Nasas to Grail-sonder (Gravity Recovery And Interior Laboratory) ankommer til deres kredsløb omkring Månen i den kommende weekend.

De tilsammen 2,7 milliarder kroner dyre sonder, Grail-A og Grail-B, skal i tre måneder kortlægge Månens tyngdefelt med hidtil uhørt præcision. De er bygget af Lockheed Martin og er baseret på den militære Xss-11-satellitplatform. De vejer hver 307 kilo.

Med data fra Grail-sonderne skal forskerne således få en bedre forståelse for Månens sammensætning, dannelse og udviklingshistorie. Specielt skal kortlægningen af tyngdefeltet være med til at give indblik i, hvordan Månens indre er opbygget i detaljer. Hermed kan denne viden også være med til at fortælle noget om, hvordan andre større legemer i dets indre solsystem er blevet skabt.

Grail-A ankommer til sit kredsløb om Månen lørdag kl. 22.21, og Grail-B ankommer 2. januar kl. 01.05. De to sonder nærmer sig Månen med 1.200 og 1.228 kilometer i timen.

De vil flyve ind mod Månen sydfra, næsten direkte hen over Månens sydpol. Nedbremsningen af Grail-A vil tage 40 minutter og reducere rumsondens hastighed med 688 kilometer i timen, og for Grail-B tager det 39 minutter, og dens hastighed bliver reduceret med 691 kilometer.

Efter ankomsten vil rumsonderne kredse i en elliptisk bane med en omløbstid på 11,5 timer. Efterfølgende vil deres bane blive gjort cirkulære, og omløbstiden bliver reduceret til cirka to timer.

Energiøkonomisk rejse
Når de videnskabelige målinger begynder til marts, vil de to rumsonder kredse i tandem i en næsten cirkulær polær bane i 55 kilometers højde og med en afstand imellem sig på mellem 121 og 361 kilometer.

De to rumsonder blev opsendt den 10. september i år og har siden bevæget sig ud mod Månen. En tur, som normalt vil tage cirka seks dage, men de to rumsonder har brugt omkring 30 gange længere tid på at tilbagelægge de fire millioner kilometer.

Dette skyldes, at de har benyttet en energiøkonomisk bane, så de først ankommer til deres kredsløb omkring Månen nytårsdag.

Denne bane betød, at Grail-sonderne først blev sendt ud til Lagrange-punktet mellem Jorden og Solen, hvor deres tiltrækning ophæver hinanden, og herfra videre til Månen. En rejse på 4,2 millioner kilometer, men den sikrede, at rumsonderne afgassede på vejen, hvilket er nødvendigt, så gassen ikke påvirker de ultrapræcise målinger efter ankomsten til kredsløb om Månen.

Når de to rumsonder kredser om Månen, vil ændringer i dens tiltrækning få dem til at øge eller tabe hastighed. Hermed vil afstanden imellem rumsonderne ændres, og instrumenter om bord vil konstant måle deres indbyrdes afstand via mikrobølger. Ændringerne i hastighed kan måles med nogle få tiendedele mikron pr. sekund.

Viden om Månens tiltrækning vil gøre det muligt at planlægge fremtidige missioner til Månen såsom udvælgelsen af landingssteder og forbedring af navigationen.

Grail-rumsonderne medbringer også et sæt videokameraer, som skal benyttes til at tage billeder af Månens overflade til skoleelever og studerende. De er en del af projektet MoonKam, som skal øge interessen for matematik og fysik.