Prospecteur Lunaire


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Partie de LM-100

 Lunar Prospector
Lunar Prospector
Crédit: NASA

American lunar orbiter. Atterrisseur lunaire construit par Lockheed Martin pour la NASA, États-Unis. Lancé en 1998. Utilisé le bus LM-100.

AKA: LM 100. Statut: Opérationnel 1998. Premier lancement : 07/01/1998. Dernier lancement : 07/01/1998. Numéro: 1. Masse brute: 295 kg (650 lb). Masse non alimentée : 125 kg (275 lb). Hauteur: 1,22 m (4,00 pi).

Lunar Prospector était un orbiteur lunaire robotique conçu pour déterminer l’origine, l’évolution et l’état actuel des ressources de la Lune via une cartographie à basse altitude de la composition de sa surface, des champs magnétiques, des champs de gravité et des événements de libération de gaz. La mission a fourni une nouvelle carte qui montrait avec un détail sans précédent la composition chimique et les champs magnétiques et gravitationnels de la Lune.

Lunar Prospector était la troisième des missions Discovery de la NASA. La mission était dirigée par Lockheed et le Centre de recherche Ames de la NASA et le coût total, lanceur compris, était inférieur à 63 millions de dollars. Après le lancement, le Lunar Prospector a effectué une croisière de 105 heures vers la Lune, suivie d’une insertion sur une orbite polaire lunaire quasi circulaire de 100 km d’altitude avec une période de 118 minutes. La durée nominale de la mission était d’un an. Une mission prolongée de deux ans a ensuite été possible, au cours de laquelle l’orbite devait être abaissée à 50 km puis à 10 km d’altitude pour obtenir des mesures de résolution plus élevées.

La masse de lancement du vaisseau spatial était de 295 kg (entièrement alimenté), 126 kg (sec). Le vaisseau spatial était un tambour graphite-époxy, de 1,4 mètre de diamètre et de 1,22 mètre de haut avec trois flèches radiales d’instruments de 2,5 mètres. Il a été stabilisé en rotation et utilisé avec des capteurs de soleil et de membres pour la détermination de l’attitude. Il était contrôlé par 6 propulseurs monopropulseurs hydrazine de 22 Newton fournissant 1430 m/s de delta-V. Les communications se faisaient par l’intermédiaire de deux transpondeurs en bande S et d’une antenne à gain moyen à réseau phasé à fente et d’une antenne omnidirectionnelle à faible gain. Il n’y avait pas d’ordinateur de bord; le commandement au sol était assuré par une liaison de télémétrie à 3,6 kbps. Les cellules solaires montées sur le corps fournissent 206 W et rechargent des batteries NiH de 15 ampères-heure.

La charge utile comprenait:

Investigations scientifiques

Spectromètre à rayons gamma (GRS) – Spectromètre à neutrons (NS) – Le GRS et le NS ont renvoyé des données globales sur les abondances élémentaires, à utiliser pour aider à comprendre l’évolution de la croûte montagneuse lunaire et la durée et l’étendue du volcanisme basaltique, et pour évaluer les ressources lunaires. La NS a également localisé des quantités importantes de glace d’eau qui existaient dans les zones d’ombre permanente près des pôles lunaires.

Magnétomètre (MAG) – Réflectomètre électronique (ER) – Les expériences MAG/ER renverraient des données sur le champ magnétique de la croûte lunaire et le dipôle magnétique induit par la lune. Ces données aideraient à comprendre l’origine du paléomagnétisme lunaire et le degré auquel les impacts pourraient produire du paléomagnétisme, et permettraient des contraintes sur la taille et la composition du noyau lunaire (possible).

Spectromètre à particules alpha (APS) – L’instrument APS serait utilisé pour détecter les événements de dégazage du radon sur la surface lunaire en détectant les particules alpha du gaz radon lui-même et de son produit de désintégration, le polonium. L’observation de la fréquence et de l’emplacement des événements de libération de gaz aiderait à caractériser une source possible de l’atmosphère lunaire ténue. La détermination de la relation entre les sites de dégazage et l’âge des cratères et les caractéristiques tectoniques peut être possible. Cela peut à son tour être utilisé pour caractériser le niveau actuel d’activité tectonique lunaire.

