science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Lunar Reconnaissance Orbiter krijgt een upgrade om nieuwe perspectieven van de maan vast te leggen

De centrale top van de Tycho-krater, gezien door de LRO vanuit een schuine hoek. Krediet:NASA/GSFC/Arizona State University

Elf jaar na zijn missie, de Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) begint zijn leeftijd te tonen, maar een recente software-update belooft het ruimtevaartuig een nieuw leven te geven. Als NASA's oog in de lucht boven de maan, de LRO is verantwoordelijk geweest voor enkele van de beste maanwaarnemingen sinds de dagen van Apollo. Met deze nieuwe upgrade kan die legacy worden voortgezet.

Gelanceerd in juni 2009, de LRO slaagde er snel in om meer dan 98% van het maanoppervlak in kaart te brengen met een resolutie van 100 meter per pixel. De orbiter staat ook bekend om het maken van ongelooflijke afbeeldingen met hoge resolutie van de landingsplaatsen van Apollo, waarin landers, rovers, bandensporen en voetafdrukken van astronauten zijn duidelijk zichtbaar.

in 2016, de LRO vond bewijs dat de maan geologisch actief is als gevolg van getijdenkrachten van de aarde, en ook omdat de maan krimpt als de kern afkoelt. Recenter, de LRO kon de inslagplaatsen van zowel de Vikram-lander van de Indian Space Research Organization observeren, en SpaceIL's Beresheet-lander (zowel indrukwekkende als recordbrekende missies, ondanks hun 'explosieve' eindes).

De monumentale prestatie van de LRO heeft het niet immuun gemaakt voor problemen, echter. De ellende begon in 2018, wanneer de verouderende Miniature Inertial Measurement Unit (MIMU) van de LRO, een instrument dat wordt gebruikt om de rotatie van het ruimtevaartuig te meten, moest worden afgesloten. Zonder de MIMU, de LRO is alleen afhankelijk van sterrenvolgers om zich te oriënteren. Star-tracking is een perfect haalbaar alternatief voor de MIMU, stellaire posities gebruiken zoals een kaart om het ruimtevaartuig te vertellen in welke richting het staat.

Zonder nieuwe software, echter, de stervolgmethode verhinderde dat de LRO snel, ingewikkelde manoeuvres die nodig zijn om zijwaartse beelden van de maan te maken. Deze zijwaartse opnamen zijn om twee redenen belangrijk. De eerste is dat ze fotometrie toestonden, of het vermogen om vanuit verschillende perspectieven te bestuderen hoe de helderheid van het oppervlak verandert. Tweede, ze bieden de mogelijkheid om spectaculaire 3D-beelden te produceren, de geografische kenmerken van de maan een gevoel van diepte en realisme geven, die soms ontbreekt in de kaartachtige afbeeldingen die worden gemaakt door recht naar beneden opnamen te maken.

LRO-afbeelding van de landingsplaats van Apollo 16. Krediet:NASA/GSFC/Arizona State University

Om het vermogen van de LRO te herstellen om zichzelf snel te heroriënteren voor opnamen vanuit een zijhoek, het LRO-team moest een nieuw algoritme schrijven, die ze "FastMan, "kort voor 'snel manoeuvreren'. Het is in 2020 voor het eerst online gebracht en is tot nu toe een groot succes gebleken.

Een van de uitdagingen die FastMan moest overwinnen, was dat als de sterrenvolgers per ongeluk op een helder object zoals de zon werden gericht, maan, of aarde, ze zouden hun vermogen om het ruimtevaartuig te oriënteren verliezen. FastMan zorgt ervoor dat dit niet gebeurt.

aanvankelijk, FastMan had input van de grond nodig om samen te werken met de vluchtsoftware, maar het is nu geïntegreerd zodat FastMan autonoom zijaanzichtmanoeuvres kan uitvoeren.

Met de upgrade geïnstalleerd, de LRO zal tot ver in het volgende decennium wetenschap blijven bedrijven. Wat betreft de toekomstige levensduur van de LRO, Noah Petro, Projectwetenschapper voor LRO bij NASA Goddard, zei dat "brandstof onze snelheidsbeperkende factor kan zijn, Volgens de huidige schattingen hebben we nog minstens vijf jaar brandstof aan boord, zo niet meer."

Hoewel de LRO zijn oorspronkelijke missiedoelen heeft overtroffen, het voortdurende welzijn van het ruimtevaartuig zal de komende jaren nog steeds een troef zijn, niet in de laatste plaats omdat het het Artemis-programma kan ondersteunen, die zich in een stroomversnelling bevindt om ergens dit decennium de volgende menselijke maanlanding te bereiken. Lang leve de LRO!