Lunar Atmosphere and Dust Environment Explorer

Lunar Atmosphere and Dust Environment Explorer (LADEE) oli NASA teadusmissioon, mis uuris Kuu eksosfääri ja seal leiduva tolmu koostist. LADEE töötas välja, arendas ja ehitas Ames Research Center, kus asub ka LADEE juhtimiskeskus. Missiooni kestus on ligikaudu 160 päeva, millest 100 päeva on teadusmissioon Kuu orbiidil 20–60 kilomeetri kõrgusel. LADEE startis 7. septembril 2013 kell 03:27 GMT Minotaur V raketi pardal, mis oli ühtlasi ka esimene Minotaur V raketi start koos kasuliku koormusega. LADEE pardal olevate instrumentide hulka kuuluvad tolmu detektor, neutraalse massi spektromeeter, ultraviolettkiirguse- ja nähtava valguse spektromeeter, samuti ka lasersideterminal.

Missiooni eesmärk
LADEE missiooni põhilised teaduslikud eesmärgid olid järgmised:
määrata kindlaks Kuu eksosfääri tihedus, koostis ja ajaline muutuvus enne, kui seda inimtegevuse poolt veel rohkem häirida jõutakse;
teha kindlaks, kas Apollo astronautide täheldatud kuma Kuu pinnast kümnete kilomeetrite kõrgusel oli põhjustatud naatriumi kumast või tolmust;
dokumenteerida tolmu, et aidata kavandada hilisemaid Kuu missioone.

Ajalugu
Pärast nelja aastat arendustööd ja komponentide tootmist alustati 2012. aasta jaanuaris LADEE kokkupanemist. LADEE saadeti üles 7. septembril 2013 Minotaur V raketi pardal. 2013. aasta 6. oktoobril jõudis LADEE elliptilisele Kuu orbiidile kestusega 24 tundi ning seejärel 9. oktoobril langetati kosmoseaparaat 4-tunnisele orbiidile. 2013. aasta 12. oktoobril langetati LADEE orbiiti veelgi ning orbiidi kõrguseks sai 235 km. LADEE pardal olev LLCD saatis esimesed andmehulgad Maal olevale jaamale 18. oktoobril 2013. 2013. aasta oktoobris püstitas LLCD kosmoseside kiirusrekordi, saates Maale andmeid kiirusega 622 Mbit/s.

18. aprillil 2014 kukutati kosmoseaparaat Kuu tagumisele poolele.

Üldandmed
LADEE on esimene kosmoseaparaat mis on disainitud, integreeritud ja ehitatud NASA Ames Research Centeris ning kasutab uut modulaarset Modular Common Spacecraft Bus disaini, mis on oluliselt odavam kui NASA varem ehitatud teadusuuringute kosmoseaparaadid. Modulaarne disain võimaldab valmistada kosmoseaparaate erinevate missioonide jaoks päikesesüsteemi piires, vahetades mooduleid või moodulites olevaid instrumente. LADEE koosnes neljast moodulist – radiaatorimoodul, kus paiknevad avioonika, elektrisüsteemid, kõrguseandurid ja kasuliku koormuse (payload) seadmed; siinimoodul; kasuliku koormuse moodul ja laiendusmoodul, kus paikneb tõukejõusüsteem.

Mõõtmed
Kosmoseaparaat on 2,37 m kõrge ja 1,85 m lai. Kogumass on 383 kg.

Elektrisüsteem
LADEE-l oli 30 moodulite külgedele asetatud päikesepaneeli, mis tagasid võimsuse 295W. Energia salvestati liitiumioonakusse, mille väljundvõimsus on 28 volti kuni 24 amper*h.

Tõukejõu süsteem
LADEE tõukejõu süsteem koosnes orbitaalkontrollsüsteemist (OCS) ja reaktsiooni kontrollsüsteemist (RCS). OCS vastutab kiiruse kontrolli üle ja RCS vastutab kõrguse kontrolli üle OCS põleti töötamise ajal.
Kosmoseaparaadi peamootor on 455N High Performance Apogee Thruster (HiPAT), kõrguse kontrolli mootor 22N. Peamootor annab enamuse vajalikust tõukejõust trajektoori korrigeerimisel, kõrguse kontrolli süsteemi kasutatakse väiksemate manöövrite jaoks teadusmissiooni ajal Kuu orbiidil.

Teadusinstrumendid

LADEE teadusinstrumendid:
Neutraal Mass Spektromeeter (NMS) – kogub andmeid eksosfääri kohta
ultraviolett- ja nähtava valguse spektromeeter (UVS) – mõõdab eksosfääri ja tolmu
Kuu tolmu detektor (LDEX) – kogub otseselt andmeid tolmu kohta

Lisaks oli LADEE pardal ka üks tehnoloogia demoseade:
Lunar Laser Communication Demonstration (LLCD) – demonstreerib lasersidet Kuu orbiidi ja Maa vahel.

Viited

Kosmoseaparaadid
NASA kosmosesondid