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25 Janvier 1994 – La sonde spatiale américaine Clementine lancée en Californie

ImageQu’était «Clementine» ?Clementine spacecraft internal layout. | Download Scientific DiagramClémentine a été le premier vaisseau spatial américain lancé sur la Lune en plus de 20 ans. Il a été conçu pour tester des composants d’engins spatiaux lors d’une exposition prolongée à l’espace et pour étudier la Lune et un astéroïde. La mission a réussi ses objectifs lunaires, mais un dysfonctionnement a forcé l’annulation du survol de l’astéroïde.

Instruments scientifiques Clementine Pointed the Way to a Lunar Return | Air & Space Magazine| Smithsonian Magazine(1). Caméra ultraviolette/visible (UV/Vis)

(2). Caméra proche infrarouge (NIR)

(3). Système de détection et de télémétrie d’images laser (LIDAR)

(4). Caméra infrarouge à ondes longues (LWIR)

(5). Caméra haute résolution (HIRES)

(6). Deux caméras Star TrackerClementine (DSPSE) - Gunter's Space Page(7). Expérience de radar bistatique

(8). Expérience de gravité Doppler sur transpondeur en bande S

(9). Télescope à particules chargées (CPT)

Premières NASA - NSSDCA - Spacecraft - DetailsClémentine a fourni notre premier regard complet sur la surface lunaire, y compris les pôles.

La sonde a trouvé des preuves de glace au fond d’un cratère ombragé en permanence au pôle sud de la Lune.Clementine – The Legacy, Twenty Years On | Air & Space Magazine| Smithsonian MagazineDates clés

25 janvier 1994 : Lancement

19 février 1994 : Entrée en orbite lunaire

3 mai 1994 : Départ pour l’astéroïde

20 juillet 1994 : Clémentine propulsée en orbite héliocentriqueClementine lunar orbiter - Smithsonian Air and Space Museu… | Flickr8 août 1994 : Fin de mission

20 février & 10 mai 1995 : Contact avec le vaisseau spatial brièvement rétabli

En profondeur : Clémentine

Clementine a été le premier vaisseau spatial américain lancé sur la Lune en plus de 20 ans, depuis Explorer 49 en juin 1973.  Le vaisseau spatial, également connu sous le nom de Deep Space Program Science Experiment (DSPSE), a été conçu et construit pour démontrer un ensemble de technologies légères telles que des capteurs d’imagerie de petite taille et des panneaux solaires légers à l’arséniure de gallium pour les futures missions à faible coût effectuées par le ministère de La défense. Plus précisément, Clementine était une mission de démonstration technologique pour le programme Brilliant Pebbles du DOD pour l’Initiative de défense stratégique (SDI), qui nécessitait une grande flotte de vaisseaux spatiaux peu coûteux. Clementine transportait 15 composants de test en vol avancés et neuf instruments scientifiques.

Après le lancement, le vaisseau spatial est resté sur une orbite de stationnement temporaire jusqu’au 3 février 1994, date à laquelle une fusée à propergol solide s’est allumée pour envoyer le véhicule sur la Lune. Après deux survols de la Terre, les 5 et 15 février, Clémentine est entrée avec succès sur une orbite polaire elliptique (environ 270 × 1 830 milles ou 430 × 2 950 kilomètres) autour de la Lune le 19 février 1994, avec une période de cinq jours. Au cours des deux mois suivants, il a transmis environ 1,6 million d’images numériques de la surface lunaire, dont beaucoup avec des résolutions allant jusqu’à environ 330 à 660 pieds (100 à 200 mètres). Dans le processus, il a fourni aux scientifiques leur premier aperçu du paysage lunaire total, y compris les régions polaires.DVIDS - News - NRL Celebrates 25th Anniversary of Historic Lunar Orbiter, ClementineAprès avoir atteint ses objectifs de mission lunaire pendant 297 orbites, les contrôleurs ont tiré les propulseurs de Clementine le 3 mai 1994, pour l’injecter sur une trajectoire de rendez-vous (via un survol terrestre) avec l’astéroïde 1620 Geographos en août 1994. Cependant, en raison d’un problème informatique à 14 h 39 TU le 7 mai 1994, qui a provoqué le déclenchement d’un propulseur et consommé tout le propulseur, le vaisseau spatial a été mis dans une chute incontrôlable à environ 80 tr/min sans contrôle de rotation. Les contrôleurs ont été contraints d’annuler le survol de l’astéroïde et de ramener le véhicule à proximité de la Terre.

