루나 트레일블레이저

Lunar Trailblazer
루나 트레일블레이저
Computed-aided design model of the Lunar Trailblazer spacecraft.jpg
루나 트레일블레이저 우주선 구성의 컴퓨터 지원 설계 모델.크레딧:록히드 마틴 루나 트레일블레이저를 위한 공간
미션형달 매핑
연산자나사
웹사이트https://trailblazer.caltech.edu/
우주선 속성
우주선루나 트레일블레이저
우주선형소형위성
제조사록히드 마틴
발사 질량200kg [1]
미션의 시작
출시일자2025년[1] 2월
로켓팰컨 9블록 5[2]
발사장CCSFS, LC-40
계약자스페이스X
달 궤도선
심플렉스
← 야누스
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루나 트레일블레이저는 NASA의 SIMPlex 프로그램의 일부인 계획된 소형(D등급) 달 궤도선으로, 달의 표면에서 물을 감지하고 지도화하여 그것의 형태, 풍부함, 위치가 지질학과 어떻게 관련되는지 판단할 것이다.[3]그것의 임무는 달의 물의 이해와 달의 물의 순환을 돕는 것이다.루나 트레일블레이저는 인공위성이 2022년 10월 완공되기는 하지만 현재 IMAP과 함께 2차 탑재체로 2025년에 발사될 예정이다.[4][5]이번 임무의 주임 조사관(PI)은 칼텍의 베다니 엘만 교수다.[6]

미션

루나 트레일블레이저는 2019년 NASA의 SIMPx(Small Innovative Missions for Planet Discovery) 프로그램의 일환으로 선정되었다.계획된 임무는 작은 위성을 이용하여 달에 물을 지도화하는 것이다.[7]

이 임무는 네 가지 과학적인 목표를 가지고 있다.[3]

  • 달수의 양, 위치, 형태(하이드록실, HO2 또는 얼음)를 측정하고 지도화하여 위도와 표면의 구성과 상관관계를 결정한다.
  • 달의 태양빛 부분에서의 달수의 시간 변동을 연구하다.
  • 달의 영구히 그늘이 드리워진 부분들에서 달의 물의 형태, 양, 위치를 결정한다.
  • 표면 온도의 변화가 물과[8] 얼음의 농도에 어떻게 영향을 미치는지 연구하다.

게다가, 이 우주선은 미래의 달 착륙을 위해 좋은 장소를 찾을 것이다.

발사하다

다른 NASA의 SIMPX 미션과 마찬가지로, 루나 트레일블레이저는 다른 NASA나 상업적인 미션과 함께 "리데스샤어"로 발사될 것이다.현재 2025년 NASA IMAP 임무와 함께 2차 탑재체로 발사될 예정이다.그것은 발사 후 약 2시간 후에 IMAP 차량에서 발사될 것이며 달 궤도에 오르는데 6개월을 보낼 것이다.[9]

달의 트레일블레이저 우주선은 2022년 10월에 완성될 예정이지만 2025년까지 발사될 예정은 없다.이 때문에, NASA는 다른 놀이 기구들을 찾고 있다.[10][7]

궤도

루나 트레일블레이저는 100km의 극 궤도를 그리며 달 궤도를 돌 것이다.그것은 두 가지 과학 기구를 사용하여 달의 물을 연구할 것이다.[6]

사이언스 백그라운드

주요 기사:달수

달의 풍경은 우주의 진공으로부터 보호받지 못한 채, 약 2주간 태양으로부터 완전한 조명에 노출되고, 2주간은 완전히 어둠에 노출된다.달의 하루(일회 완전 자전)는 지구의 날 약 28일에 해당한다.이러한 표면 환경의 가혹함에 더해, 달은 태양의 방사선으로부터 그것을 보호할 대기와 자력권이 거의 없다.그래서 달 표면은 매일 밤낮으로 극심한 기온 변동을 겪는다.낮 동안 적도 부근의 온도는 최고 400K 또는 260 °F까지 끓는 것을 훨씬 웃돈다.[11]야간에는 이러한 위도가 영하 온도(최대 약 170K/-150°F)에 도달한다.밤에 표면에 닿는 물은 낮에 끓어 없어지거나, 저기압에서 빠르게 증발할 것으로 예상된다.

달에서는, 비가 내리지 않지만, 물이 표면으로 전달될 수 있는 다른 방법들이 있다: 마이크로메테오라이트 충격은 우주에서 물을 운반하거나 표면 아래에서 물을 굴착할 수 있고, 태양 바람으로부터 수소를 이식함으로써 표면 미네랄에 물이 직접 생성될 수 있다.[12]여전히, 아주 최근까지, 과학자들은 달의 표면 대부분에 물이 존재할 것으로 예상하지 못했다.

