基本介紹
- 中文名：引力恢復與內部實驗室探測器
- 外文名：Gravily Recovery and Interior Lalboratory，GRAIL
- 國家：美國
- 又稱：“聖杯”探測器
- 發射時間：2011年
任務情況,參數數據,探測器結構,取得成果,
任務情況
GRAIL探測器的任務目的是繪製高解析度的門球引力場分布圖，以確定月球的內部結構；研究小行星撞擊歷史．為未來任務著陸點的選擇提供有關數據。2個探測器同時發射後，從運載火箭上分離，以不同的軌道飛向月球，飛行時問約為3～4月。然後，探測器用2～4月的時間調整各自的軌道．使一個探測器跟在另一個探測器後飛行，相互之間的平均距離為200km。2個探測器在低高度(距離月球表面50km)、近圓形的近極軌軌道上編隊飛行．通過測量相互之間的距離變化數據來繪製高解析度的月球引力圖．探測任務期約為90d。任務結束後，探測器將撞擊月球表面。
GRAIL-A和GRAlL-B探測器分別於2011年12月31日和2012年1月1日進入月球軌道；2012年3月8日開始．探測器在繞月軌道進行了89d的測繪工作，收集了覆蓋整個月表的數據；5月29日，探測器將主任務的最後一批數據傳回地球；6月5日，探測器提前完成主任務。
參數數據
GRAIL-A和GRAIL-B探測器外形相同．每個探測器均為長方體結構，尺寸為1.09m X 0.95m×0.76m，發射質量307kg，乾質量201kg，推進劑質量106kg。
探測器結構
GRAIL探測器的結構組成見圖5-59。
每個探測器裝有單個面積為1.88m2的雙太陽翼(單個太陽翼壽命末期功率700W)和1個30A·h的鋰離子電池組。裝有l台22N液態肼主發動機．用於軌道修正。採用三軸穩定，反作用輪和8個0.9N推力器用於姿態控制。太陽敏感器、星跟蹤器和慣性測量裝置用於探測器的定向。通信分系統包括l路S頻段轉發器、2副低增益天線和一個雙擲共軸開關。
GRAIL探測器攜帶的有效載荷包括Ka頻段月球引力測距系統、無線電科學信標和中學月球知識獲取系統。其中Ka頻段月球引力測距系統是GRAIL探測器的主要有效載荷，其功能是發射和接收Ka頻段信號，測量兩個探測器之間距離的微小變化．並根據測量數據計算月球引力場。學生月球知識獲取系統是一個數字成像系統，由1個數字視頻控制器和4個攝像頭組成，該系統可以每秒30幀的速率拍攝月球表面的圖像，數字視頻控制器則用於存儲攝像頭拍攝到的圖像。
取得成果
2012年12月13日，美國國家航空航天局(NASA ) 宣布 “聖杯” (GRAIL) 月球探測任務已完成，美國東部時間 17日17點28 分，GRAIL探測器在地面指令控制下撞向了月球靠近北極附近的一座 2500m 高的山峰。此次撞擊目的是避免探測器在燃料耗盡後自行墜毀可能會破壞月面上的一些重要歷史遺蹟，如當年阿波羅探月的著陸點等等。
NASA 的 GRAIL任務目標是精確探測並繪製月球的重力場圖以判斷月球內部構造。GRAIL採用兩個小型探測器GRAIL-A(Ebb) 和 GRAIL-B(Flow)進行聯合探測，探測器於2011年9月10日成功發射升空。
GRAIL傳回的數據繪製出超高解析度月球重力場圖，將有助於科研人員更詳細地研究月球內部結構及其成分， 推算出月球從外殼到核心之間的情況，從而重建月球的演化過程，確認其內部物質構成。新的月球重力場 圖在更精細的尺度上揭示月球地質特徵 ，例如內部結構、死火山地形、環形山中部高峰等。科學家通過分析最新探測數據發現月殼的厚度約為34～43km ，比原來認為的薄 10～20km 。由於這一月殼厚度，月球的總成分與地球類似，這也支持了月球可能來自地球的一部分，是地球受撞擊後分離出來形成的假說。科學家還發現了狹長、直線形的重力異常區，多個數千米長的重力異常區縱橫交錯地分布在月球地表，認為這些重力異常區表明月球地表下存在深溝或狹長的凝固熔岩，研究這些將對推測月球早期歷史有所幫助。
