Mondaufklärer-Orbiter - Lunar Reconnaissance Orbiter

Mondaufklärer-Orbiter
Mondaufklärer 001.jpg
Abbildung von LRO
Missionstyp Mondorbiter
Operator NASA
COSPAR-ID 2009-031A
SATCAT- Nr. 35315
Webseite Mond .gsfc .nasa .gov
Missionsdauer
Eigenschaften von Raumfahrzeugen
Hersteller NASA  / GSFC
Startmasse 1.916 kg (4.224 lb)
Trockenmasse 1.018 kg (2.244 Pfund)
Nutzlastmasse 92,6 kg (204 lb)
Maße Start: 390 × 270 × 260 cm (152 × 108 × 103 Zoll)
Leistung 1850 W
Missionsbeginn
Erscheinungsdatum 18. Juni 2009, 21:32:00  UTC ( 2009-06-18UTC21:32Z )
Rakete Atlas V 401
Startplatz Cape Canaveral SLC-41
Auftragnehmer United Launch Alliance
Eingetragener Dienst 15. September 2009
Bahnparameter
Referenzsystem Selenozentrisch
Halbgroße Achse 1.825 km (1.134 Meilen)
Periselene Höhe 20 km
Aposelene-Höhe 165 km (103 Meilen)
Epoche 4. Mai 2015
Mond - Orbiter
Orbitale Insertion 23. Juni 2009
LRO Missionslogo (transparenter Hintergrund) 01.png  

Der Lunar Reconnaissance Orbiter ( LRO ) ist ein Roboter-Raumschiff der NASA , das derzeit den Mond in einer exzentrischen polaren Kartierungsbahn umkreist . Die von LRO gesammelten Daten wurden als wesentlich für die Planung der zukünftigen menschlichen und robotischen Missionen der NASA zum Mond beschrieben. Sein detailliertes Kartierungsprogramm identifiziert sichere Landeplätze, lokalisiert potenzielle Ressourcen auf dem Mond, charakterisiert die Strahlungsumgebung und demonstriert neue Technologien.

LRO wurde am 18. Juni 2009 in Verbindung mit dem Lunar Crater Observation and Sensing Satellite (LCROSS) als Vorhut des Lunar Precursor Robotic Program der NASA gestartet und war die erste Mission der Vereinigten Staaten zum Mond seit über zehn Jahren. LRO und LCROSS wurden als Teil des Vision for Space Exploration- Programms der Vereinigten Staaten ins Leben gerufen .

Die Sonde hat eine 3-D-Karte der Mondoberfläche mit einer Auflösung von 100 Metern und einer Abdeckung von 98,2 % (mit Ausnahme der polaren Gebiete im tiefen Schatten) erstellt, einschließlich Bildern von Apollo-Landeplätzen mit einer Auflösung von 0,5 Metern. Die ersten Bilder von LRO wurden am 2. Juli 2009 veröffentlicht und zeigen eine Region im Mondhochland südlich von Mare Nubium ( Meer der Wolken ).

Die Gesamtkosten der Mission werden mit 583 Millionen US-Dollar angegeben, von denen 504 Millionen US-Dollar auf die LRO-Hauptsonde und 79 Millionen US-Dollar auf den LCROSS-Satelliten entfallen. Ab 2019 verfügt LRO über genügend Treibstoff, um den Betrieb noch mindestens sieben Jahre lang fortzusetzen, und die NASA erwartet, die Aufklärungskapazitäten von LRO weiterhin zu nutzen, um Standorte für Mondlandegeräte bis weit in die 2020er Jahre zu identifizieren.

Mission

Atlas V mit LRO und LCROSS

LRO wurde im Goddard Space Flight Center der NASA entwickelt und ist ein großes (1.916 kg/4.224 lb) und hochentwickeltes Raumfahrzeug. Die Missionsdauer war für ein Jahr geplant, wurde aber nach Überprüfung durch die NASA seitdem mehrfach verlängert.

