Лунный разведывательный орбитальный аппарат - Lunar Reconnaissance Orbiter

Лунный разведывательный орбитальный аппарат
Лунный разведывательный орбитальный аппарат 001.jpg
Иллюстрация LRO
Тип миссииЛунный орбитальный аппарат
ОператорНАСА
COSPAR ID2009-031A
SATCAT нет.35315
Интернет сайтлунный.gsfc.nasa.gov
Продолжительность миссии
  • Основная миссия: 1 год[1]
  • Научная миссия: 2 года[1]
  • Продление 1: 2 года[1]
  • Продление 2: 2 года[2]
  • Прошло: 11 лет, 5 месяцев и 7 дней
Свойства космического корабля
ПроизводительНАСА  / GSFC
Стартовая масса1916 кг (4224 фунтов)[3]
Сухая масса1018 кг (2244 фунтов)[3]
Масса полезной нагрузки92,6 кг (204 фунта)[3]
РазмерыЗапуск: 390 × 270 × 260 см (152 × 108 × 103 дюймов)[3]
Мощность1850 Вт[4]
Начало миссии
Дата запуска18 июня 2009 г., 21:32:00 (2009-06-18UTC21: 32Z) универсальное глобальное время
РакетаАтлас V 401
Запустить сайтмыс Канаверал SLC-41
ПодрядчикUnited Launch Alliance
Поступил в сервис15 сентября 2009 г.
Параметры орбиты
Справочная системаСеленоцентрический
Большая полуось1,798 км (1,117 миль)
Высота периселена20 км (12 миль)
Высота апоселена165 км (103 миль)
Эпоха4 мая 2015 г.[5]
Луна орбитальный аппарат
Орбитальная вставка23 июня 2009 г.
Логотип миссии LRO (прозрачный фон) 01.png 

В Лунный разведывательный орбитальный аппарат (МРО) является НАСА роботизированный космический корабль в настоящее время на орбите Луна в эксцентричном полярная карта орбиты.[6][7] Данные, собранные LRO, были описаны как важные для планирования будущих полетов НАСА человека и роботов на Луну.[8] Его подробная картографическая программа определяет безопасные места посадки, обнаруживает потенциальные ресурсы на Луне, характеризует радиационную среду и демонстрирует новые технологии.[9][10]

Запущен 18 июня 2009 г.[11] в сочетании с Спутник для наблюдения и зондирования лунного кратера (LCROSS), как авангард НАСА Роботизированная программа "Лунный предшественник",[12] LRO была первой миссией Соединенных Штатов на Луну за более чем десять лет.[13]LRO и LCROSS были запущены в рамках программы США Видение освоения космоса программа.

Зонд составил 3-D карту поверхности Луны с разрешением 100 метров и покрытием 98,2% (без полярных областей в глубокой тени).[14] включая изображения мест посадки Аполлона с разрешением 0,5 метра.[15][16] Первые изображения с LRO были опубликованы 2 июля 2009 г., на них виден регион на лунном нагорье к югу от Маре Нубиум (Море облаков).[17]

Общая стоимость миссии оценивается в 583 миллиона долларов США, из которых 504 миллиона долларов относятся к основному зонду LRO и 79 миллионов долларов - к спутнику LCROSS.[18] По состоянию на 2019 год у LRO достаточно топлива для продолжения операций еще как минимум семь лет, и НАСА рассчитывает продолжить использование разведывательных возможностей LRO для определения мест для лунных посадочных устройств и в 2020-х годах.[19]

Миссия

Атлас V несущие LRO и LCROSS

Разработано в НАСА Центр космических полетов Годдарда, LRO - большой (1916 кг / 4224 фунта[18]) и сложный космический корабль. Продолжительность его миссии была запланирована на один год,[20] но с тех пор многократно расширялся после обзора НАСА.

