月球勘测轨道器LRO
用于勘测月球的设备
月球勘测轨道器LRO是美国航天局于2009年6月18日,在佛罗里达州卡纳维拉尔角空军基地利用一枚“宇宙神-5”运载火箭发射升空的月球探测器
简介
月球勘测轨道飞行器(LRO)是美国国家航空航天局(NASA)“新太空探索计划”的首个任务,该方案在2004年提出,旨在重返月球,并登陆火星以及向更远的太空进军。月球轨道探测器的任务包括在月面寻找安全的着陆点,寻找潜在的资源,研究月面的辐射环境并论证一些新的技术。这枚探测器由NASA的综合探索任务执行委员会负责,将在50公里高的极月轨道上运行一年。LRO将会传回包括全日月温图、月面大地坐标、高分辨率彩色图片以及月面紫外返照率在内的大量数据。然而,这项任务的重中之重是月球两极一些常年不见阳光的地方,在两极的阴暗处寻找水的踪迹。LRO的极具探索性的任务让NASA的综合探索任务执行委员会在一年之后过渡到了一个科学阶段,LRO上有很多仪器都是从过去行星探测器继承而来的。
任务
月球勘测轨道飞行器(LRO)是美国国家航空航天局(NASA)“新太空探索计划”的首个任务,该方案在2004年提出,旨在重返月球,并登陆火星以及向更远的太空进军。月球轨道探测器的任务包括在月面寻找安全的着陆点,寻找潜在的资源,研究月面的辐射环境并论证一些新的技术。
这枚探测器由NASA的综合探索任务执行委员会负责,将在50公里高的极月轨道上运行一年。LRO将会传回包括全日月温图、月面大地坐标、高分辨率彩色图片以及月面紫外返照率在内的大量数据。然而,这项任务的重中之重是月球两极一些常年不见阳光的地方,在两极的阴暗处寻找水的踪迹。LRO的极具探索性的任务让NASA的综合探索任务执行委员会在一年之后过渡到了一个科学阶段,LRO上有很多仪器都是从过去行星探测器继承而来的。
仪器
LRO将围绕月球的低极轨道上运转至少一年的时间,收集关于月球环境的详细资料。LRO的装备包括6个仪表和一个技术演示,将提供重要的数据包,帮助人类重返月球。
1、宇宙射线望远镜测量辐射效应
测量辐射效应的宇宙射线望远镜(CRaTER:The Cosmic Ray Telescope for the Effects of Radiation)将给出月球辐射环境的特征,确定其对生物可能产生的影响。CRaTER还将对辐射效应和屏蔽模型进行测试,这有助于开发保护技术。
2、月球辐射计实验(Diviner Lunar Radiometer Experiment)
月球辐射计( DLRE )将提供轨道热绘测量,给出地表和地下温度(辨别出冷阱和可能的冰沉积物)的详细信息以及着陆险地:不平坦的地势或突起的岩石。
3、莱曼阿尔法测绘项目(Lyman Alpha Mapping Project)
莱曼阿尔法测绘项目(LAMP)将画出远紫外线下的整个月球表面地图。LAMP将在极地地区探寻表面冰层和霜冻,并提供在只有星光照射时,永远处于阴影中的地区的画面。
4、月球探索中子探测器(Lunar Exploration Neutron Detector)
月球探索中子探测器(LEND)将绘出高清晰度的氢分布图,并提供月球辐射环境的相关信息。LEND可被用来寻找月球表面有水冰的证据,并将提供有助于未来人类探索的空间辐射环境测量。
5、月球轨道飞行器激光测高仪
月球轨道飞行器激光测高仪(LOLA)将测量着陆点坡度,表面糙度程度,并绘制一张高分辨率的月面图。月球轨道飞行器极光探测仪还将通过分析月球地形的勘测和分析来确定月球的永久日照区域和永久背阴区域。
6、月球侦查轨道器照相机
月球侦查轨道器照相机(LROC)将传回高分辨率的月面黑白图像,拍摄分辨率达到米级的月极图像。月球勘测轨道飞行器照相机还能对月球表面进行彩色和紫外线拍照。这些图像将有助于研究月极光照情况,发现可能的资源和危险地区,还将有助于选择飞行器安全着陆地点。
7、微型射频技术显示器
微型射频技术显示器(Mini-RF Technology Demonstration)的主要目的是寻找月球表面以下的水冰存在。此外,该仪器还能为月球上被永久背光区域拍摄高清晰图像。
详细参数
发射日期:2009年6月19日凌晨5:12分(美国东部时间18日下午5点12分)。
发射地点:美国佛罗里达州卡纳维拉尔角空军基地41号发射场。
运载火箭:联合发射联盟“宇宙神”V 401运载火箭。
所用燃料:第一级使用RP-1(一种高度精炼的煤油)和液态氧,“半人马座”火箭上级使用液态氢和液态氧。
