Jump to content

Лунный фонарик

Лунный фонарик
Наноспутник «Лунный фонарик»
Тип миссии Лунный орбитальный аппарат
Оператор НАСА
ИДЕНТИФИКАТОР КОСПЭРЭ 2022-168Б Отредактируйте это в Викиданных
САТКАТ нет. 54697 Отредактируйте это в Викиданных
Веб-сайт www .jpl .находится в .gov /cubesat /миссии /лунный _фонарик .php
Продолжительность миссии На орбите: 1 год, 7 месяцев и 22 дня.
Свойства космического корабля
Космический корабль Лунный фонарик
Тип космического корабля КубСат
Автобус 6U КубСат [1]
Производитель Лаборатория реактивного движения (JPL)
Стартовая масса >14 кг
Начало миссии
Дата запуска 11 декабря 2022, 07:38:23 UTC
Ракета Сокол 9 Блок 5
Запуск сайта Станция космических сил на мысе Канаверал SLC-40
Подрядчик SpaceX
Конец миссии
Утилизация Выведен из эксплуатации
Последний контакт май 2023 г.
Орбитальные параметры
Справочная система гелиоцентрический
Транспондеры
Группа X-диапазон
Емкость >10 кбит/с [2]

Lunar Flashlight - это недорогая лунная орбитальная миссия CubeSat для исследования, определения местоположения и оценки размера и состава отложений водяного льда на Луне для будущей эксплуатации роботами или людьми. [1] [3] [2] [4] [5] [6]

Космический корабль формата 6U CubeSat был разработан командой Лаборатории реактивного движения (JPL), Центра космических полетов Годдарда (GSFC), Технологического института Джорджии (GT) и Центра космических полетов имени Маршалла НАСА . [4] В начале 2015 года компания Advanced Exploration Systems (AES) НАСА выбрала его для запуска в 2022 году в качестве вторичной полезной нагрузки для миссии «Артемида-1» , хотя для включения в миссию он пропустил окно интеграции. [7] Lunar Flashlight был повторно представлен для запуска в качестве совместного использования с Hakuto-R Mission 1 на Falcon 9 Block 5 . Запуск состоялся 11 декабря 2022 года. [8]

Из-за отказа двигательной системы корабля «Лунный фонарик» не смог выйти на орбиту вокруг Луны, и НАСА прекратило миссию 12 мая 2023 года. [9] [10] С тех пор космический корабль был оставлен на солнечной орбите после пролета мимо Земли 17 мая для случайной гравитационной помощи.

Спутник наблюдения и зондирования лунного кратера НАСА ( LCROSS ), лунный разведывательный орбитальный аппарат (LRO) и индийский лунный орбитальный аппарат Chandrayaan-1, а также другие миссии обнаружили в 2009 году как воду (H 2 O), так и гидроксил (—OH). отложения в высоких широтах на поверхности Луны, что указывает на присутствие следовых количеств адсорбированной или связанной воды. ) присутствуют [3] Эти миссии предполагают, что в полярных регионах может быть достаточно ледяной воды, чтобы ее могли использовать будущие высадочные миссии. [5] [6] но распределение трудно согласовать с тепловыми картами. [3]

Миссии по разведке Луны призваны проложить путь к включению использования космических ресурсов в архитектуру миссий. Планирование НАСА возможной миссии человека на Марс зависит от использования местных природных ресурсов для производства кислорода и топлива для запуска возвращающегося корабля обратно на Землю, а миссия-предшественник Луны является удобным местом для тестирования такой технологии использования ресурсов на месте (ISRU). [11]

Концепция миссии была разработана командой из Лаборатории реактивного движения (JPL), Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (UCLA) и Центра космических полетов имени Маршалла НАСА и предложена НАСА в рамках конкурса Advanced Exploration Systems (AES) в 2014 финансовом году. [3] [4] Миссия была выбрана для финансирования в начале 2015 года. [5] [12]

Конструкция космического корабля

[ редактировать ]

В своей первоначальной концепции космический корабль Lunar Flashlight представлял собой 6U формат CubeSat или автобус , приводимый в движение 80-метровым спутником. 2 солнечный парус , который также мог бы функционировать как отражатель для освещения некоторых избранных постоянно затененных областей на Луне, [5] в то время как бортовой инфракрасный спектрометр измерял отраженный спектр, диагностирующий поверхностную композиционную смесь, состоящую из камня/пыли, реголита, водяного льда, CO 2 , метанового льда (CH 4 ) и, возможно, аммиачного льда (NH 3 ). [3] [2] [5] Освещенное пятно должно было иметь диаметр около 400 м (1300 футов) и отражаться с высоты 20 км (12 миль).

