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 月面懐中電灯超小型衛星 | |
| ミッションタイプ | 月周回衛星 |
|---|---|
| オペレーター | 米航空宇宙局（NASA） |
| コスパーID | 2022-168B |
| SATCAT番号 | 54697 |
| Webサイト | www.jpl.nasa.gov/cubesat/missions/lunar_flashlight.php |
| ミッション期間 | 軌道上：1年11ヶ月11日 |
| 宇宙船の特性 | |
| 宇宙船 | 月の懐中電灯 |
| 宇宙船の種類 | キューブサット |
| バス | 6Uキューブサット[1] |
| メーカー | ジェット推進研究所(JPL) |
| 打ち上げ質量 | >14kg |
| ミッション開始 | |
| 発売日 | 2022年12月11日 07:38:23 UTC |
| ロケット | ファルコン9ブロック5 |
| 発射場 | ケープカナベラル宇宙軍基地 SLC-40 |
| 請負業者 | スペースX |
| ミッション終了 | |
| 廃棄 | 廃止 |
| 最後の連絡 | 2023年5月 |
| 軌道パラメータ | |
| 参照システム | 太陽中心説 |
| トランスポンダー | |
| バンド | Xバンド |
| 容量 | >10kbps [2] |
ルナフラッシュライトは、ロボットや人間による将来の利用のために、月面の水氷堆積物の探査、位置特定、大きさと組成の推定を目的とした低コストのキューブサット月周回ミッションでした。 [1] [3] [2] [4] [5] [6]
6Uキューブサット形式のこの宇宙船は、ジェット推進研究所（JPL）、ゴダード宇宙飛行センター（GSFC）、ジョージア工科大学（GT）、NASAマーシャル宇宙飛行センターのチームによって開発された。[4] NASAの先進探査システム（AES）によって2022年の打ち上げに向けて2015年初頭に選定され、アルテミス1号ミッションの二次ペイロードとして打ち上げられたが、ミッションに組み込まれるための統合期間を逃した。 [ 7]ルナ・フラッシュライトは、ファルコン9ブロック5でハクトRミッション1と相乗りして打ち上げられるように再マニフェストされた。打ち上げは2022年12月11日に行われた。 [8]
宇宙船の推進システムの故障により、ルナ・フラッシュライト号は月周回軌道に入ることができず、NASAは2023年5月12日にミッションを終了した。[9] [10]宇宙船は、偶然の重力アシストのために5月17日に地球の近くを飛行した後、太陽軌道上に放棄された。
歴史
NASAの月面クレーター観測探査衛星（LCROSS）、月探査機（LRO）、インドのチャンドラヤーン1号月周回衛星などのミッションにより、2009年に月面の高緯度に水（H 2 O）と水酸基（-OH − ）の堆積物が発見され、微量の吸着水または結合水が存在することが示されました。[3]これらのミッションは、将来の着陸ミッションで使用するのに十分な量の氷水が極地に存在する可能性があることを示唆していますが、[5] [6]その分布を温度マップと一致させることは困難です。[3]
月探査ミッションは、宇宙資源の利用をミッションアーキテクチャに組み込むための道を開くことを目的としています。NASAの最終的な火星への有人ミッションの計画は、地球への帰還船を打ち上げるための酸素と推進剤を作るために地元の天然資源を活用することに依存しており、月の前身ミッションは、そのような現場資源利用（ISRU）技術をテストするのに便利な場所です。 [11]
このミッションのコンセプトは、ジェット推進研究所（JPL）、カリフォルニア大学ロサンゼルス校（UCLA）、NASAマーシャル宇宙飛行センターのチームによって開発され、NASAの2014年度先進探査システム（AES）の募集に提案されました。[3] [4]このミッションは2015年初頭に資金提供の対象に選ばれました。 [5] [12]
宇宙船の設計
当初の構想では、ルナ・フラッシュライト宇宙船は、80m2のソーラーセイルで推進される6Uのキューブサット形式またはバスであり、月面の選択された永久影の領域を照らす反射鏡としても機能する予定でした。 [5]一方、搭載された赤外線分光計は、岩石/塵、レゴリス、水氷、CO2、メタン氷（CH4）、およびおそらくアンモニア氷（NH3）の表面組成の混合の反射スペクトル診断を測定しました。[ 3 ] [ 2 ] [5]照らされたスポットは、高度20km（12マイル）から反射され、直径約400m（1,300フィート）になります。
