Кіріспе
Америкалық ғарыш жобасы, Айға ұшқан американдық зымыран – Clementine (ресми атауы Deep Space Program Science Experiment (DSPSE)) – 1994 жылдың 25 қаңтарында Баллистикалық зымыранға қарсы қорғаныс ұйымы (бұрынғы Стратегиялық қорғаныс жобасы ұйымы) мен NASA бірлесіп жүзеге асырған ғарыш жобасы. Оның мақсаты – ғарышта ұзақ уақытқа төзімділігін сынау үшін сенсорлар мен ғарыш кемесінің құралымдарын тексеру, сондай-ақ Ай мен Жерге жақын орналасқан 1620 Geographos астероидын ғылыми тұрғыдан зерттеу.
the American Lunar probe
Clementine (officially called the Deep Space Program Science Experiment (DSPSE)) was a joint space project between the Ballistic Missile Defense Organization (previously the Strategic Defense Initiative Organization) and NASA, launched on January 25, 1994. Its objective was to test sensors and spacecraft components in long term exposure to space and to make scientific observations of both the Moon and the near Earth asteroid 1620 Geographos.
Нәтижелер
Астероидты бақылау ғарыш кемесіндегі техникалық бұзылудың салдарынан мүмкін болмады. Айды бақылауға түрлі толқын ұзындығындағы түсірім, сондай-ақ ультракөк сәуле және инфрақызыл диапазондардағы түсірім, лазерлік биіктік өлшеу, гравиметрия және зарядталған бөлшектерді өлшеу кірді. Бұл бақылаулар Айдың бүкіл бетінің көп спектрлі суретін алу, Айдың беткі минералогиясын бағалау, 60° солтүстік ендіктен 60° оңтүстік ендікке дейінгі биіктік мәліметтерін алу және Айдың жақын жағының гравитациялық деректерін алу мақсатында жүргізілді. Сонымен қатар, Geographos астероидінің мөлшерін, пішінін, айналу ерекшеліктерін, беттік қасиеттерін және кратерлердің статистикасын түсіріп, анықтау жоспарланған.
Ғарыш кемелерін жобалау
Ғарыш кемесі 1,88 м биіктігі және 1,14 м ені бар сегізбұрышты призма болды, оның қарама-қарсы жақтарында призма осіне параллель екі күн панелі орналасқан. Призманың бір шетінде жоғары пайдалы тұрақты бағытталған антенна, екінші шетінде 489 Н күшіндегі қозғалтқыш орналасқан. Сенсорлардың барлық ашылулары сегіз панельдің бірінде, күн панельдерінен 90 градус бұрышта орналасқан және жалғыз сенсорлық қақпақпен қорғалған. Ғарыш кемесінің қозғалту жүйесі бір компонентті гидразин жүйесінен (тұрақтандыру үшін) және екі компонентті азот тетроксиді мен монометилгидразин жүйесінен (ғарыштағы маневрлер үшін) тұрды. Екі компонентті жүйе жалпы Delta v мүмкіндігі 1900 м/с шамасында болды, оның ішінде Айға ену үшін 550 м/с және Айда шығу үшін 540 м/с қажет болды. Тұрақтандыру 12 шағын тұрақтандыру соплосы, екі жұлдызды бағыттауыш және екі инерциялық өлшеу құралы арқылы жүзеге асырылды. Ғарыш кемесі реакциялық дөңгелектер арқылы Ай орбитасында 0,05 градусқа дейін бақылау және 0,03 градусқа дейін білім дәлдігімен үш осьті түрде тұрақтандырылды. Электр қуаты 15 А·сағ, 47 В·сағ/кг Nihau (Ni H) жалпы қысымды ыдыс аккумуляторын зарядтаған, бір осьті, GaAs/Ge күн панельдері арқылы қамтамасыз етілді. Ғарыш кемесінің деректерді өңдеуі қауіпсіз режимде жұмыс істеу, тұрақтандыруды басқару және үй шаруашылығы операцияларын жүзеге асыру үшін MIL STD 1750A компьютерімен (1,7 MIPS), кескіндерді өңдеу және автономды операциялар үшін RISC 32 биттік процессорымен (18 MIPS) және француз Ғарыш агенттігі CNES ұсынған кескіндерді сығу жүйесімен жүзеге асырылды. Деректерді басқару блогы камераларды басқарды, кескіндерді сығу жүйесін іске қосты және деректер ағынын бағыттады. Деректер 2 Гбит динамикалық жадта сақталды.
Миссия
1994 жылғы 25 қаңтарда «Клементина» Калифорния штатындағы Ванденберг әуе күштері базасындағы 4-Батыс ғарыш ұшыру кешенінен «Титан II» зымыран тасығышы арқылы ұшырылды. Миссияның екі кезеңі болды. Жерді екі рет айналып өткеннен кейін, ұшырылғаннан шамамен бір ай өткен соң Айға енуге қол жеткізілді. Айдың картасын жасау шамамен екі айға созылды, ол екі бөлімнен тұрды. Бірінші бөлігі – 13 градус оңтүстік ендікте 400 км периапсис және 8300 км апоапсиспен бес сағаттық эллипстік полярлық орбитадан құралды. Әрбір орбитаның 80 минуты периапсис маңында Айдың картасын жасау фазасына, ал 139 минуты апоапсис маңында төмен қарай дерек жіберуге арналды. Картаға түсірудің бір айынан кейін орбита 13 градус солтүстік ендікте периапсиске бұрылды, онда ол тағы бір ай бойы қалды. Бұл 60° оңтүстік пен 60° солтүстік аралығындағы жағдайды 300 орбитада суретке түсіруге және биіктігін өлшеуге мүмкіндік берді. Айдан Жерге ауысудан және тағы екі Жерді айналып өтуден кейін, ғарыш кемесі 1620 Географ астероидіне қарай бағытталды, үш айдан кейін 100 км-ден жақын арада одан өтуі тиіс еді. Алайда, 1994 жылдың 7 мамырында, Жер орбитасына алғашқы ауысу кезінде, ғарыш кемесіндегі ақаулық салдарынан, тұрақтандыру қозғалтқыштарының бірі 11 минут бойы жұмыс істеп, отын қорын толығымен жұмсады, нәтижесінде «Клементина» минутына шамамен 80 айналыммен айнала бастады. Осы жағдайда астероидтың жанынан өтудің нәтижесі пайдалы болмайтындықтан, ғарыш кемесі Ван Аллен сәулелендіру белдеуі арқылы өтетін геоцентрлік орбитаға қойылды, осы арқылы борттағы әртүрлі құрылғылар сынақтан өтті. Миссия 1994 жылдың маусым айында аяқталды, ол кезде ғарыш кемесінен түсетін телеметриялық деректер түсініксіз болғанша қуат деңгейі төмендеді. Дегенмен, «ғарыш кемесі кездейсоқ түрде қайтадан қуаттануға қабілетті болғандықтан, жердегі басқару орталығы 1995 жылдың 20 ақпаны мен 10 мамыры аралығында қысқа мерзімге байланыс орната алды».
Ай миссиясынан кейін
1994 жылдың 7 мамырында (UTC) Клементина Ай орбитасынан шыққаннан кейін компьютерлік іркіліс болды. Бұл іркіліс қалған жанар майын толығымен жұмсауына себеп болды, соның салдарынан ғарыш кемесі минутына 80 айналымға дейін айнала бастады.