Kaguya (avaruuskoetin)

Kaguya
Kaguya
NSSDC-tunnus	2007-039A
Tehtävän tavoite	Maan kuuMalli: Infobox-anturi / huolto / tavoite
operaattori	JAXAMalli: Infobox-anturi / huolto / käyttäjä
Launcher	H-2AMalli: Infobox-koetin / huolto / kantoraketti
rakentaminen
Lentoonlähtö massa	1720 kg (+ 795 kg polttoainetta)Malli: Infolaatikon anturi / huolto / lentoonlähtömassa
Välineet
Malli: Infobox-anturi / huolto / instrumentit 13. päivä
Tehtävän kulku
Aloituspäivämäärä	14. syyskuuta 2007Malli: Infobox-koetin / huolto / aloituspäivä
laukaisualusta	Tanegashiman avaruuskeskusMalli: Infobox-anturi / huolto / laukaisualusta
Päättymispäivä	10. kesäkuuta 2009Malli: Infobox-koetin / huolto / lopetuspäivä
Malli: Infobox-koetin / huolto / historia 14. syyskuuta 2007 alkaa 3. lokakuuta 2007 Saavutat kuun kiertoradan 9. lokakuuta 2007 Okina-välityssatelliitin käyttöönotto 12. lokakuuta 2007 VRAD-satelliitin Ouna käyttöönotto 12. helmikuuta 2009 Okina-välityssatelliitin vaikutus 10. kesäkuuta 2009 Vaikutus kuuhun

Kaguya ( japanilainen か ぐ や) oli japanilaisen avaruusjärjestön JAXA kuun kiertorata , joka oli käytössä vuosina 2007-2009. Kaguya laukaistiin 14. syyskuuta 2007 Tanegashiman avaruuskeskuksesta H-IIA- raketin aluksella .

Projektin nimi ja tehtävän tavoitteet

Hankkeeseen nimi SELENE ( Sel enological ja En paitsi hyvään E Xplorer, vaikka kreikkalainen nimi kuun ja Kreikan kuun jumalatar ), tehtävän kuun prinsessa Japanin legenda Prinsessa Kaguya nimetty. Operaattorit kuvasivat avaruuskoettimen "suurimmaksi kuutehtäväksi Apollo-ohjelman jälkeen", toisin sanoen suurimmaksi kuutehtäväksi Apollo-ohjelman jälkeen .

Päätavoitteista operaation olivat tutkimuksen mineraloginen koostumus kuun , topografia , geologia , painovoima ja plasman kuun ja auringon - maa järjestelmät . Lisäksi koettimen tulisi testata uutta tekniikkaa, joka on ratkaiseva tuleville kuutehtäville.

tekniikkaa

Tehtävänä koostui kolmesta satelliitista: iso Orbiter , joka piti kantaa suurin osa tieteellisestä hyötykuorman, joka on VLBI radio (VRAD) ja rele satelliitin väliseen kommunikointiin maan ja tärkeimmät Orbiter aikana lennon vaiheissa kuun takana kanssa ei suoraa signaalireittiä maahan.

Kiertelijä

Neliön muotoinen pääkierre on kooltaan noin 2,1 m × 2,1 m × 4,2 m jaettu kahteen osaan: 2,8 m pitkä ylempi lähetysmoduuli, jossa on suurin osa tieteellisistä instrumenteista, ja irrotettava 1,2 m pitkä alempi käyttömoduuli. Yksi aurinkopaneeli on sijoitettu avaruusanturin sivulle, 1,3 m korkean vahvistuksen antenni on kiinnitetty koettimen toiselle puolelle 90 °: n kulmassa aurinkopaneeliin nähden. 12 m pitkä magnetometripuomi työntyy anturin eteen; toinen neljä 15 m pitkää tutka-antennia on kiinnitetty lähetysmoduulin kulmiin.
Koettimen tyhjä kokonaispaino oli 1720 kg, johon lisättiin 795 kg polttoainetta.

