Download this file

PDS_VERSION_ID                    = PDS3                                      
RECORD_TYPE                       = STREAM                                    
LABEL_REVISION_NOTE               = "E. GUINNESS, 1998-09-04;                 
E. GUINNESS, 1999-04-30;                                                      
E. GUINNESS, 1999-10-01"                                                      
                                                                              
OBJECT                            = MISSION                                   
  MISSION_NAME                    = "LUNAR PROSPECTOR"                        
                                                                              
  OBJECT                          = MISSION_INFORMATION                       
    MISSION_START_DATE            = 1995                                      
    MISSION_STOP_DATE             = 1999-07-31                                
    MISSION_ALIAS_NAME            = "N/A"                                     
    MISSION_DESC                  = "                                         
                                                                              
Mission Overview                                                              
================                                                              
                                                                              
The Lunar Prospector (LP) Mission consisted of a spin-stablized               
orbiter spacecraft designed to perform continuous mapping of the Moon         
from a circular polar orbit.  LP was selected as the third mission in         
NASA's Discovery program in February, 1995.  The spacecraft was               
designed and built in about 2 years by Lockheed Martin Missiles and           
Space in Sunnyvale, CA.  It was delivered for launch in late 1997             
[BINDERETAL1998].  The LP spacecraft was launched on January 7, 1998          
(UTC).  The primary mapping mission began on January 16, 1998 and             
lasted for one year.  During most of the mapping mission, the                 
spacecraft mapped the surface from a 118-minute, circular, polar orbit        
100 km above the moon's surface [BINDER1998].  Starting on 12/19/98           
the spacecraft was maneuvered into a 40 km orbit as a transition into         
a low altitude extended mission orbit.  The transition orbit was used         
to collect gravity data in order to verify the moon's gravity model in        
preparation for conducting the extended mission orbit.                        
                                                                              
The extended mission began on January 16, 1999.  The objective of the         
extended mission was to provide higher resolution mapping from a              
circular, polar orbit averaging 30 km above the moon's surface.  The          
spacecraft was maneuvered in its 30 km extended mission orbit starting        
on January 29, 1999.  The Lunar Prospector mission ended on July 31,          
1999 when the spacecraft was intentionally impacted into a crater near        
the south pole.  The impact site was targeted for one of the hydrogen         
deposits detected by Lunar Prospector's Neutron Spectrometer.  The            
intent of the impact event was to generate a plume of dust and vapor          
from the deposit to try to confirm the presence of water through a            
series of earth-based and space-based spectral observations.  The             
impact of Lunar Prospector occurred at 9:52 UTC on July 31, 1999.             
There was no evidence of a dust plume, a water vapor plume, or an OH          
plume.                                                                        
                                                                              
The science goals of the Lunar Prospector Mission were to map the             
Moon's surface composition and its magnetic and gravity fields, and to        
determine the frequency and location of gas release events.  Special          
emphasis was placed of the search for polar ice deposits.                     
                                                                              
To meet these science goals the LP spacecraft carried five science            
instruments mounted on three booms.  The instrument package included a        
Gamma Ray Spectrometer (GRS), a Neutron Spectrometer (NS), an Alpha           
Particle Spectrometer (APS), a Magnetometer (MAG), and an Electron            
Reflectometer (ER).  A sixth science investigation was a Doppler              
Gravity Experiment (DGE) that used tracking data for mapping the              
gravity field.  The gravity data was derived from tracking the LP             
spacecraft with the NASA Deep Space Network (DSN) with ground stations        
in California, Spain, and Australia [KONOPLIVETAL1998].                       
                                                                              
The LP science team consisted of the PI, Alan Binder, and five Co-I's,        
and was divided into three groups.  The Spectrometer Group consisted          
of William Feldman and Binder.  The Magnetics Group consisted of              
Robert Lin, Mario Acuna, and Lon Hood.  The Gravity Group consisted of        
Alexander Konopliv.                                                           
                                                                              
Mission Phases                                                                
==============                                                                
                                                                              
LUNAR PROSPECTOR LAUNCH                                                       
-----------------------                                                       
                                                                              
The Lunar Prospector spacecraft was launched on January 7, 1998 at            
2:28:44 UTC on a Lockheed Martin Launch Vehicle 2 (Athena 2) from the         
Spaceport Florida commercial pad (Pad 46) at Cape Canaveral, Florida.         
After about 1/2 of an orbit around the Earth, a 64 second burn by the         
spacecraft's Trans Lunar Injection stage sent LP on a 105 hour cruise         
to the moon.  The spacecraft was turned on at 56.5 minutes after              
launch.                                                                       
                                                                              
