Автоматична міжпланетна станція (АМС) NASA LRO (Lunar Reconnaissance Orbiter) двічі передала лазерний імпульс на ретрорефлектор розміром із печиво на борту японського посадкового апарату JAXA SLIM на Місяці й отримала відбитий сигнал.
Коли космічний апарат (КА) LRO проходив за 70 км над SLIM (Smart Lander for Investigating Moon) під час двох послідовних прольотів 24 травня 2024 року, він навів на нього свій лазерний альтиметр, як уже робив вісім разів до цього. Але під час цих двох останніх спроб сигнал повернувся на детектор LRO.
NASA вважає це важливим досягненням, оскільки ретрорефлектор на SLIM розташований не в оптимальному положенні. Такі ретрорефлектори зазвичай кріпляться на верхній частині посадкових модулів, що дає КА LRO 120-градусний діапазон кутів, на які можна орієнтуватися, посилаючи лазерні імпульси в приблизне місце розташування ретрорефлектора. Однак посадковий апарат SLIM опустився на поверхню не так, як планувалося, і його верхня частина тепер звернена убік, що обмежує діапазон можливостей LRO.
Щоб підвищити шанси на досягнення мети, команда LRO спільно з JAXA визначила точне місце розташування і орієнтацію модуля SLIM. Потім інженери NASA спрогнозували, коли орбітальна траєкторія LRO буде проходити через необхідні координати, що дасть КА найкращі шанси потрапити лазерними променями в ретрорефлектор на SLIM.
«Альтиметр LRO не був створений для таких цілей, тому шанси точно визначити крихітний світловідбивач на поверхні Місяця і так невеликі», - сказав Сяолі Сунь, який очолював групу, що створила світловідбивач SLIM, у Центрі космічних польотів NASA імені Годдарда в рамках партнерства NASA і JAXA.
Варто зазначити, що лазерний альтиметр LRO, єдиний лазерний прилад на орбіті Місяця, був розроблений для складання карти рельєфу Місяця, щоб підготуватися до польотів на поверхню, а не для наведення з точністю до 1/100 градуса на світловідбивач, що і намагаються зробити інженери LRO з кожним пінгом.
SLIM приземлився на поверхню Місяця 20 січня. Лазерний відбивач, який прилетів разом з апаратом, називається Laser Retroreflector Array і є одним із шести, які NASA відправило на Місяць на борту приватних і державних апаратів, і другим, який відбиває сигнал назад на альтиметр LRO.
Уперше лазерний промінь було передано з LRO на ретрорефлектор NASA і назад 12 грудня 2023 року, коли LRO просигналив на посадковий апарат ISRO Vikram. Відтоді LRO ще тричі обмінювався лазерними сигналами з Vikram.
Ретрорефлектор NASA складається з восьми кварцових кутових кубічних призм, встановлених у куполоподібну алюмінієву рамку завширшки 5 см. Не вимагаючи живлення та обслуговування, ретрорефлектори можуть пропрацювати на поверхні Місяця десятиліття і стати надійними маяками для майбутніх місій.
Наприклад, світловідбивачі можуть спрямовувати астронавтів Artemis на поверхню в темний час доби або позначати місце розташування космічних апаратів, що вже перебувають на поверхні, щоб допомогти астронавтам і безекіпажним космічним апаратам приземлитися поруч із ними.