Energiansyöttö aurinkopaneelista, joka koostuu 22 m² GaAs / Ge-aurinkokennoista , voi tuottaa jopa 3486  W virtaa. Aurinkokennojen syödä neljä NIH ₂ - akut , joiden kapasiteetti on 35 kohti  Ah , joka on jännite 50  V tarjontaa. Tiedonsiirto tapahtuu suurvahvistetun antennin kautta S- ja X-kaistalla datanopeuksilla X-kaistan kautta jopa 10  Mbit / s 60 m suureen paraboliseen antenniin ja S-kaistan (2263,6 MHz) kautta enintään 2  Kbit / s. s s 40 m suureen paraboliseen antenniin. Neljä yleissuuntaista S-kaista-antennia käytetään komentojen lähettämiseen koettimeen nopeudella 1 Kbit / s. Sisäisen tallennusjärjestelmän tallennuskapasiteetti on 10  Gt .

Pääasiallinen moottori koettimen sijaitsee käyttömoduuli ja antaa työntövoima 500  N kautta palamisen Tempus ja hydratsiinia . Mission moduuli kuljettaa 13 tieteelliset instrumentit:

• monikaistainen kamera
• maastokamera
• TV-kamera
• spektrin Profiler
• röntgenspektrometriä
• gammasäteilyn spektrometri
• tutka
• laser - korkeusmittari
• magnetometri
• plasma Imager
• varattu hiukkasspektrometri
• plasman analysaattori
• ja kaksi laitetta radiokokeita varten.

Koettimen ulkokuoreen kiinnitettiin kaksi levyä, joihin oli kaiverrettu yli 410 000 ihmisen nimi ja viestit.

Alatellit

Kaguyan kaksi moottorittomia alisatelliitteja ovat rakenteeltaan hyvin samanlaisia. Jokaisella on kahdeksankulmainen lieriömäinen muoto ja ne ovat 1,0 m × 1,0 m × 0,65 m, paino 50 kg. Molemmilla satelliiteilla on dipoliantenni ja ne vakautetaan pyörimisnopeudella kymmenellä kierroksella minuutissa. Kummallakin puolella olevat aurinkokennot tuottavat 70 W virtaa, ja kukin syöttää 26 V: n NiMH-akkua, jonka kapasiteetti on 13 Ah.

VRAD-satelliitti (Ouna)

Satelliitissa on yksi X-kaistainen ja kolme S-kaistaista radiolähdettä. Yhdessä relesatelliitin kanssa se mahdollistaa maanpohjaiset differentiaaliset VLBI-mittaukset ( erittäin pitkä perustason interferometria ). Satelliitti laukaistiin 12. lokakuuta 2007 napa-kiertoradalla 100–800 km: n korkeudessa, ja sen pitäisi pystyä kiertämään kiertoradalla yli vuoden ajan.

Välityssatelliitti (Okina)

Rele-satelliitissa on myös yksi X-kaistainen ja kolme S-kaistaista radiolähdettä, ja sitä käytetään signaalin välittämiseen kiertoradan ja maan välillä, mikä on tarpeen kuun takana olevan painovoimakentän mittaamiseen. Satelliitti laukaistiin 9. lokakuuta 2007 kiertoradalla, jonka periapsi oli 100 km ja apoapsis 2400 km, ja sen pitäisi toimia yhden vuoden ajan; Itse asiassa se osui kuun taakse vasta 12. helmikuuta 2009 kello 19.46 (JST).

tehtävä

Kantoraketin laukaisu Kaguya- kuutunnistimella (Kuva: Narita Masahiro)

Alun perin vuoden 2005 loppuun suunniteltu Kaguya-operaation alkua lykättiin elokuussa 2006 kuudennen H-2A- raketin väärän käynnistyksen vuoksi vuoden 2003 lopussa. Aloitusta lykättiin myöhemmin edelleen vuoteen 2007. 16. elokuuta 2007 suunniteltu päivämäärä oli siirrettävä 13. syyskuuta johtuen väärin asennettuista kondensaattoreista alisatelliiteissa. Huono sää pakotti JAXA: n lykkäämään lähtöä vielä 24 tunniksi.

14. syyskuuta 2007 kello 1:31 UTC Kaguya tuotiin Tanegashiman avaruuskeskuksen H-2A-raketilla 270 km korkealle maanpinnan kiertoradalle 30,4 ° kallistuksella. Sen jälkeen koetin lähetettiin matkalle Kuuhun.

29. syyskuuta kuvasarja maasta tallennettiin ensimmäisen kerran korkean resoluution kuvanlaadulla. Valokuvat osoittavat maan 110 000 km: n etäisyydeltä.

Kahden kurssikorjauksen jälkeen Kaguya saapui kuuhun 3. lokakuuta 2007 ja saapui polaariselle Kuun kiertoradalle 101 km: n ja 11 471 km: n välillä 21:20 UTC; Kaguya tarvitsi 16:42 tuntia yhdelle vallankumoukselle.