Un problème d’alimentation a encore diminué la capacité de fonctionnement du véhicule. Finalement, le 20 juillet 1994, la gravité lunaire a pris le contrôle de Clémentine et l’a propulsée sur une orbite héliocentrique. La mission a pris fin le 8 août 1994, lorsque la chute des niveaux d’alimentation n’a plus permis un échange télémétrique clair. Étonnamment, parce que le vaisseau spatial était fortuitement dans la bonne attitude pour se remettre sous tension, les contrôleurs au sol ont pu reprendre brièvement le contact entre le 20 février 1995 et le 10 mai 1995.ImageLe 3 décembre 1996, le ministère de la Défense a annoncé que les données de Clementine indiquaient qu’il y avait de la glace au fond d’un cratère ombragé en permanence au pôle sud lunaire. Les scientifiques ont estimé que le gisement était d’environ 78 500 à 157 000 verges cubes (60 000 à 120 000 mètres cubes) en volume, ou comparable à un petit lac qui a quatre terrains de football en surface et environ 16 pieds (5 mètres) de profondeur. Cette estimation était cependant très incertaine en raison de la nature des données. Un compte rendu de l’héritage de Clementine devrait inclure le fait que les méthodes développées pour le projet sont devenues la base de l’initiative « Faster, Better, Cheaper » de la NASA qui a finalement ouvert la voie au programme Discovery de l’Agence.

Clémentine (DSPSE)

Le DSPSE (Deep Space Program Science Experiment), le premier d’une série de Clementine démonstrations technologiques parrainées conjointement par l’Organisation de défense antimissile balistique (BMDO) et la National Aeronautics and Space Administration [NASA], lancées au début de 1994. Son objectif principal est de qualifier dans l’espace des capteurs d’imagerie légers et des technologies de composants pour la prochaine génération de Département de la Défense (DoD) vaisseau spatial. La mission Clementine utilise la Lune, un astéroïde proche de la Terre (1620 Geographos), et l’adaptateur inter-étages (ISA) du vaisseau spatial comme cibles pour démontrer les performances des composants légers et des capteurs. ImageEn mission secondaire, Clémentine restitue des données précieuses d’intérêt pour le secteur scientifique civil international. Il représente une nouvelle classe de petits engins spatiaux peu coûteux et hautement performants qui intègrent pleinement les technologies légères émergentes pour permettre une série de missions spatiales de longue durée.  Le BMDO a confié la responsabilité de la conception, de la fabrication, de l’intégration et de l’exécution de la mission du vaisseau spatial Clementine au Naval Research Laboratory (NRL). Le Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) a fourni des capteurs d’imagerie légers développés sous le parrainage de BMDO. Clémentine a été lancée sur un lanceur non récupérable Titan-2(23) G [Star-37FM] de la base aérienne de Vandenberg en orbite terrestre basse (LEO) en janvier 1994 avec l’adaptateur instrumenté Interstage (ISA). Au cours de son orbite de deux mois autour de la Lune, il a capturé 1,8 million d’images de la surface de la Lune.

Clémentine 1, a présenté les instruments suivants :

Caméra ultraviolette/visible – Cette caméra à résolution moyenne utilise la technologie CCD et fonctionne dans la région proche ultraviolette et visible du spectre. Combiné à une roue à filtres spectrale à six positions, ce capteur a été conçu pour les études minéralogiques de la Lune.

Caméra proche infrarouge – Cette caméra a fourni des images dans la région de longueur d’onde de 1 à 3 micromètres à une résolution moyenne. Associée à une roue à filtres spectrale à six positions, cette caméra a été utilisée pour des études minéralogiques.ImageCaméra haute résolution – Cette caméra fonctionne à des longueurs d’onde visibles avec la technologie CCD combinée à un intensificateur d’image et une roue de filtre spectrale à six positions. Il a fourni des images à plus haute résolution sans flou de mouvement des engins spatiaux.

https://www.youtube.com/watch?v=hsulQmR6n90

Système LIDAR – Ce système a été utilisé pour obtenir des mesures d’altitude lors de la cartographie des orbites autour de la Lune.

Caméra infrarouge à ondes longues – Cette caméra légère fonctionne dans la région infrarouge thermique du spectre. Il a été utilisé pour mesurer l’émission thermique de la Lune.ImageCaméra Star Tracker – Le Star Tracker fournit une référence inertielle pour le vaisseau spatial en comparant les images du champ stellaire avec une carte stellaire embarquée. Deux de ces caméras ont volé sur la mission Clémentine.

La tâche scientifique secondaire de Clémentine, un rendez-vous avec l’astéroïde 1620 Geographos, a échoué en raison de la rotation incontrôlée du vaisseau spatial après son départ de l’orbite lunaire.

