Kuvan luotto: Arianespace
Euroopan ensimmäinen matka Kuuhun, SMART-1, nousi onnistuneesti Ariane-5 -rakettien lauantai-iltana. Avaruusalus on ottanut käyttöön aurinkopaneelinsa, ja se on parhaillaan tarkistamassa järjestelmiään varmistaakseen, että kaikki toimii kunnolla. Sen ionimoottori alkaa kiihdyttää avaruusalusta kohti Kuua 4. lokakuuta, mutta se tulee olemaan pitkä matka - se saapuu vasta maaliskuussa 2005.
Euroopan ensimmäinen tiedeavaruusalusta SMART-1, joka on suunniteltu kiertämään Kuua, on suorittanut matkansa ensimmäisen osan saavuttamalla alkuperäisen maapallon kiertoradallaan virheetön laukaisun jälkeen 27.-28. Syyskuuta illalla.
Euroopan avaruusjärjestön SMART-1 oli yksi kolmesta Ariane Flight 162: n hyötykuormasta. Yleinen Ariane-5 nostettiin Euroopan avaruuskeskuksen Guyanan avaruuskeskuksesta Kouroussa, Ranskan Guayanaan, kello 2014 paikallista aikaa (2314 tuntia GMT) 27. marraskuuta. Syyskuu (01:14 Keski-Euroopan kesäaika 28. syyskuuta).
42 minuuttia laukaisun jälkeen kaikki kolme satelliittia oli vapautettu onnistuneesti geostaattorisella siirtoradalla (742 x 36 016 km, kallistettu 7 astetta päiväntasaajaan). Vaikka kaksi muuta satelliittia joutuvat liikkumaan kohti geostaattorista kiertorataa, 367 kg: n SMART-1 aloittaa paljon pidemmän matkan kohteeseen, joka on kymmenen kertaa kauempana kuin geostationaarinen kiertorata: Kuu.
"Eurooppa voi olla ylpeä", sanoi ESA: n pääjohtaja Jean-Jacques Dordain, kun olemme nähneet ESAn ESOC: n avaruusoperaatiokeskuksesta Darmstadtissa, Saksassa, "olemme asettaneet suunnan Kuulle. Ja tämä on vasta alku: valmistaudumme saavuttamaan paljon kauempana ”.
Avaruusalus on ottanut käyttöön aurinkopaneelinsa ja on parhaillaan käynnissä järjestelmiensä alkuperäinen tarkastus ESA / ESOC: n valvonnassa. Tämä kassa jatkuu 4. lokakuuta saakka, ja se sisältää SMART-1: n innovatiivisen ionimoottorin ensimmäisen polttamisen.
Ioni-ohjauksella kuuhun
Tiede ja tekniikka kulkevat käsi kädessä tässä jännittävässä tehtävässä Kuuhun. Maapallolla ja Kuulla on yli 4 tuhat miljoonaa vuotta yhteistä historiaa, joten Kuun paremman tunteminen auttaa tutkijoita Euroopassa ja kaikkialla maailmassa ymmärtämään paremmin planeettamme ja antaa heille arvokkaita uusia vinkkejä siitä, kuinka sitä paremmin suojata ”, sanoi ESA Tiedejohtaja David Southwood, julkaisun jälkeen Kourou.
SMART-1 on uuden tehtävän sarjan ensimmäinen tehtävä edistyneelle teknologiselle tutkimukselle. SMART-1 on suunniteltu lähinnä innovatiivisten ja keskeisten tekniikoiden demonstroimiseksi tulevissa syvän avaruustieteen tehtävissä.
Ensimmäinen SMART-1: llä esitelty tekniikka on aurinkoenerginen primaarivoima (SEPP), erittäin tehokas ja kevyt käyttövoimajärjestelmä, joka on ihanteellinen pitkäkestoisiin syvän avaruuden tehtäviin aurinkokunnan järjestelmässä ja sen ulkopuolella. SMART-1: n propulsiojärjestelmä koostuu yhdestä ionimoottorista, jota polttaa 82 kg ksenonikaasua ja puhdasta aurinkoenergiaa. Tämä plasmapotkuri perustuu ”Hall-ilmiöön” kiihdyttääkseen ksenoni-ioneja nopeuteen 16 000 km / tuntiin. Se pystyy tuottamaan 70 mN työntövoimaa omalla impulssilla (työntövoiman ja ponneaineen kulutuksen välinen suhde) 5 - 10 kertaa parempi kuin perinteiset kemialliset työntövoimat ja huomattavasti pidemmällä kestolla (kuukausina tai jopa vuosina verrattuna muutaman minuutin käyttöaikoihin). tyypillinen perinteisille kemiallisille moottoreille).
Ionimoottorin on määrä käynnistyä 30. syyskuuta. Aluksi se ampuu melkein jatkuvasti ”pysähtyen vain, kun avaruusalus on maan varjossa” kiihdyttääkseen anturia (nopeudella noin 0,2 mm / s2) ja nostaen sen perigeen korkeus (kiertoradan alin piste) 750: stä 20 000 km. Tämän liikkeen suorittaminen vie noin 80 päivää ja se asettaa avaruusaluksen turvallisesti maata ympäröivien säteilyvyöhykkeiden yläpuolelle.