1998년 펠드먼 외 [13]연구진은 달의 극지방에 영구히 그늘이 드리워진 분화구에 물 얼음이 존재할 수 있다는 것을 보여주었다.그들은 달 표면의 위쪽 반 미터(1.5 피트)에서 수소가 존재한다는 것을 발견했는데, 이것은 수빙의 가장 유력한 증거였다.2009년 LCROSS(Lunar Crater Observation and Sensing Satelling Satelling Satellite)가 달 표면에 영구적인 그림자를 드리운 달 영역에 충격을 주기 위해 제어된 충돌로 빈 추진제 탱크 중 하나를 방출하기 전까지, 이 발견은 과학계에서 논의되었다.얼음이 얼다이 탱크가 충돌했을 때, 그것은 지구의 망원경뿐만 아니라 LRO(Lunar Reconstruction Obitter)와 LCROSS 우주선 모두가 관측하는 플룸을 만들었다.관찰된 플룸에서 엄청난 양의 데이터가 포착되었으며, 여기에는 얼음과 다른 휘발성 물질이 포함된다.[14]

또한 2009년, 세 개의 분리된 우주선인 Chandrayaan-1,[15] Deep Impact,[16] Cassini의[17] 데이터를 검토한 연구원들은 달 표면 전체에 수화 서명을 추출했다.이것은 달 과학계에 놀라운 일이었는데, 이것은 특히 달에서 뜨거운 태양빛의 부분에 물이 존재할 수 있다는 것을 의미했기 때문이다.그러나 스펙트럼 데이터를 수집하는 기기는 물을 찾도록 설계되지 않았으며, 적외선 3미크론 대역의 분해능이 충분하지 않아 연구자들이 히드록실(OH), H2O, 워터아이스의 흡수특성을 구별할 수 없었다.루나 트레일블레이저의 기구는 이 세 가지 형태의 물을 감지하고 구별할 수 있도록 특별히 설계되었다.[18]

우주선

루나 트레일블레이저 우주선은 록히드 마틴에 의해 만들어지고 실험될 것이다.280W의 전력을 공급하는 전개형 태양열 어레이 2개와 화학 추진 시스템을 사용할 예정이다.태양 전지판이 완전히 확장되면 그것의 길이는 3.5미터가 될 것이다.이 우주선의 무게는 200kg이 될 것이다.이 우주선에는 고해상도 볼륨마퍼와 광물문매퍼(HVM3)와 루나 열매퍼(LTM)라는 두 가지 과학 기구가 있다. HVM은3 JPL이, LTM은 옥스퍼드 대학이 제공한다.[3]

사이언스 페이로드

루나 트레일블레이저 위성에는 총 20kg에 달하는 두 개의 과학 기구가 있다.고해상도 볼륨 및 광물 달 매퍼(HVM3)가 모여 달 표면의 단파 적외선 스펙트럼 데이터를 매핑한다.동시에 달 열 매퍼(LTM)가 중파 적외선 데이터를 획득한다.[3]두 기구는 함께 위성의 1년 1차 임무에 걸쳐 각각 달 표면의 목표물을 최소 1,000개까지 측정하는 지표 광물 성분, 온도, 달 물의 형태에 대한 동시 지도를 만들 예정이다.[19][20]

고해상도 볼륨 및 미네랄 달 매퍼(HVM3)

HVM3 계측기는 태양계 탐사를 위한 계측기 성숙도 프로그램(MatISSE)에 의해 개발되었으며 제트추진연구소에서 제작하고 있다.[3]M기기의3 디자인을 바탕으로 만든 푸시브룸 단파 적외선 영상분석기로 달 밝은 지역에서 먼저 수화 증거를 찾는 도구 중 하나였다.[20]HVM은3 0.6-3.6미크론의 스펙트럼 범위를 가지며, 적외선(2.5-3.5미크론)에서 물의 주요 파장 영역의 중심에 바로 고감도(10nm 해상도)로 작동하도록 설계되었으며, 물의 형태를 구별할 수 있을 만큼 높은 스펙트럼 분해능을 가지고 있다.[20][3]HVM3 영상의 각 픽셀은 달 표면의 50-90m를 덮게 된다.[3]

달 열 매퍼(LTM)

LTM 악기는 옥스퍼드 대학에 의해 설계되고 만들어지고 있다.[3]7~10미크론 사이의 11개의 좁은 채널과 0.5미크론 이하의 해상도를 가진 다관상 영상을 획득해 규산염의 Si-O 스트레치 특성을 살려 광물학적 구성을 도출한다.[3]동시에 6~100미크론까지 4개의 광대역 채널을 이용하여 110~400K(-262~260㎛/-163~126℃)[3][21] 범위에서 5K(9㎛/5℃)의 정밀도로 표면온도를 도출한다.LTM의 화소 크기는 40~70m이다.[3]

