Název |
Start |
M.označ. |
Hmotnost |
Popis |
Lunar Prospector |
07.01.1998 |
1998-001A |
295 kg |
- družice Měsíce |
[ Popis letu | Popis sondy | Obrázky
| Home Page sondy v NASA ]
Popis letu
Sonda
Lunar Prospector odstartovala z Cape
Canaveral (LC-46) 07.01.1998 v 02:28:44 UT (03:28:44 SEČ) raketou Athena
2. První pokus o start, plánovaný na 06.01.1998 v 01:31 UT, musel být
odvolán pro problémy s pozemním sledovacím radarem. Startovní okno 07.01.1998
trvalo jen 4 minuty a pokud by se start nepodařil, nastala by další možnost
vzletu až 04.02.1998. Lunar Prospector je první americkou misí týkající
se výhradně Měsíce po 25 letech, kdy skončil program Apollo.
Tři stupně nosiče Lockheed Martin Athena 2 pracovaly bez problémů a
tak se do pěti minut sonda ocitla na parkovací dráze kolem Země ve výšce
asi dvě stě kilometrů. Po ukončení tří čtvrtin oběhu se na více než minutu
zapálil další stupeň, jenž sondu nasměroval k stopětihodinovému letu k
Měsíci a současně Prospectoru udělil pomalou rotaci. Celá série manévrů
proběhla během hodiny.
Krátce po navedení na dráhu k Měsíci se ukázalo, že kvalita přenosu
dat je velmi špatná a zatím nepoužitelná pro dokonalé řízení sondy. Řídicí
středisko proto odložilo všechny plánované aktivity, dokud se kvalita signálu
nezlepší. K tomu došlo zhruba po sedmi hodinách, po změně orientace rotací
stabilizované sondy. Úspěšně proběhla jak první plánovaná korekce dráhy,
tak i rozevření ramen s vědeckými přístroji.
Po čtyřech dnech letu, v neděli 11.01.1998, byla sonda úspěšně navedena
na oběžnou dráhu kolem našeho nejbližšího vesmírného souseda. Manévr LOI-1
(Lunar Orbit Insertion) byl zahájen v 11:45 UT (12:45 SEČ). Dva motory
na spodní straně sondy pracovaly 32 minut a 12 sekund. Ve 12:17 UT byl
Lunar Prospector na oběžné dráze Měsíce s periodou 11 hodin 48 minut (plán
12 hodin), výškou 71 - 8500 km a sklonem 89.7° (plán 89.9°). Manévr LOI-2
proběhl o den později, tedy 12.01.1998, v době od 10:58 UT do 11:25 UT
(27 minut hoření motorů). Výsledná dráha měla periodu 3.5 hodiny a výšku
83 - 1870 km. Závěrečný LOI-3 proběhl 13.01.1998 od 11:27 UT do 11:54 UT
(27 minut). Byl zhruba o 4% kratší, než se původně plánovalo, takže dráha
zůstala stále mírně eliptická (92 - 153 km, sklon 90.1°). Dvěma krátkými
zážehy manévrovacích motorů 15.01.1998 se Lunar Prospector dostal na pracovní
kruhovou dráhu s periodou 2 hodiny a výškou 100 km. Ještě před tím začal
přinášet první vědecká data. Sonda byla po navedení na pracovní dráhu v
dobrém stavu, všechny přístroje byly zapnuty, přenosová rychlost 3600 b/s,
rotace 12 otáček za minutu. V nádržích zbylo 34 kg paliva (z původních
138 kg), což bylo postačující na celou primární misi.
Již v sedmdesátých letech James Arnold z Kalifornské univerzity v San
Diegu vyslovil myšlenku, že by v oblastech, které leží ve věčném stínu,
kam nikdy nedopadnou sluneční paprsky, mohl kometární led zůstat až do
dnešních dob. Taková místa se nacházejí především v oblastech měsíčních
pólů.
Po osmi týdnech provozu sondy Lunar Prospector mohl ve čtvrtek 5. března
tým vědců pod vedení dr. Alana Bindera oznámit: Je velmi pravděpodobné,
že se na povrchu našeho vesmírného souseda, v oblasti jeho jižního a především
severního pólu, nachází vodní led. Jeho celkové množství se pohybuje
mezi 10 a 300 miliony tun. Více vodního ledu, v případě že skutečně existuje,
se přitom nachází kolem severního pólu. Dosud získaná měření sondy Lunar
Prospector naznačují, že by se v oblasti pólů měla voda skutečně nacházet
-- smíchaná s regolitem v poměru 1:100 až 1:300. Její celkové množství
se odhaduje na 10 až 300 milionů tun a měla by být rozprostřena v oblasti
10 až 50 tisíc čtverečních kilometrů u severního pólu a 5 až 20 tisíc kilometrů
čtverečních na jihu. Nejistoty v odhadech byly způsobeny malou citlivostí
neutronového spektrometru. Po důkladnějším vyhodnocení všech údajů se pozdější
odhady celkového množství vodního ledu na Měsíci zvýšily až na desetinásobek,
tedy do řádu miliard tun.
Existence
vodního ledu, dosud jen velmi pravděpodobná, nikoliv stoprocentně jistá,
by mohla zásadním způsobem ovlivnit budoucí začátky kolonizace Měsíce.
