El programa Lunar Orbiter fue una serie de cinco misiones orbitales lunares no tripuladas lanzadas por los Estados Unidos entre 1966 y 1967. Con la intención de ayudar a seleccionar los lugares de aterrizaje del Apolo mediante el mapeo de la superficie de la Luna, [1] proporcionaron las primeras fotografías desde la órbita lunar y fotografiaron ambas. la Luna y la Tierra.
Las cinco misiones tuvieron éxito y se cartografió el 99 por ciento de la superficie lunar a partir de fotografías tomadas con una resolución de 60 metros (200 pies) o mejor. Las primeras tres misiones se dedicaron a obtener imágenes de 20 posibles lugares de alunizaje tripulados, seleccionados en función de observaciones desde la Tierra. Estos volaron en órbitas de baja inclinación. Las misiones cuarta y quinta se dedicaron a objetivos científicos más amplios y volaron en órbitas polares de gran altitud. Lunar Orbiter 4 fotografió todo el lado cercano y el nueve por ciento del lado lejano, y Lunar Orbiter 5 completó la cobertura del lado lejano y adquirió imágenes de resolución media (20 mo 66 pies) y alta (2 mo 6 pies 7 pulgadas) de 36 imágenes preseleccionadas. áreas. Todas las naves espaciales Lunar Orbiter fueron lanzadas por vehículos de lanzamiento Atlas-Agena -D.
Los Lunar Orbiters tenían un ingenioso sistema de imágenes, que consistía en una cámara de doble lente , una unidad de procesamiento de películas, un escáner de lectura y un aparato de manipulación de películas. Ambas lentes, una lente de alta resolución (HR) de ángulo estrecho de 610 mm (24 pulgadas) y una lente de resolución media (MR) de gran angular de 80 mm (3,1 pulgadas), colocaron sus exposiciones de cuadro en un solo rollo de película de 70 mm . Los ejes de las dos cámaras coincidían, por lo que el área fotografiada en los fotogramas HR estaba centrada dentro de las áreas del fotograma MR. La película se movió durante la exposición para compensar la velocidad de la nave espacial , que fue estimada por un sensor electroóptico. Luego, la película fue procesada, escaneada y las imágenes transmitidas a la Tierra.
Durante las misiones del Lunar Orbiter se tomaron las primeras fotografías de la Tierra en su conjunto, comenzando con el ascenso de la Tierra sobre la superficie lunar por el Lunar Orbiter 1 en agosto de 1966. La primera fotografía completa de toda la Tierra fue tomada por el Lunar Orbiter 5 en 8 de agosto de 1967. [2] Lunar Orbiter 5 tomó una segunda fotografía de toda la Tierra el 10 de noviembre de 1967.
La propuesta de Boeing-Eastman Kodak fue anunciada por la NASA el 20 de diciembre de 1963. El autobús principal del Lunar Orbiter tenía la forma general de un cono truncado, 1,65 m (5 pies 5 pulgadas) de alto y 1,5 m (4 pies 11 pulgadas) de ancho. diámetro en la base. La nave espacial estaba compuesta por tres cubiertas sostenidas por vigas y un arco. La plataforma de equipos en la base de la nave contenía la batería, el transpondedor , el programador de vuelo, la unidad de referencia inercial (IRU), el rastreador de estrellas Canopus , el decodificador de comando, el codificador multiplex, el amplificador de tubo de ondas viajeras (TWTA) y el sistema fotográfico. Se montaron cuatro paneles solares para extenderse desde esta plataforma con una luz total de 3,72 m (12,2 pies). También se extendía desde la base de la nave espacial una antena de alta ganancia en un brazo de 1,32 m (4 pies 4 pulgadas) y una antena de baja ganancia en un brazo de 2,08 m (6 pies 10 pulgadas). Por encima de la cubierta de equipos, la cubierta intermedia albergaba el motor de control de velocidad, los tanques de propulsor, oxidante y presurización, sensores solares y detectores de micrometeoroides. La tercera cubierta constaba de un escudo térmico para proteger la nave espacial del disparo del motor de control de velocidad. La boquilla del motor sobresalía por el centro del escudo. Montados en el perímetro de la cubierta superior había cuatro propulsores de control de actitud .
