P a g e 1 0


w w w. u s- t e c h. c o m


T E C H W A T C H B y S t e v e V a r m a, Mi n u s K T e c h n ol o g y T


w el v e y e a r s a g o, i n 2 0 1 3, N A S A l a u n c h e d t h e L u n a r At m o s p h e r e a n d D u st E n vi-


r o n m e nt E x pl o r e r ( L A D E E), a c o m p a ct r o b oti c p r o b e d e si g n e d t o st u d y t h e M o o n’ s f r a gil e at m o s- p h e r e a n d t e st a r e v ol uti o n a r y c o m m u ni c ati o n s s y st e m. T h e mi s si o n n ot o nl y r e v e al e d


t h e c o m p o siti o n of t h e l u n a r e x o s- p h e r e b ut al s o pi o n e e r e d hi g h- s p e e d


c o ul d t r a n sf o r m t h e w a y d at a


l a s e r c o m m u ni c ati o n s t h at i s


t r a n s mitt e d a c r o s s s p a c e. A C o m p a c t Pi o n e e r L A D E E m e a s u r e d j u st 7. 7


b y 4. 7 5 b y 4. 7 5 f e et a n d w ei g h e d


8 4 4 p o u n d s ( 3 8 3 kil o g r a m s). Af- t e r a 3 0- d a y c r ui s e t o l u n a r o r bit a n d a n ot h e r m o nt h of s y st e m c h e c k s, it e m b a r k e d o n a 1 0 0- d a y s ci e n c e mi s si o n — l at e r e xt e n d e d b y a m o nt h. O n c e it s w o r k w a s c o m pl e t e, N A S A d eli b e r a t el y c r a s h e d t h e p r o b e o n t h e M o o n’ s f a r si d e, f a r f r o m hi st o ri c A p oll o p r o g r a m l a n di n g sit e s, t o p r e- v e nt c o nt a mi n ati o n.


B r e a ki n g t h e B a n d wi d t h B a r ri e r


C e nt r al t o L A D E E’ s mi s si o n


w a s t h e L u n a r L a s e r C o m m u ni c a- ti o n s D e m o n st r ati o n ( L L C D), d e- v el o p e d b y MI T Li n c ol n L a b o r at o-


r y, N A S A G o d d a r d S p a c e Fli g ht C e nt e r, a n d J et P r o p ul si o n L a b o- r at o r y. It w a s N A S A’ s fi r st at- t e m pt t o r e pl a c e t r a diti o n al r a di o w a v e s wit h l a s e r li g ht f o r l o n g- di s- t a n c e c o m m u ni c ati o n s. D u ri n g a 3 0- d a y


t e st, L L C D


t r a n s mitt e d li v e d at a b et w e e n L A D E E a n d g r o u n d st ati o n s i n t h e U. S. a n d S p ai n, v ali d ati n g it a g ai n st


st a n d a r d si x r a di o ti m e s f a st e r


si o n s. T h e s y st e m a c hi e v e d r e c o r d- b r e a ki n g d o w nl o a d


of 6 2 2 m e g a bit s p e r s e c o n d ( M b p s) —


t h a n


p r e vi o u s l u n a r r a di o s y st e m s — a n d u pli n k s of 2 0 M b p s, f a st e n o u g h


t o st r e a m hi g h- d efi niti o n


vi d e o t o a n d f r o m t h e M o o n. It al- s o p r o vi d e d c e nti m et e r- cl a s s r a n g- i n g d at a t o i m p r o v e pl a n et a r y g r a vit y m o d el s. E v e n m o r e i m p r e s si v e, L L C D fl a wl e s sl y t h r o u g h t hi n


o p e r at e d


cl o u d s, i n b r o a d d a yli g ht, w h e n t h e M o o n w a s wit hi n 3° of t h e S u n, a n d w h e n j u st 5° a b o v e


