«Lunar Flashlight» ("Лунный фонарик")

11.12.2022 7:38.13 - старт декабрь 2022 г. - В течение первых нескольких дней полета было обнаружено, что 3 из 4 двигателей работали неэффективно. январь 2023 г. - команда миссии работала над устранением проблемы. февраль 2023 г. - представители NASA заявили, что Lunar Flashlight так и не выйдет на лунную орбиту. Проблемы с двигателем продолжаются, так что специалистам пришлось разработать оригинальную технику маневрирования с использованием одного двигателя. В итоге было решено, что команда перенаправит зонд на высокую околоземную орбиту с периодическими облётами южного полюса Луны. Первый научный проход должен состояться в июне.

Вики:
«Lunar Flashlight» ("Лунный фонарик") является недорогим кубсатом для поиска льда на Луне.
Космический аппарат формата 6U CubeSat был разработан группой из Лаборатории реактивного движения (JPL), Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (UCLA) и Центра космических полетов им. Маршалла НАСА. В начале 2015 года он был выбран компанией NASA Advanced Exploration Systems (AES) для запуска в 2021 году в качестве дополнительной полезной нагрузки для миссии Artemis 1.
Спутник НАСА для наблюдения и зондирования лунных кратеров (LCROSS), лунный разведывательный орбитальный аппарат (LRO) и индийские лунные орбитальные аппараты Chandrayaan-1 и другие миссии обнаружили в 2009 году отложения льда (H₂O) и гидроксила (-OH - ) в высоких широтах на поверхности Луны, что указывает на присутствие следовых количеств адсорбированной или связанной воды. Эти миссии предполагают, что в полярных регионах может быть достаточно воды для использования в будущих миссиях, но распределение трудно согласовать с тепловыми картами.
Концепция миссии была разработана командой из Лаборатории реактивного движения (JPL), Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (UCLA) и Центра космических полетов НАСА имени Маршалла и предложена на конференции NASA в рамках программы Advanced Exploration Systems (AES) в 2014 финансовом году. Миссия была выбрана для финансирования в начале 2015 года.
Первоначальная концепция рассматривала использование солнечного паруса.



первоначальный вариант
В своей первоначальной концепции космический аппарат Lunar Flashlight должен был представлять собой космический аппарат формата 6U CubeSat, приводимый в движение солнечным парусом площадью 80 м², который также функционировал бы как отражатель для освещения некоторых выбранных постоянно затененных областей на Луне, в то время как бортовой инфракрасный спектрометр измерял отраженный спектр, диагностирующий композиционную смесь поверхности среди породы / пыли, реголита, водяного льда, CO₂, метанового льда (CH₄) и, возможно, аммиачного льда (NH₃). Освещенное пятно должно было иметь диаметр около 400 метров (1300 футов), отраженное с высоты 20 километров (12 миль).
Цель Lunar Flashlight - определить наличие или отсутствие открытого водяного льда и его физическое состояние, а также нанести на карту его концентрацию в масштабе 1-2 километра в постоянно затененных областях южного полюса Луны. Эта миссия станет первым кубсатом, достигшим Луны, и первой миссией, в которой будут использоваться лазеры для поиска водяного льда. Любые полярные данные, собранные Lunar Flashlight, могут затем обеспечить наиболее подходящие места посадки для более дорогого марсохода для выполнения измерений на месте и химического анализа. Космический аппарат выйдет на полярную лунную орбиту и будет использовать лазеры ближнего инфракрасного диапазона, чтобы направить свет в затемненные полярные области, в то время как бортовой спектрометр измеряет отражение и состав поверхности. Барбара Коэн из Центра космических полетов им. Маршалла НАСА является главным исследователем.
Предлагаемая полезная нагрузка на этом наноспутнике представляет собой инфракрасный спектрометр, состоящий из линзы, дихроичных светоделителей и нескольких одноэлементных детекторов. Он занимает 2 из 6 модулей шины 6U CubeSat. Система ориентации (XACT-50 от Blue Canyon Technologies), системы управления и обработки данных, а также системы питания будут занимать 1,5U; Телекоммуникационная система Iris займет 0.5U.
В окончательном варианте космический аппарат Lunar Flashlight включает в себя два комплекта солнечных батарей. Один комплект, поставляемый Blue Canyon Technologies (BCT), который раскрывается при выпуске из контейнера, и другой, поставляемый MMA, в котором используется механизм раскрытия СБ. Обработка команд и данных обеспечивается процессором Sphinx, разработанным JPL, с программным обеспечением полета, написанным с использованием разработанной JPL программной среды FPrime. Бортовое радио представляет собой радиостанцию Iris, разработанную JPL и построенную Лабораторией космической динамики. Система определения ориентации и управления (ADCS) космического аппарата обеспечивается BCT XACT-50. Космический аппарат включает в себя химическую двигательную установку для обеспечения импульса, необходимого для выхода на лунную орбиту (LOI). Эта двигательная установка была разработана и построена исследовательской группой Гленна Лайтси из Технологического института Джорджии в сотрудничестве с Центром космических полетов имени Маршалла НАСА.
Полезная нагрузка Lunar Flashlight получена из нескольких предшествующих систем, в том числе INSPIRE JPL, MARCO (Mars Cube One ) и опыта JPL со спектрометрами, включая Moon Mineralogy Mapper (M3). В шине CubeSat 6U будут использоваться в основном стандартные коммерческие компоненты (COTS), такие как литий-ионные батареи, плата ЦП , солнечные панели HaWK производства MMA Design, LLC, астродатчик и 3-осевые реактивные контуры. для контроля ориентации. ЦП - это «надежный многопроцессор Rad-Tol». JPL обеспечит транспондер Iris, что обеспечивает синхронизацию, навигации и телекоммуникаций в Х-диапазоне, которая должна контролироваться с NASA Deep Space Network.
Предлагаемая траектория
Космический аппарат Lunar Flashlight будет выброшен из РН во время её транслунного полета и будет использовать датчик Солнца и солнечные панели для питания реактивного контура. Он также оснащен системой движения и ориентации на химическом монотопливе. Двигательная установка занимает 3U объема, включая 2 кг монотоплива.


Инет:
Lunar Flashlight, подготовленный лабораторией JPL, — опоздал к запуску SLS и был перемещен в попутный полезный груз, запускаемый вместе с японским лунным посадочным аппаратом HAKUTO-R. Последний был запущен 11 декабря 2022 года с помощью ракеты-носителя Falcon 9.
Шестиюнитовый Lunar Flashlight размером с портфель оснащён рефлектометром ближнего инфракрасного диапазона и спектрометром для картирования льда в самых тёмных кратерах Южного полюса Луны.
«Лунный фонарик» выведен на затейливую траекторию, полёт по которой до целевой орбиты займёт около трёх месяцев. Прибыв на место, он выйдет на специфическую гало-орбиту с апоселением 70 000 км и периселением около 15 км над Южным полюсом. «Причина выбора такой орбиты — возможность подобраться к Луне достаточно близко для получения хорошего отражения лазерного луча от поверхности, имея стабильную орбиту, которая требует мало топлива [для коррекций]», — пояснила Барбара Коэн (Barbara Cohen), научный руководитель проекта Lunar Flashlight в Центре Годдарда (NASA).

Двигательная установка кубсата, разработанная Центром космических полётов имени Маршалла при поддержке Технологического института Джорджии, работает на новом однокомпонентном «зеленом» топливе, созданном Исследовательской лабораторией ВВС США (Air Force Research Laboratory — AFRL). Оно безопасно при транспортировке и экологически чище традиционно применяемого гидразина.