Billedkredit: Arianespace
Europas første mission til Månen, SMART-1, løftes med succes om bord på en Ariane-5-raket lørdag aften. Rumfartøjet har indsat sine solpaneler og gennemgår i øjeblikket en indledende check til sine systemer for at sikre, at alt fungerer korrekt. Dens ionmotor begynder at accelerere rumfartøjet mod Månen den 4. oktober, men det bliver en lang tur - det ankommer først i marts 2005.
SMART-1, Europas første videnskabelige rumfartøj designet til kredsløb om månen, har afsluttet den første del af sin rejse ved at nå sin oprindelige Jorden-bane efter en fejlfri lancering i løbet af natten den 27.-28. September.
Det Europæiske Rumagenturs SMART-1 var en af tre nyttelast på Ariane Flight 162. Den generiske Ariane-5 løftede fra Guiana Space Center, Europas rumhavn i Kourou, Fransk Guyana, kl. 2014 lokal tid (2314 timer GMT) den 27. September (01:14 Centraleuropæisk sommertid den 28. september).
42 minutter efter lanceringen var alle tre satellitter med succes frigivet i en geostationær overførselsbane (742 x 36 016 km, skråtstillet 7 grader mod ækvator). Mens de to andre satellitter skyldes manøvrering mod geostationær bane, vil SMART-1 367 kg begynde en meget længere rejse til et mål, der er ti gange længere væk end den geostationære bane: Månen.
”Europa kan være stolt”, sagde ESAs generaldirektør Jean-Jacques Dordain, efter at have været vidne til lanceringen fra ESAs ESOC-rumoperationscenter i Darmstadt, Tyskland, ”vi har sat kursen mod Månen igen. Og dette er kun begyndelsen: vi forbereder os på at nå langt længere ”.
Rumfartøjet har indsendt sine solpaneler og er i øjeblikket under en indledende checkout af sine systemer under kontrol fra ESA / ESOC. Denne kasse fortsætter indtil 4. oktober og inkluderer med den første affyring af SMART-1's innovative ionmotor.
Ved ionkørsel til månen
Videnskab og teknologi går hånd i hånd i denne spændende mission til Månen. Jorden og månen har over 4 tusind millioner år med delt historie, så at kende månen bedre vil hjælpe forskere i Europa og over hele verden med at forstå vores planet bedre og vil give dem værdifulde nye tip om, hvordan man bedre kan beskytte den ”sagde ESA Direktør for videnskab David Southwood efter lanceringen fra Kourou.
Som den første mission i den nye serie af små missioner til avanceret forskning i teknologi er SMART-1 hovedsageligt designet til at demonstrere innovative og nøgleteknologier til fremtidige dybe rumvidenskabelige missioner.
Den første teknologi, der demonstreres på SMART-1, er Solar Electric Primary Propulsion (SEPP), et yderst effektivt og let fremdrivningssystem, der er ideelt til langvarige dybe rumopgaver i og ud over vores solsystem. SMART-1's fremdrivningssystem består af en enkelt ionmotor brændt med 82 kg xenongas og ren solenergi. Denne plasma-thruster er afhængig af "Hall-effekten" for at accelerere xenonioner til at fremskynde op til 16.000 km / time. Det er i stand til at levere 70 mN tryk med en bestemt impuls (forholdet mellem pres og drivmiddelforbrug) 5 til 10 gange bedre end traditionelle kemiske thrustere og i meget længere varighed (måneder eller endda år, sammenlignet med de få minutters driftstider typisk for traditionelle kemiske motorer).
Ionmotoren er planlagt til at træde i gang den 30. september. Til at begynde med vil den skyde næsten kontinuerligt “stopper kun, når rumfartøjet er i jordens skygge” for at accelerere sonden (ved ca. 0,2 mm / s2) og hæve højden af sin perigee (det laveste punkt på sin bane) fra 750 til 20 000 km. Denne manøvre vil tage omkring 80 dage at gennemføre og vil placere rumfartøjet sikkert over strålingsbælterne, der omgiver Jorden.
Fly 162 klar til lancering
Idriftsættelse afsluttes inden for 2 uger, hvorefter ESAs kontrolcenter på ESOC vil være i kontakt med rumfartøjet i to 8-timers perioder hver uge.
En gang i en sikker afstand fra Jorden, vil SMART-1 skyde sin thruster i perioder på flere dage for gradvis at hæve sin apogee (den maksimale højde af sin bane) til Månens bane. 200.000 km fra Jorden vil den begynde at modtage betydelige slæbebåde fra Månen, når den passerer. Den vil derefter udføre tre tyngdekraftassistente manøvrer, mens den flyver ved Månen i slutningen af december 2004, slutningen af januar og februar 2005. I sidste ende bliver SMART-1 "fanget" og går ind i en næsten polær elliptisk månebane i marts 2005. SMART- 1 vil derefter bruge sin thruster til at reducere højden og excentriciteten af denne bane.
