Kontakt | Mapa witryny | Szukaj
Strona główna Sondy planetarne Sondy księżycowe Satelity ziemskie
Sondy księżycowe
Księżyc
Kaguya Sonda Kaguya
Inne oznaczenia i nazwy:
   • SELenological and ENgineering Explorer
   • SELENE
   • 32054
   • 2007-039A

Data i godzina startu: 14 września 2007 roku o 1:31:01 czasu uniwersalnego
Masa całkowita sondy: 2885 kilogramów

Cel misji
Kaguya (SELENE) jest japońskim (JAXA) orbiterem księżycowym. Głównym zadaniem misji będzie zebranie danych o rozpowszechnieniu pierwiastków chemicznych, składzie mineralogicznym, topografii, geologii, polu grawitacyjnym oraz środowisku plazmowym Księżyca i układu Słońce-Ziemia. Podrzędnym celem będą testy technologiczne, kluczowe dla przyszłych misji księżycowych: wejścia na polarną orbitę księżycową, stabilizacja trójosiowa, kontrola termiczna sondy. Misja składa się z trzech satelitów: głównego orbitera który zawiera większość wyposażenia naukowego, subsatelity VRAD oraz subsatelity retransmisyjnego Relay, którego zadaniem będzie odbiór sygnału dopplerowskiego z orbitera (gdy będzie niewidoczny z Ziemi) i retransmisja na Ziemię w celu oszacowania pola grawitacyjnego niewidocznej z Ziemi półkuli Księżyca.

Budowa sondy
Kształt orbitera oparto na figurze prostopadłościanu foremnego o wymiarach: 2,1 metra na 2,1 metra na 4,8 metra, podzielonego na dwa przedziały: 2,8-metrowej długości moduł główny (zawiera większość instrumentów naukowych) i 1,2-metrowej długości moduł napędowy. Maszt baterii słonecznych został zamontowany na jednej z bocznych ścianek sondy. 1,3-metrowej średnicy antena wysokiego zysku jest zamontowana na kolejnej bocznej ściance. 12-metrowy maszt magnetometru został przytwierdzony do górnej ścianki orbitera a cztery 15-metrowe anteny radaru zamontowano w dwóch górnych i dwóch dolnych narożach modułu głównego. Całkowita masa startowa sondy, obejmująca 795 kg paliwa i dwa subsatelity, wynosi 2885 kilogramów.

Orientacja przestrzenna orbitera utrzymywana będzie w trybie trójosiowym za pomocą dwunastu silniczków o ciągu 20 N, ośmiu silniczkom o ciągu 1N oraz czterem kołom zamachowym. Do wykonania korekt trajektorii, manewru wejścia na orbitę Księżyca oraz manewrów korekt orbity sonda została wyposażona w dwuskładnikowy (NTO i N2H4) silnik główny o ciągu 500 N.

System orientacyjny i nawigacyjny będzie bazował na danych dostarczanych przez cztery czujniki położenia Słońca, dwie jednostki nawigacji inercyjnej (IMU) oraz dwóch kamer do śledzenia pozycji gwiazd.

Sonda zasilana jest z pojedynczego panela baterii słonecznych o powierzchni 22 m² (ogniwa GaAs/Ge), który może generować moc do 3486 W. Orbiter został także wyposażony w cztery 50-woltowe akumulatory niklowo-wodorowe o pojemności 35 Ah.

Odpowiednia temperatura wnętrza orbitera osiągana będzie dzięki zastosowaniu radiatorów, żaluzji i grzejników.

Transmisje z orbitera mogą odbywać się w paśmie X i S poprzez antenę wysokiego zysku z szybkością do 10 Mb/s (w paśmie X) i z szybkością 40 lub 2 kb/s (w paśmie S). Do odbioru komend z szybkością 1 kb/s używane będą cztery bezkierunkowe anteny pasma S.

Pokładowe urządzenie rejestrujące ma pojemność 10 GB.