Nach Abschluss einer vorläufigen Entwurfsprüfung im Februar 2006 und einer kritischen Entwurfsprüfung im November 2006 wurde die LRO am 11. Februar 2009 von Goddard zur Cape Canaveral Air Force Station verschifft Raumfahrzeug wurde in einer thermischen Vakuumkammer getestet. Der Start wurde wegen der Verzögerung eines vorrangigen militärischen Starts auf den 17. Juni 2009 verschoben und erfolgte einen Tag später, am 18. Juni. Die eintägige Verzögerung sollte dem Space Shuttle Endeavour eine Chance geben, zur Mission STS- 127 nach einem Wasserstoff-Brennstoffleck, das einen früheren geplanten Start abbrach.

Zu den Untersuchungsgebieten gehören die selenodätische globale Topographie ; die Polarregionen des Mondes , einschließlich möglicher Wassereisablagerungen und der Beleuchtungsumgebung; Charakterisierung der Weltraum - Strahlung in der Mondumlaufbahn; und hochauflösende Kartierung mit einer maximalen Auflösung von 50 cm/Pixel (20 Zoll/Pixel), um bei der Auswahl und Charakterisierung zukünftiger Landeplätze zu helfen.

Darüber hinaus hat LRO Bilder und genaue Standorte von Landern und Ausrüstung früherer amerikanischer und russischer Mondmissionen, einschließlich der Apollo-Standorte, bereitgestellt.

Nutzlast

Bordinstrumente

Der Orbiter ist mit sechs Instrumenten und einer Technologiedemonstration ausgestattet:

Kosmisches Strahlenteleskop für die Auswirkungen von Strahlung (CRaTER)
Das Hauptziel des Cosmic Ray Telescope for the Effects of Radiation besteht darin, die globale Mondstrahlungsumgebung und ihre biologischen Auswirkungen zu charakterisieren.
Wahrsager
Das Diviner Lunar Radiometer Experiment misst die thermische Emission der Mondoberfläche, um Informationen für zukünftige Oberflächenoperationen und Erkundungen bereitzustellen.
Lyman-Alpha-Mapping-Projekt (LAMP)
Das Lyman-Alpha-Mapping-Projekt späht auf der Suche nach Wassereis in permanent beschattete Krater, wobei ultraviolettes Licht verwendet wird, das von Sternen erzeugt wird, sowie Wasserstoffatome, die dünn über das Sonnensystem verteilt sind .
Neutronendetektor für Mondforschung (LEND)
Der Lunar Exploration Neutron Detector liefert Messungen, erstellt Karten und erkennt mögliche oberflächennahe Wassereisablagerungen.
Lunar Orbiter Laser-Höhenmesser (LOLA)
Die Lunar Orbiter Laser Altimeter Untersuchung liefert ein präzises globales topografisches Mondmodell und ein geodätisches Gitter.

Lunar Reconnaissance Orbiter Camera (LROC)
Die Lunar Reconnaissance Orbiter Camera erfüllt die Messanforderungen der Landeplatzzertifizierung und der Polarbeleuchtung. LROC besteht aus einem Paar engwinkliger Push-Broom-Imaging-Kameras (NAC) und einer einzelnen Weitwinkelkamera (WAC). LROC hat mehrere Male in den historischen geflogen Apollo Mondlandung Standorte in 50 km (31 mi) Höhe; Mit der hohen Auflösung der Kamera sind die Abstiegsstufen der Lunar Roving Vehicles und der Mondlandefähre sowie ihre jeweiligen Schatten deutlich sichtbar, zusammen mit anderer Ausrüstung, die zuvor auf dem Mond verblieben ist . Die Mission liefert etwa 70–100 Terabyte an Bilddaten zurück. Es wird erwartet, dass diese Fotografie die öffentliche Anerkennung der Gültigkeit der Landungen fördert und die Apollo-Verschwörungstheorien weiter diskreditiert .
Mini-RF
Das Miniatur-Radiofrequenzradar demonstrierte neue leichte SAR- und Kommunikationstechnologien und lokalisierte potenzielles Wassereis.

