Explorator de mediu lunar și mediu de praf

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare
Explorator de mediu lunar și mediu de praf
Emblema misiunii
LADEE.png
Imaginea vehiculului
LADEE w flare.jpg
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
  • Experiment de praf lunar (LDEX)
  • Spectrometru de masă neutru (NMS)
  • Spectrometru ultraviolet și vizibil (UVS)
  • Demonstrație de comunicații laser lunare (LLCD)
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

Reprezentarea schematică a strălucirilor și razelor văzute de astronauții Apollo 17 la răsăritul și apusul Soarelui. [4]

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

Modelul sondei.

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

Amenajarea instrumentelor științifice la bordul LADEE.

LADEE a fost echipat cu trei instrumente științifice:

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

LADEE montat în nasul rachetei Minotaur V.

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

Reprezentare schematică a traiectoriei urmate de LADEE pentru a ajunge pe Lună.

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

Impresia artistului despre LADEE care orbitează Luna.

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

  1. ^ 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 .
  2. ^ 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 .
  3. ^ 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) .
  4. ^ Furtuni lunare .
  5. ^ NASA Solicitation: Instruments for LADEE Lunar Mission , pe spaceref.com , SpaceRef, 25 martie 2008. Accesat la 30 iulie 2011 .
  6. ^ (RO) LADEE Project Manager Update pe nasa.gov, NASA, 2 august 2011. Adus pe 6 septembrie 2013.
  7. ^ (RO) LADEE Project Manager Update pe nasa.gov, NASA, 3 ianuarie 2013. Adus pe 6 septembrie 2013.
  8. ^ (RO) LADEE Project Manager Update pe nasa.gov, NASA, 5 februarie 2013. Adus pe 6 septembrie 2013.
  9. ^ (EN) Actualizare manager de proiect LADEE pe nasa.gov, NASA, 22 februarie 2013. Adus pe 6 septembrie 2013.
  10. ^ (RO) LADEE Project Manager Update pe nasa.gov, NASA, 30 aprilie 2013. Adus pe 6 septembrie 2013.
  11. ^ (RO) Actualizare manager de proiect LADEE: LADEE Journeys to its Launch Facility pe nasa.gov, NASA, 11 iulie 2013. Adus pe 6 septembrie 2013.
  12. ^ (RO) LADEE Update: Complet stacked on Minotaur V on nasa.gov, NASA, 27 august 2013. Adus pe 6 septembrie 2013.
  13. ^ Butler Hine, LADEE Project Manager Update: LADEE Ready for Launch , în NASA.gov , 31 august 2013. Accesat la 3 septembrie 2013 .
  14. ^ 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.
  15. ^ Set de comunicații laser pentru misiunea lunară , pe esa.int ,ESA , 30 iulie 2013. Accesat la 30 iulie 2013 .
  16. ^ Primul sistem de comunicații laser integrat de la NASA , gata de lansare , la nasa.gov , NASA , 14 martie 2013. Accesat la 30 iulie 2013 .
  17. ^ 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).
  18. ^ (EN) NASA se pregătește ca prima coastă a Virginiei să lanseze luna pe nasa.gov, NASA, 22 august 2013. Adus pe 6 septembrie 2013.
  19. ^ (RO) LADEE Lansează Windows , pe www.spaceflight101.com, Patrick Blau. Adus la 6 septembrie 2013 (arhivat din original la 12 septembrie 2013) .
  20. ^ 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) .
  21. ^ (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 .
  22. ^ (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.
  23. ^ (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

linkuri externe

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