После завершения предварительного анализа проекта в феврале 2006 года и критического анализа проекта в ноябре 2006 года,[21] LRO был отправлен из Годдарда в Мыс Канаверал База ВВС 11 февраля 2009 г.[22] Запуск был запланирован на октябрь 2008 года, но он был перенесен на апрель, так как космический корабль проходил испытания в термокамере.[23] Запуск был перенесен на 17 июня 2009 г. в связи с задержкой приоритетного военного запуска.[24] и произошло днем ​​позже, 18 июня. Однодневная задержка заключалась в том, чтобы позволить Космический шатл Стараться шанс взлететь для миссия СТС-127 после утечки водородного топлива, которая отменила ранее запланированный запуск.[25]

Области исследования включают селенодетический Глобальный топография; лунный полярные регионы, в том числе возможные ледяная вода отложения и осветительная среда; характеристика дальнего космоса радиация на лунной орбите; и картографирование с высоким разрешением с максимальным разрешением 50 см / пиксель (20 дюймов / пиксель), чтобы помочь в выборе и описании будущих мест посадки.[26][27]

Кроме того, LRO предоставила изображения и точное местонахождение посадочных устройств и оборудования из предыдущих американских и российских лунных миссий, включая места расположения Аполлонов.[15]

Полезная нагрузка

Бортовые инструменты

Орбитальный аппарат несет шесть инструментов и одну демонстрацию технологий:

Телескоп космических лучей для воздействия излучения (КРАТЕР)
Основная цель телескопа космических лучей для изучения эффектов излучения - охарактеризовать глобальную радиационную среду Луны и ее биологические воздействия.[28]
Прорицатель
Эксперимент Diviner Lunar Radiometer измеряет тепловое излучение поверхности Луны, чтобы предоставить информацию для будущих наземных операций и исследований.[29]
Проект картографирования Лайман-Альфа (LAMP)
Проект картографирования Лайман-Альфа изучает постоянно затененные кратеры в поисках водяного льда, используя ультрафиолетовый свет, генерируемый звездами, а также атомы водорода, которые тонко разбросаны по всей Солнечная система.[30]
Детектор нейтронов для исследования Луны (LEND)
Нейтронный детектор Lunar Exploration обеспечивает измерения, создает карты и обнаруживает возможные приповерхностные отложения водяного льда.[31]
Лазерный высотомер лунного орбитального аппарата (LOLA)
Исследование Lunar Orbiter Laser Altimeter обеспечивает точную глобальную топографическую модель Луны и геодезическую сетку.

Камера орбитального аппарата лунной разведки (LROC)
Камера орбитального аппарата лунной разведки отвечает требованиям измерений при сертификации места посадки и полярного освещения.[32] LROC состоит из пары узкоугольных камеры для визуализации[33][34] (NAC) и одна широкоугольная камера (WAC). LROC несколько раз пролетал над историческим Аполлон посадка на луну места на высоте 50 км (31 миль); с высоким разрешением камеры Лунные вездеходы и Лунный модуль этапы спуска и их соответствующие тени хорошо видны вместе с другим оборудованием, ранее ушел на Луну. Миссия возвращается примерно 70–100 терабайты данных изображения. Ожидается, что эта фотография повысит общественное признание действительности приземлений и еще больше дискредитирует Теории заговора Аполлона.[15]
Мини-РФ
Миниатюрный радиочастотный радар продемонстрировал новый легкий вес. SAR коммуникационные технологии и обнаруженный потенциальный водяной лед.[35]

Имена на Луну

Перед запуском LRO, НАСА предоставил представителям общественности возможность записать свои имена в микрочип на LRO. Крайний срок для этой возможности был 31 июля 2008 года.[36] Было заявлено около 1,6 миллиона имен.[36][37]

Прогресс миссии

На этом изображении нижний из двух зеленых лучей исходит от специального трекера лунного разведывательного орбитального аппарата.
Анимация траектории LRO вокруг Земли
  Лунный разведывательный орбитальный аппарат ·   земной шар ·   Луна
Анимация LROс траектория с 23 июня 2009 г. по 30 июня 2009 г.
  МРО ·   Луна

23 июня 2009 года лунный разведывательный орбитальный аппарат вышел на орбиту вокруг Луны после четырех с половиной дней полета от Земли. При запуске космический корабль был нацелен на точку впереди Луны. Во время полета требовалась коррекция среднего курса, чтобы космический корабль правильно вышел на лунную орбиту. Как только космический корабль достиг обратная сторона луны, его ракетный двигатель был запущен, чтобы он был захвачен гравитацией Луны на эллиптическую лунную орбиту.[38] Серия из четырех ракетных ожогов в течение следующих четырех дней вывела спутник на орбиту фазы ввода в эксплуатацию, где каждый инструмент был выведен в сеть и протестирован. 15 сентября 2009 года космический корабль начал свою основную миссию, облетев Луну на орбите на расстоянии около 50 км (31 миль) в течение одного года.[39] После завершения годичного этапа разведки, в сентябре 2010 года, LRO был передан НАСА. Управление научной миссии для продолжения научной фазы миссии.[40] Он будет продолжать двигаться по круговой орбите длиной 50 км, но в конечном итоге будет переведен на экономящую топливо эллиптическую орбиту на оставшуюся часть миссии.