轨道:月球勘测轨道器(以下简称LRO)在一条距离月表31英里(约合50公里)的圆形极地轨道运行。月球陨坑观测与传感卫星(以下简称LCROSS)则在地月系统周围一条月球引力助推及月球返回轨道(以下简称LGALRO)运行,与黄道平面大约成80度角。
轨道周期:LRO轨道(月球极地轨道)周期为113分钟。每一条LCROSS轨道周期大约为37天左右。
任务速览
持续时间:LRO首先执行为期一年的探测任务,而后可能进行为期3年的科学研究任务。
重量:总发射重量为1916公斤(约合4224磅)。干重量为1018公斤(约合2244磅),燃料重量为898公斤(约合1980磅)。
功率:飞船功率为685瓦。
尺寸:在折叠放入火箭之内时——太阳能电池板阵列和高增益天线被折叠起来——LRO的高度为152英寸(约合3.86米)。从仪器舱到被折叠的太阳能电池板阵列的长度为103英寸(约合2.61米),从被折叠的高增益天线到微型射频天线的长度为108英寸(约合2.74米)。发射之后,LRO展开后的太阳能电池板阵列面积为168英寸(约合4.26)× 126英寸(约合3.2)。3块电池板的总宽度为168英寸,伸出飞船126英寸。展开后的高增益天线向外伸出102英寸(约合2.59米)。
指向控制:LRO指向控制保持在60角秒
太阳能电视板阵列:LRO装有铰接的太阳能电池板以及锂离子电池
遥感勘测:利用Ka波段高速下行链路和S波段低速上行/下行链路进行遥感勘测。
数据量和最大下行链路速度:数据量为每天461 Gb,最大下行速度为每秒100 Mb。
飞船研制者:LRO由美国宇航局位于马里兰州格林贝尔特的戈达德太空飞行中心的工程师研制。
轨道:LRO飞往月球的旅程将历时大约4天时间。在此之后,LRO将进入一个椭圆形轨道,也就是所谓的试运转轨道。从这条轨道,LRO将移身最终轨道——一条距月球表面大约50公里(约合31英里)的圆形轨道。
任务操作中心:任务操作中心位于美国宇航局的戈达德太空飞行中心。太空飞行中心的工程师将在分离后、进入月球轨道期间以及任务执行过程中控制LRO。任务操作中心负责向高级研究员传送原始数据。
行星数据系统:在最初的任务完成后6个月内,高级研究员负责将科学仪器获得的数据传送给行星数据系统。行星数据系统是一个向公众公开的知识库,用于储存行星任务的科学数据。
项目成本:LRO任务成本大约在5亿美元左右。
7个科学仪器:LRO所携带的7个科学仪器分别是辐射效应宇宙射线望远镜(以下简称CRaTER)、多通道太阳发射率和红外滤波辐射仪(以下简称Diviner)、“莱曼-阿尔法”测绘项目(以下简称LAMP)、月球勘探中子探测器(以下简称LEND)、月球轨道器激光测高仪(以下简称LOLA)、月球勘测轨道器照相机(以下简称LROC)以及微射频新型合成孔径雷达(以下简称Mini-RF)。
CRaTER 首席研究员是波士顿大学的哈尔兰·斯彭斯(Harlan Spence)博士。该仪器重量为5.4公斤(约合12磅),平均功率为7.3瓦。
Diviner 首席研究员是加利福尼亚州洛杉矶加州大学的大卫·佩奇(David Paige)博士。该仪器重量为11公斤(约合24磅),平均功率为24.7瓦。
LAMP 首席研究员是德克萨斯州圣安东尼奥西南研究院的兰迪·格拉德斯通(Randy Gladstone)博士。该仪器重6.1公斤(约合13磅),平均功率为4瓦。
LEND 首席研究员是俄罗斯莫斯科太空研究院的伊格尔·米特罗法诺夫(Igor Mitrofanov)博士。该仪器重25.8公斤(约合57磅),平均功率为11.6瓦。
LOLA 首席研究员是戈达德太空飞行中心的大卫·史密斯(David Smith)博士。该仪器重11.3公斤(约合25磅),平均功率为33.4瓦。
LROC 首席研究员是位于亚利桑那州滕比的亚利桑那州大学博士马克·罗宾森(Mark Robinson)。该仪器重19.2公斤(约合42磅),平均功率为24瓦。
Mini-RF 首席研究员是休斯敦月球与行星研究院的斯图尔特·诺泽特(Stewart Nozette)博士。该仪器重13.8公斤(约合30磅),平均功率为7瓦。
参考资料
最新修订时间:2024-11-02 22:27
目录
概述
简介
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