Kaguya

Z Wikipedii

Ten artykuł opisuje trwającą misję kosmiczną. Informacje mogą ulec zmianie wraz z postępem misji.

Kaguya (jap. かぐや — nazwa pochodzi od imienia księżycowej księżniczki z japońskiej baśni), do czerwca 2007 r. oficjalnie określana nazwą SELENE (ang. SELenological and ENgineering Explorer) — japońska sonda kosmiczna. Sztuczny satelita Księżyca. Sonda składa się z głównego orbitera i dwóch subsatelitów.

[edytuj] Cele misji

• Wykonanie badań służących ustaleniu pochodzenia i ewolucji Księżyca.
• Przeprowadzenie obserwacji środowiska księżycowego: rozmieszczenia pierwiastków chemicznych i minerałów na powierzchni, wykonanie map topograficznych i badanie struktury podpowierzchniowej.
• Pomiary księżycowego pola grawitacyjnego i resztkowych pól magnetycznych.
• Pomiary cząstek energetycznych i środowiska plazmowego w otoczeniu Księżyca oraz obserwacje ziemskiej magnetosfery.
• Ocena możliwości przyszłego wykorzystania Księżyca.
• Przeprowadzenie testów technologii niezbędnych dla przyszłych misji księżycowych, jak techniki wejścia na orbitę wokółbiegunową, stabilizacji trójosiowej i kontroli termicznej pojazdu.

[edytuj] Konstrukcja sondy

Sonda Kaguya składa się z trzech elementów: głównego orbitera i dwóch subsatelitów.

• Orbiter

Kadłub orbitera ma wymiary 2,1 x 2,1 x 4,8 m. Składa się on z dwóch głównych części: górnego modułu o długości 2,8 m zawierającego większość instrumentów naukowych i dolnego modułu napędowego o długości 1,2 m. Z boku statku przymocowane jest pojedyncze skrzydło baterii słonecznych o powierzchni 22 m² dostarczające energii o mocy do 3486 W. Będzie ono ładować 4 baterie niklowo - wodorowe o pojemności 35 Ah i napięciu 50 V. Łączność z sondą zapewnią przymocowana do boku kadłuba antena główna o średnicy 1,3 m oraz 4 mniejsze anteny wielokierunkowe. Maksymalna prędkość przesyłania danych na Ziemię będzie wynosić 10 megabitów na sekundę. Z kadłuba wystaje wysięgnik o długości 12 m dla magnetometru i 4 anteny o długości po 15 m dla radaru. W module napędowym umieszczony jest silnik główny o ciągu 500 N. Sonda zaopatrzona też będzie w zestaw 12 silników kontroli położenia o ciągu 20 N oraz 8 silników o ciągu 1 N. Orbiter będzie stabilizowany trójosiowo. Na szczycie statku, do momentu ich uwolnienia, będą znajdować się 2 subsatelity. Całkowita masa startowa orbitera będzie wynosić 2914 kg, w tym 795 kg paliwa dla silników.

• Subsatelity:
  • VRAD (Vstar, VLBI Radio Source, Ouna)
  • Relay Satellite (Rstar, Okina)

Obydwa subsatelity mają bardzo zbliżoną konstrukcję. Kadłub każdego satelity ma kształt ośmiobocznego cylindra o wymiarach 0.99 x 0.99 x 0.65 m i masę 53 kg. Energia dostarczana jest przez baterie słoneczne o mocy 70 W pokrywające boczne ściany. Będą one ładować baterie niklowo - wodorowe o pojemności 13 Ah i napięciu 26 V. Satelity będą stabilizowane obrotowo (w tempie 10 obrotów naa minutę) i nie posiadają własnego napędu. Każdy subsatelita posiada antenę dipolową wystającą ze szczytu kadłuba. Relay Satellite dodatkowo posiada 4 małe anteny dla łączności z głównym orbiterem. Obydwa subsatelity wyposażone są w nadajniki radiowe umożliwiające pomiary interferometrii radiowej. Relay Satellite będzie też przekazywał czterokierunkowe sygnały radiowe dla pomiarów dopplerowskich pomiędzy stacją naziemną a głównym orbiterem.

[edytuj] Instrumenty naukowe^[1]