Subsatelita VRAD (Ouna)
- wymiary: ośmiokątny cylinder o wymiarach: 0,99 metra na 0,99 metra na 0,65 metra,
- masa: 53 kg,
- stabilizacja: obrotowa z prędkością 10 obrotów na minutę,
- zasilanie: baterie słoneczne o mocy 70 W umieszczone na bocznych ściankach, 26-woltowy   akumulator niklowo-wodorkowy o pojemności 13Ah,
- komunikacja: antena dipolowa, jedno pasmo X i trzy pasma S,
- orbita: polarna o wysokości 100 na 800 kilometrów,
- długość misji: 1 rok.

Subsatelita Relay (Okina)
- wymiary: ośmiokątny cylinder o wymiarach: 0,99 metra na 0,99 metra na 0,65 metra,
- masa: 53 kg,
- stabilizacja: obrotowa z prędkością 10 obrotów na minutę,
- zasilanie: baterie słoneczne o mocy 70 W umieszczone na bocznych ściankach, 26-woltowy   akumulator niklowo-wodorkowy o pojemności 13Ah,
- komunikacja: antena dipolowa, cztery pasma S,
- orbita: polarna o wysokości 100 na 2400 kilometrów,
- długość misji: 1 rok.

Instrumenty naukowe
Kaguya jest najbardziej zaawansowanym i wyspecjalizowanym księżycowym statkiem badawczym od czasu zakończenia programu Apollo. Orbiter przeprowadzi 15 różnych eksperymentów naukowych: XRS, GRS, MI, SP, TC, LRS, LALT, LMAG, CPS, PACE, RS, UPI, RSAT, VRAD i HDTV.

   • XRS - X-Ray Spectrometer - instrument pozwoli określić skład pierwiastkowy powierzchni (Al, Si, Mg, Fe itp.) dzięki zjawisku fluorescencji rentgenowskiej wzbudzanej słonecznym promieniowaniem rentgenowskim. Składa się z trzech podzespołów: właściwego spektrometru rentgenowskiego (zakres energii promieniowania 0,7-10 keV), przyrządu monitorującego słoneczne promieniowanie rentgenowskie (zakres energii 1-20 keV) oraz źródła kalibracyjnego (zakres 0,7-10 keV).

   • GRS - Gamma Ray Spectrometer - umożliwi pomiar ilości pierwiastków takich jak: K, U, Th, O, Mg, Al, Si, Ti, Fe, Ca, H itp. zawartych w materiale powierzchniowym Księżyca. Jako detektor została użyta płytka germanowa, która chłodzona jest do temperatury -180 °C

   • MI - Multi band Imager - zestaw dwóch kamer do fotografowania powierzchni (znajdującej się bezpośrednio pod sondą) w bliskiej podczerwieni (NIR) i świetle widzialnym (VIS). Kamera NIR ma pole widzenia 11,2° (z wysokości 100 km fotografuje pas terenu o szerokości 19,6 km) i pracuje w czterech pasmach podczerwieni: 1,0; 1,05; 1,25 i 1,55 µm. Kamera VIS ma pole widzenia 11° (z wysokości 100 km fotografuje pas terenu o szerokości 19,3 km) i pracuje w pięciu pasmach: 0,415; 0,75; 0,9; 0,95 i 1,0 µm. Rozdzielczość przestrzenna tych zdjęć będzie wynosić odpowiednio: VIS - 20 m, NIR - 62 m.

   • SP - Spectral Profiler - spektrometr bliskiej podczerwieni (NIR) i światła widzialnego (VIS). Pole widzenia spektrometru wynosi 0,23° (z wysokości 100 km widzi pas terenu o szerokości 500 m). Może pracować w łącznie 296 pasmach spektralnych w trzech zakresach; VIS: 0,52-0,96 µm, NIR1: 0,9-1,7 µm i NIR2: 1,7-2,6 µm. Rozdzielczość przestrzenna instrumentu wynosi 562 na 400 m.