Los cuatro paneles solares que contienen células solares de 10.856 n/p proporcionaron una potencia de 375 W que haría funcionar directamente la nave espacial y también cargaría la batería de níquel-cadmio de 12 A·h . Las baterías se utilizaron durante los breves períodos de ocultación cuando no había energía solar disponible. La propulsión para maniobras importantes fue proporcionada por el motor de control de velocidad con cardán, un motor cohete hipergólico de 440 newtons (100 lbf) de empuje de Marquardt Corp. La estabilización de tres ejes y el control de actitud fueron proporcionados por cuatro chorros de gas nitrógeno de 4 newtons (1 lbf). El conocimiento de la navegación fue proporcionado por cinco sensores solares , el sensor estelar Canopus y el sistema de navegación inercial. Las comunicaciones se realizaron a través de un transmisor de 10 W y una antena direccional de alta ganancia de un metro de diámetro para la transmisión de fotografías, y un transmisor de 0,5 W y una antena omnidireccional de baja ganancia para otras comunicaciones. Ambos transmisores operaron en la banda S a aproximadamente 2295 MHz. El control térmico se mantuvo mediante una manta térmica multicapa de Mylar aluminizado y Dacron que cubría el autobús principal, pintura especial, aislamiento y pequeños calentadores.
La cámara utilizó dos lentes para exponer simultáneamente una imagen gran angular y una de alta resolución en la misma película. El modo gran angular y resolución media utilizó una lente Xenotar F 2.8 de 80 mm fabricada por Schneider Kreuznach de Alemania Occidental. El modo de alta resolución utilizó una lente panorámica F 5.6 de 610 mm fabricada por Pacific Optical Company. [3]
La película fotográfica se reveló en órbita con un proceso semiseco y luego fue escaneada por un fotomultiplicador para su transmisión a la Tierra. Este sistema fue adaptado con el permiso de la NRO a partir de la cámara de reconocimiento SAMOS E-1, construida por Kodak para un proyecto de corta duración de imágenes satelitales de la USAF en tiempo casi real. [4]
Originalmente, la Fuerza Aérea había ofrecido a la NASA varias cámaras de repuesto del programa KH-7 GAMBIT , pero luego las autoridades comenzaron a preocuparse por la seguridad que rodeaba las cámaras clasificadas, incluida la posibilidad de que las imágenes de la Luna revelaran su resolución. Se hicieron algunas propuestas para que la NASA no publicara los parámetros orbitales de las sondas Lunar Orbiter para que la resolución de las imágenes no pudiera calcularse a través de su altitud. Al final, los sistemas de cámaras existentes de la NASA, aunque de menor resolución, demostraron ser adecuados para las necesidades de la misión.
Como respaldo para el programa Lunar Orbiter, la NASA y la NRO cooperaron en el Lunar Mapping and Survey System (LM&SS), basado en el satélite de reconocimiento KH-7 . Reemplazando el Módulo Lunar en el Saturn V , los astronautas del Apolo operarían el LM&SS de forma remota en la órbita lunar. La NASA canceló el proyecto en el verano de 1967 tras el éxito total de los Lunar Orbiters. [5]
El programa Lunar Orbiter constaba de cinco naves espaciales que devolvieron fotografías del 99 por ciento de la superficie de la Luna ( lado cercano y lejano ) con una resolución de hasta 1 metro (3 pies 3 pulgadas). En total, los Orbiters arrojaron 2180 cuadros de alta resolución y 882 cuadros de resolución media. Los experimentos con micrometeoroides registraron 22 impactos que muestran que el flujo promedio de micrometeoroides cerca de la Luna fue aproximadamente dos órdenes de magnitud mayor que en el espacio interplanetario, pero ligeramente menor que en el entorno cercano a la Tierra. Los experimentos de radiación confirmaron que el diseño del hardware del Apolo protegería a los astronautas de una exposición a corto plazo promedio y mayor que el promedio a eventos de partículas solares.
El uso de Lunar Orbiters para el seguimiento con el fin de evaluar las estaciones de seguimiento de la Red de vuelos espaciales tripulados y el Programa de determinación de la órbita de Apolo fue exitoso, con tres de los Lunar Orbiters (2, 3 y 5) siendo rastreados simultáneamente desde agosto hasta octubre de 1967. Finalmente, a todos se les ordenó estrellarse en la Luna antes de que se les acabara el combustible de control de actitud para que no presentaran riesgos de navegación o comunicaciones para vuelos Apolo posteriores. El programa Lunar Orbiter fue gestionado por el Centro de Investigación Langley de la NASA con un coste total de aproximadamente 200 millones de dólares.
