АМС Lunar Prospector предназначена для глобальной съемки элементного состава поверхности Луны, исследования ее гравитационного поля и внутреннего строения, магнитного поля и выделения летучих веществ. Первые комплексные исследования поверхности Луны были проведены еще в ходе экспедиций на кораблях Аполлон. В 1994 году АМС Клементина впервые составила глобальную карту элементного состава Луны и в частности обнаружила большие запасы льда на ее южном полюсе, что очень важно для дальнейшего освоения спутника Земли. Lunar Prospector’у предстояло дополнить и уточнить изыскания Клементины, а главное – проверить наличие льда.
Конструкция аппарата
Основой конструкции КА является трехгранная призма (половинка КА Iridium), к которой крепится внешняя цилиндрическая оболочка диаметром 1.40 и длиной 1.25 м. От цилиндра в направлениях, перпендикулярных оси, отходят три штанги научной аппаратуры длиной по 2.4 м. Масса заправленного КА – 295 кг. Станция стабилизируется вращением вокруг продольной оси. Система энергопитания включает смонтированные на цилиндрической оболочке солнечные элементы с выходной мощностью 206 Вт и никельводородные аккумуляторные батареи. В системе управления и обработки данных отсутствует бортовой компьютер. Станция работает по командам, выдаваемым из центра управления, который оборудован в Исследовательском центре имени Эймса. Связь со станцией осуществляется через передатчик и приемник диапазона S, работающие через всенаправленную антенну или антенну среднего усиления MGA, которые находятся на верхнем днище аппарата.
Научная аппаратура
АМС несет пять приборов:
Электронный рефлектометр ER, а также магнитометр MAG служат для обнаружения остаточного магнитного поля и возможного железного ядра Луны.
Нейтронный спектрометр NS фиксирует нейтроны, выбиваемые из поверхности Луны ядрами космических лучей, и определяет их энергии. По спектру нейтронов можно установить наличие в грунте водорода, а значит и воды. Аналогичная методика впоследствии нашла большое применение на Марсе (прибор HEND на АМС Mars Odyssey и др)
Гамма-спектрометр GRS предназначен для обнаружения 56 основных элементов лунной коры, в том числе калия и фосфора, титана, кремния, алюминия и железа, по их флюоресценции под жестким излучением Солнца.
Альфа-спектрометр APS предназначен для поиска газов, выделяющихся из лунной поверхности в результате тектонических или вулканических явлений – азота, окиси углерода, углекислого газа и радона, и взаимодействия этих явлений с едва заметной лунной атмосферой.
Камеры видимого диапазона на станции нет. Это объясняется с одной стороны тем, что Луна давно и детально отснята, а с другой – тем, что разместить камеру на таком легком аппарате с жесткими ограничениями по энергетике и радиокомплексу было невозможно.