?

Log in

Previous Entry | Next Entry

В среде уфологов, из тех, кто верит в американскую высадку на Луне, до сих пор ходят легенды о стеклянных башнях и замках, которые увидели там астронавты. Несмотря на то, что нынешние знания о Луне отрицают возможность присутствия сказочных строений на нашем естественном спутнике, вопрос о том, что наблюдали астронавты оставался открытым. Для его решения завтра утром к Луне стартует новая миссия NASA: LADEE Lunar Atmosphere Dust Environment Explorer.



Само название аппарата способно вызвать эмоцию "Wat?". Да, американцы летят изучать лунную атмосферу. После школьных истин об отсутствии там атмосферы, цель миссии выглядит как минимум странно. Но она не менее странна как и наблюдаемые с ее поверхности "стеклянные замки".

Untitled-3.jpg

Как выяснилось, Луна довольно массивное тело, поэтому ее гравитация способна поддерживать некое подобие атмосферы. Более правильное ее название - экзосфера.

Untitled-1.jpg

Если плотность атмосферы Марса составляет примерно 1% от земной атмосферы, то Луны - примерно 0,001%. На Земле в одном кубическом сантиметре содержится примерно 100 млрд. молекул воздуха, на Луне - от 100 тыс. до 10 млн. молекул газов. Таким образом плотность атмосферы у поверхности Луны составляет примерную плотность земной атмосферы на высоте Международной космической станции. И хотя, формально, тамошние условия можно назвать вакуумом, по факту станцию приходится регулярно поднимать, т.к. она тормозит об атмосферу и постепенно снижается.

Кроме того, существенный вклад в состав лунной экзосферы вносит пыль. Несмотря на отсутствие видимых метеорологических явлений на Луне концентрация пыли над поверхностью может меняться. Т.е. фактически можно говорить о пылевых бурях на Луне. Конечно, они не идут ни в какое сравнение с марсианскими или земными, но именно пыль, вместе с экзосферными газами, отвечает за эффект наблюдаемого свечения над поверхностью Луны в предрассветное время.

Untitled-2.jpg

Причины, которые поднимают пыль на Луне еще предстоит изучить, пока рабочих гипотез две: метеоритные воздействия и электризация пыли под действием солнечного излучения.

Данные предположения LADEE должен проверить в ходе своей 100-дневной миссии.
Решение о проведении таких исследований приняли еще в 2007 году. Главными ее принципами была дешевизна: использование только тех приборов, которые не надо разрабатывать с нуля, и можно взять готовые чертежи. Бюджет миссии был намечен совсем уж скромный по насовским меркам - 80 млн. долларов (по факту получилось в два раза больше).

Активная фаза строительства началась в 2012 году. Таким образом, NASA построило межпланетный аппарат меньше чем за два года.

image

Космический корабль разработан в NASA Ames Research Center построен по модульной схеме, которая позволяет собирать аппараты различного назначения подобно бусам.

427587main_0a-001-ladee-topasm_020210_4b_full.jpg

LADEE не предназначен для посадки, но разрабатываемая модульная схема предполагает возможность создания и посадочных аппаратов. Такие исследовательские станции могут отправляться на Луну, Меркурий или близлежащие астероиды.

acd08-0259-001.jpg

LADEE станет первым экспериментальным модульным аппаратом, который сможет проверить эффективность такой конструкции.

Внутри корпуса располагается ракетный двигатель, баки с топливом, и бортовые служебные системы: управления, ориентации, энергоснабжения, терморегуляции и т.п.

