Gravity Recovery and Interior Laboratory
| Gravity Recovery and Interior Laboratory | ||
|---|---|---|
| Phase: E2 / Status: Mission beendet | ||
 Missionslogo | ||
| Typ | Raumsondenpaar | |
| Land |  Vereinigte Staaten
| |
| Organisation | NASA | |
| Missionsdaten | ||
| Startdatum | 10. September 2011 um 13:08:52.775 UTC | |
| Startplatz | Cape Canaveral Air Force Station | |
| Trägerrakete | Delta-7920H-10C | |
| Bahndaten | ||
| Koordinatenursprung | Mond | |
| Bahnhöhe | 55 km | |
| Umlaufzeit | 113 min | |
| Exzentrizität | 0 | |
| Allgemeine Raumfahrzeugdaten | ||
| Startmasse | 307 kg | |
| Leermasse | 201 kg | |
| Abmessungen | (H x B x T) 1,09 x 0,95 x 0,76 m | |
| Hersteller | Lockheed Martin Space Systems | |
| Spezifische Raumfahrzeugdaten | ||
| Stabilisation | Dreiachsen mit Sonnensensor, Sternsensor, Reaction wheels und Trägheitsnavigation | |
| Elektrische Leistung | 763 W + LiIon mit 30 Ah bei 28 V[1] | |
| Nutzlastdaten | ||
| Satellitenbus | Experimental Small Satellite-11 | |
| Instrumente |
- Ka-band Lunar Gravity Ranging System (LGRS) | |
| Sonstiges | ||
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GRAIL (Gravity Recovery and Interior Laboratory) ist eine Mondmission der NASA, die im Rahmen des Discovery-Programms durchgeführt wird.
GRAIL besteht aus zwei im September 2011 gemeinsam gestarteten Raumsonden, die seit Anfang 2012 den Mond umkreisen. Ziel der Mission ist die genaue Vermessung des lunaren Schwerefelds und der Schwereanomalien, um daraus Aufschlüsse auf den inneren Aufbau des Mondes zu gewinnen.
Aufbau der Sonden
Die Mission wird vom Jet Propulsion Laboratory geleitet. Die Sonden wurden von Lockheed Martin Space Systems basierend auf dem XSS-11-Satelliten gebaut.[2] Die Stromversorgung erfolgt über zwei ausklappbare, aber nicht schwenkbare Solarmodule, die Lithium-Ionen-Akkumulatoren aufladen. Zur Lageregelung dienen Warmgas-Steuerdüsen und Reaktionsschwungräder. Die Daten werden über eine S-Band-Funkverbindung an das Deep Space Network (DSN) übertragen.[3]
Die Sonden arbeiten, wie die GRACE-Satelliten, nach dem SST-Prinzip (Satellite-to-Satellite Tracking): Sie umrunden den Mond auf derselben Bahn und messen mit dem Lunar Gravity Ranging System (LGRS) mittels elektromagnetischer Wellen im Ka-Band kontinuierlich die gegenseitige Distanz. Dadurch lassen sich Unregelmäßigkeiten des Schwerefeldes mit hoher Präzision analysieren.[3]
Als zusätzliche Nutzlast, zu Bildungszwecken für Schüler, befinden sich auf jeder der beiden Sonden das Kamerasystem E/PO MoonKam mit jeweils fünf einzelnen Kameras, die Bilder von der Mondoberfläche, der Erde und den Sonden selbst übermitteln.[4] Die Sonden wurde nach einem landesweiten Wettbewerb für Schulklassen Ebb (Ebbe) und Flow(Flut) benannt.[5]
Missionsverlauf
Die beiden GRAIL-Sonden starteten zusammen auf einer zweistufigen Delta-7920H-10C-Rakete am 10. September 2011 um 13:08:52.775 UTC von der Cape Canaveral Air Force Station aus.
Nach dem Start erfolgt eine dreieinhalbmonatige Transferphase über den Lagrange-Punkt L1 des Erd-Sonne-Systems zum Mond, um die erforderliche Geschwindigkeitsänderung klein zu halten und andererseits die sehr niedrige Mondumlaufbahn von nur etwa 50 km Höhe möglichst exakt zu erreichen. Die Umlaufzeit der Sonden um den Mond beträgt 113 Minuten. Auf dieser Höhe werden die beiden Satelliten in etwa 175 - 225 km Abstand einander folgen.[6]
Die eigentliche Wissenschaftsmission begann am 7. März 2012[7] und hatte eine Dauer von 82 Tagen. Diese war in drei Zyklen von je 27,3 Tagen gegliedert. Zweimal täglich stehen die Sonden für je acht Stunden mit dem Deep Space Network (DSN) in Verbindung und übertragen die Daten.[6]
Nach Abschluss der primären Wissenschaftsphase wurde eine Verlängerung der Mission beschlossen, die vom 30. August bis 3. Dezember 2012 andauern soll. Dafür verringerten die Sonden ihre Höhe auf durchschnittlich 23 km, um noch genauere Messungen durchführen zu können.[8] Nach Ende der Mission im Dezember 2012 erfolgte eine fünftägige Außerdienststellungsphase, nach der die beiden Satelliten etwa 40 Tage später auf dem Mond aufschlagen sollten.[6]
Beide Raumschiffe kollidierten zum planmäßigen Missionsende am 17. Dezember 2012 mit einem unbenannten Berg zwischen Philolaus und Mouchez nahe des Mondnordpols. Um 22:28:40 UTC schlug Grail A „Ebb“ zuerst auf der Mondoberfläche auf, etwa 20 Sekunden später folgte Grail B „Flow“.[9] Der Ort des Einschlags beider Satelliten wurde von der NASA nach der verstorbenen Astronautin Sally Ride benannt.
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Die GRAIL-Sonden bei der Startvorbereitung -
Die Delta-7920H-10C vor dem Start -
Die Delta 7920H-10C kurz vor dem Abheben
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Einzelnachweise
- ↑ NASA: Gravity Recovery and Interior Laboratory (GRAIL) Launch Kit
- ↑ Lockheed Martin spacecraft to be flown for NASA’s GRAIL lunar mission
- ↑ a b GRAIL web page: Spacecraft & Payload. MIT, abgerufen am 5. September 2011.
- ↑ GRAIL web page: Education & Outreach. MIT, abgerufen am 5. September 2011.
- ↑ NASA: Montana Students Submit Winning Names for NASA Lunar Spacecraft, vom 17. Januar 2012
- ↑ a b c GRAIL web page: Mission Design. MIT, abgerufen am 5. September 2011.
- ↑ NASA: NASA's Twin GRAIL Spacecraft Begin Collecting Lunar Science Data
- ↑ NASA: NASA's GRAIL Moon Twins Begin Extended Mission Science, vom 31. August 2012
- ↑ NASA: NASA to Provide Commentary as Grail Moon Mission Ends
Weblinks
- GRAIL@ nasa.gov, abgerufen am 1. Januar 2012
- MIT GRAIL Home Page
- NASA News: New NASA Mission to Reveal Moon's Internal Structure and Evolution, 11. Dezember 2007 (englisch)
- Kennedy Space Center: Medienarchiv zur GRAIL-Mission
- hda: Nasa-Mission, Sonden-Duo soll Rätsel um zweiten Erdmond lösen, in Spiegel Online Datum: 7. September 2011, Abgerufen: 10. September 2011
- [1] GRaIL-A erreicht Mond am 31. Dezember 2011