La mission Clémentine : passé, présent et futur

Au cours de la dernière décennie, le ministère de la Défense et l’Organisation de défense antimissile balistique, BMDO (anciennement l’Organisation de l’initiative de défense stratégique, SDIO) du Département américain de la Défense (DoD) ont investi massivement dans la technologie spatiale, axée sur le développement de plus légers composants et systèmes rentables. Avec la fin de la guerre froide, bon nombre de ces technologies peuvent être mises à la disposition de la communauté civile. Pour poursuivre ces efforts dans les applications à double usage, le BMDO et la NASA ont collaboré à la mission Clementine. Le vaisseau spatial Clementine a été lancé le 25 janvier 1994 pour tester plusieurs des technologies légères les plus avancées jamais développées par le DoD. Clémentine est actuellement en orbite lunaire pour effectuer la phase de cartographie lunaire de sa mission. La mission a été intégrée par une équipe gouvernement/industrie du Naval Research Laboratory en moins de deux ans. Le vaisseau spatial lui-même a un poids sec d’environ 227 kg rendu possible grâce à l’utilisation de composants très légers.

La suite de capteurs, fournie par une équipe du laboratoire national Lawrence Livermore/de l’industrie, se compose de deux caméras de suivi d’étoiles, d’une caméra ultraviolette-visible, d’une caméra infrarouge à ondes courtes, d’une caméra infrarouge à ondes longues et d’un LIDAR, pèse moins de 8 kg et couvre le gamme de longueur d’onde de 0,3 à 9,5 microns. Des technologies légères supplémentaires (unités de mesure inertielle, roues de réaction, batteries, systèmes informatiques et enregistreurs à semi-conducteurs) ont également été intégrées dans la conception de base du système. Le 3 mai 1994, le vaisseau spatial quittera l’orbite lunaire. Après 2 survols supplémentaires de la Terre et un survol lunaire, le vaisseau spatial exécutera ensuite un survol de l’astéroïde proche de la Terre 1620 Geographos, vers le 31 août 1994. Une mission prolongée pour survoler l’astéroïde proche de la Terre 1983 RD en octobre 1995 est actuellement à l’étude. De nombreuses informations significatives seront renvoyées par Clémentine durant ses deux mois en orbite lunaire. Les données (qui rempliraient une petite bibliothèque de disques compacts) seront distribuées via le système de données planétaires de la NASA, un système national de référentiels pour les données de vol lunaires et planétaires largement accessible aux scientifiques. Les images sont également accessibles au public sur Internet en utilisant « ftp anonyme » à clementine.s1.gov.

«Perdu et parti pour toujours» ? Clémentine et la fusion des sciences spatiales civiles et militaires

J’ai travaillé sur une étude du programme Clémentine, un orbiteur lunaire qui a volé en 1994. Voici le résumé de cette étude. J’accueillerais toute réflexion à ce sujet.  Au début des années 1990, alors que la guerre froide touchait à sa fin, l’Organisation de défense antimissile balistique (BMDO) du ministère de la Défense (DoD) a entrepris une mission scientifique spatiale, attirant la NASA pour superviser la composante scientifique. La sonde spatiale Clémentine vers la Lune était censée tester des capteurs et des composants d’engins spatiaux sous une exposition prolongée à l’environnement spatial et faire des observations scientifiques de la Lune. Les observations comprenaient l’imagerie à diverses longueurs d’onde, y compris l’ultraviolet et l’infrarouge, l’altimétrie par télémétrie laser et les mesures de particules chargées.Clementine SpacecraftExploité avec un budget restreint, le vaisseau spatial Clementine a été lancé le 25 janvier 1994 depuis le complexe de lancement de la côte ouest à la base aérienne de Vandenberg et a réalisé l’insertion lunaire le 21 février. La cartographie lunaire a pris environ deux mois, mais au début de la mission une nouvelle phase en mai 1994, le vaisseau spatial a mal fonctionné. Malgré cela, Clémentine a cartographié plus de 90 % de la surface lunaire. La révélation fin 1996 des scientifiques selon laquelle les données renvoyées par Clémentine indiquaient que la glace existait à la suite d’un crash d’astéroïde au pôle sud de la Lune a redynamisé la science lunaire.

Expérience scientifique du programme Deep Space(DSPSE)

L’expérience scientifique du programme spatial profond (DSPSE), première d’une série planifiée de démonstrations technologiques parrainées conjointement par l’Organisation de défense antimissile balistique (BMDO) du DoD et la National Aeronautics and Space Administration (NASA), a été lancée en 1994. Le vaisseau spatial lui-même était affectueusement connu sous le nom de Clémentine car, comme dans la chanson du même nom, il serait «perdu et parti pour toujours» après avoir terminé sa courte mission.

https://launiusr.wordpress.com/2013/03/04/lost-and-gone-forever-clementine-and-the-blending-of-civilian-and-military-space-science/

https://arcnav.psi.edu/urn:nasa:pds:context:investigation:mission.deep_space_program_science_experiment

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/009457659400181K

https://solarsystem.nasa.gov/missions/clementine/in-depth/

https://space.skyrocket.de/doc_sdat/clementine-1.htm

 

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