קלמנטיין

קלמנטיין (באנגלית: Clementine) או בשמה הרשמי DSPSE (קיצור ל-Deep Space Program Science Experiment) הייתה גשושית שנבנתה ופעלה כפרויקט משותף לארגון ההגנה נגד טילים בליסטיים (BMDO) ולנאס"א. החללית שוגרה ב-25 בינואר 1994 ומטרתה הייתה לבחון את רכיביה בתנאי חשיפה לחלל ולבצע תצפיות מדעיות של הירח ושל הגוף קרוב-הארץ 1620 גאוגרפוס. התצפיות על גאוגרפוס לא בוצעו בעקבות תקלה במחשב הגשושית. תצפיות הירח שנעשו כללו תצפיות באורכי גל שונים בספקטרום האור הנראה כמו גם תצפיות בספקטרום העל-סגול והתת-אדום, מדידת גבהים באמצעות לייזר, מדידת עוצמת שדה הכבידה של הירח, ובחינת חלקיקים טעונים. מטרת התצפיות היו להשיג צילומים בספקטרומים שונים של כל פני הירח, לבצע ניתוח מינרלוגי של הירח ולהשיג מידע על אודות שדה הכבידה של הירח בצידו הקרוב. הגשושית גם תוכננה לצלם ולבצע מדידות שונות על האסטרואיד גאוגרפוס, אך תכנונים אלו לא יצאו אל הפועל. הגשושית נשאה על גביה שבע מערכות מדעיות: מצלמה בספקטרום האור הנראה והעל-סגול, מצלמה בספקטרום התת-אדום קרוב, מצלמה לקרניים תת-אדומות ארוכות, מצלמה ברזולוציה גבוהה, שני גלאי כוכבים, מד גובה בלייזר וטלסקופ חלקיקים טעונים. משדר S-band שימש לתקשורת, למעקב ולביצוע ניסויים כבידתיים. שם הפרויקט, "קלמנטיין" (Clementine), הוא על שם השיר "Oh My Darling, Clementine", מכיוון שעל פי התכנון הגשושית הייתה אובדת לעד בתום משימתה (כמו בשורה מתוך השיר "lost and gone forever"). קלמנטיין נבנתה בצורת מנסרה מתומנת בגובה 1.88 מטרים וברוחב 1.14 מטרים עם שני לוחות סולאריים אחד מכל צד במקביל לבסיסי המנסרה. אנטנת צלחת לטווח רחוק בקוטר 1.1 מטרים מוקמה על אחד מבסיסי המנסרה ומנוע רקטי בעל דחף של 489 ניוטון מוקם על הבסיס השני. גלאי החיישנים מוקמו כולם על אחת מדפנות המנסרה ביחס של 90° ללוחות הסולאריים ומוגנו על ידי מכסה יחיד. מערכות ההנעה של הגשושית כללו מנועי הידרזין לשליטה בזווית הגישה של הגשושית ומנוע דלק נוזלי שהונע בחנקן ארבע-חמצני (Dinitrogen tetroxide) יחד עם מערכת Monomethyl hydrazine לביצוע תמרונים בחלל. מנועי הדלק הנוזלי יכלו להביא את הגשושית למהירות של עד 1,900 מטרים לשנייה כאשר לכניסה למסלול סביב הירח נדרשו רק 500 מטרים לשנייה וליציאה מהמסלול נדרשו 540 מטרים לשנייה. לתמרון השתמשה הגשושית ב-12 מנועים, שני גלאי כוכבים ושני מודדי אינרציה. לייצוב השתמשה הגשושית בגלגלי תגובה. אנרגיה חשמלית סופקה באמצעות שני לוחות סולאריים שהטעינו סוללה חשמלית בעלת קיבולת של 15 אמפר-שעה (Ah). הגשושית נשאה מחשב MIL-STD-1750A ששימש לשמירת מידע, שליטה ותפעול, מעבד RISC לעיבוד תמונות וביצוע פעולות אוטומטיות, ומערכת