Миссия Lunar Flashlight: сканирование южного полюса Луны на наличие водяного льда

Когда жители постоянной лунной базы выпьют свежую воду с южного полюса, они поблагодарят 30-фунтовый аппарат Lunar Flashlight, собранный и протестированный в Georgia Tech. Lunar Flashlight использует мощные лазеры и бортовой спектрометр для поиска поверхностного льда в затененных кратерах южного полюса. Ранние миссии NASA показали возможное наличие замерзшей воды там, и низкая орбита позволит идентифицировать перспективные зоны для будущих миссий.

Команда и разработка

Разработчики: JPL, GSFC, UCLA, Georgia Tech, MSFC. Школа аэрокосмической инженерии Georgia Tech с MSFC создала двигательную систему — новую технологию на улучшенном экологичном топливе. Совместно с GTRI — сборка и тесты в уникальных объектах Аटलланты.

Значение для малых аппаратов

Помимо изучения льда, Lunar Flashlight демонстрирует: малые аппараты могут иметь большие возможности. Первый CubeSat с зеленым монопропеллентным двигателем для орбитальной вставки на Луну, смены ориентации для прицеливания, передачи данных, сбора солнечной энергии. Также первый активный лазерный спектрометр для изучения поверхности Луны.

Доселе CubeSats (стандартные кубические модули) работали на земной орбите, не нуждаясь в мощных двигателях. Lunar Flashlight докажет способность малых дешевых аппаратов к важным миссиям, раньше требовавшим крупные корабли.

Научная полезная нагрузка

Четыре мощных ближнеИК-лазера на разных длинах волн. Лучи направлены в затененные кратеры последовательно, чтобы осветить зоны возможного залегания льда, защищенного от плавления. Водяной лед поглощает лазер, сухая реголит — отражает обратно в спектрометр.

«Изучая возвращенный свет, система покажет, есть ли водяной лед в этих вечно затененных зонах», — Джад Реди, GTRI, главный исследователь проекта в Georgia Tech. Научная команда интерпретирует данные с данными других миссий для понимания распространенности и распределения лунных залежей льда.

Лазеры питаются большим литий-ионным аккумулятором, заряжаемым четырьмя солнечными панелями. Лазеры, спектрометр, батарея — ~1/3 объема.

Коммуникация и контроль

Данные в Deep Space Network по радиоканалу (как в других миссиях). Команды с Земли хранятся и выполняются по расписанию (задержка сигнала). Данные приходят в центр управления Georgia Tech (школа аэрокосмики), пересылаются в UCLA для анализа и архива в NASA Planetary Data System. Контроллеры в Georgia Tech мониторят работу.

Цели миссии

Закрыть стратегический пробел NASA: состав, количество, распределение, форма воды и ионов (гидроксид OH) в лунных «холодовых ловушках». Предыдущие миссии детектировали потенциальные залежи на высоких широтах. Lunar Flashlight картографирует несколько залежей с разрешением 1–2 км — значительно детальнее. Помимо подтверждения леда, даст информацию для выбора посадки будущих миссий для пробы и оценки пригодности для людей.

Использование лунной воды для жизни и топлива сократит стоимость баз за счет меньшего запуска с Земли. NASA также надеется производить кислород и топлив из лунных материалов для возвращения.