참고 항목

참조

  1. ^ a b "Getting To The Moon". Caltech Lunar Trailblazer. Archived from the original on 8 October 2021. Retrieved 10 October 2021.
  2. ^ "NASA Awards Launch Services Contract for IMAP Mission" (Press release). NASA. 25 September 2020. Archived from the original on 5 October 2020. Retrieved 25 September 2020.
  3. ^ a b c d e f g h i j k Ehlmann, B.L. "Lunar Trailblazer: A Pioneering Small Satellite for Lunar Water and Lunar Geology" (PDF). Lunar & Planetary Science Conference 2022. Lunar & Planetary Institute. Retrieved 16 April 2022.
  4. ^ "SIMPLEx Small Satellite Concept Finalists Target Moon, Mars and Beyond" (Press release). NASA. 19 June 2019. Archived from the original on 17 June 2021. Retrieved 12 October 2021.
  5. ^ Foust, Jeff (26 March 2021). "NASA looking for earlier launch of lunar orbiter smallsat mission". Space News. Retrieved 7 April 2022.
  6. ^ a b "Caltech-Led Lunar Trailblazer Mission Approved to Begin Final Design and Build – Pasadena Now". www.pasadenanow.com. Retrieved 21 January 2022.
  7. ^ a b "NASA looking for earlier launch of lunar orbiter smallsat mission". SpaceNews. 26 March 2021. Retrieved 5 January 2022.
  8. ^ Leonard David (5 October 2020). "Tiny moonbound spacecraft have very big goals". Space.com. Retrieved 21 January 2022.
  9. ^ "Getting To The Moon Lunar Trailblazer". trailblazer.caltech.edu. Retrieved 5 January 2022.
  10. ^ NASA, Jet Propulsion Laboratory (4 December 2020). "Lunar Trailblazer: NASA Approves New Satellite to Map the Moon's Surface". SciTechDaily. Retrieved 5 January 2022.
  11. ^ Paige, David. "Science". diviner. UCLA. Retrieved 8 April 2022.
  12. ^ Taylor, G. Jeffrey (12 July 2019). "Recipe for Making H2O in the Lunar Regolith: Implant Solar Wind Hydrogen and Heat with Micrometeorite Impacts". PSRD. University of Hawaii. Retrieved 8 April 2022.
  13. ^ Feldman, W. C.; Maurice, S.; Binder, A. B.; Barraclough, B. L.; Elphic, R. C.; Lawrence, D. J. (4 September 1998). "Fluxes of Fast and Epithermal Neutrons from Lunar Prospector: Evidence for Water Ice at the Lunar Poles". Science. 281 (5382): 1496–1500. doi:10.1126/science.281.5382.1496.
  14. ^ "NASA crashes rocket into moon". Toronto Star. 9 October 2009. Retrieved 8 April 2022.
  15. ^ Pieters, C. M.; Goswami, J. N.; Clark, R. N.; Annadurai, M.; Boardman, J.; Buratti, B.; Combe, J.-P.; Dyar, M. D.; Green, R.; Head, J. W.; Hibbitts, C.; Hicks, M.; Isaacson, P.; Klima, R.; Kramer, G.; Kumar, S.; Livo, E.; Lundeen, S.; Malaret, E.; McCord, T.; Mustard, J.; Nettles, J.; Petro, N.; Runyon, C.; Staid, M.; Sunshine, J.; Taylor, L. A.; Tompkins, S.; Varanasi, P. (23 October 2009). "Character and Spatial Distribution of OH/H 2 O on the Surface of the Moon Seen by M 3 on Chandrayaan-1". Science. 326 (5952): 568–572. doi:10.1126/science.1178658.
  16. ^ Sunshine, Jessica M.; Farnham, Tony L.; Feaga, Lori M.; Groussin, Olivier; Merlin, Frédéric; Milliken, Ralph E.; A’Hearn, Michael F. (23 October 2009). "Temporal and Spatial Variability of Lunar Hydration As Observed by the Deep Impact Spacecraft". Science. 326 (5952): 565–568. doi:10.1126/science.1179788.
  17. ^ Clark, Roger N. (23 October 2009). "Detection of Adsorbed Water and Hydroxyl on the Moon". Science. 326 (5952): 562–564. doi:10.1126/science.1178105.
  18. ^ "Science Objectives Lunar Trailblazer". trailblazer.caltech.edu. Caltech. Retrieved 8 April 2022.
  19. ^ "Lunar Discovery and Exploration Program (LDEP) Science Mission Directorate". science.nasa.gov. NASA. Retrieved 19 April 2022.
  20. ^ a b c Klima, Rachel; Pieters, Carle; Green, Robert; Blaney, Diana; Ehlmann, Bethany; Thompson, David; Bowles, Neil; Calcutt, Simon; Donaldson Hanna, Kerri (1 January 2021). "Directly Characterizing Surficial Hydroxyl/Water on the Moon with the Lunar Trailblazer Mission". Harvard. p. 352.
  21. ^ Williams, David R. "NASA - NSSDCA - Spacecraft - Details". nssdc.gsfc.nasa.gov. NASA. Retrieved 22 April 2022.

외부 링크