Миссия НАСА LCROSS завершилась двумя лунными ударами в 11:31 и 11:36 UTC 9 октября. Целью столкновения был поиск воды в Кратер Кабеуса возле южного полюса Луны,[41] и предварительные результаты показали присутствие как воды, так и гидроксил, ион, связанный с водой.[42][43]

4 января 2011 г. Мини-РФ Группа приборов для лунного разведывательного орбитального аппарата (LRO) обнаружила, что передатчик радара Mini-RF имел аномалию. Мини-РФ приостановила нормальную работу. Несмотря на невозможность передачи, инструмент используется для сбора бистатический радар наблюдения с использованием радиолокационных передач с Земли. Прибор Mini-RF уже выполнил критерии успеха своей научной миссии: с сентября 2010 года было собрано более 400 полос радиолокационных данных.[44]

В январе 2013 года НАСА протестировало одностороннюю лазерную связь с LRO, отправив изображение Мона Лиза к инструменту Lunar Orbiter Laser Altimeter (LOLA) на LRO со станции Next Generation Satellite Laser Ranging (NGSLR) в НАСА Центр космических полетов Годдарда в Гринбелте, штат Мэриленд.[45]

В мае 2015 года орбита LRO была изменена, чтобы летать на 20 км (12 миль) над южным полюсом Луны, что позволило получать данные с более высоким разрешением от лазерного высотомера Lunar Orbiter Laser Altimeter (LOLA) и инструментов Diviner над постоянно затененными кратерами.[46]

В 2019 году LRO обнаружила место крушения индийского посадочного модуля на Луну Викрам.[47]

Полученные результаты

Данные LOLA предоставляют три дополнительных изображения обратной стороны Луны: топографию (слева) вместе с картами значений уклона поверхности (в центре) и неровности топографии (справа). Все три изображения сосредоточены на относительно молодом ударном кратере. Тихо, с Восточный бассейн с левой стороны.

21 августа 2009 г. космический корабль вместе с Чандраяан-1 орбитальный аппарат, попытался выполнить бистатический радар эксперимент по обнаружению водяного льда на поверхности Луны,[48][49] но тест оказался неудачным.[50]

17 декабря 2010 года топографическая карта Луны, основанная на данных, собранных прибором LOLA, была представлена ​​общественности.[51] Это самая точная топографическая карта Луны на сегодняшний день. Он будет обновляться по мере поступления новых данных.

15 марта 2011 г. в НАСА был передан окончательный набор данных, полученных в ходе исследовательской фазы миссии. Планетарная система данных. Семь приборов космического корабля доставили более 192 терабайт данных. LRO уже собрал столько данных, сколько все другие планетарные миссии вместе взятые.[52] Такой объем данных возможен, потому что Луна находится так близко, и потому что LRO имеет свою собственную выделенную наземную станцию ​​и не должен делить время на Сеть Deep Space. Среди последних продуктов - глобальная карта с разрешением 100 м / пиксель (330 футов / пиксель), полученная с орбитальной камеры Lunar Reconnaissance Orbiter Camera (LROC).

