Lunar Reconnaissance Orbiter

Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) on yhdysvaltalainen kuuluotain. Luotain laukaistiin 19. kesäkuuta 2009 kello 0.32 Suomen aikaa (18. kesäkuuta kello 21.32 UTC) Cape Canaveral Air Force Stationista, Floridasta, ja se asettui Kuuta kiertävälle radalle. Suomen aikaan radalle asettuminen tapahtui 23. kesäkuuta 2009 kello 13.30. LRO jää kiertämään ja kartoittamaan Kuuta. LRO:n kiertorata on 30–70 km naparata, pidennetyllä lennolla 30–216 km. Luotaimen massa on 1 846 kg.

Atlas V -kantoraketilla laukaistiin LRO:n lisäksi myös toinen luotain, Lunar CRater Observation and Sensing Satellite (LCROSS). Kantoraketin ylempi rakettivaihe törmäytettiin Kuun kraatteriin ja LCROSSin tarkoituksena on havaita mahdollista vettä kantoraketin iskusta aiheutuneesta pölypilvestä. 23. kesäkuuta 2009 LCROSS suoritti Kuun ohilennon. Itse LCROSS-luotain törmäytettiin Kuun Cabeus-kraatteriin 9. lokakuuta 2009.

LRO:n laukaisu on ensimmäinen kerta, jolloin toteutetaan Yhdysvaltain entisen presidentin George W. Bushin 14. tammikuuta 2004 julkituomaa uutta Yhdysvaltain avaruuspolitiikkaa Vision for Space Explorationia. Uuden avaruuspolitiikan yhtenä painopistealueena on juuri Kuun tutkiminen automaattiluotainten ("Robotic Spacecraft") avulla ja valmistella myöhempää miehitettyä kuulentoa ja Mars-lentoja. Lento on ensimmäinen askel NASAn pyrkimyksessä tehdä miehitetty kuulento ennen vuotta 2020. Lento on NASAn ensimmäinen kuulento sitten vuoden 1998 Lunar Prospectorin.

Luotaimen tehtävä ja toiminta
LRO ja LCROSS ovat NASAn Lunar Precursor Robotic Program (LPRP) -ohjelman ensimmäiset lennot. Ohjelman tarkoitus on käyttää automaattiluotaimia miehitetyn kuulennon valmistelua ja tukemista varten. LRO:n on tarkoitus kiertää Kuuta vuoden ajan Kuun napoja kiertävällä radalla ja ottaa Kuusta tähän asti tarkimpia kuvia yksityiskohtaisten kuukarttojen (resoluutio korkeintaan 0,5 m) valmistamista varten. 

LRO:n tehtävänä on etsiä tulevien miehitettyjen lentojen turvallisia laskeutumispaikkoja, kartoittaa Kuun resursseja (esimerkiksi tutkia napa-alueilta mahdollisesti löytyviä vesijään esiintymiä ja napojen valaistusolosuhteita) sekä tutkia Kuun kiertoradan avaruussäteilyn ominaisuuksia. Mahdollinen lennon toiminta-ajan pidennys aina viiteen vuoteen asti voisi käyttää luotainta esimerkiksi tulevien Kuun pinnalle pehmeästi laskeutuvien luotainten (laskeutumisluotainten, kuten esimerkiksi kuukulkijan) tietoliikenteen linkkiasemana.

Luotainten mittalaitteet tutkivat erityisesti vesijään mahdollista esiintymistä. Kuun napa-alueilla katsotaan olevan parhaat olosuhteet vesijään löytymiseen sillä suoralta auringonvalolta syrjässä olevat napa-alueet ovat Kuun kylmimpiä kohtia (keskimäärin –223 °C), riittävän kylmiä vangitsemaan vesijäätä.

NASA ilmoitti 13. marraskuuta 2009 löytäneensä "merkittäviä määriä vettä" Kuusta analysoituaan LCROSSin törmäystä. 21. lokakuuta 2010 NASA ilmoitti törmäyskraatterin maaperän sisältäneen arviolta 5,6 prosenttia vesijäätä kokonaismassasta, mikä oli paljon oletettua enemmän.

