一箭双星
概述发射任务耗资5.83亿美元美国国家航空航天局（NASA）于美国东部时间2009年6月18日17时32分成功发射月球勘测轨道飞行器以及月球坑观测和传感卫星。这次探测活动是美国重返月球计划中首批探月任务。[1]
按美国航天局计划，月球勘测轨道飞行器、月球坑观测和传感卫星当天搭乘“宇宙神-5”型运载火箭在佛罗里达州卡纳维拉尔角空军基地发射升空。
航天局设定3个发射窗口，分别始于美国东部时间17时12分、17时22分和17时32分。受气象条件影响，两个探测器在当天设定的最后一个时间窗口发射成功。这次耗资5.83亿美元的发射任务能为美国宇航员2020年重返月球奠定基础。
一箭双星组成月球勘测轨道器(LRO)LRO将搭乘“宇宙神”V 401火箭升空飞往月球，整个过程将历时大约4天。在此之后，LRO将进入一条椭圆形轨道，也就是所谓的试运转轨道。从这条轨道，LRO将移身最终轨道——一条距月球表面大约50公里（约合31英里）的圆形轨道。LRO至少要在低极地轨道运行一年，获取有关月球及其环境的详细信息。月球陨坑观测和遥感卫星(LCROSS)发射升空后，LCROSS将在与LRO之间的距离达到足够远之后，组成LCROSS的“牧羊航天器”以及“半人马座”火箭将进行泄料，排出“半人马座”余下的所有燃料以阻止污染撞击点。 这两个部分在数月后将分别连续两次撞月，撞击速度约每秒2.5公里。
飞船概况月球勘测轨道器(LRO)
持续时间：首先执行为期一年的探测任务，而后可能进行为期3年的科研任务；
轨道：在距月表约50公里的圆形极地轨道运行，周期为113分钟；
重量：总发射重量为1916公斤，干重量为1018公斤，燃料重量为898公斤；
科学仪器：共携带7个科学仪器；
项目成本：约5亿美元左右。
月球陨坑观测和遥感卫星(LCROSS)
组成结构：“牧羊航天器”和“半人马座”火箭末级；
任务时间：3-7个月，撞击目标为一个位于月球极地附近的永久性阴暗区陨坑，具体持续时间取决于发射以及目标陨坑确定日期；
科学仪器：牧羊航天器携带有9个科学仪器；
项目成本：耗资7900万美元。
科学目标月球勘测轨道器(LRO)
1．帮助美国宇航局锁定登陆点，寻找潜在资源；
2．描绘当前的辐射环境以及示范新技术；
3．利用LRO传回的月球全局数据研发有用的工具；
月球陨坑观测和遥感卫星(LCROSS)
1．通过撞月证实月球一个永久性阴暗区是否有水存在；
2．寻找在月球极地地区探测到的氢成因；
3．如果确有水存在，确定月球土被或土壤中的含水量；
4．确定月球其中一个位于永久性阴暗区的陨坑土被成分；
任务过程在与LRO之间的距离达到足够远之后，组成LCROSS的“牧羊航天器”以及“半人马座”火箭将进行泄料，排出“半人马座”余下的所有燃料以阻止污染撞击点。
发射5天后，“牧羊航天器”和“半人马座”将飞越月球，进入月球引力助推及月球返回轨道。之后“牧羊航天器”和“半人马座”将在轨道合适位置撞击目标地点—月球极地。
在距离撞击前不到10小时，“牧羊航天器”和“半人马座”将最终抵达指定的月球撞击位置，之后“牧羊”和“半人马座”将进行分离。LCROSS同时旋转180度，将所携带的仪器瞄准月球。
“牧羊航天器”负责收集“半人马座”撞击产生的闪光和羽状碎片数据，并将数据传回LCROSS任务控制中心。4分钟之后，“牧羊航天器”撞击月球表面，产生第二个羽状碎片。
撞月任务细节分离：在月球表面上空大约5.4059万英里（约合8.7万公里）的高度，“半人马座”将进行撞月。撞月前大约9小时40分钟，“人马座”将与“牧羊航天器”分离。
180度旋转：与“人马座”分离后，“牧羊航天器”将进行180度旋转以便将所携带的科学仪器对准月球。
撞击速度：撞击过程中，“人马座”和“牧羊航天器”将以大约每秒1.55英里（约合每秒2.5公里）的速度撞向月球。
撞击角度：“人马座”和“牧羊航天器”将以相对于月球表面60度至70度左右的角度撞击月表。
撞击重量：撞击过程中，“半人马座”的重量在最小4958磅（约合2249公斤）和最大5216磅（约合2366公斤）之间。名义上的撞击重量为5081磅（约合2305公斤）。撞击过程中，“牧羊航天器”的重量在最小1369磅（约合621公斤）和最大1909磅（约合866公斤）之间。
撞击规模：“半人马座”撞击将激起超过350公吨的月球物质，同时形成一个直径达66英尺（约合20米）深度达13英尺（约合4米）的陨坑。“牧羊航天器”估计将激起150公吨月球物质并形成一个直径46英尺（约合14米）深6英尺（约合2米）的陨坑。
羽状碎片高度：在“半人马座”的羽状碎片中，绝大多数物质将停留在距月表6.2英里（约合10公里）的高度。