Untitled-5.jpg

Научные и экспериментальные приборы расположены на внешней стороне корпуса. Три из них позволят исследовать атмосферу и пыль Луны, а четвертое устройство - LLCD (Lunar Laser Communication Demonstration) - позволит приблизить мечту о широкополосной связи в Солнечной системе и HD видео с Марса, Юпитера или Сатурна.

ladee-instrument-locations.jpg

Прибор UVS - Ultraviolet-Visible Spectrometer - это небольшой телескоп, который будет наблюдать свечение атмосферного лимба во время пересечения спутником терминатора (границы освещенной Солнцем и теневой стороны поверхности). Ультафиолетовый спектрометр оценит спектры свечения и определит какие вещества присутствуют в атмосфере.

acd13-0051-008-uvs.jpg

Untitled-11.jpg

Состав лунной атмосферы будет изучать NMS - Neutral Mass Spectrometer. Это квадрупольный масс-спектрометр, который сможет подробно изучить состав и массу молекул и атомов газов, находящихся в атмосфере нашего спутника. NMS позаимствован у станции Cassini, которая давно и успешно изучает Сатурн, Титан и другие спутники в системе окольцованного гиганта.

ladee-nms.jpg

Пыль будет изучаться тоже по массе частиц, но прибором другой конструкции. Прибор LDEX (Lunar Dust Experiment) - это времяпролетный масс-анализатор, и внешне он напоминает автомобильную фару наоборот.

Untitled-4.jpg

Он закрывается крышкой и имеет параболичекую ловушку, которая будет повернута вперед по ходу полета аппарата. Когда пылинка попадает в ловушку, то за счет скорости полета LADEE в результате столкновения происходит микровзрыв. Ионизированные частицы, которые в нем возникают, попадают на высокочувствительную микроканальную пластину. Детектор регистрирует скорость ионов, и по ней высчитывает их массу. Подробнее об устройстве.

Эксперимент LLSD (Lunar Laser Communication Demonstration) должен продемонстрировать возможности передачи информации в космосе по лазерному лучу. К примеру скорость передачи информации с Марса, по радиоканалу, с самого современного и мощного спутника, который там есть - MRO - достигает скорости 2 Мбит/с. Устройство лазерной связи размещенное на LADEE должно обеспечить скорость до 622 Мбит/с.

OpticalModule.jpg

Связь будет поддерживаться с тремя приемными станциями на Земле:

LLGTmaprs2_wc.jpg

Станцию на Тенерифе в Испании предоставляет Европейское космическое агентство по программе сотрудничества с NASA.

Кроме звездных датчиков, на LADEE нет камер, которые могли бы производить съемку поверхности Луны, т.е. фактически аппарат не сможет создать столько информации, чтобы проверить эффективность лазерной передачи. Поэтому, скорее всего, данные будут передаваться сначала с Земли на спутник, а потом обратно. Для передачи научных данных в традиционном режиме, LADEE оборудован радиопередатчиком и антенной S-диапазона.

Научная программа LADEE предполагает работу на разных высотах: 250 км и 50 км.

Untitled-1111.jpg

После того как основные научные эксперименты будут завершены, аппарат начнет постепенное снижение, которое завершится падением. Столкновение с поверхностью будет зафиксировано камерой высокого разрешения Lunar Reconnaissance Orbiter, подобно тому как было проделано с аппаратами GRAIL.

Ученые NASA надеются, что в ходе 100-дневной научной программы, им удастся наблюдать лунную экзосферу не только в статичном состоянии. Главная научная работа будет направлена на определение зависимости состояния "погоды" от влияния Солнца, поэтому основные наблюдения будут производиться на лунном терминаторе.

Кроме того, ученые надеются, что им удастся зафиксировать падение метеорита, и пролететь над этим участком до того как пыль от удара осядет. Когда предполагалось, что космический телескоп Herschel, после отработки своей научной программы, будет обрушен на Луну, LADEE был готов провести исследования над местом его удара. Однако телескоп отправили на гелиоцентрическую орбиту, и остается надеяться на удачу.

Поэтому NASA просит помощи астрономов любителей и студентов со всего мира, которые помогут заметить метеоритное столкновение. Такие столкновения наблюдают довольно часто, и совпадение подходящей орбиты LADEE и метеоритного удара - лишь вопрос времени и везения.