t h e


h o ri z o n. It a ut o m ati c all y s wit c h e d b et w e e n g r o u n d st ati o n s a s E a rt h r ot at e d, si mil a r t o a m o bil e p h o n e n et w o r k, a n d c o ul d e v e n l o c k o n wit h o ut r a di o g ui d a n c e. T hi s s e a ml e s s p e rf o r m a n c e m a r k e d a m aj o r mil e st o n e


f o r f ut u r e s p a c e


c o m m u ni c ati o n s. N A S A i s n o w e x p a n di n g t hi s


c a p a bilit y wit h t h e L a s e r C o m- m u ni c ati o n s R el a y D e m o n st r a- ti o n ( L C R D), l a u n c h e d a b o a r d S T P S at- 6 i n 2 0 2 1, w hi c h will a ct a s a n o r biti n g “l a s e r r o ut e r” t o e xt e n d o pti c al c o m m u ni c ati o n s f a r b e y o n d t h e M o o n.


A c hi e vi n g R o c k- S oli d S t a bili t y


D eli v e ri n g t h at ki n d of p e r-


f o r m a n c e r e q ui r e d e xt r a o r di n a r y p oi nti n g p r e ci si o n. L L C D’ s L u n a r L a s e r c o m m


S p a c e T e r mi n al


( L L S T) h a d t o m ai nt ai n li n e- of- si g ht ( L O S) jitt e r u n d e r 4. 2 mi c r o- r a di a n s —


r o ot m e a n s q u a r e ( R M S) a n e a rl y i m p e r c e pti bl e w o b bl e.


D L T e c h n ol o g y h a s b e e n t h e l e a d er i n mi cr o di s p e n si n g t e c h n ol o g y f or o v er 1 5 y e ar s. F or m or e w w w. dlt e c h n ol o g y. c o m 2 1 6 Ri v e r S t r e et, H a v e r hill, M A 0 1 8 3 2 • P: 9 7 8. 3 7 4. 6 4 5 1 • F: 9 7 8. 3 7 2. 4 8 8 9 • s al e s @ dl t e c h n ol o g y. c o m


A M a g n et o- h y d r o d y n a mi c I n e rti al R ef e r e n c e U nit ( MI R U) a cti v el y st a bili z e d t h e o pti c al t el e s c o p e, w hil e e n gi n e e r s b uilt a d et ail e d fi- nit e el e m e nt m o d el ( F E M) t o si m- ul at e


t h e s y st e m’ s st r u ct u r al a n d


o pti c al b e h a vi o r. T e sti n g i n v ol v e d a t el e s c o p e


m a s s m o c k- u p m o u nt e d t o a r e al p a n el gi m b al a n d fl e x u r e, all s e- c u r e d t o a stiff f r a m e pl a c e d o n a


t h e b e st


t r a n s mi s- s p e e d s


Mi n u s K B M- 4 n e g ati v e- stiff n e s s vi b r a ti o n i s ol a ti o n t a bl e. T hi s s et u p i s ol at e d t h e h a r d w a r e f r o m a m bi e nt vi b r ati o n s w hil e a n gl e- r at e s e n s o r s t r a c k e d e v e n t h e ti ni e st di st u r b a n c e s. B e c a u s e f ull fli g h t c o n di-


ti o n s c o ul d n’t b e r e pli c at e d, e n gi- n e e r s u s e d t h e d at a t o r efi n e t h e F E M, ali g ni n g p r e di ct e d m o d al


L L C D o p e r a t e d fl a wl e s sl y. I t a u t o m a ti c all y s wi t c h e d


b e t w e e n g r o u n d s t a ti o n s a s E a r t h r o t a t e d a n d c o ul d


e v e n l o c k o n wi t h o u t r a di o g ui d a n c e. T hi s s e a ml e s s p e rf o r m a n c e m a r k e d a


m aj o r mil e s t o n e f o r f u t u r e s p a c e c o m m u ni c a ti o n s.