         Spacecraft Id:                 : LP                                  
         Target Name                    : MOON                                
         Mission Phase Start Time       : 1998-01-07                          
         Mission Phase Stop Time        : 1998-01-07                          
         Spacecraft Operations Type     : ORBITER                             
                                                                              
LUNAR PROSPECTOR CRUISE                                                       
-----------------------                                                       
                                                                              
The Lunar Prospector spacecraft was inserted into a translunar                
trajectory after reaching a parking orbit around Earth.  The Cruise           
Phase to the moon lasted about 105 hours.  The three spacecraft booms         
were deployed starting about 5 hours after launch.  All five science          
instruments were turned on during cruise and collected science data           
for instrument check out and calibration.  The MAG/ER was activated at        
about 1.33 hours after launch and the APS at about 3.5 hours after            
launch.  The GRS and NS needed to degas and were not turned until             
about 24 hours after launch.  Two trajectory correction maneuvers were        
performed during the Cruise Phase.                                            
                                                                              
         Spacecraft Id:                 : LP                                  
         Target Name                    : MOON                                
         Mission Phase Start Time       : 1998-01-07                          
         Mission Phase Stop Time        : 1998-01-11                          
         Spacecraft Operations Type     : ORBITER                             
                                                                              
LUNAR PROSPECTOR ORBIT INSERTION                                              
--------------------------------                                              
                                                                              
The Lunar Prospector spacecraft was inserted into orbit by an initial         
Lunar Orbit Insertion (LOI) engine burn at 11:45 UTC on January 11,           
1999.  The initial capture orbit had a 11.8 hour period.  Three               
additional engine firings put the spacecraft into its mapping orbit,          
which was a 100 +/- 20 km circular polar orbit with a 118 minute              
period.  All five science instruments were operating and collecting           
data during the Orbit Insertion Phase.                                        
                                                                              
         Spacecraft Id:                 : LP                                  
         Target Name                    : MOON                                
         Mission Phase Start Time       : 1998-01-11                          
         Mission Phase Stop Time        : 1998-01-16                          
         Spacecraft Operations Type     : ORBITER                             
                                                                              
LUNAR PROSPECTOR PRIMARY MISSION                                              
--------------------------------                                              
                                                                              
The Lunar Prospector Primary Mission lasted for one year as originally        
planned.  The nominal mapping orbit during the Primary Mission had an         
altitude of 100 km above the moon's surface.  Orbit maintenance               
maneuvers were required every 56 days to correct for changes in the           
mapping orbit due to lunar gravity anomalies.                                 
                                                                              
The basic mapping strategy during the Primary Mission was for the             
science instruments to collect data continuously.  The data were              
downlinked to Earth immediately and simultaneously transferred to a           
solid state recorder and then downlinked 53 minutes later.  These             
delayed data frames were interleaved into the real-time data stream.          
The purpose of the delayed stream was to receive data acquired on the         
lunar farside when communications with the Earth were blocked by the          
moon.  Late in the Primary Mission as the spacecraft batteries began          
to degrade and eclipses limited recharge time by the solar panels, the        
spacecraft transmitter was cycled off and on to conserve power.  The          
transmitter was switched off when the spacecraft was on the lunar             
farside and communications with the Earth were not possible.  This            
transmitter cycling began on September 16, 1998 and continued                 
periodically throughout the rest of the Primary Mission and into the          
Extended Mission.                                                             
                                                                              
At the start of the Primary Mission the LP spacecraft attitude as             
measured by the spin axis direction (+Z, which is perpendicular to the        
top of the spacecraft bus and in the direction of the omni antenna)           
was pointed to within a few degrees of north ecliptic pole.  In               
October 1998, the spacecraft orientation was flipped by 180 degrees so        
that the spin axis pointed toward the south ecliptic pole.  The               
reorientation was done so that the APS instrument could collect data          
that it missed due to an anomaly on one of its faces and to test for          
any asymmetries in the response of the other spectrometers.  The              
maneuver was initiated on October 5, 1998 with the spacecraft turning         
90 degrees (spin axis parallel to the ecliptic).  This intermediate           
orientation provided calibration data for the GRS instrument.  On             
October 7, 1998, the spacecraft turned the final 90 degrees.  The             
spacecraft maintained the ecliptic south orientation for the rest of          
the mission except for special procedures.  On November 15, 1998, the         
spacecraft was turned by 80 degrees to avoid possible damage to the           
solar panels due to dust from Leonids meteor shower.  This orientation        
minimized the cross sectional area of the solar panels in the                 
direction of the shower.  On November 19, 1998, the spacecraft was            
turned back to the attitude with the spin axis nearly parallel to the         
ecliptic south pole.  There was no apparent damage to the spacecraft          
from the shower.                                                              
                                                                              
         Spacecraft Id:                 : LP                                  
         Target Name                    : MOON                                
         Mission Phase Start Time       : 1998-01-16                          
         Mission Phase Stop Time        : 1999-01-16                          
         Spacecraft Operations Type     : ORBITER                             
                                                                              
LUNAR PROSPECTOR EXTENDED MISSION                                             
--------------------------------                                              
                                                                              
The Lunar Prospector Extended Mission started on January 16, 1999 and         
continued until July 31, 1999.  The nominal mapping orbit during the          
Extended Mission had an average altitude of 30 km above the moon's            
surface.                                                                      
                                                                              
Near the start of the Extended Mission, noise in the Alpha Particle           
Spectrometer instrument started to affect the Neutron Spectrometer            
causing the NS instrument to saturate.  As a result, the APS was              
turned off on February 8, 1999 to allow the NS to collect clean data.         
The APS instrument was turned on again on April 21, 1999 and was              
collecting good data without noise.  However, noise from the APS again        
began affecting the NS in mid-May 1999.  As a result, the APS was             
turned off on May 24, 1999 and it remained off for the remainder of           
the mission.                                                                  
                                                                              
During the final week of the Lunar Prospector mission a number of             
events took place in preparation for the final impact event.  On July         
26, 1999, a small orbit correction maneuver raised periselene up about        
5 km to maintain the spacecraft's circular orbit.  In preparation for         
a lunar eclipse on July 28, 1999 where the spacecraft could not fully         
recharge the battery between nighttime passes, all non-critical               
subsystems were turned off.  The three spectrometer instruments were          
powered off before the eclipse and they remained off for the last             
three days of the mission.  On July 29, 1999, the spacecraft was spun         
up to 23.7 rpm (from the nominal 12 rpm).  This was in preparation for        
later maneuvers that targeted the spacecraft for impact.  On July 30,         
1999 aposelene was raised to put the spacecraft into a more elliptical        
orbit.  This was done so that the impact approach was as steep (about         
6.3 deg) as possible to hit the crater floor.  On July 31, the final          
maneuver occurred to lower periselene beneath the lunar surface such          
that the spacecraft impacted the target point of -87.7 deg latitude,          
42 deg longitude.  The impact occurred at 09:52 UTC.                          
                                                                              
         Spacecraft Id:                 : LP                                  
         Target Name                    : MOON                                
         Mission Phase Start Time       : 1999-01-16                          
         Mission Phase Stop Time        : 1999-07-31                          
         Spacecraft Operations Type     : ORBITER"                            
                                                                              
    MISSION_OBJECTIVES_SUMMARY    = "                                         
                                                                              
The overall goal of the Lunar Prospector (LP) Mission was to perform          
global mapping of the Moon in order to better understand the Moon's           
origin, evolution, current state, and resources.  Specifically, LP            
mapped the surface abundances of key elements (U, Th, K, O, Si, Mg,           
Fe, Ti, Ca, Al, Gd, Sm, and H).  As part of the elemental abundance           
mapping, LP determined that water ice exists in permanently shadowed          
areas near the lunar poles.  LP made high-resolution measurements of          
the near-side crustal gravity field and measured long-wavelength              
gravity anomalies for the entire Moon.  LP provided global                    
measurements of lunar crustal magnetic fields and the induced dipole          
moment.  LP also attempted to determine the frequency and location of         
gas release events, as one of the major sources of the thin lunar             
atmosphere."                                                                  
                                                                              
  END_OBJECT                      = MISSION_INFORMATION                       
                                                                              
  OBJECT                          = MISSION_HOST                              
    INSTRUMENT_HOST_ID            = "LP"                                      
                                                                              
    OBJECT                        = MISSION_TARGET                            
      TARGET_NAME                 = "MOON"                                    
    END_OBJECT                    = MISSION_TARGET                            
  END_OBJECT                      = MISSION_HOST                              
                                                                              
  OBJECT                          = MISSION_REFERENCE_INFORMATION             
    REFERENCE_KEY_ID              = "BINDER1998"                              
  END_OBJECT                      = MISSION_REFERENCE_INFORMATION             
                                                                              
  OBJECT                          = MISSION_REFERENCE_INFORMATION             
    REFERENCE_KEY_ID              = "BINDERETAL1998"                          
  END_OBJECT                      = MISSION_REFERENCE_INFORMATION             
                                                                              
  OBJECT                          = MISSION_REFERENCE_INFORMATION             
    REFERENCE_KEY_ID              = "KONOPLIVETAL1998"                        
  END_OBJECT                      = MISSION_REFERENCE_INFORMATION             
END_OBJECT                        = MISSION                                   
END