Задачи, которые возлагаются на LADEE имеют вполне конкретное практическое применение. В ходе пилотируемых полетов NASA, которые длились считанные дни, лунная пыль создавала весьма существенные проблемы для астронавтов.

image

Существуют опасения, что частицы пыли, имеющие нанометровые размеры, способны представлять канцерогенную опасность для людей. Очевидно негативное воздействие пыли на устройства и механизмы. Поэтому человечество должно гораздо лучше изучить эту проблему, чтобы быть готовым ко всем трудностям, которые может поставить будущее возвращение на Луну и ее возможная колонизация.

Ракета Minotaur V успешно вывела аппарат с космодрома Wallops:



За миссией LADEE можно следить через твиттер: NASALADEE или мой журнал - когда у аппарата появятся научные результаты, я расскажу и о них.

LADEE_gantry_rollback_4Sep2013_NASAEdge_alt.jpg



Comments

( 11 комментариев — Оставить комментарий )
bar_suk
7 сент, 2013 06:43 (UTC)
Что-то с плотностью и концентрацией частиц вы загнули, для Земли сильно преуменьшили, для Луны преувеличили
Атмосфера Луны
bar_suk
7 сент, 2013 16:26 (UTC)
Для луны разница небольшая, 1-2 порядка, просто разные оценки
Но для Земли ошибка порядков на 8, соответственно в соотнешении плотностей тоже такая же ошибка в 8 порядков
vchernik
7 сент, 2013 18:16 (UTC)
Спасибо, zelenyikot!! Всегда с удовольствием читал ваши материалы на Хабре, а теперь есть возможность поблагодарить здесь (там не зарегистрирован.)

Сделал перепост:
http://marstraktor.livejournal.com/80145.html
https://plus.google.com/u/0/communities/109076079641546819610
zelenyikot
7 сент, 2013 19:17 (UTC)
Спасибо. Любопытное сообщество :)
vchernik
7 сент, 2013 19:39 (UTC)
Стараемся.
И вам спасибо, что почтили нас своим вниманием. Извините, что задержался с приёмом заявки на вступление, отходил от компьютера, а сегодня, наверное, один я на посту. Сезон шашлыков ещё не закончился;-)
toropyggka
8 сент, 2013 14:56 (UTC)
Наверное, не "wat", а "what".

На фото это не артефакты фотографии, а пыль???
zelenyikot
8 сент, 2013 16:01 (UTC)
Нет, наверное все-таки Wat: http://lurkmore.to/ЩИТО

Да, это пыль висящая в атмосфере и подсвеченная с обратной стороны солнцем.
toropyggka
8 сент, 2013 16:25 (UTC)
Боясь показаться назойливым: тогда все же wut, а не wat.

Интересно, а они как-то проводили очистку перед стыковкой на лунной орбите, не знаете? Какие-нибудь специальные мероприятия.
zelenyikot
8 сент, 2013 16:55 (UTC)
Вы не кажетесь, вы и есть назойливый. Как правильно писать в вашем занудном мире: "чё" или "щито"?

c3d0981ae770f926eedf4eda7505b006.jpg

Никак не проводили. Скафандры стирали после посадки.
vchernik
13 сент, 2013 08:47 (UTC)
Перепостил ваш новый вот этот пост http://habrahabr.ru/company/dauria/blog/193578/ сюда
http://marstraktor.livejournal.com/81421.html

Как я раз за вас. Как я рад за нас.

И да: будущее здесь и каждому, и пусть никто не уйдет обиженным!
( 11 комментариев — Оставить комментарий )

Profile

planet
ru_universe
В мечтах о космосе

Latest Month

Март 2017
Вс Пн Вт Ср Чт Пт Сб
   1234
567891011
12131415161718
19202122232425
262728293031 

Сообщества, связанные с космической тематикой, непознанным и таинственным

2mars - Сообщество добровольцев для путешествия на Марс
4humanity - Проблема выживания человечества
ru_fenomen - Охотники за феноменами
ru_spacegiraffe - Сообщество для родителей, чьи дети интересуются космосом

Анализ интернет сайта

Поиск по сообществу
Яндекс


Flag Counter
Разработано LiveJournal.com
Designed by Lilia Ahner