В окончательном проекте космический корабль Lunar Flashlight включает в себя два комплекта солнечных батарей. Один комплект, поставляемый Blue Canyon Technologies (BCT), развертывается при высвобождении из дозатора, а другой, поставляемый MMA, использует механизм развертывания с прожиганием проволоки. Обработка команд и данных осуществляется с помощью процессора Sphinx, разработанного JPL, с полетным программным обеспечением, написанным с использованием программной среды FPrime, разработанной JPL. Бортовая радиостанция представляет собой радиостанцию ​​Iris, разработанную Лабораторией реактивного движения и изготовленную Лабораторией космической динамики . Система определения ориентации и управления (ADCS) космического корабля представлена ​​BCT XACT-50. Космический корабль включает химическую двигательную установку, обеспечивающую импульс, необходимый для вывода на орбиту Луны (LOI). Эта двигательная система была спроектирована и построена исследовательской группой Гленна Лайтси Технологического института Джорджии в сотрудничестве с Центром космических полетов имени Маршалла НАСА. Наконец, полезная нагрузка научного прибора — компактный коротковолновый инфракрасный (SWIR) лазерный рефлектометр. [13]

Обзор и цели

[ редактировать ]

Цель Lunar Flashlight — определить наличие или отсутствие обнаженного водяного льда и его физическое состояние, а также составить карту его концентрации в масштабе 1–2 километра в постоянно затененных областях южного полюса Луны . [4] [14] [15] Эта миссия станет одним из первых CubeSat, достигших Луны, и первой миссией, в которой будут использоваться лазеры для поиска водяного льда. [1] Любые данные о полярных летучих веществах, собранные с помощью Lunar Flashlight, могут затем обеспечить наиболее подходящие места посадки для более дорогого марсохода для выполнения измерений на месте и химического анализа. [5] Космический корабль выйдет на лунную полярную орбиту и будет использовать ближнего инфракрасного диапазона лазеры для освещения затененных полярных областей, в то время как бортовой спектрометр будет измерять отражение поверхности и состав. [1] Барбара Коэн НАСА из Центра космических полетов имени Годдарда является главным исследователем. [4]

Научная полезная нагрузка

[ редактировать ]
Лунный фонарик после интеграции

Предлагаемая полезная нагрузка этого наноспутника инфракрасный спектрометр , состоящий из линзы, дихроичных светоделителей и нескольких одноэлементных детекторов. Он занимает 2 из 6 модулей шины CubeSat высотой 6U . [3] Система ориентации (XACT-50 компании Blue Canyon Technologies), системы управления и обработки данных, а также системы питания займут 1,5U; телекоммуникационная система Iris займет 0,5U. [2]

Полезная нагрузка Lunar Flashlight заимствована из нескольких предшествующих систем, включая INSPIRE от JPL (Межпланетный нанокосмический корабль Pathfinder в соответствующей среде), MARCO ( Mars Cube One ) и опыта JPL со спектрометрами , включая Moon Mineralogy Mapper (M3). [1] В автобусе CubeSat высотой 6U будут использоваться в основном готовые коммерческие компоненты (COTS), такие как литий-ионные батареи , плата процессора HaWK , солнечные панели производства MMA Design LLC , звездный трекер и 3-осевые реактивные колеса для управления ориентацией . [3] ЦП представляет собой «надежный мультипроцессор Rad-Tol». [2] JPL предоставит транспондер Iris который обеспечивает синхронизацию, навигацию и связь в диапазоне X. , [3] который будет контролироваться с помощью сети дальнего космоса НАСА . [2]

Конструкция и траектория космического корабля

[ редактировать ]

Космический корабль Lunar Flashlight был выброшен из второй ступени Falcon 9 после транслунной инъекции , после чего он использовал датчик Солнца и солнечные панели для питания 3-осевых реактивных колес . Он также имел химическую монотопливную двигательную установку и систему ориентации, созданную Лабораторией проектирования космических систем Технологического института Джорджии. Двигательная установка занимала объём 3U, включая 2 кг монотоплива AF-M315E, [16] менее токсичное монотопливо на основе HAN , используемое вместо гидразина . Сложный блок управления порохом был изготовлен с использованием аддитивного производства . [16] [17]

Проблемы с двигателем

[ редактировать ]

В течение первых нескольких дней полета (декабрь 2022 г.) было обнаружено, что 3 из 4 двигателей работают неэффективно. По состоянию на январь 2023 года команда миссии работала над решением проблемы. [18] К маю 2023 года ограниченный успех был достигнут с остальными тремя двигателями. [19]

Планировалось, что этот космический корабль станет вторым, использующим почти прямолинейную гало-орбиту , первой из которых была миссия CAPSTONE . [17] Первоначальная концепция предлагала траекторию, которая будет нацелена на несколько облетов Луны и, возможно, будет включать в себя помощь гравитации Земли ; он был бы выведен на лунную полярную орбиту через один или два месяца после запуска, в зависимости от выбранной траектории. [3]

