1
Федеральное космическое агентствоНПО им. С.А. Лавочкина
Институт космических исследований РАН
12 October 2011 г.
Программа научных измерений на
поверхности Луны
для КА «Луна-Ресурс» и ПсМ «Луна-Глоб»
V. Tretyakov, Space Research Institute, Moscow, Russia
Science investigations on Landers
«Luna-Resource» and «Luna Glob»
2
Федеральное космическое агентствоНПО им. С.А. Лавочкина
Институт космических исследований РАН Science goals (Научные задачи)
Goal 1: Study of mineralogical, chemical, elemental and isotopic content of regolith and volatiles in polar area of Moon
Goal 2: Study of plasma and dust exosphere of Moon and interaction of space environment with Moon’ surface
Goal 3: Investigation of inner structure of Moon by means of seismic measurements
Задача 1: Исследование состава реголита и физических процессов на лунных полюсах
Задача 2: Исследование свойств экзосферы на лунных полюсах и процессов взаимодействия космической плазмы с поверхностью
Задача 3: Исследование внутреннего строения Луны методами сейсмометрии
3
Федеральное космическое агентствоНПО им. С.А. Лавочкина
Институт космических исследований РАН
Radiator
Main Science Deck
Solar array
Additional Science Deck
RITEG
Mini Rover (India)
RIT
Robotic Arm
Landers structure (Конфигурация КА)
ЛУНА-РЕСУРС / LUNA-RESOURCE
4
Федеральное космическое агентствоНПО им. С.А. Лавочкина
Институт космических исследований РАН
Radiator
Main Science Deck
Solar array
Additional Science Deck
RITEG
Mini Rover (India)
RIT
Robotic Arm
Landers structure (Конфигурация КА)
Drilling system
ЛУНА-ГЛОБ / LUNA-GLOBЛУНА-РЕСУРС / LUNA-RESOURCE
5
Федеральное космическое агентствоНПО им. С.А. Лавочкина
Институт космических исследований РАН Instrument Measurements/OperationsMass (kg)
Place Organization
Radio-Beacon Radio signal with high stability 1,7 Main_SD IKI
TVRPM (TV for R-Arm)TV imaging of nearest field and objects (for Robotic arm aiming too)
0,5 R_Arm IKI
LIS IR spectra of minerals 1,0 R_Arm IKI
Analytic complexAnalysis of volatiles content and isotopic ratios
10,4 Main_SDIKI +
U.of Bern
LASMA Laser mass-spectrometer 2,8 Main_SDIKI +
U.of Bern
TV-SpectrometerUV and optical imaging of minerals with UV excitation
0,5 Main_SD IKI
ADRONActive neutron and gamma-ray analysis of regolith composition
6,7 Add_SD IKI
RATRadio measurements of temperature of subsurface regolith
0,5 Add_SD IKI
PML Measurements of dust 1,5 Add_SD IKI
SEISMO Measurements of seismic activity 1,0 Main_SD IFZ
ARIES (L-R only) Measurements of plasma and neutrals 2,2 Main_SD IKI
TERMO (L-G only)Direct measurements of thermal properties of regolith
0,4 Main_SD GEOKHI
LINA (L-G only) Measurements of plasma and neutrals 4,6 Main_SDIKI +
IFR (Sweden)
TV for panoramaTV for stereo
TV imaging of panoramas and area near Lander (rover and Robotic arm)
- Main_SD IKI
Retro Reflector Moon libration and ranging - Main_SD NPO SPP
Science payload (Научная аппаратура)
6
Федеральное космическое агентствоНПО им. С.А. Лавочкина
Институт космических исследований РАН Mission’ scenario (Сценарий миссии)
7
Федеральное космическое агентствоНПО им. С.А. Лавочкина
Институт космических исследований РАН
1. Flight to Moon and landing (Перелет до Луны и посадка)
2. After landing commissioning (Этап диагностирования и
тестирования аппаратуры после посадки)
3. Minimal success of mission (Выполнение задач для обеспечения
минимального успеха миссии)
4. Operation on sunset (Работа на закате)
5. Preparation to night (Переход к ночи)
6. After night commissioning (Этап диагностирования и
тестирования аппаратуры после ночи)
7. Operation (Штатная работа в течение основного и
дополнительного сроков миссии)
8. Close of mission (Завершение миссии)
Main stages (Основные этапы)
