Лунный фонарик - Lunar Flashlight

Лунный фонарик
Cubesat-lunar flashlight.jpg
Тип миссииЛунный орбитальный аппарат
ОператорНАСА
Интернет сайтwww.jpl.nasa.gov/ cubesat/ миссии/ лунный_фонарик.php
Свойства космического корабля
Космический корабльЛунный фонарик
Тип космического корабляCubeSat
Автобус6U[1]
ПроизводительJPL
Начало миссии
Дата запуска2021[2]
РакетаSLS Блок 1
Запустить сайтКеннеди, LC-39B
Параметры орбиты
Справочная системаПолярный
Высота периселена20 километров (12 миль) [3]
Высота апоселенаОт 1000 до 5000 км[3]
Наклон≈90 ° (полярный)
Луна орбитальный аппарат
Транспондеры
ГруппаГруппа X
Емкость> 10 кбит / с [4]
 

В Лунный фонарик плановая недорогая CubeSat миссия лунного орбитального аппарата по исследованию, обнаружению и оценке размера и состава отложения водяного льда на Луне для будущего использования роботами или людьми.[1][3][4][5][6][7]

Космический корабль 6У CubeSat формат, был разработан командой из Лаборатория реактивного движения (JPL), Калифорнийский университет в Лос-Анджелесе (UCLA) и НАСА Центр космических полетов Маршалла.[5] Он был выбран в начале 2015 года Advanced Exploration Systems (AES) НАСА для запуска в 2021 году в качестве вспомогательной полезной нагрузки для Артемида 1 миссия.

История

НАСА Спутник для наблюдения и зондирования лунного кратера (LCROSS), Лунный разведывательный орбитальный аппарат (LRO) и Индии Чандраяан-1 лунные орбитальные аппараты и другие миссии обнаружили в 2009 г. как воду (H2O) и гидроксил (-OH−) отложений в высоких широтах на поверхности Луны, что свидетельствует о наличии следовых количеств адсорбированный или связанная вода.[3] Эти миссии предполагают, что в полярных регионах может быть достаточно ледяной воды для использования в будущих высадочных миссиях.[6][7] но распределение трудно согласовать с тепловыми картами.[3]

Миссии по поиску Луны предназначены для того, чтобы проложить путь к включению использования космических ресурсов в архитектуру миссий. Планирование НАСА для возможного человеческие миссии на Марс зависит от использования местных природных ресурсов для производства кислорода и топлива для запуска возвращающегося корабля обратно на Землю, и миссия по лунному предшественнику - удобное место для проверки таких использование ресурсов на месте (ISRU) технология.[8]

Концепция миссии была разработана командой из Лаборатория реактивного движения (JPL), Калифорнийский университет в Лос-Анджелесе (UCLA) и НАСА Центр космических полетов Маршалла и был предложен на телеконференции НАСА по расширенным исследовательским системам (AES) на 2014 финансовый год.[3][5] Миссия была выбрана для финансирования в начале 2015 года.[6][9]

Первоначальная концепция рассматривалась с использованием солнечный парус.[6]

В своей первоначальной концепции космический корабль Lunar Flashlight должен был быть 6U. CubeSat формат или автобус продвигается на 80 м2 солнечный парус который также будет функционировать как отражатель для освещения некоторых выбранных постоянно затененные участки на Луне,[6] в то время как на борту инфракрасный спектрометр измерили отраженный спектр, диагностирующий состав смеси на поверхности среди породы / пыли, реголита, водяного льда, CO2, метановый лед (CH4) и, возможно, аммиак лед (NH3).[3][4][6] Освещенное пятно должно было иметь диаметр около 400 метров (1300 футов), отраженное с высоты 20 километров (12 миль).

Обзор и цели

Цель Lunar Flashlight - определить наличие или отсутствие открытого водяного льда и его физическое состояние, а также составить карту его концентрации в масштабе 1-2 км в постоянно затененных областях южный полюс Луны.[5][10][11] Эта миссия станет первым CubeSat, достигшим Луны, и первой миссией, в которой будут использоваться лазеры для поиска водяного льда.[1] Любые полярные летучие данные, собранные Lunar Flashlight, могут затем обеспечить наиболее подходящие места посадки для более дорогостоящего марсохода. на месте измерения и химические анализы.[6] Космический корабль выйдет на полярную лунную орбиту и будет использовать ближний инфракрасный порт. лазеры чтобы направить свет в затемненные полярные области, в то время как бортовой спектрометр измеряет отражение и состав поверхности.[1] Барбара Коэн из НАСА Центр космических полетов Маршалла главный исследователь.[5]