• X-ray Spectrometer (XRS) — spektrometr rentgenowski mierzący zawartość Mg, Al, Si, Fe, Ca, Ti; obserwacje w zakresie energii 0,7 — 10 keV z rozdzielczością przestrzenną 10 - 20 km; monitor słonecznego promieniowania rentgenowskiego
• Gamma-ray Spectrometer (GRS) — spektrometr promieniowania gamma mierzący zawartość U, Th, K, O, Mg, Al, Si, Ti, Fe, Ca i H; obserwacje w zakresie energii 0,1 — 10 MeV
• Spectral Profiler (SP) — spektrometr obrazujący w świetle widzialnym i podczerwieni wykonujący mapy mineralogiczne; obserwacje w zakresie długości fal 0,52 — 2,6 μm
• Multi-band Imager (MI) — kamera wielospektralna wykonująca mapy mineralogiczne; obserwacje w zakresie długości fal 0,4 — 1.6 μm; rozdzielczość 20 m w świetle widzialnym i 62 m w bliskiej podczerwieni
• Terrain Camera (TC) — kamera stereoskopowa o rozdzielczości 10 m; obserwacje w zakresie długości fal 0,43 — 0,85 μm
• Lunar Radar Sounder (LRC) — radar podpowierzchniowy penetrujący na głębokość kilku kilometrów; posłuży także do detekcji fal radiowych i plazmowych
• Laser Altimeter (LALT) — wysokościomierz laserowy o dokładności pomiarów wysokości terenu wynoszącej 5 m
• Lunar Magnetometer (LMAG) — magnetometr o czułości 0,5 nT
• Upper Atmosphere and Plasma Imager (UPI) — instrument do obrazowania wokółziemskiej plazmy i zórz polarnych w ultrafiolecie i świetle widzialnym
• Charged Particle Spectrometer (CPS) — spektrometr cząstek naładowanych
• Plasma Analyzer (PACE) — analizator plazmy
• Radio Science (RS) — eksperyment sondowania radiowego jonosfery księżycowej
• High Definition Television Camera (HDTV) — dwie kamery telewizyjne wysokiej rozdzielczości (kamera szerokokątna i z teleobiektywem) filmujące powierzchnię Księżyca i Ziemię widzianą z orbity wokółksiężycowej
• Differential VLBI Radio-Source (VRAD) — radiowa interferometria wielkobazowa
• Relay Satellite Transponder (RSAT) — eksperyment pomiarów dopplerowskich pola grawitacyjnego na odwrotnej stronie Księżyca

[edytuj] Przebieg misji

Start sondy Kaguya z kosmodromu Tanegashima

Pierwotnie start sondy przewidziano na 16 sierpnia 2007, na godzinę 00:30:48. Jednak 20 lipca oświadczono, że start zostanie opóźniony z powodu odkrycia zmiany biegunowości jednego z kondensatorów satelity WINDS. Identyczne kondensatory znajdowały się w minisatelitach Vstar i Rstar.

Sonda Kaguya została wyniesiona z kosmodromu Tanegashima 14 września 2007 r (opóźniony o jedną dobę z powodu złej pogody). Po 727 sekundach lotu rakieta osiągnęła orbitę parkingową. Po odpaleniu silnika 2. stopnia, między T+40'44" i 44'02", sonda znalazła sę na orbicie okołoziemskiej, o parametrach 281×232805 km i nachyleniu 29,9°. W 45. minucie 43. sekundzie lotu, Kaguya odłączyła się od rakiety nośnej. O godzinie 02:44 rozłożono panele ogniw słonecznych. O godzinie 09:52 rozłożono antenę dużego zysku. O 20:12 sonda wykonała manewr korekcji błędu wejścia na orbitę (ang. orbit injection error correction maneuver). W jego wyniku orbita zmieniła się uzyskała parametry 956×232782 km i okres 4 dni 23 godzin 37 minut.

19 września 2007, o godz. 00:52 sonda wykonała manewr dostosowania okresu. Orbita zmieniła się na następującą: 1039×377809 km, a jej okres wyniósł 9 dni 23 godziny 31 minut. O godz. 20:59 wykonano trzeci z kolei manewr (korekcji błędu okresu). W jego wyniku orbita uzyskała parametry: 1055×379196 km, okres wyniósł 10 dni i 48 minut.

Sonda weszła orbitę okołoksiężycową 3 października o 21:20 GMT.

Parametry początkowej orbity okołobiegunowej wynosiły: perycentrum 101 km, apocentrum 11741 km, nachyleniu 95° i okres obiegu 16 h 42 min. Sonda wykona kolejnych 6 manewrów obniżenia orbity, aż do osiągnięcia docelowej orbity kołowej odległej od powierzchni o 100 km i o okresie obiegu 2 h. W trakcie obniżania orbity z orbitera zostaną kolejno uwolnione subsatelity.

Relay Satellite (Rstar, Okina) został oddzielony 9 października 2007 o 00:36 UTC.

VRAD (Vstar, Ouna) został oddzielony 12 października o 04:28 UTC.

Relay Satellite (Okina) wszedł na orbitę o parametrach 115 x 2399 km, natomiast VRAD (Ouna) pozostał na orbicie 127 x 795 km. Czas trwania misji zaplanowany jest na minimum rok.

21 października po wejściu sondy Kaguya na zaplanowaną orbitę roboczą rozpoczęto fazę weryfikacji jej aparatury, która trwała do połowy grudnia 2007 r.

Koszt misji ma wynieść 55 miliardów jenów (około 480 milionów dolarów amerykańskich)^[2].

[edytuj] Źródła

• Strona misji Kaguya w JAXA
• Strona misji Kaguya w NASA
• Loty kosmiczne - sonda Kaguya

Przypisy

[edytuj] Zobacz też

• Planowane loty księżycowe