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Lunar Atmosphere and Dust Environment Explorer

sonda spaziale della NASA
Versione del 6 set 2013 alle 02:02 di Harlock81 (discussione | contributi) (→Caratteristiche tecniche: refuso)

Il Lunar Atmosphere and Dust Environment Explorer (LADEE) è una sonda spaziale della NASA per l'esplorazione della Luna, il cui lancio è previsto per il 6 settembre 2013, dalla Wallops Flight Facility, in Virginia.[3][1]

Lunar Atmosphere and Dust Environment Explorer
Emblema missione
Immagine del veicolo
Rappresentazione artistica di LADEE in orbita attorno alla Luna
Dati della missione
OperatoreNASA
NSSDC ID[1] LADEE[1]
SCN39246
DestinazioneLuna
Satellite diLuna
VettoreMinotaur V
Lancio6 settembre 2013 [2]
Luogo lancioWallops Flight Facility, Virginia
Durata100 giorni (nominale);
9 mesi (attesa)
Proprietà del veicolo spaziale
PotenzaErrore in {{M}}: parametro 3 non è un numero valido. [3]
MassaErrore in {{M}}: parametro 2 non è un numero valido. [3]
CostruttoreAmes Research Center[3]
Strumentazione
  • Lunar Dust Experiment (LDEX)
  • Neutral Mass Spectrometer (NMS)
  • Ultraviolet and Visible Spectrometer (UVS)
  • Lunar Laser Communications Demonstration (LLCD)
Parametri orbitali
Orbitalunare quasi-circolare[1]
Periodo113 minuti
Inclinazione~ 180
Eccentricità~ 0
Sito ufficiale

L'Ames Research Center ha gestito la progettazione e produzione della sonda e dirigerà le fasi operative della missione. Il Goddard Space Flight Center gestirà il lancio e l'operatività di alcuni sensori a bordo della sonda. La missione dovrebbe costare complessivamente 280 milioni di dollari.[3]

Durante la fase mnominale della missione - della durata prevista di 100 giorni - LADEE orbiterà attorno all'equatore lunare ed utilizzerà i propri stumenti per raccogliere informazioni sull'esosfera lunare e sulle polveri in prossimità della Luna. Gli strumenti includono un rilevatore delle polveri e due spettrometri. Sarà inoltre utilizzata per testare la tecnologia per la comunicazione laser con i satellti.[3][1]

Obiettivi della missione

 
Raffigurazione schematica dei bagliori e raggi visti dagli astronauti della Apollo 17 al sorgere e tramontare del Sole.[4]

Obiettivi della missione sono:[3][5]

  • determinare la densità, composizione e variabilità spaziale e temporale dell'atmosfera e dell'esosfera lunare;
  • investigare i processi alla base della loro dinamica e che conducono alla loro formazione;
  • determinare i fenomeni associati al trasporto della polvere, sollevata per effetti elettrostatici e valutarne le ricadute sulle future attività umane sulla Luna.

Sviluppo

La missione è stata sviluppata dall'Ames Research Center della NASA. Nell'agosto del 2011 ha superato una revisione critica e ciò ha consentito di proseguire con la costruzione della sonda.[6] Nel dicembre del 2012 è stata completata la fase di assemblaggio.[7] La fase dei test pre-lancio è iniziata con quelli meccanici - che includiono i test acustici, la verifica della resistenza alle vibrazioni e agli urti - eseguiti presso il National Technical Systems in California nel gennaio del 2013[8] ed è terminata nell'aprile seguente presso l'Ames Research Center dove sono stati condotti i test elettromagnetici[9] e termici.[10]

La sonda è stata quindi trasportata al luogo di lancio, la Wallops Flight Facility in Virginia, raggiunto nel luglio del 2013.[11] Nell'agosto seguente è stato completato il bilanciamento della sonda, che è stata rifornita del propellente e caricata sul razzo Minotaur V che dovrebbe portarla nello spazio,[12] pronta per la finestra di lancio che si apre il 6 settembre.[13]

Caratteristiche tecniche

 
Modello della sonda.

Il corpo della sonda ha forma cilindrica, con un diametro di 1,85 metri e un'altezza di 2,37 metri in composito di carbonio, basato sul Modular Common Spacecraft Bus (common bus).[14] Al lancio il peso della sonda è di 383 kg, mentre a secco di 248,2 kg.[3]

La sonda è spinta da un motore a razzo a bi-propellente liquido (nello specifico, il combustibile è monometilidrazina, mentre il comburente è costituito da una miscela di ossigeno ed azoto), in grado di generare una spinta di Errore in {{M}}: parametro 3 non è un numero valido.. Il satellite è stabilizzato a tre assi, attarverso l'utilizzo di ruote di reazione ed un'unità di misura inerziale; per la determinazione dell'assetto sono utilizzati un sensore solare e due sensori stellari. Inoltre, sono presenti 4 motori da 22 N utilizzabili per il controllo d'assetto e, soprattutto, per la desaturazione delle ruote di reazione quando necessario.[3]

Il satellite è alimentato da trenta pannelli fotovoltaici montati sulla superficie laterale esterna del corpo della sonda, in grado di fornire una potenza di Errore in {{M}}: parametro 3 non è un numero valido.. Il sistema elettrico è completato da un accumulatore agli ioni di litio, con una capacità di 28 Ah e un potenziale di Errore in {{M}}: parametro 3 non è un numero valido.. Per le comunicazioni con la Terra, oltre al Lunar Laser Com Demo (un dimostratore tecnologico), la sonda è dotata di un'antenna a medio guadagno e di un'antenna omnidirezionale.[3]

Strumenti scientifici

 
Disposizione degli strumenti scientifici a bordo di LADEE.