Научная полезная нагрузка

Предлагаемая полезная нагрузка на этом наноспутник является инфракрасный спектрометр, состоящий из линзы, дихроичных светоделителей и нескольких одноэлементных детекторов. Он занимает 2 из 6 модулей 6U. CubeSat автобус.[3] Система ориентации (XACT-50 от Blue Canyon Technologies), системы управления и обработки данных, а также системы питания будут занимать 1,5U; Телекоммуникационная система Ирис займет 0.5U.[4]

Полезная нагрузка лунного фонарика заимствована из нескольких предшествующих систем, включая INSPIRE (межпланетный нано-космический корабль в соответствующей среде), MARCO (Марс Куб Один ) и опыт JPL с спектрометры, в том числе Картограф лунной минералогии (M3).[1] В шине 6U CubeSat в основном будут использоваться стандартные коммерческие компоненты (COTS), такие как литий-ионные батареи, то Плата процессора, Ястреб солнечные панели произведено ММА Дизайн, ООО, звездный трекер и 3-осевой колеса реакции за контроль отношения.[3] ЦП - это «надежный многопроцессор Rad-Tol».[4] JPL предоставит Транспондер радужной оболочки глаза который обеспечивает синхронизацию, навигацию и связь в X-диапазон,[3] который должен контролироваться Сеть дальнего космоса НАСА.[4]

Запуск

Космический корабль будет запущен в первый полет Система космического запуска, в качестве дополнительной полезной нагрузки 2021 г. Артемида 1 миссия.

Предлагаемая траектория

Космический корабль Lunar Flashlight будет выброшен из Система космического запуска во время его транслунного полета и будет использовать Датчик солнца и солнечные панели для питания 3-х осей колеса реакции. Он также содержит химические одноразовое топливо двигательная установка и система ориентации.[12] Двигательная установка занимает 3U объема, включая 2 кг монотоплива.[12]

Идея состоит в том, что затем он начнет движение по траектории к множеству Луны и, возможно, к перемещению по Земле; он будет выведен на полярную лунную орбиту через один-два месяца после запуска, в зависимости от выбранной траектории.[3]

Смотрите также

13 CubeSats, летающие на Artemis 1

Рекомендации

  1. ^ а б c d е "Информация о миссии лунного фонарика". Лаборатория реактивного движения - НАСА. Апрель 2016 г.. Получено 2016-04-23.
  2. ^ Бергер, Эрик (17 июля 2019 г.). «Большая ракета SLS НАСА вряд ли сможет взлететь как минимум до конца 2021 года». Ars Technica.
  3. ^ а б c d е ж грамм час я j k Коэн, Барбара А .; Sellar, R.G .; Staehle, R .; и др., ред. (2013). Лунный фонарик: отображение летучих веществ на поверхности Луны с помощью CubeSat (PDF). Ежегодное собрание Группы анализа исследования Луны (2013 г.). НАСА - ССЕРВИ.
  4. ^ а б c d е ж Hayne, P.O .; Cohen, B.A .; Б. Т., Б. Т .; и другие. (21 марта, 2016). Лунный фонарик: освещение южного полюса Луны. 47-я Конференция по изучению Луны и планет.
  5. ^ а б c d е «Техпорт НАСА: проект лунного фонарика». Техпорт НАСА. Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства. Получено 19 ноября 2015.
  6. ^ а б c d е ж грамм «Лунный фонарик». Виртуальный институт исследований солнечной системы. НАСА. 2015 г.. Получено 2015-05-23.
  7. ^ а б Уолл, Майк (9 октября 2014 г.). «НАСА изучает, как добывать воду на Луне». Space.com. Получено 2015-05-23.
  8. ^ "НАСА ищет пути добычи воды на Луне и Марсе". Виртуальный институт исследований солнечной системы. НАСА. 2015 г.. Получено 2015-05-23.
  9. ^ Мисра, Риа (2 февраля 2016 г.). «Новая миссия НАСА на Марс будет включать в себя лунный фонарик с гигантским лазером'". Gizmodo. Получено 2016-04-23.
  10. ^ ЛУННЫЙ ФОНАРЬ: КАРТИРОВАНИЕ ВОЛАТИЛЬНЫХ ЛУННЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ С ПОМОЩЬЮ CUBESAT. (PDF) Ежегодное собрание Группы анализа исследования Луны (2014 г.).
  11. ^ Коэн, Барбара (2016). «CubeSat для исследования льда на Луне». Отдел новостей SPIE. Дои:10.1117/2.1201601.006241. ISSN  1818-2259.
  12. ^ а б VACCO - Силовые установки CubeSat. ВАККО. 2017.