最終設計では、ルナ フラッシュライト宇宙船には 2 セットのソーラー アレイが搭載されています。1 セットはブルー キャニオン テクノロジーズ (BCT) によって提供され、ディスペンサーから放出されると展開し、もう 1 セットは MMA によって提供され、バーンワイヤ展開メカニズムを使用します。コマンドとデータの処理は、JPL が開発した FPrime ソフトウェア フレームワークを使用して記述されたフライト ソフトウェアを搭載した JPL 開発の Sphinx プロセッサによって提供されます。搭載無線は、JPL によって開発され、Space Dynamics Laboratoryによって構築された Iris無線です。宇宙船の姿勢決定および制御システム (ADCS) は、BCT XACT-50 によって提供されます。宇宙船には、月周回軌道投入 (LOI) に必要なインパルスを提供する化学推進システムが搭載されています。この推進システムは、ジョージア工科大学のグレン ライトシー研究グループが NASA マーシャル宇宙飛行センターと共同で設計および構築しました。最後に、科学機器のペイロードは、コンパクトな短波赤外線 (SWIR) レーザー反射計です。[13]
概要と目的
Lunar Flashlight の目標は、露出した水氷の有無とその物理的状態を判断し、月の南極の永久影領域内の 1～2 キロメートルスケールで水氷の濃度をマップすることです。[4] [14] [15]このミッションは、月に到達する最初のキューブサットの 1 つであり、レーザーを使用して水氷を探す最初のミッションです。[1] Lunar Flashlight によって収集された極の揮発性データは、より高価なローバーが現場で測定と化学分析を行うための最適な着陸地点を確保するのに役立ちます。 [5]宇宙船は月の極軌道に移動し、近赤外線 レーザーを使用して影になっている極領域に光を照射し、搭載された分光計で表面の反射と組成を測定します。[1] NASAゴダード宇宙飛行センターのBarbara Cohen が主任研究員です。[4]
科学的なペイロード
このナノ衛星に搭載が提案されているペイロードは、レンズ、ダイクロイックビームスプリッター、複数の単素子検出器で構成される赤外線分光計です。これは、6U CubeSatバスの6つのモジュールのうち2つを占めます。[3]姿勢制御システム（Blue Canyon TechnologiesのXACT-50）、コマンドおよびデータ処理、および電源システムは1.5Uを占め、Iris通信システムは0.5Uを占めます。[2]
Lunar Flashlightペイロードは、JPLのINSPIRE（関連環境における惑星間ナノ宇宙船パスファインダー）、MARCO（Mars Cube One）、およびJPLの月鉱物マッピング装置（M3）を含む分光計の経験を含むいくつかの先行システムから派生しています。 [1] 6U CubeSatバスは、リチウムイオン電池、CPUボード、 MMA Design LLC製のHaWKソーラーパネル、スタートラッカー、姿勢制御用の3軸リアクションホイールなど、主に市販の（COTS）コンポーネントを使用します。[3] CPUは「Rad-Tol Dependable Multiprocessor」です。[2] JPLは、 Xバンドでのタイミング、ナビゲーション、および通信を提供するIrisトランスポンダーを提供し、[3] NASA Deep Space Networkで監視されます。[2]
宇宙船の設計と軌道
ルナ・フラッシュライト宇宙船は、月周回軌道投入後にファルコン9の第二段ロケットから放出され、その後、太陽センサーと太陽電池パネルを使用して3軸リアクションホイールに電力を供給しました。また、ジョージア工科大学宇宙システム設計研究所が構築した化学一元推進剤推進および配向システムも備えていました。推進システムは、2kgのAF-M315E一元推進剤[16]を含む3Uの容積を占め、ヒドラジンの代わりに使用される毒性の低いHANベースの一元推進剤です。複雑な推進剤管理ユニットは、積層造形法を使用して製造されました。[16] [17]
スラスターの問題
飛行の最初の数日間（2022年12月）に、4つのスラスタのうち3つが性能不足であることが判明しました。2023年1月現在、ミッションチームは問題の解決に取り組んでいました。[18] 2023年5月までに、残りの3つのスラスタで限定的な成功が達成されました。 [19]
軌道
この宇宙船は、ほぼ直線状のハロー軌道を使用する2番目の宇宙船となる予定で、最初の宇宙船はキャップストーン計画であった。[17]当初の構想では、複数回の月面フライバイを目標とし、地球の重力アシストも含まれる可能性のある軌道が提案されていた。選択された軌道に応じて、打ち上げ後1～2か月で月極軌道に捕捉される予定であった。[3]
月の懐中電灯のアニメーション - オリジナルプラン
月の懐中電灯 · 地球 ・ 月
参照
- NASAの地球近傍小惑星スカウトは、地球近傍小惑星に遭遇することを計画していた太陽帆宇宙船であった（ミッション失敗）
- バイオセンチネルは宇宙生物学ミッションだった
- ロッキード・マーティン・スペースのLunIR
- モアヘッド州立大学によるLunar IceCube
- 太陽粒子観測キューブサット(CuSP)
- アリゾナ州立大学が設計した月極水素マップ（LunaH-Map）
- EKUULEUS、JAXAと東京大学によって提出されました
- JAXAが提出した「OMOTENASHI 」は月着陸船（ミッション失敗）だった
- アルゴテック社が設計し、イタリア宇宙機関（ASI）が調整したアルゴムーン
- チーム マイルズ、Fluid and Reason LLC、フロリダ州タンパ