В марте 2015 года команда LROC сообщила, что получила изображение места удара, вспышка которого наблюдалась с Земли 17 марта 2013 года. Команда нашла кратер, вернувшись к изображениям, сделанным в первые год или два, и сравнив их с изображениями, полученными после удара, называемые височными парами. На изображениях были обнаружены пятна, небольшие участки, отражательная способность которых заметно отличается от отражательной способности окружающей местности, предположительно из-за разрушения поверхности недавними ударами.[53][54]

К сентябрю 2015 года LROC сфотографировал почти три четверти лунной поверхности с высоким разрешением, обнаружив более 3000 лопастные уступы. Их глобальное распределение и ориентация предполагает, что разломы создаются по мере уменьшения Луны под влиянием гравитационных приливных сил с Земли.[55]

В марте 2016 года команда LROC сообщила об использовании 14 092 временных пар NAC для обнаружения более 47 000 новых пятен на Луне.[56]

Миссия ведет полный список публикаций с научными результатами на своем веб-сайте.[57]

Галерея

Кратер Тихо центральный пиковый комплекс отбрасывает длинную темную тень вблизи местного восхода солнца.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б c "Описание миссии LRO". Узел PDS Geosciences. Вашингтонский университет в Сент-Луисе. 24 сентября 2012 г. [2007]. Получено 9 октября, 2015.
  2. ^ Рука, Эрик (3 сентября 2014 г.). «НАСА расширяет семь планетарных миссий». Наука. Получено 9 октября, 2015.
  3. ^ а б c d "Лунный разведывательный орбитальный аппарат (LRO): ведущий путь НАСА к Луне" (PDF). НАСА. Июнь 2009. NP-2009-05-98-MSFC.. Получено 9 октября, 2015.
  4. ^ "Описание космического корабля LRO". Узел PDS Geosciences. Вашингтонский университет в Сент-Луисе. 11 апреля 2007 г.. Получено 9 октября, 2015.
  5. ^ Нил-Джонс, Нэнси (5 мая 2015 г.). «LRO НАСА приближается к поверхности Луны». НАСА. Получено 9 октября, 2015.
  6. ^ Петро, ​​Н.Е .; Келлер, Дж. У. (2014). Пять лет на Луне с лунным разведывательным орбитальным аппаратом (LRO): новые взгляды на лунную поверхность и окружающую среду (PDF). Ежегодное собрание Группы анализа исследований Луны. 22–24 октября 2014 г. Лорел, Мэриленд. Лунно-планетарный институт.
  7. ^ «Текущее местоположение лунного разведывательного орбитального аппарата». Государственный университет Аризоны. Получено 24 сентября, 2014.
  8. ^ Стейгервальд, Билл (16 апреля 2009 г.). «LRO, чтобы помочь астронавтам выжить в бесконечности». НАСА. Получено 13 июля, 2016.
  9. ^ «Обзор миссии LRO». НАСА. Получено 3 октября, 2009.
  10. ^ Houghton, Martin B .; Тули, Крейг Р .; Сейлор, Ричард С. (2006). Рекомендации по проектированию и эксплуатации космического корабля НАСА для лунной разведки (PDF). 57-й Международный астронавтический конгресс. 2–6 октября 2006 г. Валенсия, Испания. IAC-07-C1.7.06.
  11. ^ "Лунный разведывательный орбитальный аппарат: запуск". Центр космических полетов Годдарда. Архивировано из оригинал 14 февраля 2013 г.. Получено 22 марта, 2008.
  12. ^ Митчелл, Брайан. "Программа роботов-предшественников Луны: обзор и история". НАСА. Архивировано из оригинал 30 июля 2009 г.. Получено 5 августа, 2009.
  13. ^ Данн, Марсия (18 июня 2009 г.). "НАСА впервые за десятилетие запустило беспилотный снимок Луны". ABC News. Ассошиэйтед Пресс. Архивировано из оригинал 20 августа 2009 г.. Получено 5 августа, 2009.
  14. ^ «Лучшая луна на карте NASA». Space.com. 18 ноября 2011 г.. Получено 3 сентября, 2016.