Namen für den Mond

Vor dem Start des LRO gab die NASA Mitgliedern der Öffentlichkeit die Möglichkeit, ihren Namen auf einem Mikrochip auf dem LRO platzieren zu lassen. Die Frist für diese Gelegenheit war der 31. Juli 2008. Etwa 1,6 Millionen Namen wurden eingereicht.

Missionsfortschritt

In diesem Bild stammt der untere der beiden grünen Balken vom dedizierten Tracker des Lunar Reconnaissance Orbiter.
Animation der LRO-Trajektorie um die Erde
  Mondaufklärer-Orbiter  ·   Erde  ·   Mond
Animation von LRO ‚s Flugbahn vom 23. Juni 2009 bis zum 30. Juni 2009
  LRO  ·   Mond

Am 23. Juni 2009 trat der Lunar Reconnaissance Orbiter nach einer viereinhalbtägigen Reise von der Erde aus in die Umlaufbahn um den Mond ein. Beim Start wurde die Raumsonde auf einen Punkt vor der Mondposition ausgerichtet. Während der Reise war eine Kurskorrektur in der Mitte erforderlich, damit das Raumfahrzeug korrekt in die Mondumlaufbahn eintreten konnte. Sobald das Raumschiff die andere Seite des Mondes erreichte , wurde sein Raketenmotor gezündet, damit es von der Schwerkraft des Mondes in eine elliptische Mondbahn eingefangen wurde. Eine Serie von vier Raketenbränden in den nächsten vier Tagen brachte den Satelliten in seine Umlaufbahn in der Inbetriebnahmephase, in der jedes Instrument online gebracht und getestet wurde. Am 15. September 2009 begann die Raumsonde ihre Hauptmission, indem sie den Mond ein Jahr lang in einer Entfernung von etwa 50 km (31 Meilen) umkreiste. Nach Abschluss seiner einjährigen Explorationsphase wurde LRO im September 2010 an das Science Mission Directorate der NASA übergeben , um die wissenschaftliche Phase der Mission fortzusetzen. Es würde auf seiner kreisförmigen Umlaufbahn von 50 km fortgesetzt, aber schließlich für den Rest der Mission in eine treibstoffsparende elliptische Umlaufbahn überführt werden.

Die LCROSS-Mission der NASA gipfelte in zwei Mondeinschlägen um 11:31 und 11:36 UTC am 9. Oktober. Das Ziel des Einschlags war die Suche nach Wasser im Cabeus-Krater in der Nähe des Südpols des Mondes, und vorläufige Ergebnisse zeigten die Anwesenheit von beiden Wassern und Hydroxyl , ein mit Wasser verwandtes Ion.

Am 4. Januar 2011 stellte das Mini-RF- Instrumententeam des Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) fest, dass der Mini-RF-Radarsender eine Anomalie erlitten hatte. Mini-RF hat den normalen Betrieb eingestellt. Obwohl es nicht in der Lage ist zu senden, wird das Instrument verwendet, um bistatische Radarbeobachtungen mit Radarübertragungen von der Erde zu sammeln . Das Mini-RF-Instrument hat seine Erfolgskriterien für wissenschaftliche Missionen bereits erfüllt, indem es seit September 2010 mehr als 400 Radardatenstreifen gesammelt hat.

Im Januar 2013 testete die NASA die Einweg-Laserkommunikation mit LRO, indem sie ein Bild der Mona Lisa an das Lunar Orbiter Laser Altimeter (LOLA) Instrument auf LRO von der Next Generation Satellite Laser Ranging (NGSLR) Station im Goddard Space Flight Center der NASA schickte in Greenbelt, Md.

