De Amerikaanse Lunar Prospector Maanverkenner was de derde ruimtemissie uit NASA's Discovery Program. Het project viel onder leiding van NASA's Ames Research Center en had als belangrijkste doel om vanuit een lage polaire baan om de Maan de samenstelling van de Maanbodem te onderzoeken alsook op zoek te gaan naar sporen van waterijs op de Maan. De Lunar Prospector ruimtesonde werd op 7 januari 1998 in de ruimte gebracht en bezorgde wetenschappers zeer veel nieuwe informatie over onze trouwe buur. Hierdoor kreeg men een beter inzicht in de herkomst, de samenstelling en de evolutie van dit kleine hemellichaam. Op 31 juli 1999 kwam er een eind aan deze succesvolle missie nadat de Lunar Prospector gecontroleerd neerstortte in een krater nabij de Zuidpool van de Maan.
Doel van de missie
Het Lunar Prospector project moest wetenschappers meer informatie bezorgen over hoe het systeem Aarde-Maan zich gevormd heeft. Daarnaast moest deze ruimtesonde de precieze samenstelling van de Maanbodem in kaart brengen. Men wou nabij de poolgebieden op de Maan ook op zoek gaan naar sporen van waterijs.
De Lunar Prospector ruimtesonde
De Lunar Prospector Maanverkenner had een gewicht van 296 kilogram. Het ruimtetuig had een ronde vorm met een diameter van 1,3 meter en was 1,2 meter hoog. Verschillende wetenschappelijke instrumenten werden aan het uiteinde van drie uitschuifbare armen bevestigd die zich aan de buitenzijde bevonden van het ruimtetuig. Alles samen droeg de Lunar Prospector vijf wetenschappelijke instrumenten met zich mee. Binnenin de Lunar Prospector bevonden zich ondermeer drie brandstoftanks die samen 138 kilogram hydrazine in zich hadden, bestemd voor de zes raketmotoren die elk een kracht konden opwekken van 22 Newton. Deze zes motoren waren tijdens de missie verantwoordelijk voor belangrijke baanmanoeuvres. Aan de buitenzijde van de Lunar Prospector werden zonnecellen bevestigd die de Maanverkenner voorzagen van gemiddeld 186 Watt. De boordcomputer van het ruimtetuig was een Harris 80C86 die uitgerust was 64 kilobytes aan EEPROM en 64 kilobytes aan RAM geheugen. Het ontwerp van de Lunar Prospector was in handen van het Ames Research Center terwijl het Amerikaanse lucht- en ruimtevaartbedrijf Lockheed Martin verantwoordelijk was voor de bouw van de sonde. Opvallend kenmerk aan de Lunar Prospector was dat de kunstmaan een deel van de as van Dr. Eugeen Shoemaker (astronoom, geoloog en ontdekker van de komeet Shoemaker-Levy 9) met zich meedroeg naar de Maan.
Wetenschappelijke instrumenten:
- Gamma Ray Spectrometer (GRS)
- Neutron Spectrometer (NS)
- Doppler Gravity Experiment (DGE)
- Electron Reflectometer and Magnetometer (MAG/ER)
- Alpha Particle Spectrometer (APS)
Lancering van de Lunar Prospector - Foto: NASA
Lancering en missie
Op 7 januari 1998 werd Lunar Prospector vanop de Cape Canaveral lanceerbasis in de ruimte gebracht door een Athena II draagraket. Dit was de eerste maal dat deze raket gelanceerd werd vanuit Florida. De viertraps raket bracht het ruimtetuig probleemloos op weg naar de Maan. Tijdens zijn reis naar de Maan werden de drie armen met daaraan de instrumenten opengevouwen waarna de Electron Reflectometer en de Alpha Particle Spectrometer gekalibreerd werden. De overige instrumenten werden de volgende dag gekalibreerd en getest. Eenmaal aangekomen bij de Maan bevond de Lunar Prospector zich in een baan om de Maan die 11,6 uur duurde voor één omwenteling. Een dag later werd deze baan verlaagd zodat de Lunar Prospector er nu maar 3,5 uur over deed voor één omwenteling om de Maan. De sonde werd op 13 januari 1998 in een nog lagere baan gebracht op een hoogte van 92 x 153 kilometer boven het Maanoppervlak waarna de Lunar Prospector op 16 januari 1998 met succes tot in een bijna cirkelvormige baan gebracht werd op een hoogte van 100 kilometer. Meteen hierna begon de verkenner met het in kaart brengen van het Maanoppervlak. Doordat de baan van de Lunar Prospector na verloop van tijd niet cirkelvormig bleef, voerde het ruimtetuig maandelijks één baanmanoeuvre uit. Op 19 december 1998 zorgde een nieuw baanmanoeuvre ervoor dat de Lunar Prospector zich in een nog lagere baan om de Maan begaf (40 kilometer) zodat men vanaf nu kon beginnen met het in kaart brengen van het Maanoppervlak in hoge resolutie. Op 28 januari 1999 werd de baan van Lunar Propector om de Maan opnieuw verlaagd (15 x 45 kilometer) waarna de eerste fase van de missie afgesloten werd en het project verlengd werd. Aan de Lunar Prospector missie kwam op 31 juli 1999 een eind toen het ruimtetuig te pletter sloeg in een duister gebied van de Shoemaker krater nabij de Zuidpool van de Maan. Wetenschappers hoopten dat er zich in de stofwolk die vrijkwam door de inslag sporen van waterdamp zouden bevinden die men vanop Aarde zou kunnen detecteren. Helaas slaagde men hier niet in.
Ontdekkingen
De instrumenten aan boord van de Lunar Prospector bezorgden wetenschappers een schat aan informatie over de Maan. De belangrijkste ontdekking werd in 1999 bekendgemaakt toen het Lunar Propector onderzoeksteam, aan de hand van metingen met de Neutron Spectrometer, tot de conclusie kwam dat er zich op de Maan tot 3 miljard ton aan waterijs zou bevinden. Dit waterijs zou zich in kraters in de poolgebieden van de Maan bevinden die zich in eeuwige duisternis bevinden. Uiteindelijk ontdekte Lunar Prospector bijna 50% meer waterijs in het Noordpoolgebied van de Maan dan in het Zuidpoolgebied. De Gamma Ray Spectrometer aan boord van de Lunar Prospector produceerde de eerste globale metingen van spectra van gammastralen van het Maanoppervlak. Hierdoor kon men voor het eerst een gedetailleerde kaart maken van de chemische samenstelling van het Maanoppervlak. De belangrijkste chemische elementen die men met dit instrument ontdekte, waren uranium, ijzer, titanium, zuurstof, aluminium, magnesium, calcium en thorium. Het Doppler Gravity Experiment was het eerste instrument dat vanuit een lage polaire baan om de Maan het zwaartekrachtveld van dit hemellichaam in kaart bracht. Dankzij de gegevens van dit instrument ontdekten wetenschappers drie nieuwe mascons (gebieden op de Maan waar de zwaartekracht iets groter is dan in omliggende gebieden).
Kostprijs
De Lunar Prospector ruimtemissie had een prijskaartje van 62,8 miljoen dollar (inclusief lancering, ontwikkeling en opvolging van de missie).