   • TC - Terrain Camera - zestaw dwóch kamer będzie umożliwiał wykonywanie zdjęć stereoskopowych (jedna kamera fotografuje teren 30 km przed sondą, druga 30 km za sondą). Instrument może funkcjonować w trzech trybach wielkości pola widzenia: pełnym - 22,4°; nominalnym - 19,3° i połówkowym 9,65° (z wysokości 100 km będzie mógł fotografować pas terenu o szerokości do 35 km). Spektralny zakres pracy mieści się w granicach: 0,43-0,85 µm. Rozdzielczość przestrzenna tych zdjęć będzie wynosić 10 m.

Instrumenty MI, SP i TC tworzą zestaw LISM, który dostarczy precyzyjnych informacji o topografii, geologii i mineralogii Księżyca.

   • LRS - Lunar Radar Sounder - radar umożliwi poznanie struktur powierzchniowych i podpowierzchniowych (stratygrafia, tektonika) Księżyca. Emitowany sygnał radarowy o częstotliwości 5 MHz spenetruje wnętrze skorupy księżycowej do głębokości 5 km, a następnie odbite sygnały zostaną odebrane przez dwie 15-merowe anteny na sondzie. Instrument umożliwi także odbiór naturalnych fal radiowych i plazmowych w zakresie częstotliwości od 10 Hz do 300 MHz. Instrument ma masę 23,2 kg i zużywać będzie 56,7 W mocy.

   • LALT - Laser ALTimeter - wysokościomierz laserowy. Instrument - składający się z lasera i odbiornika sygnału - będzie wysyłał pionowo w dół impuls laserowy i mierzył czas do powrotu sygnału odbitego od powierzchni księżycowej. Dzieląc ten czas przez dwa i mnożąc przez prędkość światła otrzyma się odległość powierzchnia-orbiter. Znając dokładnie parametry orbity, będzie można sporządzić mapę topograficzną Księżyca. Częstotliwość wysyłania impulsów laserowych (długość fali λ=1064 nm) będzie wynosić 1 Hz, natomiast dokładność pomiaru wysokości - 5 m.

   • LMAG - Lunar MAGnetometer - magnetometr umożliwi pomiar słabego pola magnetycznego Księżyca oraz jego anomalii magnetycznych. Czujnik magnetometru (może mierzyć pola o natężeniu 1/100 000 pola ziemskiego) został umieszczony na końcu dwunastometrowego masztu (aby zminimalizować zakłócenia powodowane przez orbiter).

   • CPS - Charged Particle Spectrometer - instrument składa się z dwóch przyrządów: PS i ARD. Obydwa zostały wyposażone w wielowarstwowe, półprzewodnikowe detektory krzemowe o wysokiej zdolności rozdzielczej. Instrument ARD będzie wykrywał cząstki alfa emitowane przez radon i polon. Pierwiastki te występują w gazach uwalnianych okresowo ze skorupy księżycowej i posłużą do identyfikacji takich wydarzeń. Instrument PS będzie obserwował wysokoenergetyczne promieniowanie słoneczne i kosmiczne wokół Księżyca. Dane te będą pomocne w ochronie zdrowia ludzi przebywających w przestrzeni kosmicznej oraz przy prognozowaniu intensywności promieniowania kosmicznego.

   • PACE - Plasma energy Angle and Composition Experiment - instrument składa się z czterech czujników: ESA-S1, ESA-S2, IMA i IEA. Czujniki ESA będą analizować trójwymiarowy rozkład i widmo energetyczne elektronów o energiach poniżej 15 keV. Czujniki IMA (analizer masowy jonów) i IEA (analizer energii jonów) będą mierzyć z kolei trójwymiarowy rozkład jonów o energiach poniżej 28 keV/q.

   • RS - Radio Science - celem tego eksperymentu radiowego jest potwierdzenie lub zaprzeczenie teorii o istnieniu jonosfery wokół Księżyca. W przypadku jej istnienia, częstotliwość sygnału nadawanego przez subsatelitę VRAD ulegnie (w czasie przelotu przez jonosferę) nieznacznym zmianom, co zostanie zarejestrowane przez anteny stacji naziemnej Usuda (Japonia).

