LRO-sond: månen i hög upplösning

För en sond vars ursprungliga design avbröts och sedan återskapades i en annan form ett decennium senare, Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) är ett riktigt monument! Genom att kartlägga månen i hög upplösning förbereder den sig fortfarande för framtiden…

Medan hon bara skulle vara i aktion i ett år!

Allt för månen (igen)!

Vi är i 2004. Det är bestämt, amerikanerna har ett ambitiöst månprogram med Constellation-programmet: de ska återvända till månen, och den här gången stanna där! Även om historien i slutändan bestämde något annat, var Constellations arkitektur logiskt tänkt. För att en dag kunna landa astronauter på månens yta måste månen kartläggas noggrant. Den lilla Lunar Prospector-sonden som skickades 1998 gjorde sitt jobb bra för att identifiera de olika zonerna med geologisk sammansättning, men en mycket högupplöst karta över själva ytan saknas fortfarande… De bäst dokumenterade zonerna är inflygningarna till landningsplatserna av Apollo, tagen 35 år tidigare. Synd, eftersom ett uppdrag är på väg att lämna för att fotografera Mars med oöverträffad precision!

Trots begränsade budgetar, de faraoniska kostnaderna för att återföra skytteln till flygning och utvecklingen av Constellation, kommer Lunar Reconnaissance Orbiter-sonden att se dagens ljus. Det är en del av “LPRP”, programmet för månrobotprekursorer, som äger rum innan astronauterna skickas. Och för att optimera kostnaderna kommer LRO att lyfta med en annan månsond, LCROSS, som analyserar effekten av dess raketsteg på Månen.

En mycket kapabel sond

Själva LRO-sonden, byggd i Goddard-centret, är imponerande: nästan två ton på skalan när tankarna är fulla! Den bär sex instrument, inklusive en strålningsdetektor (särskilt för att mäta den dos som framtida astronauter kommer att behöva genomgå på plats), en radiometer för att fånga temperaturen, inklusive i områden som aldrig är upplysta, en experimentell radar, en laserhöjdmätare och en neutrondetektor. Men dess främsta och mest kända verktyg är den optiska sviten LROC (Lunar Reconnaissance Orbiter Camera), som inkluderar en bredbildskamera för kontextualisering och en imponerande närzoom som kan ta bilder med en upplösning på 50 cm/pixel. . LROC ansvarar för att dokumentera de mest intressanta kratrarna för framtida landningar nära polerna, men kommer också att ge en bättre förståelse för månens geologi genom att identifiera “rör” och gamla lavaflöden. De magnifika skotten kommer att vara legio. Och från dess uppfattning vet forskare att instrumentet kommer att kunna fånga platserna för Apollo-månlandningarna…

Högre, lägre, lägre… lägre

Lunar Reconnaissance Orbiter är redo för start även när USA byter president, och Constellation-programmet ifrågasätts. Oavsett vilket lyfter den med LCROSS den 18 juni med hjälp av en kraftfull Atlas V. Det tar bara fyra dagar, och en mindre banakorrigering, för LRO att nå sin insättningspunkt i månens omloppsbana. Det är här den kommer att använda majoriteten av sina drivmedel, utan att dock helt tömma sina tankar. Den kommer att behöva den under hela sin operativa livstid, eftersom dess “slutliga” bana på 50 kilometer över månens yta (och till och med 30 km över sydpolen från 2015, på en något optimerad bana) ber honom om små regelbundna justeringar. Denna mycket låga omloppsbana är dock mycket fördelaktig för att fotografera hela månen med mycket hög upplösning. Den vetenskapliga kampanjen startar efter två månader av framgångsrika tester.

Ett år senare avslutas det officiella uppdraget, och det är en fantastisk succé! Månens kartografi har utvecklats enormt, med i synnerhet de tre “produkterna” av LOLA-höjdmätaren inklusive månrelieferna, de genomsnittliga lutningarna som observerats och ytans grovhet, med en oöverträffad upplösning då. Ur fotografisk synvinkel har mer än 70 terabyte data överförts till jorden, med formationer vid polerna som aldrig hade detaljerats före 2010. Detta är särskilt fallet med nedslagsreliefer på månens bortre sida, men också kratrar som i bästa fall bara är delvis upplysta på Sydpolen. Den infraröda radiometern mäter rekordtemperaturen på – 248°C! Men det är inte för att uppdraget är uppfyllt som allt måste stängas av.

LRO gör det fantastiskt, och NASA-teamen beviljar det uppdragsförlängning efter förlängning: den är fortfarande aktiv idag och bör bara sluta sända (innan den kraschar på ytan) runt 2026-28.

Apollo full vy, även om det är en detalj

Trots tusentals slående bilder citeras LRO idag oftast som den som gjorde det möjligt att återupptäcka landningsplatserna för Apollo-uppdragen. Inte för att de gick förlorade, men mellan 1972 och 2009 var de olika orbitarna dåligt utrustade för att observera detaljer som är lika fina som de som visas på bilderna av LROC-enheten. Alla platser har fotograferats, och vi observerar (till förtret för konspirationsteoretiker som tvingas gå allt längre in i det excentriska för att förklara det) de olika delarna av Apollo 11, 12, 14, 15 uppdragen, 16 och 17, med botten av månmodulerna kvar på plats, och för de tre sista spåren och resterna av månjeeparna, frusna för evigt efter deras bedrifter. Ännu finare (och mindre tydlig) ser vi att några flaggor fortfarande är på plats. Andra höll inte: den av Apollo 11, till exempel, låg för nära LEM och störtades förmodligen under avgången.

Hur som helst, dessa bilder är extraordinära minnen av “loppet till månen”. Och också en smärtsam påminnelse under Obama-åren, eftersom om LRO är i omloppsbana har resten av Constellation-programmet ställts in. Allt, eller nästan. För det vi idag kallar Artemis och som använder Orion-kapseln, är en ganska nära ättling.

Erkännande, alltid nödvändigt!

Förutom att upptäcka ankomsten av nya fordon på månen under de senaste åren (oavsett om de är framgångsrika som Chang’E-modulerna eller misslyckade som Beresheet och Chandrayaan-2), är LRO alltid ett värdefullt stöd för månuppdrag. Och NASA räknar med det tills dess potential är uttömd! CAPSTONE-uppdraget, till exempel, kommer att förlita sig på LRO för att komma till rätta, sedan kommer de olika landarna från CLPS offentlig-privata uppdrag också att behöva dokumentera sin ankomst: teamen kommer sannolikt inte att bli uttråkade. Det talas till och med om att byta ut LRO i slutet av decenniet, för ett mindre fordon men med ännu effektivare optik. Då kanske orbitern kommer att kunna ta några mänskliga bilder…