9. lokakuuta klo 0:36 UTC Kaguya laukaisi Rstar-välityssatelliitin kuun kiertoradalle, joka on noin 100–2 400 km kuun pinnan yläpuolella. VRAD-satelliitti seurasi kolme päivää myöhemmin ja sen kiertorata on matalampi.

Suunnitellusti kiertorata saapui polaarikohderadalleen 19. lokakuuta 2007 kahden tunnin kiertoradalla. Apoapsin laskemisen jälkeen kiertorata oli välillä 80-123 km kuun pinnan yläpuolella. Tätä kiertoradaa oli tarkoitus ylläpitää vuoden ajan, jolle kiertoradan korjauksia suunniteltiin noin kahden kuukauden välein. Kaksi päivää myöhemmin Kaguya otettiin toimintatilaan ja järjestelmän tarkistus alkoi.

Ikegami HDTV -kameran testivaiheen aikana Orbiter nauhoitti kaksi usean minuutin elokuvaa korkealla resoluutiolla 31. lokakuuta. Se oli ensimmäinen HDTV, joka valmistettiin kuun pinnalta.

Kaikkien junajärjestelmien testausvaihe päättyi kahden kuukauden kuluttua, ja Kaguya aloitti tieteellisen toimintansa 21. joulukuuta 2007. JAXA: n mukaan röntgensäde ja varatut hiukkasspektrometrit (CPS) eivät vielä toimineet täydellä kapasiteetilla. Edellinen koostuu neljästä erillisestä kamerasta, jotka voidaan kytkeä toisiinsa suuremman resoluution saavuttamiseksi. Tarkastuksen aikana samanaikaisessa käytössä oli liikaa melua .

Kaguya osui kuun pintaan 10. kesäkuuta 2009 klo 20:25 CEST nopeudella 80,4 ° E, 65,5 ° S lähellä kraatteri Gilliä suunnitellulla 6000 km / h nopeudella . Iskun aiheuttama valon salama oli havaittavissa maanpäällisillä teleskoopeilla, kuten englantilais-australialaisella kaukoputkella Australiassa ja Mount Abu-observatorialla Intiassa.

Tieteelliset tulokset

Tehtävästä saatiin tarkemmat kolmiulotteiset topografiset kuvat kuun pinnasta ja gravitaatiokentän mittaus myös kuun toisella puolella. Esimerkiksi Pythagoras-kraatterin syvyys oli mahdollista määrittää jopa 4800 metriin asti ja Schrödinger-kraatteri kuvattiin yksityiskohtaisesti ensimmäistä kertaa.

Kaguya toimitti myös ensimmäiset kuvat etelänavan Shackleton- kraatterin sisätiloista : siellä ei kuitenkaan löytynyt toivottuja todisteita vesijäästä.

Kuupinnan kartta, joka osoittaa uraanin , toriumin ja kaliumin jakautumisen, voitaisiin luoda gammasäteispektrometrin (GRS) mittausten perusteella 14. joulukuuta 2007 - 17. helmikuuta 2008 ja 7. heinäkuuta - 31. lokakuuta 2008.

Ensimmäisen arvioinnit mittaustiedon 2009, 65 metriä leveä välipohjan löydettiin alueella Marius Hills on Oceanus Procellarum , joka osoitti, että läsnä on suurempi luolan. Grail missio NASA (2012) ovat antaneet konkreettista näyttöä kuun luolia, joka vahvistettiin edelleen arvioinnissa Kaguya tietoja. Vuonna 2009 löydetty kuun avautuminen voisi siis olla osa 50 kilometriä pitkää ja 100 metriä leveää laavatunnelia .

Katso myös

• Kuuoperaatioiden aikajärjestys
• Luettelo ihmisen tekemisistä esineistä kuulla

kirjallisuus

• Motomaro Shirao, Charles A.Wood: Kaguyan kuun atlas - kuu korkealla resoluutiolla. Springer, New York 2011, ISBN 978-1-4419-7284-2 .
• M. Kato ym.: Kaguyan lähetystyö . (PDF) julkaisussa: Space Science Review , 154, 2010, s.3--19

nettilinkit

• Kaguya-projektin verkkosivusto JAXA (englanti)
• Bernd Leitenberger: Selene
• SELENE - tai Kaguya, kuun prinsessa . Raumfahrer.net, 13. syyskuuta 2007
• SMART-1: n uusimmat kartat Kaguyan kuun vaikutuksesta ESA Science & Technology, 11. kesäkuuta 2009
• Kaguya-avaruusalus kaatuu kuuhun - Tähtitiede Kuva 29. kesäkuuta 2009 pidetystä päivästä .

