thumb|300px|Lunar Orbiter-ruimtesonde (NASA) Het Lunar Orbiterprogramma bestond uit vijf onbemande ruimteschepen die de Verenigde Staten in 1966 en 1967 lanceerden en die de maan in kaart brachten, mede als voorbereiding van het Apolloprogramma. Ze maakten de eerste foto’s vanuit een baan om de maan. Deze foto’s werden onder meer gebruikt om geschikte landingsplekken te selecteren. De laatste jaren is men doende het materiaal te digitaliseren.
Succes Alle vijf de missies hadden succes en 99% van de maan werd in kaart gebracht met behulp van foto’s met een scheidend vermogen van 60 meter of meer. De eerste drie missies waren bedoeld om 20 mogelijke plekken in beeld te brengen, waar men kon landen. Deze werden gefotografeerd vanuit banen die een hoek maakten met de evenaar. De vierde en de vijfde hadden een breder wetenschappelijk doel en vlogen op grote hoogte in polaire banen. Lunar Orbiter 4 fotografeerde de hele voorzijde en 9% van de achterzijde. Lunar Orbiter 5 bracht het restant van de achterzijde in kaart en maakte plaatjes met een middelmatig (20 meter) en hoog (2 meter) scheidend vermogen van 36 uitgezochte gebieden. Alle Lunar Orbiters zijn gelanceerd met een Atlas-Agena D raket.
De Lunar Orbiters hadden een ingenieus fotoverwerkingssysteem, bestaande uit een camera met twee objectieven, een eenheid om de film te ontwikkelen, een scanner, en een apparaat dat de film moet hanteren. Beide objectieven, een teleobjectief van met een groot scheidend vermogen, en een groothoek van met middelmatig scheidend vermogen, zetten hun opnamen op dezelfde rol film van . De twee camera’s stonden in dezelfde richting, en zo werd het gebied van de detailopnamen gepositioneerd binnen dat van de overzichtsfoto’s. Tijdens de belichting werd de film bewogen en zo kon gecompenseerd worden voor de snelheid van het ruimteschip, die gemeten werd met een elektro-optische scanner. Daarna werd de film ontwikkeld en gescand, en werden de foto’s naar de aarde gezonden.
Het Lunar-Orbiterprogramma was het eerste dat foto’s van de gehele aarde liet zien. De eerste maal was dat een foto van de opkomende aarde boven het maanoppervlak die genomen werd door Lunar Orbiter op 1 augustus 1966. De eerste foto van de gehele aarde is genomen door Lunar Orbiter 5 in augustus 1967.Symbolizing the green movement De tweede foto van de gehele aarde is genomen door Lunar Orbiter 5 op 10 november 1967.
Ruimteschip en subsystemen thumb|Lunar Orbiter diagram (NASA) Het hoofdgedeelte van de Lunar-Orbiter had de vorm van een afgeknotte kegel en was 1,65 meter hoog; de diameter aan de basis was . Het scheepje bestond uit drie dekken, die werden ondersteund door verankeringen en een boog. In het dek aan de basis bevond zich de batterij, de zender, de boordcomputer en navigatieapparatuur (traagheidsnavigatie (inertial reference unit, IRU); stervolger gericht op Canopus, command decoder, multiplex encoder, lopendegolfbuisversterker (traveling wave tube amplifier, TWTA), en het fotografische systeem. Vier zonnepanelen strekten zich van dit dek af en brachten de spanwijdte op . Ook de antennes van 1,32 en 2,08 meter strekten zich van de basis uit. Op het middelste dek bevonden zich de motor die de snelheid (en dus de baanhoogte) regelde, de stuwraket en de zuurstof- en brandstoftanks; de zonnesensor en de detector voor micrometeorieten. Het derde dek bestond uit een hitteschild, om het ruimteschip te beschermen tegen de hitte van het ontsteken van de motor die de snelheid regelde. De uitlaat van de motor liep door een opening in het centrum van het schild. Aan de buitenste rand van het bovenste dek bevonden zich vier stuurraketjes.
Een vermogen van werd geleverd door vier zonnepanelen met 10.856 n/p-cellen, die rechtstreeks aan het schip leverden en ook de nikkel-cadmium- batterij oplaadden. De batterijen waren in gebruik omdat de maan periodiek de zon bedekte. In voortstuwing voor belangrijke baanveranderingen werd voorzien door een cardanisch opgehangen hypergole Marquardt raketmotor met een stuwkracht van . De as en de richting werden stabiel gehouden door vier stikstofgas-stuwers van . Voor navigatie werd gebruikgemaakt van vijf zonnesensoren, de Canopus-sterresensor, en de IRU die uitgerust was met interne gyroscopen.
De communicatie vond plaats door een 10 W zender en de richtingzoekende hoogrendementantenne met een diameter van 1 meter voor het doorzenden van de foto’s, en een naar alle zijden sterk zendende laagrendementantenne voor andere communicatie. Beide antennes werkten in de S-band op . De temperatuur werd geregeld met een thermische deken met meerdere lagen aluminium mylar en dacron die de romp omvatte, en door speciale verf, isolatie en warmte-elementen.
De fotografische apparatuur was geleverd door Eastman Kodak en afgeleid van een systeem dat ontwikkeld was voor spionagevliegtuigen zoals de U-2 en de SR-71. De camera maakte tegelijkertijd gebruik van twee objectieven, een groothoek- en een teleobjectief, op dezelfde film. Het groothoekobjectief met een middelmatig scheidend vermogen was een 80 mm f/2,8 Xenotar-objectief dat was geproduceerd door Schneider Kreuznach, Duitsland. Het teleobjectief was een f/5,6 panoramalens geproduceerd door de Pacific Optical Company. De film werd ontwikkeld terwijl het schip nog in een baan om de maan cirkelde. Een Lunar Orbiter beschikte over 79 m film. Na het nemen van een foto werd deze, bedekt door ontwikkelpasta, door twee rollen gehaald (vergelijkbaar met een mangel) en vervolgens gescand door een fotomultiplicator om hem naar de aarde te zenden. Er traden hierbij wel kleine ontwikkelfoutjes, zoals strepen, op.https://web.archive.org/web/20200411153526/http://www.hq.nasa.gov/office/pao/History/TM-3487/top.htm DESTINATION MOON: A History of the Lunar Orbiter Program; NASA, Bruce K., ByersEen kwart eeuw ruimtevaart, , 1982, blz. 184
Resultaten Lunar orbiter nummer Lanceerdatum: Actief: Inclinatie (helling)Geland op de maan; TE de Vries, Elsevier 1969Maximale hoogte:Minimale hoogteNeergestort:Aantal foto's: Missie:Lunar Orbiter 110 augustus 1966 18-29 augustus 196612°1850 km40 km29-10-1966229Verkenning landingsplaats ApolloLunar Orbiter 26 november 196618-25 november 196611,9°1850 km50 km11-10-1967817Verkenning landingsplaats ApolloLunar Orbiter 34 februari 196715-23 februari 196720,9°1850 km50 km9-10-1967626Verkenning landingsplaats ApolloLunar Orbiter 44 mei 196711-26 mei 196785,5° (Polair)6100 km2700 kmca 31-10-1967546CartografieLunar Orbiter 51 augustus 19676-18 augustus 196785° (Polair)1850 km150 km31-1-1968844CartografieVerkenning landingsplaats Apollo
Het Lunar Orbiter-programma bestond uit vijf ruimtevaartuigen die foto’s maakten van 99% van zowel de voorkant als de achterkant van de maan, met een scheidend vermogen tot 1 meter. Alles bij elkaar zonden de Orbiters 2180 detailfoto’s en 882 overzichtsfoto’s. De proeven voor micrometeorieten registreerden 22 inslagen. De conclusie was dat de micrometeorietenflux bij de maan ongeveer twee keer zo groot was als in de interplanetaire ruimte, maar iets minder dan vlak bij de aarde. De stralingsexperimenten bevestigden dat de Apolloschepen de astronauten zouden beschermen tegen zonnewind-straling. Het gebruik van de Lunar Orbiters om de volgstations van de bemande ruimtevaart te evalueren, was eveneens succesvol; van augustus tot oktober 1967 konden drie Lunar Orbiters tegelijk gevolgd worden. De Lunar Orbiters kregen uiteindelijk allemaal de opdracht om op de maan neer te storten, voordat hun brandstof op zou raken, zodat ze geen gevaar zouden vormen voor het Apolloproject of om interferentie (Lunar Orbiter 2) te vermijden.Missiebeschrijving Lunar Orbiter 1 op NSSDC, geraadpleegd op 16 mei 2014 Het Lunar Orbiter-programma werd bestuurd door NASA Langley Research Center voor USD 150 tot 200 miljoen.Hansen, T.P. (1970). Guide to Lunar Orbiter Photographs. Washington DC: NASA. thumb|Lunar Orbiter camera (NASA)
Bonus / malus In die tijd sloot het Amerikaanse Bureau voor Lucht- en Ruimtevaart contracten af met premie- en boeteclausules. Indien het geleverde ruimtevaartuig goed functioneerde, ontving de fabrikant een premie. Werkte het niet naar behoren of overschreed de fabrikant de levertijd, dan kreeg hij een boete. Boeing verdiende veel geld aan dit lucratieve programma. In eerste instantie kreeg het een boete van 100.000 dollar wegens overschrijding van de leveringstermijn, maar omdat Lunar Orbiter 1 nadien perfect functioneerde ontving het bedrijf een premie van bijna 2 miljoen dollar. Alle andere missies leverden per keer hetzelfde bedrag aan premies op.Een kwart eeuw ruimtevaart, , 1982, blz. 187 & 188Van Spoetnik tot Spaceshuttle, , 1980, 4e druk, blz. 155
De gegevens De foto’s van de Lunar Orbiter werden als analoge gegevens naar de aarde gezonden, nadat aan boord de films gescand waren tot een serie stroken. De gegevens werden zowel op magneetband als op film opgeslagen. De gegevens op film werden gebruikt om met de hand mozaïeken te maken van de overzichtsfoto’s. Elke opname van de Lunar Orbiter resulteerde in twee foto’s: één overzichtsfoto met gemiddeld scheidend vermogen gemaakt met het 80mm-objectief, en detailfoto’s met een hoog scheidend vermogen gemaakt met het 610mm-objectief. Omdat ze zo groot waren, werden de laatste in drie foto’s opgesplitst. Van de mozaïeken werden afdrukken op groot formaat (40 x ) gemaakt en die zijn over de Verenigde Staten verspreid in NASA-bibliotheken.Regional Planetary Information Facilities. Het gevolg zijn prachtige platen met hoge scherpte, maar ze hadden „luxaflex-achtige” strepen, ontbrekende of dubbele gegevens, en veelvuldige verzadigingseffecten die hun bruikbaarheid beperkten. Maar omdat ze bij lage tot gemiddelde zonnestanden zijn gemaakt, zijn deze mozaïeken toch praktisch bruikbaar voor morfologisch onderzoek naar de topografische structuren van de maan.
Er zijn verschillende atlassen en boeken met Lunar Orbiter-foto’s verschenen. De belangrijkste was van Bowker and HughesBowker and Hughes (1971). Gearchiveerd op 18 april 2024. die 675 foto’s bevatte, waarop zowat de hele maan zichtbaar was. Het maan- en planeteninstituut is er toe overgegaan om de grootformaatfoto’s uit de data van de Lunar Orbiters in te scannen.Lunar and Planetary InstituteJeffrey J. Gillis, Paul D. Spudis, Mary Ann Hager, Mary Noel, Debra Rueb, and James Cohen, Digitized Lunar Orbiter IV Images: A Preliminary Step to Recording the Global Set of Lunar Oribter Images in Bowker & Hughes, Lunar and Planetary Science XXX, Abstract #1770(1999). Gearchiveerd op 18 mei 2024.Deze zijn online beschikbaar als Digital Lunar Orbiter Photographic Atlas of the Moon.Jeffrey J. Gillis, Debra Rueb, James Cohen, and Mary Ann Hager, The Lunar Orbiter Photographic Atlas Digital Archive, Lunar and Planetary Science XXXI, Abstract #1815 (2000). Gearchiveerd op 20 augustus 2023.
Digitalisatie van de oorspronkelijke data thumb|Een detail van de originele versie boven en een digitaal bewerkte versie door LOIRP.