Lunární základny by mohly led rozkládat na vodík a kyslík. Oba komponenty
by sloužily především coby raketové palivo. Odhadované množství měsíční
vody by stačilo několika tisícům lidí na zhruba sto let k pití, přípravě
jídla, koupání či praní, aniž by se museli nějak omezovat či bylo nutné
vodu recyklovat.
Jeden z cílů americké sondy Lunar Prospector je i mapování nehomogenního
gravitačního pole Měsíce. Dnes již historické výpravy Lunar
Orbiter a Apollo
totiž zjistily, že se pod měsíčním povrchem nacházejí oblasti koncentrované
hmoty, tzv. mascony (z anglického mass concentration). Zpravidla se jedná
o rozsáhlé pánve a velké krátery vyplněné utuhlou lávou. Čerstvější měření,
ovšem s malým rozlišením, přinesla před několika lety sonda Clementine.
Telemetrická data přicházející z Lunar Prospectoru umožňují sestavit mapu
gravitačního pole celého Měsíce a proniknout tak hluboko do jeho nitra.
Primární mise byla zakončena manévrem 19.12.1998, po němž byla výška
dráhy sondy snížena na 40 km nad měsíčním povrchem. Po dobu šesti týdnů
Lunar Prospector studoval Měsíc z této výšky a nakonec byl 29.01.1999 převeden
na dráhu ve výši 30 km. Tím byla oficiálně zahájena druhá fáze mise, při
níž se má dále zpřesnit gravitační mapa Měsíce a také měření v souvislosti
s předpokládanou existencí vodního ledu v polárních oblastech Měsíce.
Celá mise byla ukončena velmi efektně. Sonda Lunar Prospector byla 31.07.1999
navedena na sestupovou dráhu a dopadla na povrch Měsíce. Za místo jejího
dopadu byl určen kráter o průměru 50 až 60 kilometrů poblíž jižního pólu,
v němž experti předpokládají výskyt ledu.
Astronomové sledovali celou operaci v přímém přenosu, a to zejména díky
Hubbleovu vesmírnému teleskopu a teleskopu Keck na Havaji. Teplo vyvolané
srážkou při dopadu mělo uvolnit plyny, jejichž rozbor měl prokázat přítomnost
vody. Bohužel se žádný oblak pozorovat nepodařilo.
Druhým úkolem sondy Lunar Prospector bylo dopravit na Měsíc urnu s popelem
astronoma Eugena Shoemakera, objevitele komety Shoemaker-Levy. Urna s popelem
je ozdobena fotografií Hale-Boppovy komety, kterou Shoemaker naposledy
pozoroval spolu se svou manželkou Carolyn, dále snímkem kráteru meteorického
původu v Arizoně, v němž nacvičovaly posádky Apolla na přistání na Měsíci,
a nakonec obsahuje pasáž ze Shakespearova dramatu Romeo a Julie jako připomínku
lásky, která ho spojovala s manželkou.
Popis sondy
Ve
výbavě jen čtvrt tuny těžké družice, jejíž vývoj přišel na šedesát milionů
dolarů (vč. vypuštění) a na jejíž konstrukci i letu se podílí pouze padesát
odborníků, je šest přístrojů: Gama spektrometr bude mapovat rozložení
deseti nejrozšířenějších měsíčních prvků (thoria, drasík, uran, železo,
kyslík, silikon, hliník, vápník, magnezium a titan). Magnetometr
na měření magnetického pole Měsíce a jeho interakce se zemským a slunečním
polem. Elektronový reflektometr na měření magnetických vlastností
měsíčního povrchu, především jeho lokálních změn. Neutronový spektrometr
slouží k detekci atomů vodíku uvolňovaných z povrchu Měsíce. Je hlavní
zbraní při hledání vody. Alfa částicový spektrometr zaznamenává
alfa částice emitované radiokativními plyny, jako radon, polonium, uvolňované
z měsíčního nitra. Dopplerův gravitační experiment umožní studovat
lokální změny gravitačního pole a tak i vnitřní struktury Měsíce.
Očekává se, že Lunar Prospector poodhalí odpovědi na otázky o původu
a složení Měsíce. Především se pokusí potvrdit či vyvrátit doměnku, že
se na Měsící, na dně kráterů v oblasti pólů, nachází vodní led. Přítomnost
zmrzlé vody, jenž by se na Měsíc mohla dostat prostřednictvím dopadlých
kometárních jader, by do značné míry ovlivnila budoucí směr ve výzkumu
a využití Měsíce. Kromě toho bude Lunar Prospector měřit magnetické a gravitační
pole. Součástí je i speciální zařízení nazvané alfa částicový spektrometr,
které bude pátrat po plynech uvolňovaných z nitra Měsíce.
Připraveno podle informací z NASA a IAN
Aktualizováno : 03.08.1999
[ Obsah | Nepilotované
kosmické lety ]
Pokud není uvedeno jinak, jsou použité fotografie z NASA (viz. Using NASA Imagery) a dalších volně přístupných zdrojů.
(originál je na https://mek.kosmo.cz/sondy/usa/lunpro/index.htm)