  15. ^ а б c Филлипс, Тони; Барри, Патрик Л. (11 июля 2005 г.). «Заброшенные космические корабли». НАСА. Архивировано из оригинал 8 августа 2009 г.. Получено 5 августа, 2009.
  16. ^ Хауталуома, Грей; Фриберг, Энди (17 июля 2009 г.). "LRO видит места высадки Аполлона". НАСА. Получено 5 августа, 2009.
  17. ^ Гарнер, Роберт, изд. (2 июля 2009 г.). "Первые изображения Луны LRO". НАСА. Получено 5 августа, 2009.
  18. ^ а б Харвуд, Уильям (18 июня 2009 г.). "Ракета Атлас 5 запускает лунную миссию НАСА". CNet.com. Получено 18 июня, 2009.
  19. ^ Кларк, Стивен (18 июня 2019 г.). «Спустя 10 лет после запуска лунный орбитальный аппарат НАСА остается решающим для высадки на Луну». Космический полет сейчас. Получено 20 июня, 2019.
  20. ^ Фуст, Джефф (18 марта 2015 г.). «Калберсон обещает защитить лунный орбитальный аппарат и миссии марсохода». Космические новости. Получено 22 марта, 2015.
  21. ^ Дженнер, Линн, изд. (6 декабря 2006 г.). «Лунный разведывательный орбитальный аппарат успешно завершил критическую проверку конструкции». НАСА. Получено 6 февраля, 2007.
  22. ^ Янг, Трейси; Хауталуома, Грей; Нил-Джонс, Нэнси (11 февраля 2009 г.). «Лунный космический корабль НАСА отправляется на юг в процессе подготовки к запуску». НАСА. Получено 13 февраля, 2009.
  23. ^ Гарнер, Роберт, изд. (23 октября 2008 г.). «Миссия на следующей луне начинается с теплового вакуума». НАСА. Получено 9 августа, 2009.
  24. ^ Рэй, Джастин (1 апреля 2009 г.). «Возвращение роботов НАСА на Луну отложено до июня». Космический полет сейчас. Получено 9 августа, 2009.
  25. ^ Клотц, Ирэн (17 июня 2009 г.). «Утечка газа задерживает запуск космического корабля во второй раз». Рейтер. Получено 9 августа, 2009.
  26. ^ Сэвидж, Дональд; Кук-Андерсон, Гретхен (22 декабря 2004 г.). «НАСА выбирает исследования для лунного разведывательного орбитального аппарата». НАСА. 04-407. Получено 18 мая, 2006.
  27. ^ Клотц, Ирэн (18 июня 2009 г.). «НАСА запускает зонды для разведки Луны». Рейтер. Получено 2 ноября, 2013.
  28. ^ "Телескоп космических лучей для воздействия радиации". Бостонский университет. Архивировано из оригинал 6 мая 2006 г.. Получено 5 августа, 2009.
  29. ^ "Diviner Lunar Radiometer Experiment /". UCLA. Архивировано из оригинал 23 июля 2008 г.. Получено 5 августа, 2009.
  30. ^ Эндрюс, Полли. "Картографический проект Лайман-Альфа: видение в темноте". Юго-Западный научно-исследовательский институт. Получено 13 декабря, 2013.
  31. ^ «Российский нейтронный детектор ЛЕНД для космической миссии NASA Lunar Reconnaissance Orbiter». Институт космических исследований из Российская Академия Наук. Архивировано из оригинал 6 апреля 2012 г.. Получено 5 августа, 2009.
  32. ^ "Лунная разведывательная орбитальная камера". Государственный университет Аризоны. Получено 5 августа, 2009.
  33. ^ Нил-Джонс, Нэнси (29 января 2014 г.). "LRO НАСА делает снимок космического корабля НАСА LADEE". НАСА. Получено 2 февраля, 2014.
  34. ^ Бернс, К. Н .; Speyerer, E.J .; Робинсон, М. С .; Тран, Т .; Rosiek, M. R .; и другие. (2012). Цифровые модели рельефа и продукты, полученные на основе стереонаблюдений LROC NAC (PDF). 22-й Конгресс ISPRS. 25 августа - 1 сентября 2012 г. Мельбурн, Австралия.
  35. ^ Ян, изд. (19 июня 2009 г.). «Справочная информация: Введение в инструменты LRO». Синьхуа. Получено 5 августа, 2009.