LADEE è equipaggiato di tre strumenti scientifici:

  • Neutral Mass Spectrometer (NMS): spettrometro di massa che condurrà misurazioni in situ delle particelle che compongono l'esosfera lunare. Utilizzando un analizzatore a quadrupolo potrà rilevare la presenza di metano, zolfo, ossigeno, silicio, kripton, xenon, ferro, alluminio, titanio, magnesio, ossidrile, acqua[1] e di ogni altra specie chimica avente una massa compresa tra 2 e 150 unità di massa atomica.[3] Lo strumento nasce come rielaborazione del Sample Analysis at Mars (SAM) del Mars Science Laboratory (Curiosity).[3]
  • Ultraviolet and Visible Light Spectrometer (UVS): uno secondo spettrometro operante a lunghezze d'onda comprese tra Errore in {{M}}: parametro 2 non è un numero valido.,[3] ovvero nel visibile e nell'ultravioletto, che analizzerà la composizione della polvere sospesa nell'atmosfera lunare, alla ricerca di alluminio, calcio, ferro, potassio, litio, sodio, silicio, trizio, bario, magnesio, acqua ionizzata e ossigeno.[1] Lo strumento si compone di due telescopi: uno seguirà il moto solare e ne analizzerà, in particolare, le albe ed i tramonti registrando l'affievolimento della luce solare che potrà verificarsi a causa delle polveri in sospensione nell'atmosfera e nell'esosfera lunare; l'altro sarà orientato verso il terminatore o il mezzogiorno locale e, durante ogni osservazione, sarà puntato 20 km al di sopra del limbo lunare e successivamente ruotato fino ad avere la superficie nel proprio campo di vista.[3] UVS nasce da una riebolazione dell'analogo strumento a bordo di LCROSS.[3]
  • Lunar Dust EXperiment (LDEX): un sensore che sarà in grado di rilevare gli impatti delle particelle di polvere sospese nell'esosfera, con dimensione di Errore in {{M}}: parametro 2 non è un numero valido. o superiori.[1] LDEX eredita la tecnologia sviluppata per strumenti analoghi volati a bordo delle missioni HEOS 2, Galileo, Ulysses e Cassini.[3]

LADEE sarà utilizzato per testare un sistema di comunicazione ottica ed è stato pertanto dotato del Lunar Laser Com Demo (LLCD),[1] che utilizzerà un laser per ricevere e trasmettere i dati a tre stazioni terrestri. Sarà in tal modo testata la tecnologia che la NASA prevede di utilizzare nel satellite Laser Communication Relay Demonstration (LCDR), il cui lancio è previsto per il 2017.[15][16]

Panoramica di Missione

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Note

  1. ^ a b c d e f g h (EN) Lunar Atmosphere and Dust Environment Explorer (LADEE), su nssdc.gsfc.nasa.gov, National Space Science Data Center (NSSDC), NASA. URL consultato il 4 settembre 2013.
  2. ^ (EN) Launch Schedule, su nasa.gov, NASA. URL consultato il 4 settembre 2013.
  3. ^ a b c d e f g h i j k l m n o p (EN) Lunar Atmosphere and Dust Environment Explorer (LADEE) Launch - Press Kit (PDF), su nasa.gov, NASA, agosto 2013. URL consultato il 4 settembre 2013.
  4. ^ Moon Storms
  5. ^ NASA Solicitation: Instruments for LADEE Lunar Mission, su spaceref.com, SpaceRef, March 25, 2008. URL consultato il July 30, 2011.
  6. ^ (EN) LADEE Project Manager Update, su nasa.gov, NASA, 2 agosto 2011. URL consultato il 6 settembre 2013.
  7. ^ (EN) LADEE Project Manager Update, su nasa.gov, NASA, 3 gennaio 2013. URL consultato il 6 settembre 2013.
  8. ^ (EN) LADEE Project Manager Update, su nasa.gov, NASA, 5 febbraio 2013. URL consultato il 6 settembre 2013.
  9. ^ (EN) LADEE Project Manager Update, su nasa.gov, NASA, 22 febbraio 2013. URL consultato il 6 settembre 2013.
  10. ^ (EN) LADEE Project Manager Update, su nasa.gov, NASA, 30 aprile 2013. URL consultato il 6 settembre 2013.
  11. ^ (EN) LADEE Project Manager Update: LADEE Journeys to its Launch Facility, su nasa.gov, NASA, 11 luglio 2013. URL consultato il 6 settembre 2013.
  12. ^ (EN) LADEE Update: Fully Stacked on Minotaur V, su nasa.gov, NASA, 27 agosto 2013. URL consultato il 6 settembre 2013.
  13. ^ Butler Hine, LADEE Project Manager Update: LADEE Ready for Launch, in NASA.gov, August 31, 2013. URL consultato il September 3, 2013.
  14. ^ Il Modular Common Spacecraft Bus è un elemento modulare sviluppato dalla NASA per velocizzare e standardizzare lo sviluppo di sonde spaziali a basso costo che prevede la riproposizione di un'architettura standard per il corpo della sonda stessa.
  15. ^ Laser communications set for moon mission, su esa.int, ESA, 30/07/2013. URL consultato il 30/07/2013.
  16. ^ NASA's First Laser Communication System Integrated, Ready for Launch, su nasa.gov, NASA, 14/03/2013. URL consultato il 30/07/2013.

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