Sondy misji GRAIL przygotowują się do wejścia na orbitę Księżyca

Sondy misji GRAIL przygotowują się do wejścia na orbitę KsiężycaOriginal Press Release
Para sond kosmicznych NASA mających za zadanie zbadanie Księżyca od skorupę po jądro szybko zbliżają się do końca podróży na orbitę wokół naszego satelity i zaplanowanej na Sylwestra i Nowy Rok manewrów, w których wykorzystają główne silniki by wejść na sparowane orbity księżycowe.

Ta misja zmieni zawartość podręczników opisujących ewolucję Księżyca. Nasze dwie sondy działają tak dobrze, że już w trakcie podróży na Księżyc przeprowadziliśmy pełne testy instrumentów naukowych które zweryfikowały ich działanie niezbędne do wypełnienia zaplanowanych celów naukowych

Maria Zuber
Massachusetts Institute of Technology

„Nasz zespół być może nie będzie miał szans na tradycyjną zabawę noworoczną, ale myślę, że ujrzenie naszych dwóch statków kosmicznych bezpiecznie wchodzących na orbitę wokół księżyca dostarczy nam wszystkim emocji i euforii tak wyjątkowych dla tej branży „- mówi David Lehman, kierownik projektu GRAIL z Jet Propulsion Laboratory w Pasadenie w Kalifornii

Odległość z Ziemi do Księżyca wynosi około 402.336 km. Misje załogowe NASA Apollo potrzebowały około trzech dni na dotarcie do Księżyca. Wystrzelone 10 września 2011 roku z bazy sił powietrznych na przylądku Canaveral sondy GRAIL potrzebowało blisko 30 razy więcej czasu i pokonały ponad 4 miliony km drogi wybierając dłuższą ale za to energooszczędną trajektorię. To dało inżynierom misji więcej czasu na ocenę stanu sond. To także umożliwiło najważniejszemu elementowi jedynego instrumentu naukowego misji – ultra stabilnemu oscylatorowi – na stałe zasilanie przez kilka miesięcy i osiągnięcie stabilnej temperatury pracy na długo przed rozpoczęciem pomiarów naukowych z orbity księżycowej.

28 grudnia GRAIL-A dzieli od Księżyca 106 000 km i zbliża się on do niego z prędkością 1200 km na godzinę. GRAIL-B  ma nadal przed sobą 128 000 km lecąc z prędkości 1228 km na godzinę.

Podczas końcowego podejścia obie sondy zbliżą się do Księżyca od południa, przelatując prawie bezpośrednio nad jego południowym biegunem. Wprowadzenie na orbitę zajmie sondzie GRAIL-A około 40 minut i zmieni jej prędkość o około 688 km na godzinę. Z kolei 25 godzin później GRAILa-B odpali silniki na 39 minut i zmieniając prędkość o 691 km na godzinę. Manewry umieszczą sondy na eliptycznych orbitach zbliżonych do polarnych, o okresie 11,5 godziny. W ciągu następnych tygodni, sondy GRAIL wielokrotnie będą odpalały silniki w celu zmniejszenia okresu orbitalny do zaledwie dwóch godzin. Na początku fazy naukowej misji – w marcu 2012 roku – obie sondy znajdą się na polarnych, prawie kołowych orbitach o wysokości około 55 km.

W trakcie fazy naukowej, sondy będą nadawać sygnały radiowe służące do precyzyjnego określenia zmian dzielącej ich odległości w trakcie okrążania Księżyca. Na odległość tę będzie wpływało pole grawitacyjne Księżyca dzięki czemu powstanie niezwykle dokładna mapa rozkładu masy naszego satelity. Dane te pozwolą naukowcom lepiej zrozumieć, co dzieje się pod jego powierzchnią. Informacje ta zwiększą też naszą wiedzę na temat Ziemi i jej skalistych sąsiadów w wewnętrznej części Układu Słonecznego.