f r e q u e n ci e s a n d m o d e s h a p e s wit h a ct u al m e a s u r e m e nt s. E a rl y m o d el s diff e r e d f r o m


t e st r e s ult s b y 2 5 p e r c e nt, b ut a d- j u sti n g b olt stiff n e s s, i n cl u di n g t h e m a s s of t h e t e st fi xt u r e s, a n d r e pli- c ati n g t h e e x a ct t h r e e- p oi nt e x cit a- ti o n u s e d i n


t h e l a b b r o u g ht it s b e a m st e a d y e n o u g h t h e


p r e di cti o n s wit hi n fi v e p e r c e nt of m e a s u r e d d at a. T hi s ri g o r o u s p r o c e s s c o nfi r m e d t h e L L S T c o ul d h ol d


f o r


e r r o r-f r e e, hi g h- s p e e d t r a n s mi s- si o n f r o m l u n a r o r bit.


Di s c o v e ri n g t h e M o o n’ s E x o s p h e r e


t ri u m p h s, L A D E E d eli v e r e d v al u- a bl e s ci e n c e t h r o u g h


B e y o n d it s c o m m u ni c ati o n s it s N e ut r al


M a s s S p e ct r o m et e r ( N M S). T h e i n st r u m e nt c o nfi r m e d t h at t h e M o o n’ s e x o s p h e r e


— a wi s p-t hi n


at m o s p h e r e — i s c o m p o s e d m ai nl y of h eli u m, a r g o n, a n d n e o n, wit h c o n c e nt r ati o n s s hifti n g b y l u n a r ti m e of d a y. W hil e m o st g a s e s a r- ri v e vi a t h e s ol a r wi n d, N M S f o u n d a r g o n- 4 0 f r o m t h e d e c a y of p ot a s si u m- 4 0 i n l u n a r


r o c k s, a n d


a b o ut 2 0 p e r c e nt of h eli u m li k el y f r o m t h e d e c a y of t h o ri u m a n d u r a ni u m. B e c a u s e t h e at m o s p h e r e i s r o c k et e x h a u st


s o d eli c at e, e v e n


c o ul d alt e r it, m a ki n g it c r u ci al t o u n d e r st a n d b ef o r e h u m a n s r e- t u r n t o t h e l u n a r s u rf a c e i n f o r c e.


A Fi e r y F a r e w ell L A D E E’ s mi s si o n e n d e d o n


A p ril 1 8, 2 0 1 4, w h e n it st r u c k C o nti n u e d o n p a g e 2 3


O c t o b e r 2 0 2 5


Bl a zi n g a N e w P a t h: L u n a r A t m o s p h e r e a n d D u s t E n vi r o n m e n t E x pl o r e r ( L A D E E)


Page 1  |  Page 2  |  Page 3  |  Page 4  |  Page 5  |  Page 6  |  Page 7  |  Page 8  |  Page 9  |  Page 10  |  Page 11  |  Page 12  |  Page 13  |  Page 14  |  Page 15  |  Page 16  |  Page 17  |  Page 18  |  Page 19  |  Page 20  |  Page 21  |  Page 22  |  Page 23  |  Page 24  |  Page 25  |  Page 26  |  Page 27  |  Page 28  |  Page 29  |  Page 30  |  Page 31  |  Page 32  |  Page 33  |  Page 34  |  Page 35  |  Page 36  |  Page 37  |  Page 38  |  Page 39  |  Page 40  |  Page 41  |  Page 42  |  Page 43  |  Page 44  |  Page 45  |  Page 46  |  Page 47  |  Page 48  |  Page 49  |  Page 50  |  Page 51  |  Page 52  |  Page 53  |  Page 54  |  Page 55  |  Page 56  |  Page 57  |  Page 58  |  Page 59  |  Page 60  |  Page 61  |  Page 62  |  Page 63  |  Page 64  |  Page 65  |  Page 66  |  Page 67  |  Page 68  |  Page 69  |  Page 70  |  Page 71  |  Page 72  |  Page 73  |  Page 74  |  Page 75  |  Page 76  |  Page 77  |  Page 78  |  Page 79  |  Page 80  |  Page 81  |  Page 82  |  Page 83  |  Page 84  |  Page 85  |  Page 86  |  Page 87  |  Page 88  |  Page 89  |  Page 90  |  Page 91  |  Page 92