Im Mai 2015 wurde die Umlaufbahn des LRO so geändert, dass sie 20 km (12 Meilen) über dem Südpol des Mondes fliegt, was es ermöglicht, höher aufgelöste Daten von den Lunar Orbiter Laser Altimeter (LOLA) und den Diviner-Instrumenten über den permanent beschatteten Kratern dort zu erhalten.

2019 fand LRO die Absturzstelle des indischen Mondlanders Vikram .

Im Jahr 2020 wurde die Software getestet, um Startracker anstelle der 2018 ausgeschalteten Miniatur-Trägheitsmesseinheit zu verwenden (da sie sich verschlechterte).

Ergebnisse

LOLA-Daten bieten drei komplementäre Ansichten der Mondvorderseite: die Topographie (links) zusammen mit Karten der Oberflächenneigungswerte (Mitte) und der Rauheit der Topographie (rechts). Alle drei Ansichten sind auf den relativ jungen Einschlagskrater Tycho zentriert , mit dem Orientale-Becken auf der linken Seite.

Am 21. August 2009 versuchte die Raumsonde zusammen mit dem Orbiter Chandrayaan-1 , ein bistatisches Radarexperiment durchzuführen, um das Vorhandensein von Wassereis auf der Mondoberfläche zu erkennen, aber der Test war nicht erfolgreich.

Am 17. Dezember 2010 wurde der Öffentlichkeit eine topografische Karte des Mondes veröffentlicht, die auf Daten basiert, die mit dem LOLA-Instrument gesammelt wurden. Dies ist die bisher genaueste topografische Karte des Mondes. Es wird weiterhin aktualisiert, wenn mehr Daten erfasst werden.

Am 15. März 2011 wurde der letzte Datensatz aus der Explorationsphase der Mission an das Planetary Data System der NASA freigegeben . Die sieben Instrumente der Raumsonde lieferten mehr als 192 Terabyte an Daten. LRO hat bereits so viele Daten gesammelt wie alle anderen planetarischen Missionen zusammen. Diese Datenmenge ist möglich, weil der Mond so nah ist und weil LRO eine eigene Bodenstation hat und keine Zeit im Deep Space Network teilen muss . Zu den neuesten Produkten gehört eine Weltkarte mit einer Auflösung von 100 m/Pixel (330 ft/Pixel) der Lunar Reconnaissance Orbiter Camera (LROC).

Im März 2015 berichtete das LROC-Team, die Position eines Einschlags aufgenommen zu haben, dessen Blitz am 17. März 2013 von der Erde aus beobachtet wurde. Das Team fand den Krater, indem es auf Bilder zurückgriff, die in den ersten ein oder zwei Jahren aufgenommen wurden, und sie mit Bildern verglich, die aufgenommen wurden nach dem Aufprall, sogenannte temporale Paare. Die Bilder zeigten Flecken, kleine Bereiche, deren Reflexionsvermögen sich deutlich von dem des umgebenden Geländes unterscheidet, vermutlich aufgrund von Störungen der Oberfläche durch kürzliche Einschläge.

Bis September 2015 hatte LROC fast drei Viertel der Mondoberfläche mit hohen Auflösung abgebildet wird , mehr als 3000 enthüllen lobate Böschungen . Ihre globale Verteilung und Ausrichtung deutet darauf hin, dass die Verwerfungen beim Schrumpfen des Mondes unter Einfluss der Gezeitengravitationskräfte der Erde entstehen.

Im März 2016 berichtete das LROC-Team über die Verwendung von 14.092 NAC temporalen Paaren, um über 47.000 neue Flecken auf dem Mond zu entdecken.

Die Mission unterhält auf ihrer Website eine vollständige Liste der Veröffentlichungen mit wissenschaftlichen Ergebnissen.

Galerie

Der zentrale Gipfelkomplex des Tycho-Kraters wirft einen langen, dunklen Schatten in der Nähe des lokalen Sonnenaufgangs.

Siehe auch

Verweise

Externe Links