   • UPI - Upper-atmosphere and Plasma Imager - instrument składa się z dwóch przyrządów: TEX i TVIS. TEX to kamera obrazująca w dalekim ultrafiolecie (pasma widmowe: 30,4 i 83,4 nm) wyposażona w detektor mikrokanałowy z anodą oporową (matryca 128 na 128 pikseli). Pole widzenia TEX wynosi 10° na 10° (rozdzielczość przestrzenna ~500 km). Zadaniem kamery będzie fotografowanie plazmosfery ziemskiej (zwłaszcza w promieniowaniu jonów tlenu i helu). TVIS jest kamerą obrazującą w świetle widzialnym (pasma: 428, 558, 589, 630 i powyżej 730 nm) wyposażoną w detektor CCD (matryca 512 na 512 pikseli). Pole widzenia TVIS wynosi 2,38° na 2,38° (rozdzielczość przestrzenna ~30 km). Zadaniem instrumentu będzie fotografowanie zórz polarnych i innych poświat atmosferycznych.

   • RSAT - Relay SATellite - eksperyment radiowy który będzie polegał na pomiarze pola grawitacyjnego na niewidocznej z Ziemi półkuli Księżyca. Gdy główny orbiter znajdzie się za Księżycem, z Ziemi - poprzez subsatelitę RSAT (który przekaże także własny sygnał zwrotny) - zostanie do niego wysłany sygnał radiowy, który następnie powróci tą samą drogą. Znając przesunięcie dopplerowskie spowodowane przez subsatelitę RSAT, będzie można obliczyć przesunięcie dopplerowskie spowodowane przez orbiter. Przesunięcia doplerowskie orbitera powstaną wskutek zmian jego prędkości orbitalnej, które z kolei odzwierciedlą zmiany pola grawitacyjnego.

   • VRAD - VLBI RADio source - eksperyment radiowy który będzie polegać na dokładnym wyznaczeniu orbit subsatelitów RSAT i VRAD - zwiększy to dokładność pomiaru księżycowego pola grawitacyjnego, zwłaszcza na półkuli niewidocznej z Ziemi. Sygnały radiowe nadawane przez subsatelity będą równocześnie rejestrowane przez radioteleskopy w kilku odległych od siebie miejscach na Ziemi, a następnie analizowane metodą interferometrii wielkobazowej VLBI. Interferometria VLBI zapewnia bardzo precyzyjną lokalizację źródeł fal radiowych - zarówno w postaci sond kosmicznych (satelitów) jak i obiektów astronomicznych.

   • HDTV - High Definition Television - dwie kolorowe kamery HDTV wyposażone w trzy 2,2 megapikselowe detektory CCD. Umieszczone na orbiterze będą mogły nagrywać jednominutowe sekwencje wideo wschodu Ziemi zza horyzontu Księżyca oraz fotografować boczne ujęcia kraterów.

