The Gravity Recovery and Interior Laboratory (GRAIL) — программа изучения гравитационного поля и внутреннего строения Луны, реконструкции её тепловой истории. GRAIL позволит получить более полную информацию о формировании Луны и других твёрдых планет Солнечной системы. Эта миссия подобна ранее начатому проекту Gravity Recovery and Climate Experiment (GRACE), изучавшему гравитационное поле Земли.

Программа реализуется парой космических аппаратов, которые были запущены 10 сентября 2011 года с помощью ракеты Delta II.^[1][2][3][4] Дизайн зондов основан на разработке USA-165.

Проект возглавляет глава департамента Earth, Atmospheric and Planetary Sciences Maccaчусетского Технологического Института Мария Зубер.^[5] Бюджет проекта — 496 миллионов долларов, включая проект, развитие, запуск и укомплектование персоналом.^[6]

Описание миссии

Известно, что на Луне присутствуют крупные гравитационные аномалии, источники которых — масконы.

С помощью двух аппаратов GRAIL-A и GRAIL-B, следующих друг за другом по практически одной орбите, на расстоянии друг от друга от 175 до 225 км, будет составлена карта аномалий гравитационного поля Луны. Зонды будут вести свои исследования автономно, без постоянного контроля с Земли. Система микроволнового измерения дальности будет параметрировать расстояние между этими двумя спутниками. Изменения этого расстояния характеризуют гравитационую карту Луны. Для увеличения точности измерений высота окололунной орбиты будет поддерживаться очень низкой, около 50 км, что примерно соответствует средней высоте LRO.

Каждый из зондов также оснащён небольшой камерой MoonKAM, передающей снимки не самого высокого качества. Её работой будут управлять не сотрудники НАСА, а простые школьники, которые смогут выбирать конкретное время и место съёмки, следить за выполнением своей заявки на сайте MoonKAM и просматривать подготовленные в соответствии с заявкой фотографии лунной поверхности.

Текущее состояние

Выход на окололунную орбиту состоялся 1 января 2012 (GRAIL-A, 01.21 MSK) и 2 января 2012 (GRAIL-B, 06.05 MSK). Он был осуществлён по схеме баллистического захвата с прохождением точки L1, которая не требует большого тормозного импульса возле Луны (порядка 800 м/с), но увеличивает время полёта к Луне с 3 суток до 3,5 месяцев. Столько же должна продлиться и научная фаза программы. После окончания программы аппараты упадут на поверхность Луны за срок порядка 40 дней.

Нынешняя околополярная орбита зондов имеет эллиптическую форму с высотой от ~90 до ~8 360 км, а один полный оборот вокруг Луны они совершают примерно за 11,5 часа. Сначала на такую траекторию движения перешёл GRAIL-A, завершивший свой манёвр первого января в 02:00 мск. На следующий день в 02:43 по московскому времени к нему присоединился GRAIL-B.

В ближайшее время специалисты начнут уменьшать высоту орбиты GRAIL, постепенно приводя её к круговому виду. В марте, когда стартует программа научных наблюдений, аппараты будут двигаться на расстоянии в ~55 км от поверхности Луны и облетать её приблизительно за два часа.

Примечания