8
Федеральное космическое агентствоНПО им. С.А. Лавочкина
Институт космических исследований РАН
1. Flight to Moon
2. Background measurements (ADRON, RAT, PML, other -?)
3. Landing (no science operation except TV!).
1. Flight to Moon and landing (Перелет до Луны и посадка)
Goal – devices test after launch, background measurements
9
Федеральное космическое агентствоНПО им. С.А. Лавочкина
Институт космических исследований РАН
1. SC systems tests + charging
2. TV-panorama и TV-stereo
3. Mini Rover tests (на L-R)
4. Robotic Arm test (+ Drilling system for L-G)
5. BUNI tests
6. Other devices tests (depend on power)
2. After landing commissioning (Диагностирование аппаратуры после посадки)
Goal– devices test after landing, correction of cyclograms according
to real parameters P=[Wt], I=[Mb], Т=[оС] for planning
10
Федеральное космическое агентствоНПО им. С.А. Лавочкина
Институт космических исследований РАН
REM 1: T= (Sundown - N earth days) depend on landing site and power needs for
night surviving. N 1
1. TV panorama and TV shooting for circumstances (1).
2. Mini Rover operation start (for L-R)
3. Testing Area selection for TVRPM and LIS.
4. Testing Area excavation by means Robotic Arm
5. TV shooting of Testing Area from TVRPM and LIS.
6. Delivery the sample of regolith by Robotic Arm to Chromatograph and LASMA
7. Analysis the sample of regolith by Chromatograph and LASMA
8. Repetition the TVRPM and LIS shooting of Testing Area up to time T,
where T=Sundown - N earth days (see Rem. 1)
9. Operation of monitoring device (ARIES, ADRON, SEISMO, TVKS, RAT, PML), TERMO (on L-G) and RADIOBEAKON up to T.
3. Minimal success of mission (Обеспечение минимального успеха миссии)
Goal– minimal set of science measurements
11
Федеральное космическое агентствоНПО им. С.А. Лавочкина
Институт космических исследований РАН
1. Stop science operation for time T.
2. Battery charging to 100%
3. BUNI turn on
4. Operation of ARIES, SEISMO, TVKS, RAT, PML, TERMO (on L-G)
5. Measurements during Y hours (see Rem. 2)
6. Data downlink on Earth
7. Science devices and BUNI turn off
4. Operation on sundown(Работа на закате)
Goal– safe operation and measurement before and after sundown
REM 2: Y depend on power!
REM 1: T (=Sundown - N earth days) depend on landing site and power needs for
night surviving. N 1
12
Федеральное космическое агентствоНПО им. С.А. Лавочкина
Институт космических исследований РАН
1. Parking of Robotic Arm and Drilling System
2. Charging to 100%
3. TM data downlink on Earth
4. Science devices and BUNI turn off
5. Preparation to night(Переход к ночи)
Goal– safe transition to night regime
13
Федеральное космическое агентствоНПО им. С.А. Лавочкина
Институт космических исследований РАН
1. Charging to 100% + SC systems tests
2. Robotic Arm tests (+ Drilling system tests for L-G)
3. TVRPM and LIS tests
4. BUNI test
5. Science devices turn on and tests
6. After night commissioning (Диагностирование аппаратуры после ночи)
Goal– tests after night , correction of cyclograms according to real
parameters P=[Wt], I=[Mb], Т=[оС] for planning
14
Федеральное космическое агентствоНПО им. С.А. Лавочкина
Институт космических исследований РАН
1. Wake up after night.
2. TV panorama and TV stero shooting circumstance.
3. TV shooting of Testing Area from TVRPM and LIS
4. Shooting of closes landscape from TVRPM и LIS of SC
5. Drilling system operation for sample of regolith from depth
6. Robotic Arm delivery of sample of regolith to Chromatograph and LASMA
7. Sample of regolith analysis by Chromatograph and LASMA
8. Operation of monitoring device (ARIES, ADRON, SEISMO, TVKS, RAT, PML),
TERMO (on L-G) and RADIOBEAKON up to T=Sundown - N earth days
9. Preparation to Power Off mode during night
7. Operation (Штатная работа)
Goal– routing science measurements
15
Федеральное космическое агентствоНПО им. С.А. Лавочкина
Институт космических исследований РАН
1. Science devices turn off
2. PADIOBEACON turn to RITEG power
3. BUNI turn off
4. SC turn off
8. Close of mission (Завершение миссии)
Goal – end of operation and start the support of future
mission by means of beacon radio signal
16
Федеральное космическое агентствоНПО им. С.А. Лавочкина
Институт космических исследований РАН
1. Program of science investigation during mission
2. Base set of cyclograms for operation on Moon.
3. Software for illumination and up/down radio link condition on landing
site («Moon-Environment»).
4. Software for planning of device operation on Moon («Moon-Operation»).
5. On-Earth science experiment support segment (Hardware + «Moon-
Environment» + «Moon-Operation» + Inetrnet + DataBase + Lasers + so
on)
6. Tests and verification of device operation during on-earth (pseudo data
and pseudo telemetry; hardware/software tests, cyclograms
verification, failure mode analysis)
Tasks (Задачи)