Przebieg misji
   • 1 grudnia 2006 roku - rozpoczęto akcję "Życzenia na Księżyc" w ramach której można było przesyłać krótkie wiadomości, które następnie zostały umieszczone na pokładzie orbitera Kaguya. Akcja trwała do 31 stycznia 2007 roku.
   • 20 lipca 2007 roku - zaplanowane na 16 sierpnia 2007 roku wystrzelenie sondy Kaguya, zostało odwołane z powodu podejrzenia złego zamontowania dwóch kondensatorów na subsatelitach VRAD i RSAT.
   • 15 sierpnia 2007 roku - podano nową datę startu sondy - 13 września 2007 roku.
   • 11 września 2007 roku - z powodu złych warunków atmosferyznych prognozowanych na 12 września (dzień rozpoczęcie operacji startowych), start sondy przesunięto na 14 września.
   • 14 września 2007 roku - o 1:31:01 czasu uniwersalnego nastąpił start rakiety nośnej H-IIA F13 z sondą Kaguya na pokładzie.
   • 15 września 2007 roku - Kaguya wykonała manewr korekty orbity wstępnej ΔVc1 i znalazła się na orbicie o wysokości 956 na 232 782 kilometry i okresie obiegu 4 dni 23 godziny i 37 minut.
   • 16 września 2007 roku - sonda wykonała manewr korekty orbity ΔVa1 - wysokość nowej orbity: 924 na 232 731 kilometrów, okres orbitalny: 4 dni, 23 godziny i 33 minuty.
   • 19 września 2007 roku - sonda wykonała manewr korekty orbity ΔVp1 - wysokość nowej orbity: 1039 na 377 809 kilometrów, okres orbitalny: 9 dni, 23 godziny i 31 minut.
   • 20 września 2007 roku - sonda wykonała czwarty manewr korekty orbity ΔVc2 - wysokość nowej orbity: 1055 na 379 196 kilometrów, okres orbitalny: 10 dni, 0 godzin i 48 minut.
   • 29 września 2007 roku - sonda wykonała piąty manewr korekty orbity ΔVp2 - wysokość nowej orbity: 2243 na 378 132 kilometry, okres orbitalny: 10 dni, 0 godzin i 55 minut.
   • 3 października 2007 roku - o 21:20 czasu uniwersalnego wykonano manewr wejścia orbitera Kaguya na orbitę księżycową LOI1. Wysokość orbity 101 na 11 741 kilometrów, okres obiegu 16 godzin i 42 minuty.
   • 7 października 2007 roku - orbiter wykonał pierwszy manewr korekty orbity księżycowej LOI2 - wysokość nowej orbity: 108 na 5694 kilometry, okres orbitalny: 7 godzin i 53 minuty.
   • 8 października 2007 roku - orbiter wykonał drugi manewr korekty orbity księżycowej LOI3 - wysokość nowej orbity: 115 na 2399 kilometrów, okres orbitalny: 4 godziny i 5 minut.
   • 9 października 2007 roku - o 00:36 czasu uniwersalnego od orbitera Kaguya został odłączony subsatelita Relay (orbita 100 na 2400 kilometrów).
   • 10 października 2007 roku - orbiter wykonał trzeci manewr korekty orbity księżycowej LOI4 - wysokość nowej orbity: 127 na 795 kilometrów, okres orbitalny: 2 godziny i 34 minuty.
   • 12 października 2007 roku - o 4:28 czasu uniwersalnego od orbitera Kaguya został odłączony subsatelita VRAD (orbita 100 na 800 kilometrów).
   • 19 października 2007 roku - po wykonaniu kolejnych dwóch manewrów zacieśniania orbity (LOI 5 i 6), sonda Kaguya została wprowadzona na właściwą (naukową) orbitę wokółksiężycową (80 na 128 kilometrów, czas obiegu 1 godzina 58 minut).
   • 28 października 2007 roku - rozłożono 12-metrowy maszt magnetometru.
   • 31 października 2007 roku - rozłożono cztery 15-metrowe anteny instrumentu LRS.
   • 31 października 2007 roku - pierwsze zdjęcie Księżyca wykonane kamerą HDTV.
   • 3 listopada 2007 roku - pierwsze zdjęcia wykonane kamerą TC oraz przez instrument MI.
   • 20 i 21 listopada 2007 roku - przeprowadzono test funkcjonowania instrumentu LRS.
   • 26 listopada 2007 roku - przeprowadzono test funkcjonowania instrumentu LALT.    • 12 lutego 2009 roku - subsatelita Okina zakończył swoją misję zderzając się z powierzchnią Księżyca (w pobliżu kratera Mineur D).
   • 10 czerwca 2009 roku - o godzinie 18:25 czasu uniwersalnego Kaguya zakończyła swoją misję zderzając się z powierzchnią Księżyca w punkcie o współrzędnych 80,4 °E i 65,5 °S.
Data ostatniej aktualizacji: