月球勘探者探測器

“月球勘探者”（Lunar Prospector）是NASA“發展計劃”的第3個探測器，於1998年1月7日用雅典娜2號運載火箭在美國卡納維拉爾角發射場發射升空。任務目標是對月球進行1年的軌道觀測，繪製月球成分和引力分佈圖。探測器總成本為0.62億美元，其中研製費0.34億，發射費0.25億，操作費400萬美元。 ^[2] 

1998年1月11日，探測器進入繞月軌道，初始軌道參數為92km/153km；經過4天航行到達月球附近，1月15日，探測器進入99km/100km、傾角90°的環月近圓軌道；沿12小時週期的初期軌道與3.5小時週期的轉換軌道飛行後，1月16日起作繞月勘探，開始拍攝月球圖像。這是NASA在阿波羅計劃結束25年以來首次重要的勘探月球行動。 ^[4] 

同年12月，探測器軌道高度降到40km，拍攝了高分辨率月球圖像。探測器繪製了月球主要類型岩石的全球分佈圖，並探測到月球有強烈的局部磁場，1999年1月，探測器再次降低到25km高度繼續軌道探測 ^[4]  ；1999年1月28日，探測器主要任務結束；7月31日，探測器燃料耗盡，按地面指令撞擊月球南極附近。 ^[2] 

探測器質量為300kg，為直徑1.36m、高1.28m圓柱體結構，側面伸出3根長2.5m的支桿。自旋穩定，自旋速率為12轉/分鐘，每118分鐘沿極地軌道繞月一週 ^[4]  。採用6個22N單元肼推力器進行姿態控制。電源系統採用202W的體裝式太陽電池陣和4.8A·h的鎘鎳蓄電池。通信採用S頻段，1個相控陣中增益天線用於下行，1個全向低增益天線用於下行和上行。指令與數據處理系統採用Harris 80C86微處理器，控制指令由地面以3.6kbit/s的速率上行。 ^[2]  探測器的有效載荷包括磁強計、電子反射計、γ射線光譜儀、中子質譜儀、α粒子質譜儀和多普勒引力實驗設備，其中γ射線光譜儀、中子質譜儀和α粒子質譜儀用於測定月面元素情況，電子反射計用於測定磁場，而重力測量依靠多普勒引力實驗設備 ^[4]  。

關於月球勘探者探測器這次耗資6300萬美元的考察活動是1972年以來美國航天局第一次向月球發射飛行器。重達660磅的探測器定位在距月球表面62英里（約100公里）高的空間軌道，對月球進行全面的探測，首要一個目標就是尋找月球上是否存在水的證據，探測月球內部是否存在支持生命的氣體以及一些寶貴的礦藏，以便人類未來在月球上建立基地和把月球作為星際旅行的中轉站。 ^[5] 

在1年的在軌服務探測中，月球勘探者探測器發現月球的北極和南極有冰。最多可能達到100億噸。這一發現被認為是人類朝着實現移居月球並將月球用作火星探測發射基地這一設想躍進了一大步。這些冰在月球的南北極與月球的外殼混為一體，這些水冰可以相當於一個深10米、面積1000平方公里的湖泊。可供一個大型城市循環使用。 ^[5] 

“月球勘探者”是在環月軌道上利用它的中子分光儀對月球表面進行掃描分析後發現月球上存在水的證據的。數據表明，月球兩極都存在冰，北極的冰儲量要更多一些。這些冰都分佈在太陽永遠照射不到的圓坑裏，上面覆蓋着數十釐米厚的土層。坑裏的温度始終保持在零下150攝氏度以下，因此冰不會融化和蒸發。 ^[5]