Źródła:

NASA Twin Spacecraft on Final Approach for Moon Orbit

NASA's twin spacecraft to study the moon from crust to core are nearing their New Year's Eve and New Year's Day main-engine burns to place the duo in lunar orbit.

Named Gravity Recovery And Interior Laboratory (GRAIL), the spacecraft are scheduled to be placed in orbit beginning at 1:21 p.m. PST (4:21 p.m. EST) for GRAIL-A on Dec. 31, and 2:05 p.m. PST (5:05 p.m. EST) for GRAIL-B the next day.

„Our team may not get to partake in a traditional New Year's celebration, but I expect seeing our two spacecraft safely in lunar orbit should give us all the excitement and feeling of euphoria anyone in this line of work would ever need,” said David Lehman, project manager for GRAIL from NASA's Jet Propulsion Laboratory in Pasadena, Calif.

The distance from Earth to the moon is approximately 250,000 miles (402,336 kilometers). NASA's Apollo crews took about three days to travel to the moon. Launched from Cape Canaveral Air Force Station Sept. 10, 2011, the GRAIL spacecraft are taking about 30 times that long and covering more than 2.5 million miles (4 million kilometers) to get there.

This low-energy, long-duration trajectory has given mission planners and controllers more time to assess the spacecraft's health. The path also allowed a vital component of the spacecraft's single science instrument, the Ultra Stable Oscillator, to be continuously powered for several months. That allowed it to reach a stable operating temperature long before science measurements from lunar orbit are to begin.

„This mission will rewrite the textbooks on the evolution of the moon,” said Maria Zuber, GRAIL principal investigator from the Massachusetts Institute of Technology in Cambridge, Mass. „Our two spacecraft are operating so well during their journey that we have performed a full test of our science instrument and confirmed the performance required to meet our science objectives”.

As of Dec. 28, GRAIL-A is 65,860 miles (106,000 kilometers) from the moon and closing at a speed of 745 miles per hour (1,200 kilometers per hour). GRAIL-B is 79,540 miles (128,000 kilometers) from the moon and closing at a speed of 763 mph (1,228 kilometers per hour).

During their final approaches to the moon, both orbiters move toward it from the south, flying nearly directly over the lunar south pole. The lunar orbit insertion burn for GRAIL-A will take approximately 40 minutes and change the spacecraft's velocity by about 427 mph (688 kilometers per hour). GRAIL-B's insertion burn 25 hours later will last about 39 minutes and is expected to change the probe's velocity by 430 mph (691 kilometers per hour).

The insertion maneuvers will place each orbiter into a near-polar, elliptical orbit with a period of 11.5 hours. Over the following weeks, the GRAIL team will execute a series of burns with each spacecraft to reduce their orbital period from 11.5 hours down to just under two hours. At the start of the science phase in March 2012, the two GRAILs will be in a near-polar, near-circular orbit with an altitude of about 34 miles (55 kilometers).

When science collection begins, the spacecraft will transmit radio signals precisely defining the distance between them as they orbit the moon. As they fly over areas of greater and lesser gravity, caused both by visible features such as mountains and craters and by masses hidden beneath the lunar surface. they will move slightly toward and away from each other. An instrument aboard each spacecraft will measure the changes in their relative velocity very precisely, and scientists will translate this information into a high-resolution map of the moon's gravitational field. The data will allow mission scientists to understand what goes on below the surface. This information will increase our knowledge of how Earth and its rocky neighbors in the inner solar system developed into the diverse worlds we see today.

NASA's Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Calif., manages the GRAIL mission. The Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, is home to the mission's principal investigator, Maria Zuber. The GRAIL mission is part of the Discovery Program managed at NASA's Marshall Space Flight Center in Huntsville, Ala. Lockheed Martin Space Systems, Denver, built the spacecraft. JPL is a division of the California Institute of Technology in Pasadena.

Written by admin

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *