Der VIPER der NASA – kurz für „Volatiles Investigating Polar Exploration Rover“ – ist dank seines Mastes jetzt größer und leistungsfähiger als je zuvor.
Der Mast von VIPER und die daran befestigten Instrumente ähneln stark dem „Hals“ und dem „Kopf“ des Rovers. Die Mastinstrumente sollen dem Team aus Rover-Fahrern und Echtzeit-Wissenschaftlern dabei helfen, Befehle zu senden und Daten zu empfangen, während der Rover gefährliche Kraterhänge, Felsbrocken und Orte umfährt, an denen die Gefahr von Kommunikationsausfällen besteht. Das Team wird diese Instrumente zusammen mit vier wissenschaftlichen Nutzlasten verwenden, um den Mondsüdpol zu erkunden.
Während seiner rund 100-tägigen Mission möchte VIPER den Ursprung von Wasser und anderen Ressourcen auf dem Mond sowie die extreme Umgebung, in die die NASA im Rahmen der Artemis-Kampagne Astronauten schicken will, besser verstehen.
Die Spitze des VIPER-Masts befindet sich etwa 2,5 Meter über den Radfelgen und ist mit zwei Stereonavigationskameras, einem Paar leistungsstarker LED-Scheinwerfer sowie einer Antenne mit niedriger und hoher Verstärkung zur Datenübertragung ausgestattet und Daten von den Deep Space Network (DSN)-Antennen auf der Erde empfangen.
Die Stereonavigationskameras – die „Augen“ des Rovers – sind an einem kardanisch aufgehängten Teil des Masts montiert, sodass das Team sie um bis zu 400 Grad schwenken und um bis zu 75 Grad nach oben und unten neigen kann.
Das VIPER-Team wird die Navigationskameras verwenden, um umfassende Panoramen der Umgebung des Rovers und Bilder aufzunehmen, um Oberflächenmerkmale wie Felsen und Krater mit einem Durchmesser von nur 10 cm – oder etwa der Länge eines Bleistifts – zu erkennen und weiter zu untersuchen. aus einer Entfernung von bis zu 15 Metern. Da die Navigationskameras hoch angebracht sind, erhält das VIPER-Team eine nahezu menschenähnliche Perspektive, während der Rover Gebiete von wissenschaftlichem Interesse rund um den Südpol des Mondes erkundet.
Aufgrund der extremen Licht- und Dunkelheitsverhältnisse auf dem Mond wird VIPER der erste Planetenrover sein, der über Scheinwerfer verfügt. Die Scheinwerfer werfen einen schmalen Fernlichtstrahl ab – ähnlich dem Fernlicht eines Autos –, um dem Team dabei zu helfen, Hindernisse oder interessante Geländemerkmale zu erkennen, die sonst im Schatten verborgen bleiben würden. Die neben den beiden Navigationskameras des Rovers positionierten Lichter verfügen über Anordnungen blauer LEDs, die nach Einschätzung des Rover-Navigationsteams angesichts der schwierigen Lichtverhältnisse auf dem Mond die beste Sicht bieten würden.
Um große Datenmengen über die 240.000 Meilen (384.000 km) Entfernung zwischen Erde und Mond zu übertragen, verfügt VIPER über eine kardanisch aufgehängte, präzise ausgerichtete Hochleistungsantenne, die Informationen entlang eines sehr fokussierten, schmalen Strahls sendet. Seine Antenne mit geringer Verstärkung sendet ebenfalls Daten, nutzt jedoch Funkwellen mit einer viel geringeren Datenrate.
Die Fähigkeit der Antennen, auch während der Fahrt die richtige Ausrichtung beizubehalten, erfüllt eine entscheidende Funktion: Ohne sie kann der Rover während der Fahrt auf dem Mond keine Befehle empfangen und keine seiner Daten zur Erde zurücksenden, damit die Wissenschaftler ihre Mission erfüllen können Ziele. Alle diese Daten werden dann vom DSN an das Multi-Mission Operations and Control Center im Ames Research Center der NASA im kalifornischen Silicon Valley übertragen, wo der Roverbetrieb seinen Sitz hat.
Vor der Installation am Rover unterziehen die Ingenieure den Mast verschiedenen Tests. Dazu gehörte auch die Zeit in einer thermischen Vakuumkammer, um zu überprüfen, ob die weiße Beschichtung, die den Mast umgibt, wie vorgesehen isoliert. Nach der Integration des Masts in den Reinraum des Johnson Space Center der NASA in Houston führte das Team auch erfolgreich Tests seiner Komponenten durch und sendete erstmals Daten mithilfe seiner Antennen durch den Rover.
VIPER ist Teil des Lunar Discovery and Exploration Program und wird von der Planetary Science Division des Science Mission Directorate der NASA im NASA-Hauptquartier in Washington verwaltet. VIPER wird im Rahmen der NASA-Initiative „Commercial Lunar Payload Services“ an Bord des Griffin-Mondlanders von Astrobotic mit einer SpaceX Falcon Heavy-Rakete zum Mond starten. Es wird sein Ziel in Mons Mouton nahe dem Südpol des Mondes erreichen.