  36. ^ а б Спайерс, Шелби Г. (3 мая 2009 г.). "Мы не можем все отправиться на Луну, но наши имена могут". Хантсвилл Таймс. Архивировано из оригинал 2 июля 2010 г.. Получено 5 августа, 2009.
  37. ^ Дженнер, Линн, изд. (9 июня 2009 г.). "1,6 миллиона имен Луны". НАСА. Получено 5 августа, 2009.
  38. ^ Хауталуома, Грей; Эдвардс, Эшли; Нил-Джонс, Нэнси (23 июня 2009 г.). «Лунная миссия НАСА успешно выходит на лунную орбиту». НАСА. 09-144. Получено 3 июля, 2009.
  39. ^ Тули, Крэйг (14 августа 2009 г.). «Статус МРО». Blogspot.com. Получено 22 августа, 2009.
  40. ^ "Лунный разведывательный орбитальный аппарат". НАСА. Получено 9 октября, 2015.
  41. ^ Филлипс, Тони (11 августа 2008 г.). «Вспышка понимания: обновление миссии LCROSS». НАСА.
  42. ^ «Топ 10 астробиологии: LCROSS подтверждает наличие воды на Луне». Журнал Astrobiology. 2 января 2010 г.
  43. ^ Colaprete, A .; Ennico, K .; Деревянный, D .; Ширли, М .; Heldmann, J .; и другие. (Март 2010 г.). Вода и многое другое: обзор результатов воздействия LCROSS (PDF). 41-я конференция по изучению луны и планет. 1–5 марта 2010 г. Вудлендс, Техас. 2335. Bibcode:2010LPI .... 41.2335C.
  44. ^ «Обновление статуса прибора LRO - 01.11.11». НАСА. 11 января 2011 г. Архивировано с оригинал 7 февраля 2011 г.
  45. ^ "НАСА направляет Мона Лизу на лунный разведывательный орбитальный аппарат". НАСА. 17 января 2013 г.. Получено 9 октября, 2015.
  46. ^ Нил-Джонс, Нэнси (5 мая 2015 г.). "LRO НАСА приближается к поверхности Луны". НАСА. Получено 22 января, 2016.
  47. ^ Сталин, Дж. Сэм Дэниел (3 декабря 2019 г.). "Инженер из Ченнаи помогает НАСА найти обломки посадочного модуля Чандраяна-2 Викрам". NDTV.
  48. ^ «Спутники НАСА и ISRO выступают в тандеме для поиска льда на Луне». НАСА. Получено 22 августа, 2009.
  49. ^ «Совместный эксперимент ИСРО-НАСА по поиску водяного льда на Луне». ISRO. 21 августа 2009 г. Архивировано с оригинал 1 сентября 2009 г.. Получено 22 августа, 2009.
  50. ^ Аткинсон, Нэнси (10 сентября 2009 г.). «Ожидаемый совместный эксперимент с Chandrayaan-1 и LRO провалился». Вселенная сегодня. Получено 26 марта, 2012.
  51. ^ Нил-Джонс, Нэнси; Штайгервальд, Билл (17 декабря 2010 г.). "LRO НАСА создает беспрецедентную топографическую карту Луны". НАСА. 10-114.
  52. ^ Нил-Джонс, Нэнси; Зубрицкий, Елизавета (15 марта 2011 г.). «Лунный разведывательный орбитальный аппарат НАСА доставил сокровищницу данных». НАСА. 11-20. Получено 12 апреля, 2011.
  53. ^ Кассис, Николь; Нил-Джонс, Нэнси (17 марта 2015 г.). «Космический корабль НАСА LRO обнаружил кратер от удара 17 марта 2013 г. и многое другое». НАСА. Получено 7 апреля, 2016.
  54. ^ Робинсон, Марк С .; Бойд, Аарон К .; Деневи, Бретт У .; Лоуренс, Сэмюэл Дж .; McEwen, Alfred S .; и другие. (Май 2015 г.). «Новый кратер на Луне и рой второстепенных». Икар. 252: 229–235. Bibcode:2015Icar..252..229R. Дои:10.1016 / j.icarus.2015.01.019.
  55. ^ Нил-Джонс, Нэнси; Штайгервальд, Уильям (15 сентября 2015 г.). "LRO обнаруживает, что притяжение Земли" массирует "нашу Луну". НАСА. Получено 7 апреля, 2016.
  56. ^ Speyerer, E.J .; Повилайтис, Р. З .; Робинсон, М. С .; Thomas, P.C .; Вагнер, Р. В. (март 2016 г.). Влияние вторичных изменений поверхности на садоводство реголита (PDF). 47-я Конференция по изучению Луны и планет. 21–25 марта 2016 г. Вудлендс, Техас. Bibcode:2016LPI .... 47.2645S.
  57. ^ «Публикации команды LRO». НАСА / Центр космических полетов Годдарда. 2015 г.. Получено 7 апреля, 2016.

внешняя ссылка