LRO:n mittalaitteet

LRO sisältää kuusi mittalaitetta ja yhden teknologiademonstraation ("technology demonstration"):

 CRaTER – Cosmic Ray Telescope for the Effects of Radiation. Kuun säteily-ympäristön mittaus ja biologisten vaikutusten selvitys.
 DLRE – Diviner Lunar Radiometer Experiment mittaa Kuun pinnan lämpösäteilyä tulevien Kuuhun laskeutuvien lentojen tarpeita varten. JPL:n suunnittelema ja rakentama yhdeksänkanavainen radiometri laatii kuusta lämpötilakartan. Samoin laaditaan kartta kuun koostumuksesta ja kivisyydestä.
 LAMP – Lyman-Alpha Mapping Project tutkii pysyvästi auringonvarjossa olevia kraattereita etsien vesijäätä tähtien ja planeettainvälisen avaruuden ultraviolettisäteilyn avulla.
 LEND – Lunar Exploration Neutron Detector suorittaa mittauksia, luo karttoja ja havaitsee mahdollisia pinnan lähellä olevia vesijääesiintymiä.
 LOLA – Lunar Orbiter Laser Altimeter tuottaa tarkan ja kattavan kuukartan korkeussuhteineen.
 LROC – Lunar Reconnaissance Orbiter Camera on suunniteltu täyttämään soveltuvien laskeutumispaikkojen ja napojen valaistusolosuhteiden tutkimisen mittausvaatimukset. LROC käsittää kapean kuvakulman kameraparin (NAC) ja yhden laajakulmakameran (WAC). LROC tulee kiertoradallaan ylittämään useasti historiallisten Apollo-lentojen kuuhunlaskeutumispaikat, kuuautot ja kuumoduulien laskeutumisvaiheet ja niiden varjot tulevat kameran suurimmalla resoluutiolla olemaan selvästi näkyvissä. Otaksutaan että nämä valokuvat tulevat vahvistamaan kansalaisten uskoa siihen, että kuulennot todellakin tapahtuivat ja vähentämään uskoa Apollo-ohjelmaa koskeviin huijaussyytöksiin.
 Mini-RF – demonstroi uutta kevyttä SAR-tutkaa, tiedonvälitystekniikkaa ja paikallistaa mahdollista vesijäätä.

LRO:n korkearesoluutioinen kamera pystyy havaitsemaan suurimpia ihmisen Kuuhun jättämiä laitteita, ja tulee välittämään arviolta 70–100 teratavua kuvadataa. NASA tarjosi ennen lentoa tavallisille kansalaisille mahdollisuuden lisätä oman nimensä LRO:n mikropiiriin. 1,6 miljoonaa kansalaista tarttui tilaisuuteen.

LCROSS

LCROSS tutkii Kuun napa-alueen pysyvästi Auringon varjossa olevaa aluetta törmäyttämällä Atlas V -kantoraketin ylin rakettivaihe, 2000 kg:n Centaur-raketti Kuun etelänavan lähellä pysyvästi Auringon varjossa sijaitsevaan kraatteriin. NASA olettaa törmäysnopeuden olevan yli 9 000 km/h. LCROSS lentää muodostuneen törmäyspilven (katso myös avaruuspöly) läpi tutkien sen koostumusta ja törmää itse arviolta 4 minuutin päästä Centaurin törmäyksestä vajaan kahden mailin (3,2 km) päähän eri kohtaan kraatteria. Törmäys aiheuttaa arviolta 20 metriä leveän ja 4 metriä syvän kraatterin.Törmäyspilven spektroskopisen analyysin toivotaan vahvistavan aikaisempien Clementine- ja Lunar Prospector -kuuluotainten havainnot mahdollisesta vesijäästä pysyvästi auringonvarjossa sijaitsevilla alueilla. LCROSSin valmistaja on Northrop Grumman ja sitä hallinnoi NASA Ames Research Center.
 
LCROSSin mittalaitteita ovat muun muassa näkyvän valon alueen ja infrapuna-alueen kamerat ja spektrometrit, fotometri ja tietojenkeruuyksikkö. Lennosta vastaavat tiedemiehet arvioivat että Centaurin aiheuttama törmäyspilvi saattaa erottua Maasta käsin 10–12 tuuman amatööriteleskoopeilla. 

Kumpaakin törmäystä tarkkailevat lisäksi Maassa olevat observatoriot ja ehkä myös jotkin kiertoradalla olevat avaruuslaitteet.

LRO:n kustannukset ovat 504 miljoonaa Yhdysvaltain dollaria ja LCROSSin 79 miljoonaa Yhdysvaltain dollaria.

Katso myös
Kuun valloituksen aikajana
Mars Reconnaissance Orbiter
GRAIL

Lähteet

Aiheesta muualla

Katso laukaisu suorana NASA TV:ssä
NASAn LRO:n kotisivu 
NASAn LRO/LCROSS lehdistöpaketti (pdf-tiedosto) 
Lunar Reconnaissance Orbiter at GSFC 
Lunar Reconnaissance Orbiter Mission Profile  by NASA's Solar System Exploration 
CRaTER Instrument Home Page  
LROC Instrument Home Page 
LCROSS Home Page at NASA Ames 
NASA Announces LRO will carry Russian made instrument  
Northrop Grumman Integrating LCROSS Instruments 

Kuuluotaimet
Miehittämättömät avaruuslennot
Vuoden 2009 avaruustoiminta