לדחיסת מידע שסופקה על ידי סוכנות החלל הצרפתית CNES. יחידה לטיפול במידע הפעילה את המצלמות, הפעילה את מערכת דחיסת המידע וניהלה את שידורו. מידע אוחסן במקלט דינמי בעל קיבולת של 2 Gbit. קלמנטיין שוגרה ב-25 בינואר 1994 בשעה 16:34:00 UTC על גבי משגר טיטן 23G מבסיס חיל האוויר ונדנברג שבקליפורניה. המשימה הורכבה משני שלבים. אחרי ביצוע שני יעפים על פני כדור הארץ נכנסה הגשושית למסלול סביב הירח ב-21 בפברואר 1994. מיפוי הירח ארך שני חודשים ובוצע בשני שלבים. בשלב הראשון הייתה הגשושית במסלול קוטבי אליפטי עם פריאפסיד של כ-400 ק"מ בקו רוחב 30° דרום ואפואפסיד של 8,300 ק"מ, בשלב זה כל הקפה נמשכה כ-5 שעות. בכל פעם שהגיעה הגשושית לפריאפסיד הופעלו חיישניה למשך 80 דקות במהלכם בוצע מיפוי של הירח וכאשר הגיעה לאפואפסיד היא שידרה את המידע שאספה אל כדור הארץ. שלב המיפוי הראשון החל ב-26 בפברואר 1994 והסתיים ב-26 במרץ 1994. ב-26 במרץ 1994 סובב מסלול הגשושית כך שהפריאפסיד היה בקו רוחב 30° צפון. שלב זה נמשך עד ל-21 באפריל 1994. שני שלבי המיפוי איפשרו ביצוע מיפוי גלובלי של הירח מקו רוחב 60° דרום עד לקו רוחב 60° צפון תוך ביצוע 300 הקפות. קלמנטיין הוצאה ממסלול סביב הירח ב-5 במאי 1994 והייתה אמורה לבצע שני יעפים נוספים על פני כדור הארץ והירח, אחריהם הייתה אמורה להמשיך אל עבר הגוף קרוב-הארץ 1620 גאוגרפוס, אליו הייתה מגיעה כעבור כשלושה חודשים ומבצעת יעף על פניו במרחק של פחות מ-100 ק"מ. אך ב-7 במאי ארעה תקלה במחשב הגשושית והיא הפעילה את אחד ממנועי הגישה שלה למשך 11 דקות ובכך סיימה כמעט את כל מלאי הדלק שלה והכניסה את עצמה לסחרור של 80 סל"ד. במצב זה ביצוע היעף על גאוגרפוס לא היה מניב תוצאות שימושיות ולכן במקום זאת הוכנסה הגשושית למסלול גאוסטציונרי כאשר תוך כדי כך היא עברה דרך חגורות ואן אלן וסייעה לבחינת השפעות הקרינה על המכשירים המדעיים שהיו על גביה. המשימה הסתיימה ביוני 1994 כאשר הכוח החשמלי שהפיקה החללית כבר לא הספיק לשליחת מידע הניתן לפענוח. ב-5 במרץ 1998 הודיעה נאס"א כי מהמידע שהופק מהגשושית הצביע על כך שבמכתשים שבקטבי הירח יש מספיק מים היכולים לספק את צרכיה של מושבה מאוישת על הירח. אף על פי שמאז הוטל ספק רב באותם תגליות, הגשושית ההודית צ'אנדריאן 1 ששוגרה לחקור את הירח ב-2008 והגשושית האמריקאית LCROSS ששוגרה ב-2009 אכן מצאו הוכחות לקיום מים על הירח (אך הן לא הוכיחו כי המים יספיקו לקיום מושבה מאוישת). חקר הירח לונר פרוספקטור GRAIL פרופיל המשימה באתר נאס"א (באנגלית) סקירת המשימה באתר מעבדת המחקר של צי ארצות הברית (באנגלית) קלמנטיין באתר נאס"א (באנגלית) קלמנטיין, באתר אנציקלופדיה בריטניקה (באנגלית)