de zile, funcționalitatea sondei a fost verificată și puterea în exces generată de panourile fotovoltaice a fost utilizată pentru a testa sistemul de comunicații optice, Lunar Laser Com Demo. [20]
Orbita circumlunară
O nouă aprindere a motorului principal a avut loc la două minute după trecerea periseleniului orbitei de transfer; această manevră, care a fost potrivită cu un delta-v de 267 m / s , a adus sonda pe o orbită eliptică selenocentrică , cu o perioadă de două zile. Două manevre succesive, corespunzătoare unui delta-v de 296 m / s și 239 m / s, au circularizat orbita. [20]
Nevoile instrumentelor cereau ca înălțimea periapsisului să fie menținută între 20 și 50 km, în timp ce cea a absidei între 60 și 80 km. Orbita avea o înclinație de 157 °. Inserarea pe orbita lunară a fost urmată de patruzeci de zile de verificare a funcționalității sondei. A urmat o fază științifică nominală de 100 de zile, care a fost prelungită cu încă 22. Au fost avute în vedere diferite tipuri de orbite, pe baza metodelor de achiziție de date ale instrumentelor individuale. [20]
Sfârșitul misiunii
La 11 aprilie 2014, a fost efectuată ultima manevră de corectare a orbitei, prin care sonda a fost deplasată pe o traiectorie care ar fi ținut-o la o distanță de 2 kilometri de suprafața lunară . Nava spațială a suferit apoi o coborâre treptată a orbitei care a condus-o în cele din urmă la impactul asupra feței ascunse pe 17 aprilie 2014, între orele 4:30 și 5:22 UTC. [21] Coborârea altitudinii de zbor a ultimelor orbite a permis achiziționarea de date științifice importante.
Locul impactului a fost identificat în octombrie 2014 în imagini realizate de Lunar Reconnaissance Orbiter . [22]
Principalele rezultate științifice
Găsiți urme de neon în atmosfera Lunii. [23]
Notă
- ^ a b c d e f g ( EN ) Lunar Atmosphere and Dust Environment Explorer (LADEE) , la nssdc.gsfc.nasa.gov , National Space Science Data Center (NSSDC), NASA. Adus pe 21 septembrie 2013 .
- ^ a b c ( EN ) Jonathan Amos, sonda LADEE Moon a NASA se ridică , bbc.co.uk , BBC, 7 septembrie 2013. Accesat la 7 septembrie 2013 .
- ^ a b c d e f g h i j k l m n o ( EN ) Lansare lunară Atmosphere and Dust Environment Explorer (LADEE) - Kit de presă ( PDF ), pe nasa.gov , NASA, august 2013. Accesat 4 septembrie 2013 (arhivat din original la 23 noiembrie 2013) .
- ^ Furtuni lunare .
- ^ NASA Solicitation: Instruments for LADEE Lunar Mission , pe spaceref.com , SpaceRef, 25 martie 2008. Accesat la 30 iulie 2011 .
- ^ (RO) LADEE Project Manager Update pe nasa.gov, NASA, 2 august 2011. Adus pe 6 septembrie 2013.
- ^ (RO) LADEE Project Manager Update pe nasa.gov, NASA, 3 ianuarie 2013. Adus pe 6 septembrie 2013.
- ^ (RO) LADEE Project Manager Update pe nasa.gov, NASA, 5 februarie 2013. Adus pe 6 septembrie 2013.
- ^ (EN) Actualizare manager de proiect LADEE pe nasa.gov, NASA, 22 februarie 2013. Adus pe 6 septembrie 2013.
- ^ (RO) LADEE Project Manager Update pe nasa.gov, NASA, 30 aprilie 2013. Adus pe 6 septembrie 2013.
- ^ (RO) Actualizare manager de proiect LADEE: LADEE Journeys to its Launch Facility pe nasa.gov, NASA, 11 iulie 2013. Adus pe 6 septembrie 2013.
- ^ (RO) LADEE Update: Complet stacked on Minotaur V on nasa.gov, NASA, 27 august 2013. Adus pe 6 septembrie 2013.
- ^ Butler Hine, LADEE Project Manager Update: LADEE Ready for Launch , în NASA.gov , 31 august 2013. Accesat la 3 septembrie 2013 .
- ^ Autobuzul de navă spațială comună modulară este un element modular dezvoltat de NASA pentru a accelera și standardiza dezvoltarea sondelor spațiale low-cost, care implică repropunerea unei arhitecturi standard pentru corpul sondei în sine.
- ^ Set de comunicații laser pentru misiunea lunară , pe esa.int ,ESA , 30 iulie 2013. Accesat la 30 iulie 2013 .
- ^ Primul sistem de comunicații laser integrat de la NASA , gata de lansare , la nasa.gov , NASA , 14 martie 2013. Accesat la 30 iulie 2013 .
- ^ A b (EN) LADEE Launch Visibility in Solar System Exploration, NASA, 5 septembrie 2013. Adus pe 6 septembrie 2013 (depus de „Original url 9 septembrie 2013).
- ^ (EN) NASA se pregătește ca prima coastă a Virginiei să lanseze luna pe nasa.gov, NASA, 22 august 2013. Adus pe 6 septembrie 2013.
- ^ (RO) LADEE Lansează Windows , pe www.spaceflight101.com, Patrick Blau. Adus la 6 septembrie 2013 (arhivat din original la 12 septembrie 2013) .
- ^ a b c d e f ( RO ) LADEE - Proiectarea misiunii și a traiectoriei , în www.spaceflight101.com , Patrick Blau. Adus la 6 septembrie 2013 (arhivat din original la 24 septembrie 2015) .
- ^ (EN) Dwayne Brown și colab. , NASA finalizează misiunea LADEE cu impact planificat pe suprafața lunii , la nasa.gov , NASA, 18 aprilie 2014. Accesat pe 23 ianuarie 2015 .
- ^ (EN) Nancy Neal-Jones, NASA LRO Spacecraft Captures Images of LADEE's Impact Crater on nasa.gov, NASA, 28 octombrie 2014. Accesat pe 23 ianuarie 2015.
- ^ (EN) Nancy Neal-Jones, a găsit urme de neon în atmosfera Lunii , pe nasa.gov, NASA, 19 august 2015. Adus pe 23 ianuarie 2015.
Alte proiecte
- Wikimedia Commons conține imagini sau alte fișiere despre Lunar Atmosphere și Dust Environment Explorer
linkuri externe
- Pagina Misiunii NASA LADEE , la nasa.gov .
- Kelly Snook, Programul științei lunare al NASA - 27 februarie 2008