- アルテミス1号に搭載されなかった3つのキューブサットミッション
- 月面フラッシュライトは、月面の露出した水氷を地図化する計画だった（ミッション失敗）
- 地球周回探検家、コーネル大学、ニューヨーク州イサカ
- 地球脱出探検家（CU-E 3）、コロラド大学ボルダー校
参考文献
- ^ abcde 「Lunar Flashlight Mission Information」。JPL（NASA）。2016年4月。 2021年3月11日閲覧。
この記事には、パブリック ドメインであるこのソースからのテキストが組み込まれています。
- ^ abcdef Hayne, PO; Cohen, BA; BT, BT (2016年3月21日). 月の懐中電灯：月の南極を照らす。第47回月惑星科学会議。 2021年3月11日閲覧。 この記事には、パブリック ドメインであるこのソースからのテキストが組み込まれています。
- ^ abcdefghi Cohen, Barbara A. (2013). 月のフラッシュライト：CubeSatを使用した月面揮発性物質のマッピング（PDF）。月探査分析グループの年次会議（2013）。NASA 。 2021年3月11日閲覧。 この記事には、パブリック ドメインであるこのソースからのテキストが組み込まれています。
- ^ abcde "NASA TechPort: 月面懐中電灯プロジェクト". NASA テックポート。 NASA。 2015年。2021 年3 月 11 日に取得。 この記事には、パブリック ドメインであるこのソースからのテキストが組み込まれています。
- ^ abcdef 「Lunar Flashlight」。Solar System Exploration Research Virtual Institute (SSERVI)。NASA。2015年。 2021年3月11日閲覧。 この記事には、パブリック ドメインであるこのソースからのテキストが組み込まれています。
- ^ ab Wall, Mike (2014年10月9日). 「NASAは月で水を採掘する方法を研究している」 SPACE.com . 2021年3月11日閲覧。
- ^ Ohana, Lavie (2021年10月3日). 「4つのアルテミスIキューブサットが搭乗を逃す」.スペーススカウト. 2021年10月6日閲覧。
- ^ Rosenstein, Sawyer (2022年12月11日). 「SpaceX、民間の日本の月面着陸船を搭載したFalcon 9を打ち上げ」NASASpaceFlight . 2022年12月11日閲覧。
- ^ ジェット推進研究所。「NASA、技術的成功を受けて月面懐中電灯の開発終了を宣言」NASAジェット推進研究所（JPL） 。 2023年5月12日閲覧。
- ^ Foust, Jeff (2023年8月9日). 「詰まった推進剤ラインがNASAの月面キューブサットミッションを失敗に導く」SpaceNews . 2023年8月10日閲覧。
- ^ 「NASA、月と火星で水の採掘を検討中」。太陽系探査研究仮想研究所（SSERVI）。NASA。2015年。 2021年3月11日閲覧。 この記事には、パブリック ドメインであるこのソースからのテキストが組み込まれています。
- ^ Misra, Ria (2016年2月2日). 「NASAの新しい火星ミッションには巨大なレーザー「月面懐中電灯」が含まれる」Gizmodo . 2021年3月11日閲覧。
- ^ Cheek, Nathan; Gonzalez, Collin; Adell, Phillippe; Baker, John; Ryan, Chad; Statham, Shannon; Lightsey, E.; Smith, Celeste; Awald, Conner; Ready, Jud (2022年8月8日)。「月探査フラッシュライト宇宙船のシステム統合とテスト」。小型衛星会議。
- ^ 「LUNAR FLASHLIGHT: MAPPING LUNAR SURFACE VOLATILES WITHING A CUBESAT」（PDF） . Annual Meeting of the Lunar Exploration Analysis Group（2014年） . 2014年. 2021年3月11日閲覧。
- ^ Cohen, Barbara (2016). 「CubeSat for studied ice on the Moon」. SPIE Newsroom . SPIE.org. doi :10.1117/2.1201601.006241. ISSN 1818-2259 . 2021年3月11日閲覧。
- ^ ab 「月面フラッシュライト推進システム」。2021年4月23日閲覧。
- ^ ab JPL/NASA (2022年11月28日). 「NASAのLunar Flashlight SmallSatが打ち上げ準備完了」
- ^ JPL/NASA. 「NASAの月面フラッシュライトチームが宇宙船の推進システムを評価」ジェット推進研究所。 2023年2月8日閲覧。
- ^ チームはNASAの月探査機フラッシュライトの推進力のトラブルシューティングを継続 2023年5月9日