Expérience de gravité Doppler (DGE) – Cette enquête utiliserait le suivi Doppler des signaux radio en bande S pour caractériser l’orbite de l’engin spatial et déterminer le champ de gravité lunaire. Ces données fourniraient des informations sur l’intérieur lunaire et, combinées aux données topographiques lunaires, permettraient de modéliser l’asymétrie crustale globale, la structure crustale et la structure du bassin souterrain. Il pourrait également être utilisé pour la planification de futures missions lunaires.

NASA NSSDC Master Catalog Description

Le Lunar Prospector a été conçu pour une étude de l’orbite polaire basse de la Lune, y compris la cartographie de la composition de la surface et des dépôts possibles de glace polaire, des mesures des champs magnétiques et gravitationnels et l’étude des événements de dégazage lunaire. Les données de la mission de 19 mois permettront de construire une carte détaillée de la composition de la surface de la Lune et amélioreront notre compréhension de l’origine, de l’évolution, de l’état actuel et des ressources de la Lune. Le vaisseau spatial transporte 6 expériences: un Spectromètre à rayons Gamma (GRS), un Spectromètre à Neutrons (NS), un Magnétomètre (MAG), un Réflectomètre à Électrons (ER), un Spectromètre à Particules Alpha (APS) et une Expérience de Gravité Doppler (DGE). Les instruments sont omnidirectionnels et ne nécessitent aucun séquençage. La séquence d’observation normale consiste à enregistrer et à relier les données en continu.

Vaisseau spatial et sous-systèmes

L’engin spatial est un tambour graphite-époxy, de 1,37 mètre de diamètre et de 1,28 mètre de haut avec trois flèches radiales d’instruments de 2,5 m. Une flèche d’extension de 1,1 m à l’extrémité de l’une des flèches de 2,5 m maintient le magnétomètre. La masse initiale totale (entièrement alimentée) était de 296 kg. Il est stabilisé en rotation (vitesse de rotation nominale 12 tr/min) avec son axe de rotation normal au plan de l’écliptique. L’engin spatial est contrôlé par 6 propulseurs monopropellants à hydrazine de 22 Newton, deux à l’arrière, deux à l’avant et deux tangentiels. Trois réservoirs de carburant montés à l’intérieur du tambour contiennent 138 kg d’hydrazine sous pression d’hélium. Le système d’alimentation se compose de cellules solaires montées sur le corps qui produisent en moyenne 186 W et d’une batterie NiCd rechargeable de 4,8 ampères-heure. Les communications se font par l’intermédiaire de deux transpondeurs en bande S, une antenne à gain moyen à réseau phasé à fente pour la liaison descendante et une antenne omnidirectionnelle à faible gain pour la liaison descendante et la liaison montante. Il n’y a pas d’ordinateur de bord, tout le contrôle se fait depuis le sol, commandant une seule unité de commande et de traitement des données embarquées. Les données sont directement liées en descendant et également stockées sur un enregistreur à semi-conducteurs et en descendant après 53 minutes, afin de s’assurer que toutes les données collectées pendant les périodes d’interdiction des communications sont reçues.

