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一箭雙星由月球勘測軌道飛行器以及月球坑觀測和感測衛星組成,主要是為了進行月球的探測任務而研製的。

1 一箭雙星 -簡介

一箭雙星月球勘測軌道飛行器(模擬圖)

美國國家航空航天局(NASA)於美國東部時間2009年6月18日17時32分成功發射月球勘測軌道飛行器以及月球坑觀測和感測衛星。這次探測活動是美國重返月球計劃中首批探月任務。

發射任務耗資5.83億美元

按美國航天局計劃,月球勘測軌道飛行器、月球坑觀測和感測衛星當天搭乘「宇宙神-5」型運載火箭在佛羅里達州卡納維拉爾角空軍基地發射升空。

航天局設定3個發射窗口,分別始於美國東部時間17時12分、17時22分和17時32分。受氣象條件影響,兩個探測器在當天設定的最後一個時間窗口發射成功。這次耗資5.83億美元的發射任務能為美國宇航員2020年重返月球奠定基礎。

2 一箭雙星 -一箭雙星組成

一箭雙星月球勘測軌道器(LRO)
月球勘測軌道器(LRO)

LRO將搭乘「宇宙神」V 401火箭升空飛往月球,整個過程將歷時大約4天。在此之後,LRO將進入一條橢圓形軌道,也就是所謂的試運轉軌道。從這條軌道,LRO將移身最終軌道——一條距月球表面大約50公里(約合31英里)的圓形軌道。LRO至少要在低極地軌道運行一年,獲取有關月球及其環境的詳細信息。

月球隕坑觀測和遙感衛星(LCROSS)

發射升空后,LCROSS將在與LRO之間的距離達到足夠遠之後,組成LCROSS的「牧羊航天器」以及「半人馬座」火箭將進行泄料,排出「半人馬座」餘下的所有燃料以阻止污染撞擊點。 這兩個部分在數月後將分別連續兩次撞月,撞擊速度約每秒2.5公里。

3 一箭雙星 -飛船概況

一箭雙星feichu

 月球勘測軌道器(LRO)

持續時間:首先執行為期一年的探測任務,而後可能進行為期3年的科研任務;
軌道:在距月表約50公里的圓形極地軌道運行,周期為113分鐘;
重量:總發射重量為1916公斤,乾重量為1018公斤,燃料重量為898公斤;
科學儀器:共攜帶7個科學儀器;
項目成本:約5億美元左右。

月球隕坑觀測和遙感衛星(LCROSS)

組成結構:「牧羊航天器」和「半人馬座」火箭末級;
任務時間:3-7個月,撞擊目標為一個位於月球極地附近的永久性陰暗區隕坑,具體持續時間取決於發射以及目標隕坑確定日期;
科學儀器:牧羊航天器攜帶有9個科學儀器;
項目成本:耗資7900萬美元。

4 一箭雙星 -科學目標

月球勘測軌道器(LRO)

1.幫助美國宇航局鎖定登陸點,尋找潛在資源;
2.描繪當前的輻射環境以及示範新技術;
3.利用LRO傳回的月球全局數據研發有用的工具;

一箭雙星

月球隕坑觀測和遙感衛星(LCROSS)

1.通過撞月證實月球一個永久性陰暗區是否有水存在;
2.尋找在月球極地地區探測到的氫成因;
3.如果確有水存在,確定月球土被或土壤中的含水量;
4.確定月球其中一個位於永久性陰暗區的隕坑土被成分;

5 一箭雙星 -任務過程

一箭雙星

在與LRO之間的距離達到足夠遠之後,組成LCROSS的「牧羊航天器」以及「半人馬座」火箭將進行泄料,排出「半人馬座」餘下的所有燃料以阻止污染撞擊點。

發射5天後,「牧羊航天器」和「半人馬座」將飛越月球,進入月球引力助推及月球返回軌道。之後「牧羊航天器」和「半人馬座」將在軌道合適位置撞擊目標地點—月球極地。

在距離撞擊前不到10小時,「牧羊航天器」和「半人馬座」將最終抵達指定的月球撞擊位置,之後「牧羊」和「半人馬座」將進行分離。LCROSS同時旋轉180度,將所攜帶的儀器瞄準月球。

「牧羊航天器」負責收集「半人馬座」撞擊產生的閃光和羽狀碎片數據,並將數據傳回LCROSS任務控制中心。4分鐘之後,「牧羊航天器」撞擊月球表面,產生第二個羽狀碎片。

6 一箭雙星 -撞月任務細節

一箭雙星一箭雙星-撞月任務細節

 分離:在月球表面上空大約5.4059萬英里(約合8.7萬公里)的高度,「半人馬座」將進行撞月。撞月前大約9小時40分鐘,「人馬座」將與「牧羊航天器」分離。
180度旋轉:與「人馬座」分離后,「牧羊航天器」將進行180度旋轉以便將所攜帶的科學儀器對準月球。
撞擊速度:撞擊過程中,「人馬座」和「牧羊航天器」將以大約每秒1.55英里(約合每秒2.5公里)的速度撞向月球。

一箭雙星一箭雙星-撞月任務細節

 
撞擊角度:「人馬座」和「牧羊航天器」將以相對於月球表面60度至70度左右的角度撞擊月表。
撞擊重量:撞擊過程中,「半人馬座」的重量在最小4958磅(約合2249公斤)和最大5216磅(約合2366公斤)之間。名義上的撞擊重量為5081磅(約合2305公斤)。撞擊過程中,「牧羊航天器」的重量在最小1369磅(約合621公斤)和最大1909磅(約合866公斤)之間。
撞擊規模:「半人馬座」撞擊將激起超過350公噸的月球物質,同時形成一個直徑達66英尺(約合20米)深度達13英尺(約合4米)的隕坑。「牧羊航天器」估計將激起150公噸月球物質並形成一個直徑46英尺(約合14米)深6英尺(約合2米)的隕坑。
羽狀碎片高度:在「半人馬座」的羽狀碎片中,絕大多數物質將停留在距月表6.2英里(約合10公里)的高度。

 

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