Первый зонд перешел на орбиту, плоскость которой совпадает с плоскостью экватора Луны, 27 июня. Второй зонд должен выйти на аналогичную орбиту в воскресенье, но направление его движения по орбите будет противоположным. После того, как оба зонда окажутся на своих орбитах, впервые начнется одновременное исследование поверхности Луны, ее магнитного поля и других характеристик внешней среды двумя аппаратами.

«Имея два космических аппарата, движущихся по орбитам в противоположном направлении, мы сможем получить трехмерные данные о магнитном поле и поверхности Луны, – говорит Вассилис Ангелопулос, руководитель проекта ARTEMIS из Университета Калифорнии. – миссией будут проводиться абсолютно новые исследование с использованием старых аппаратов, что значительно экономит затраты».

«Эти два аппарата – наиболее подготовленные с точки зрения оборудования среди тех, что приближались к Луне, – говорит Дэвид Сибек, участвующий в проекте ARTEMIS (он участвовал и в проекте THEMIS) со стороны Центра космических полетов имени Годдарда. – Впервые мы сможем получить перспективу Луны из двух точек, что явится серьезным вкладом в ее изучение».

Баллистическим обеспечением полета занимается Лаборатория космических исследований Университета Калифорнии в Беркли, руководит работой Манфред Бестер.

Пять аппаратов миссии THEMIS были запущены в феврале 2007 года для изучения взаимодействия геомагнитного поля и магнитного поля Солнца и солнечного ветра. В течение полутора лет основная задача полета была выполнена. Было обнаружено, что магнитные бури, приводящие к полярным сияниям, образуются в тени планеты, примерно на расстоянии трети пути к Луне, где происходит пересечение силовых линий геомагнитного поля, приводящее к освобождению огромной энергии. Эти явления чрезвычайно опасны для спутников, телекоммуникационных и энергетических систем.

После окончания основной части миссии было решено использовать два аппарата для исследования магнитного поля теперь уже Луны. Кроме того, эти два аппарата были расположены так, что очень часто находились в тени Земли. Поэтому их аккумуляторные батареи почти сели и их нужно было перевести на другие орбиты чтобы не потерять.

Перелет осложнялся тем, что изначально он не был запланирован и аппараты не имели избытка топлива. Поэтому совместные команды специалистов из Беркли, центра имени Годдарда и Лаборатории реактивного движения разработали программу перелета, включающую 150 импульсов и переводящую космический аппараты с орбиты Земли на временные орбиты около устойчивых точек либрации системы Земля-Луна. Перелет занял 18 месяцев, после чего баллистики центра имени Годдарда удерживали оба аппарата около точек Лагранжа в течение нескольких месяцев. Но вот один из аппаратов был переведен на новую орбиту и скоро за ним последует второй.

«Это было серьезной задачей. Нам впервые пришлось организовать перелет к Луне аппарата, не предназначенного для этого», – говорит Даниэль Косгроув, баллистик из Беркли. Двигательная установка аппаратов слаба, и сам аппарат стабилизирован вращением, что осложняет выбор направления импульса маневрирования. Кроме того в прошлом году один из аппаратов потерял датчик, измеряющий окружающее электрическое поле. По словам Бестера, «все пять аппаратов были сконструированы талантливыми специалистами». Он считает, что два аппарата, подлетевшие к Луне могут проработать еще 10 лет. Этого нельзя сказать о трех оставшихся аппаратах, поскольку они постоянно пересекают пояс ван Аллена.

Когда второй аппарат окажется на орбите около Луны, они начнут сбор информации о поверхности планеты. Переселений, перицентр (ближайшая точка орбиты) орбиты около Луны, находится на высоте всего нескольких десятков километров над поверхностью. Аппараты изучат пояс шириной около 40 градусов около экватора.

«Когда на Луну «дует» солнечный ветер, магнитное поле камней поверхности планеты взаимодействует с магнитным полем ветра, тогда как поверхность поглощает частицы ветра, и это приводит к образованию пустоты за Луной, – говорит Ангелопулос. – Изучая это взаимодействие, вы можем многое узнать о Луне и солнечном ветре и в этом нам поможет уникальная способность собирать трехмерные данные при помощи двух аппаратов».

Трехмерные данные о солнечном ветре уже собирались в рамках миссии STEREO, запущенной в 2006 году, но тогда магнитное поле Солнца изучалось на больших пространственных масштабах. Теперь же удастся получить трехмерные данные и на малых масштабах.

Одной из задач миссии ARTEMIS является поиск и изучение плазмоидов – горячих капель ионизованного газа или плазмы. «В ходе работы миссии THEMIS оказалось, что пересечение силовых линий магнитного поля отталкивает эти капли от Земли или, наоборот, толкает к ней. Мы хотим узнать, насколько они велики и какая в них запасена энергия», – говорит Ангелопулос. «THEMIS обнаружил причины появления плазмоидов, теперь мы найдем последствия», – добавляет Сибек.

Будет также изучен состав поверхности Луны за счет анализа частиц солнечного ветра, которые поглощаются или отражаются поверхностью, а также за счет ионов, выбитых при этом с поверхности. Эти данные позволят не только определить состав поверхности, но и разобраться в его эволюции в течение миллиардов лет.

Сейчас Луну уже изучает спутник-разведчик (Lunar Reconnaissance Orbiter) NASA, вышедший на орбиту около Луны в 2009 году. В сентябре этого года также планируется провести запуск двух аппаратов для изучения гравитационного поля и внутреннего строения Луны (Gravity Recovery and Interior Laboratory, GRAIL), а в 2013 году планируется запустить аппараты для изучения атмосферы и лунной пыли (Lunar Atmosphere and Dust Environment Explorer, LADEE).