I denne 18-måneders overførselsfase overvåges den solenergiske primære fremdrivnings ydeevne og dens interaktion med rumfartøjet og dets miljø nøje af rumfartøjets potentiale, elektron og støvforsøg (SPEDE) og den elektriske fremdrivelsesdiagnostiske pakke (EPDP) ) til at detektere mulige bivirkninger eller interaktioner med naturlige elektriske og magnetiske fænomener i det nærliggende rum.
En lovende teknologi, Solar Electric Primary Propulsion, kunne anvendes til adskillige interplanetære missioner i solsystemet, hvilket reducerer størrelsen og omkostningerne ved fremdrivningssystemer og samtidig øger manøvreringsfleksibiliteten og den masse, der er tilgængelig for videnskabelig instrumentering.
Ud over Solar Electric Primary Propulsion vil SMART-1 demonstrere en lang række nye teknologier som en Li-Ion-modulbatteripakke; ny generation af højdata-rate deep space-kommunikation i X- og Ka-bånd med X / Ka-bandets Telemetry og Telecommand Experiment (KaTE); en computerteknik, der gør det muligt for rumfartøjer at bestemme deres position autonomt i rummet, hvilket er det første skridt hen imod fuldt autonom rumfart-navigation.
At grave efter Månens resterende hemmeligheder
I april 2005 vil SMART-1 begynde den anden fase af sin mission, der skal vare mindst seks måneder og dedikeret til studiet af Månen fra en nær polær bane. I mere end 40 år har Månen besøgt af automatiserede rumføler og af ni bemandede ekspeditioner, hvoraf seks landede på dens overflade. Ikke desto mindre er der meget tilbage at lære om vores nærmeste nabo, og SMART-1's nyttelast vil gennemføre observationer, der aldrig er blevet udført før i så detaljeret.
Avanceret / månemikro-billeddannelseseksperiment (AMIE) miniaturiseret CCD-kamera vil give højopløsning og højfølsomhedsbilleder af overfladen, selv i dårligt oplyste polare områder. Det meget kompakte SIR-infrarøde spektrometer vil kortlægge månematerialer og se efter vand og kuldioxidis i permanent skyggede kratere. Demonstration Compact Imaging X-ray Spectrometer (D-CIXS) giver det første globale kemiske kort over Månen, og X-ray Solar Monitor (XSM) udfører spektrometriske observationer af solen og leverer kalibreringsdata til D-CIXS for at kompensere for solvariation.
SPEDE-eksperimentet, der bruges til at overvåge Solar Electric Primary Propulsion-interaktioner med miljøet, vil også undersøge, hvordan solvinden påvirker Månen.
De overordnede data indsamlet af SMART-1 vil give nye input til undersøgelser af månens udvikling, dens kemiske sammensætning og dens geofysiske processer og også for sammenlignende planetologi generelt.
Baner vejen for fremtidige rumprober
Ud over værdifuld måneforskning vil SMART-1's nyttelast være involveret i missionens teknologidemonstrationer for at forberede sig på fremtidige generationers dybe rumopgaver.
For eksempel vil AMIE-kameraet blive brugt til at validere OnBord Autonomous Navigation (OBAN) -algoritmen, der korrelerer data fra sensorer og stjernespore for at give navigationsdata. Den vil også deltage i et laserkommunikationsforbindelseseksperiment med ESAs optiske jordstation ved Teide-observatoriet på Tenerife, De Kanariske Øer, der prøver at opdage en indkommende laserstråle fra jorden.
Ved hjælp af både AMIE og KaTE-hardware vil eksperimentet med Radio Science Investigation System (RSIS) demonstrere en ny måde at måle det indre af planeter og deres måner ved at registrere den velkendte vippebevægelse af Månen. Denne teknologi kan senere bruges af ESA planetariske missioner.
SMART-1 blev udviklet til ESA af det svenske rumfartsselskab som hovedentreprenør med bidrag fra næsten 30 entreprenører fra 11 europæiske lande og De Forenede Stater. På trods af sin lille størrelse bærer rumfartøjet 19 kg videnskabelig nyttelast bestående af eksperimenter ledet af hovedundersøgere fra Finland, Tyskland, Italien, Schweiz og Det Forenede Kongerige.
På trods af sin relativt lille budget og korte udviklingsplan har SMART-1 et enormt potentiale for fremtidige missioner og er en klar illustration af Europas ambitioner i udforskningen af solsystemet, også fremhævet ved juni lanceringen af Mars Express, som nu er afsluttet over halvdelen af sin rejse til Mars og lanceringen af Rosetta, der skulle i februar 2004, for at besøge kometen Churyumov-Gerasimenko.
Original kilde: ESA News Release