Yksittäiset todisteet

1. ^ Teräväpiirtotelevisio onnistui ottamaan kuvia . JAXA, 1. lokakuuta 2007 (englanti)
2. ↑ Kuun kiertoradan injektio vahvistettiin . JAXA, 5. lokakuuta 2007 (englanti)
3. ^ Relesatelliitin (Rstar) erottamisen tulos . JAXA, 9. lokakuuta 2007 (englanti)
4. ^ VRAD-satelliitin (Vstar) erottamisen tulos . JAXA, 12. lokakuuta 2007 (englanti)
5. ↑ Japanin kuututkija saapuu havaintoradalle . ( Memento 27. lokakuuta 2007 Internet-arkistossa ) Xinhua, 19. lokakuuta 2007 (englanti)
6. ↑ HDTV: n maailman ensimmäinen kuun kuva . JAXA, 7. marraskuuta 2007 (englanti)
7. ↑ KAGUYA (SELENE) . JAXA (englanti)
8. ↑ Kaguyan loppu LCROSSin ennalta .
9. ↑ Tietoja KAGUYA-salaman havaintotuloksesta sopimuksen vaikutuksessa . kaguya.jaxa.jp, käytetty 22. huhtikuuta 2014
10. Ar H.Araki et ai .: Kuun globaali muoto ja polaarinen topografia, joka on johdettu Kaguya-LALT-laserkorkeusmittauksesta . Julkaisussa: Science , 323, 2009, s. 897-900, PMID 19213910
11. ↑ N. Namiki et ai.: Kuun etupuolen painovoimakenttä SELENEn (Kaguya) nelisuuntaisista Doppler-mittauksista . Julkaisussa: Science , Volume 323, 2009, s.900-905, PMID 19213911
12. ↑ Hiroshi Araki, Seiichi Tazawa, Hirotomo Noda ja muut: KAGUYA-LALT-operaation kuun topografian nykyinen tila ja alustavat tulokset. Julkaisussa: Lunar and Planetary Science , osa 34 (2008), ISSN  0197-274X PDF
13. ↑ HDTV Laaja katselukulma "Schrodinger"
14. ↑ J. Haruyama et ai.: Puute alttiina jään sisällä kuun etelänavan Shackleton Crater . Julkaisussa: Science , 323, 2009, s. 938-939, PMID 18948501
15. ↑ Noboyuki Hasebe (Wasedan yliopisto, Tokio) ym.: S. 18. (PDF) julkaisussa: Journal of the Physical Society of Japan , osa 78, toimittaja A (englanti)
16. ↑ Naoyuki Yamashita (Wasedan yliopisto, Tokio) ym.: Selenen GRS : n tarkka tarkkailu uraanista, toriumista ja kaliumista Kuulla . (PDF; 368 kB) Osallistuminen 40. kuun- ja planeettatieteelliseen konferenssiin (englanti)
17. ^ Brian Handwerk: Ensimmäisen kuun "kattoikkuna" löytyi - voisiko taloon kuun tukikohta? , National Geographic News, 26. lokakuuta 2009.
18. ↑ Loic Chappaz, Rohan Sood, Henry Melosh, Kathleen Howell, David Blair, Colleen Milbury, Maria Zuber: Todisteet suurista tyhjistä laavaputkista Kuussa GRAIL-painovoiman avulla , Geophysical Research Letters, 13. tammikuuta 2017.
19. ↑ The Guardian -artikkeli [1]
20. ↑ T. Kaku, J. Haruyama, W. Miyake, A. Kumamoto, K. Ishiyama, T. Nishibori, K. Yamamoto, Sarah T. Crites, T. Michikami, Y. Yokota, R. Sood, HJ Melosh, L Chappaz, KC Howell. Eheiden laavaputkien havaitseminen Marius-kukkuloilla Kuussa SELENE (Kaguya) Lunar Radar Sounder -laitteen avulla. Geofysikaaliset tutkimuskirjeet, 2017; DOI: 10.1002 / 2017GL074998