Profil de mission

Après son lancement le 7 janvier 1998 UT (6 janvier EST) à bord d’une fusée Athena 2 à trois étages, le Lunar Prospector a effectué une croisière de 105 heures vers la Lune. Pendant la croisière, les trois rampes d’instruments ont été déployées. Le MAG et l’APS ont collecté des données d’étalonnage, tandis que les GRS, NS et ER ont dépassé les gaz pendant une journée, après quoi ils ont également collecté des données d’étalonnage dans l’espace cis-lunaire. L’engin a été inséré sur une orbite de capture de période de 11,6 heures autour de la Lune à la fin de la phase de croisière. Après 24 heures, Lunar Prospector a été inséré dans un 3.orbite intermédiaire d’une période de 5 heures, suivie 24 heures plus tard (le 13 janvier 1998) d’un transfert sur une orbite de cartographie préliminaire de 92 x 153 km, puis le 16 janvier d’une insertion sur une orbite de cartographie polaire lunaire nominale d’altitude quasi circulaire de 100 km avec une inclinaison de 90 degrés et une période de 118 minutes. Les données d’étalonnage lunaire ont été collectées pendant les orbites de 11,6 et 3,5 heures. La collecte des données de cartographie lunaire a commencé peu de temps après la réalisation de l’orbite de 118 minutes. La collecte de données a été périodiquement interrompue pendant la mission comme prévu pour les brûlures de maintenance orbitale, qui ont eu lieu pour recirculariser l’orbite chaque fois que le périsélène ou l’aposélène se trouvait à plus de 20 à 25 km de l’orbite nominale de 100 km, environ une fois par mois. Le 19 décembre 1998, une manœuvre a abaissé l’orbite à 40 km pour effectuer des études de résolution supérieure. L’orbite a de nouveau été modifiée le 28 janvier pour passer à une orbite de 15 x 45 km, mettant fin à la mission primaire d’un an et commençant la mission prolongée. La mission a pris fin le 31 juillet 1999 à 9:52:02 TU (5:52:02 EDT) lorsque Lunar Prospector a été délibérément ciblé pour avoir un impact dans une zone d’ombre permanente d’un cratère près du pôle sud lunaire. On espérait que l’impact libérerait la vapeur d’eau des dépôts de glace présumés dans le cratère et que le panache serait détectable depuis la Terre, mais aucun panache n’a été observé.

La mission Lunar Prospector est la troisième mission sélectionnée par la NASA pour un développement et une construction complets dans le cadre du programme Discovery de la NASA. Le coût total de la mission était de 62 dollars.8 millions comprenant le développement (34 millions de dollars), le lanceur (~ 25 millions de dollars) et les opérations (~ 4 millions de dollars).

En savoir plus sur: Lunar Prospector.
Famille : Orbiteurs Lunaires, Lune. Pays: États-Unis. Vaisseau spatial: Survol de Mars d’Athéna. Lanceurs : Athena-2. Projets : Série découverte. Sites de lancement: Cap Canaveral, Cap Canaveral LC46. Agence : NASA, Lockheed. Bibliographie: 2, 296, 4, 6663, 12783.
Galerie de photos

 Prospecteur lunaire Prospecteur lunaire
Crédit: Image du fabricant

1998 7 Janvier -. 02:28 heures GMT -. Site de lancement : Cap Canaveral. Complexe de lancement: Cap Canaveral LC46. Rampe de lancement: SLC46. Famille LV: Athéna. Lanceur : Athena-2.

  • Prospecteur lunaire -. Charge utile : Découverte 3. Masse: 295 kg (650 lb). Pays: États-Unis. Agence: NASA Ames. Fabricant : Lockheed. Programme : Série découverte. Classe: Lune. Type: Sonde lunaire. Bus spatial: LM-100. Vaisseau spatial : Prospecteur lunaire. Date de désintégration: 1999-07-31. USAF Sat Cat: 25131. COSPAR: 1998-001A.

    Le Lunar Prospector a été conçu pour une étude de l’orbite polaire basse de la Lune, y compris la cartographie de la composition de la surface et d’éventuels dépôts de glace polaire, des mesures des champs magnétiques et gravitationnels et l’étude des événements de dégazage lunaire. Les données de la mission de 1 à 3 ans permettront de construire une carte détaillée de la composition de la surface de la Lune, et amélioreront la compréhension de l’origine, de l’évolution, de l’état actuel et des ressources de la Lune. Après le lancement, le Lunar Prospector a effectué une croisière de 105 heures vers la Lune, suivie d’une insertion sur une orbite polaire lunaire quasi circulaire de 100 km d’altitude avec une période de 118 minutes. La durée nominale de la mission était d’un an.

1999 31 Juillet -.

  • Prospecteur lunaire, Impact lunaire -. Pays: États-Unis. Bus spatial: LM-100. Vaisseau spatial : Prospecteur lunaire.

    Une mission prolongée de deux ans après la mission initiale d’un an était possible, au cours de laquelle l’orbite devait être abaissée à 50 km puis à 10 km d’altitude pour obtenir des mesures de résolution plus élevées. Cependant, cela n’a pas été financé et le vaisseau spatial a reçu l’ordre de s’écraser sur la lune.