Анимация лунного фонарика - оригинальный план
Вокруг Земли
Рамка, вращающаяся вместе с Луной – вид с Земли
  Лунный фонарик   ·   Земля   ·   Луна

См. также

[ редактировать ]
10 CubeSat , летавших в рамках Artemis 1 миссии
Три миссии CubeSat, которые не были загружены на Артемиду-1.
  1. ^ Перейти обратно: а б с д и «Информация о миссии лунного фонарика» . Лаборатория реактивного движения (НАСА). Апрель 2016 года . Проверено 11 марта 2021 г. Общественное достояние В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
  2. ^ Перейти обратно: а б с д и ж Хейн, ПО; Коэн, бакалавр; БТ, БТ (21 марта 2016 г.). Лунный фонарик: освещает южный полюс Луны . 47-я конференция по наукам о Луне и планетах . Проверено 11 марта 2021 г. Общественное достояние В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
  3. ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час я Коэн, Барбара А. (2013). Лунный фонарик: картирование летучих веществ лунной поверхности с помощью CubeSat (PDF) . Ежегодное собрание Группы анализа исследований Луны (2013 г.). НАСА . Проверено 11 марта 2021 г. Общественное достояние В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
  4. ^ Перейти обратно: а б с д и «NASA TechPort: Проект лунного фонарика» . ТехПорт НАСА . НАСА. 2015 . Проверено 11 марта 2021 г. Общественное достояние В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
  5. ^ Перейти обратно: а б с д и ж «Лунный фонарик» . Виртуальный институт исследований солнечной системы (SSERVI) . НАСА. 2015 . Проверено 11 марта 2021 г. Общественное достояние В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
  6. ^ Перейти обратно: а б Уолл, Майк (9 октября 2014 г.). «НАСА изучает, как добывать воду на Луне» . SPACE.com . Проверено 11 марта 2021 г.
  7. ^ Оана, Лави (3 октября 2021 г.). «Четыре спутника Artemis I CubeSat пропустили свой полет» . Космический разведчик . Проверено 6 октября 2021 г.
  8. ^ Розенштейн, Сойер (11 декабря 2022 г.). «SpaceX запускает Falcon 9 с частным японским лунным кораблем» . НАСАКосмический полет . Проверено 11 декабря 2022 г.
  9. ^ Лаборатория реактивного движения . «НАСА призывает положить конец использованию лунных фонариков после некоторых технических успехов» . Лаборатория реактивного движения НАСА (JPL) . Проверено 12 мая 2023 г.
  10. ^ Фауст, Джефф (9 августа 2023 г.). «Засорение топливопроводов обрекло миссию НАСА на лунный кубсат» . Космические новости . Проверено 10 августа 2023 г.
  11. ^ «НАСА ищет воду на Луне и Марсе» . Виртуальный институт исследований солнечной системы (SSERVI) . НАСА. 2015 . Проверено 11 марта 2021 г. Общественное достояние В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
  12. ^ Мисра, Риа (2 февраля 2016 г.). «Новая миссия НАСА на Марс будет включать в себя гигантский лазерный «лунный фонарик» » . Гизмодо . Проверено 11 марта 2021 г.
  13. ^ Чик, Натан; Гонсалес, Коллин; Аделл, Филипп; Бейкер, Джон; Райан, Чад; Стэтхэм, Шеннон; Лайтси, Э.; Смит, Селеста; Авальд, Коннер; Готов, Джад (8 августа 2022 г.). «Системная интеграция и испытания космического корабля «Лунный фонарик» . Малая спутниковая конференция .
  14. ^ «ЛУННЫЙ ФОНАРИК: КАРТИРОВАНИЕ НЕУДАЧНЫХ ЛУННЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СПУТНИКА CUBESAT» (PDF) . Ежегодное собрание Группы анализа исследований Луны (2014 г.) . 2014 . Проверено 11 марта 2021 г.
  15. ^ Коэн, Барбара (2016). «CubeSat для исследования льда на Луне» . Отдел новостей SPIE . SPIE.org. дои : 10.1117/2.1201601.006241 . ISSN   1818-2259 . Проверено 11 марта 2021 г.
  16. ^ Перейти обратно: а б «Лунная двигательная установка с фонариком» . Проверено 23 апреля 2021 г.
  17. ^ Перейти обратно: а б Лаборатория реактивного движения/НАСА (28 ноября 2022 г.). «Лунный фонарик SmallSat НАСА готов к запуску» .
  18. ^ Лаборатория реактивного движения/НАСА. «Группа НАСА по лунным фонарикам оценивает двигательную систему космического корабля» . Лаборатория реактивного движения . Проверено 8 февраля 2023 г.
  19. Команда продолжает устранять неполадки в двигателе лунного фонарика НАСА, 9 мая 2023 г.
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: 72f3d45182a01bea7690d57bdd2add9e__1716966180
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/72/9e/72f3d45182a01bea7690d57bdd2add9e.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Lunar Flashlight - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)