El seguimiento Doppler de los cinco orbitadores permitió mapear el campo gravitacional de la Luna y descubrir concentraciones de masa (mascons), o máximos gravitacionales, que estaban ubicados en los centros de algunos (pero no todos) de los mares lunares. [6]
.jpg/1280px-Lunar_Orbiter_camera_(large).jpg)
A continuación se muestra la información del registro de vuelo de las cinco misiones fotográficas del Lunar Orbiter: [7]
Las fotografías orbitales del Lunar Orbiter se transmitieron a la Tierra como datos analógicos después del escaneo a bordo de la película original en una serie de tiras. Los datos se escribieron en cinta magnética y también en película. Los datos de la película se utilizaron para crear mosaicos hechos a mano de fotogramas del Lunar Orbiter. Cada exposición LO resultó en dos fotografías: cuadros de resolución media grabados con la lente de distancia focal de 80 mm y cuadros de alta resolución grabados con la lente de distancia focal de 610 mm. Debido a su gran tamaño, los marcos HR se dividieron en tres secciones o submarcos. Se crearon impresiones de gran formato (16 por 20 pulgadas (410 mm × 510 mm)) de los mosaicos y se distribuyeron varias copias en los EE. UU. a bibliotecas de imágenes y datos de la NASA conocidas como Instalaciones Regionales de Información Planetaria. Las impresionantes vistas resultantes eran generalmente de muy alta resolución espacial y cubrían una porción sustancial de la superficie lunar, pero adolecían de una "persiana veneciana", datos faltantes o duplicados y frecuentes efectos de saturación que obstaculizaban su uso. Durante muchos años estas imágenes han sido la base de gran parte de la investigación científica lunar. Debido a que se obtuvieron en ángulos solares bajos a moderados, los mosaicos fotográficos del Lunar Orbiter son particularmente útiles para estudiar la morfología de las características topográficas lunares.
Se han publicado varios atlas y libros con fotografías del Lunar Orbiter. Quizás el más definitivo fue el de Bowker y Hughes (1971); contenía 675 placas fotográficas con una cobertura aproximadamente global de la Luna. En parte debido al gran interés en los datos y en parte porque ese atlas está agotado, la tarea se llevó a cabo en el Instituto Lunar y Planetario para escanear las impresiones de gran formato de los datos del Lunar Orbiter. [8] Estos estuvieron disponibles en línea como Atlas fotográfico de la Luna del Digital Lunar Orbiter. [9]
En 2000, el Programa de Investigación de Astrogeología del Servicio Geológico de EE. UU. en Flagstaff, Arizona, fue financiado por la NASA (como parte del Proyecto de digitalización del Lunar Orbiter Archivado el 23 de noviembre de 2017 en Wayback Machine ) para escanear una película positiva LO de archivo con una resolución de 25 micrómetros. tiras que se produjeron a partir de los datos originales. [10] El objetivo era producir un mosaico global de la Luna utilizando los mejores marcos disponibles del Lunar Orbiter (en gran medida la misma cobertura que la de Bowker y Hughes, 1971). Los fotogramas se construyeron a partir de tiras de película escaneadas; fueron construidos digitalmente, controlados geométricamente y proyectados en mapas sin las rayas que se habían notado en los marcos fotográficos originales. Debido a su énfasis en la construcción de un mosaico global, este proyecto solo escaneó alrededor del 15% de los marcos fotográficos disponibles del Lunar Orbiter. Los datos de las misiones III , IV y V del Lunar Orbiter se incluyeron en el mosaico global. [11]
Además, el proyecto de digitalización del USGS creó fotogramas a partir de imágenes de muy alta resolución del Lunar Orbiter para varios "sitios de interés científico". Estos sitios fueron identificados en la década de 1960, cuando se estaban seleccionando los lugares de aterrizaje del Apolo. Se han publicado marcos para lugares como el lugar de aterrizaje del Apolo 12 , las colinas Marius y la rille Sulpicius Gallus. [12]
En 2007, el Proyecto de Recuperación de Imágenes del Lunar Orbiter (LOIRP) inició un proceso para convertir las imágenes del Lunar Orbiter directamente desde las grabaciones de vídeo analógicas originales Ampex FR-900 de los datos de la nave espacial al formato de imagen digital, un cambio que proporcionó una resolución enormemente mejorada con respecto al Imágenes originales publicadas en la década de 1960. La primera de estas imágenes restauradas se publicó a finales de 2008. [13] Casi todas las imágenes del Lunar Orbiter se habían recuperado con éxito en febrero de 2014 [actualizar]y estaban siendo procesadas digitalmente antes de ser enviadas al Sistema de Datos Planetarios de la NASA . [14]
Claramente visible en el lado izquierdo del globo es la mitad oriental de África y toda la península Arábiga .
Los enlaces anteriores conducen a un libro completo sobre el programa Lunar Orbiter. Para el HTML, desplácese hacia abajo para ver el enlace de la tabla de contenido.
