Lunární svítilna - Lunar Flashlight

Lunární svítilna
Lunární svítilna spaceprobe.jpeg
Nanosatelit na lunární svítilnu
Typ mise Lunární orbiter
Operátor NASA
webová stránka www .jpl .nasa .gov /cubesat /missions /lunar _flashlight .php
Vlastnosti kosmických lodí
Kosmická loď Lunární svítilna
Typ kosmické lodi CubeSat
Autobus 6U CubeSat
Výrobce Jet Propulsion Laboratory (JPL)
Začátek mise
Datum spuštění NET 2022 (plánováno)
Orbitální parametry
Referenční systém Selenocentrická oběžná dráha
Režim Polární oběžná dráha
Periselene nadmořská výška 20 km (12 mi)
Nadmořská výška Aposelene 1 000 až 5 000 km
Sklon 90 °
Měsíční oběžná dráha
Transpondéry
Kapela Pás X
Kapacita > 10 kb / s
 

Lunar Svítilna je plánovaná low-cost CUBESAT lunární orbiter misi, aby prozkoumala, lokalizovat a velikosti odhadu a složení vody ledových usazenin na Měsíci pro budoucí využití pomocí robotů nebo lidí.

Kosmickou loď formátu 6U CubeSat vyvinul tým z Jet Propulsion Laboratory (JPL), University of California, Los Angeles (UCLA), Georgia Institute of Technology (GT) a NASA Marshall Space Flight Center . Na začátku roku 2015 byl vybrán NASA Advanced Exploration Systems (AES) pro start v roce 2022 jako sekundární užitečné zatížení pro misi Artemis 1 , i když zmeškal integrační okno, které by mělo být součástí mise. O novém poskytovateli spuštění zatím nebylo rozhodnuto.

Dějiny

NASA měsíční kráter pozorování a snímání Satellite ( LCROSS ) se Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) a Indii Chandrayaan-1 měsíční orbiters a další mise objeven v roce 2009 a to jak ve vodě (H 2 O) a hydroxyl (-OH - ) vklady u vysokých šířek na měsíční povrch, což naznačuje přítomnost stopových množství adsorbované nebo vázané vody. Tyto mise naznačují, že v polárních oblastech může být dostatek ledové vody, kterou by mohly použít budoucí pozemní mise, ale distribuci je obtížné sladit s termálními mapami.

Lunární průzkumné mise mají připravit cestu k začlenění využívání vesmírných zdrojů do architektur misí. Plánování NASA pro případnou lidskou misi na Mars závisí na využití místních přírodních zdrojů k výrobě kyslíku a pohonných hmot pro vypuštění návratové lodi zpět na Zemi a mise lunárního prekurzoru je vhodným místem pro testování takové technologie využití zdrojů in situ (ISRU).

Koncept mise byl vyvinut týmem z Jet Propulsion Laboratory (JPL), University of California, Los Angeles (UCLA) a NASA Marshall Space Flight Center a navržen pro výzvu NASA FY2014 Advanced Exploration Systems (AES). Mise byla vybrána k financování na začátku roku 2015.

Počáteční koncept zvažoval použití sluneční plachty .

Ve svém původním pojetí by kosmická loď Lunar Flashlight byla 6U CubeSat nebo autobus poháněný solární plachtou 80 m 2, který by také fungoval jako reflektor pro osvětlení některých vybraných trvale zastíněných oblastí na Měsíci, zatímco palubní infračervený spektrometr měřil diagnostika odraženého spektra směsi složení povrchu mezi horninou/prachem, regolitem, vodním ledem, CO 2 , metanovým ledem (CH 4 ) a případně amoniakovým ledem (NH 3 ). Osvětlené místo by mělo průměr asi 400 m (1300 stop), což se odráží od nadmořské výšky 20 km (12 mi).

Přehled a cíle

Cílem lunární svítilny je určit přítomnost nebo nepřítomnost vystaveného vodního ledu a jeho fyzický stav a zmapovat jeho koncentraci v měřítku 1–2 kilometry v trvale zastíněných oblastech lunárního jižního pólu . Mise bude jednou z prvních CubeSat, které dosáhnou Měsíce, a první misí, která bude pomocí laseru hledat vodní led. Jakákoli polární těkavá data shromážděná Lunar Flashlight by pak mohla zajistit nejvhodnější místa přistání pro dražší rover k provádění in situ měření a chemických analýz. Kosmická loď bude manévrovat na svoji měsíční polární oběžnou dráhu a pomocí blízkých infračervených laserů zazáří světlo do stínovaných polárních oblastí, zatímco palubní spektrometr měří odraz a složení povrchu. Hlavním vyšetřovatelem je Barbara Cohen z NASA Marshall Space Flight Center .

Vědecké užitečné zatížení

Navrhovaným užitečným zatížením na tomto nanosatelitu je infračervený spektrometr , který se skládá z čočky, dichroických rozdělovačů paprsků a více jednoprvkových detektorů. Zabírá 2 ze 6 modulů sběrnice CubeSat 6U . Systém řízení polohy (XACT-50 společnosti Blue Canyon Technologies), zpracování příkazů a dat a napájecí systémy budou zabírat 1,5 U; telekomunikační systém Iris bude zabírat 0,5 U.

Užitečné zatížení Lunar Flashlight je odvozeno od několika předchůdcových systémů, včetně JPL INSPIRE (Interplanetary Nano-Spacecraft Pathfinder In Relevant Environment), MARCO ( Mars Cube One ) a JPL zkušenosti se spektrometry , včetně Moon Mineralogy Mapper (M3). Sběrnice 6U CubeSat bude využívat převážně komerčně dostupné součásti (COTS), jako jsou lithium-iontové baterie , deska CPU , solární panely HaWK vyráběné společností MMA Design LLC , hvězdný tracker a 3osá reakční kola pro řízení polohy . CPU je „Rad-Tol závislý na více procesorech“. JPL poskytne transpondér Iris, který zajišťuje časování, navigaci a telekomunikace v pásmu X , který má být monitorován pomocí NASA Deep Space Network .

Zahájení

Kosmická loď byla původně plánována k vypuštění jako sekundární užitečné zatížení při prvním letu Space Launch System (SLS), Artemis 1 , ačkoli od té doby zmeškala integrační okno, které má být zahrnuto na tomto letu.

Navrhovaná trajektorie

Kosmická loď Lunar Flashlight by byla během translunárního letu vyhozena ze systému Space Launch System a k napájení 3osých reakčních kol bude používat sluneční senzor a solární panely . Je také vybaven pohonným a orientačním systémem chemického monopropelentu postaveným laboratoří Georgia Tech Space System Design Laboratory. Pohonný systém zabírá 3U objemu, včetně 2 kg monopropellantu.

Koncept spočívá v tom, že poté zahájí trajektorii směrem k mnohonásobnému Měsíci a možná i k převrácení na Zemi; bude zachycen na měsíční polární oběžnou dráhu jeden nebo dva měsíce po startu, v závislosti na zvolené trajektorii.

Viz také

10 CubeSats létajících v misi Artemis 1
3 mise CubeSat odstraněny z Artemis 1

Reference