Lento 162 valmis käynnistämiseen
Käyttöönotto valmistuu 2 viikossa, minkä jälkeen ESAn ESOC: n ohjauskeskus on yhteydessä avaruusalukseen kahden viikon ajan 8 tunnin ajan.
Kun SMART-1 on turvallisen etäisyyden päässä maasta, se ampuu potkuriaan useita päiviä jaksoittain nostaakseen apogeeaan (kiertoradansa enimmäiskorkeus) Kuun kiertoradalle. 200 000 km: n päässä maasta se alkaa vastaanottaa merkittäviä hinaajia Kuulta ohitettuaan. Sitten se suorittaa kolme painovoima-apulentoa, kun lentää Kuulla joulukuun lopulla 2004, tammikuun lopulla ja helmikuussa 2005. Lopulta SMART-1 "vangitaan" ja menee melkeinpolaariseen elliptiseen kuun kiertoradalle maaliskuussa 2005. SMART- 1 käyttää sen jälkeen potkuriaan vähentääkseen tämän kiertoradan korkeutta ja epäkeskeisyyttä.
Tämän 18 kuukauden siirtovaiheen aikana aurinkosähköisen primaarivoiman suorituskykyä ja sen vuorovaikutusta avaruusaluksen ja sen ympäristön kanssa seurataan tiiviisti avaruusaluksen potentiaalin, elektronien ja pölyn kokeilun (SPEDE) ja sähköisen käyttövoiman diagnostiikkapaketin (EPDP) avulla. ) havaita mahdolliset sivuvaikutukset tai vuorovaikutukset lähellä olevien avaruuksien luonnollisten sähköisten ja magneettisten ilmiöiden kanssa.
Lupaava tekniikka, aurinkoenergian primaarivoima, voitaisiin soveltaa lukuisiin planeettojenvälisiin tehtäviin aurinkokunnassa vähentämällä käyttövoimajärjestelmien kokoa ja kustannuksia ja lisäämällä samalla liikkumavaraa ja tieteellisiin instrumentteihin käytettävissä olevaa massaa.
Aurinkosähköisen primaarivoiman lisäksi SMART-1 esittelee laajan valikoiman uusia tekniikoita, kuten moduuli-Li-Ion -akkupaketti; uuden sukupolven korkean datanopeuden syväavaruusviestintä X- ja Ka-taajuusalueilla X / Ka-kaista-telemetrian ja kaukokäyttökokeen (KaTE) avulla; tietokonetekniikka, jonka avulla avaruusalukset voivat määrittää sijaintinsa itsenäisesti avaruudessa, mikä on ensimmäinen askel kohti täysin itsenäistä avaruusaluksen navigointia.
Kaivataan Kuun jäljellä olevia salaisuuksia
Huhtikuussa 2005 SMART-1 aloittaa tehtävänsä toisen vaiheen, jonka on määrä kestää vähintään kuusi kuukautta ja joka on omistettu Kuun tutkimiseen läheisestä polaarikiertoradasta. Yli 40 vuoden ajan Kuussa on käynyt automatisoiduilla avaruuskoettimilla ja yhdeksällä miehitetyllä tutkimusmatkalla, joista kuusi on laskeutunut sen pinnalle. Lähimmältä naapuriltamme on kuitenkin vielä paljon opittavaa, ja SMART-1: n hyötykuorma suorittaa havainnot, joita ei ole koskaan ennen tehty niin yksityiskohtaisesti.
Advanced / Moon Micro-Imaging Experiment (AMIE) -pienoismitoitettu CCD-kamera tuottaa pinnan korkean resoluution ja herkkyyden jopa huonosti valaistuilla napa-alueilla. Erittäin kompakti SIR-infrapunaspektrometri kartoittaa kuun materiaalit ja etsii vettä ja hiilidioksidijäätä pysyvästi varjoitetuissa kraatereissa. Esittelykompakti kuvantamisen röntgenspektrometri (D-CIXS) tarjoaa ensimmäisen maailmanlaajuisen kuun kemiallisen kartan, ja röntgensolarimonitori (XSM) suorittaa auringon spektrometriset havainnot ja toimittaa kalibrointitiedot D-CIXS: lle kompensoimaan aurinkovaihteluille.
SPEDE-kokeessa, jota käytetään seuraamaan aurinkoenergian primaariohjauksen vuorovaikutusta ympäristön kanssa, tutkitaan myös, kuinka aurinkotuuli vaikuttaa Kuuhun.
SMART-1: n keräämät kokonaistiedot tarjoavat uusia lähteitä Kuun evoluution, sen kemiallisen koostumuksen ja geofysikaalisten prosessien tutkimuksille sekä myös vertailevalle planetologialle yleensä.
Tasoittaa tietä tuleville avaruusluotaimille
Arvokkaan kuutieteen lisäksi SMART-1: n hyötykuorma otetaan mukaan operaation teknologiaesittelyihin valmistautuakseen tulevan sukupolven syväavaruusoperaatioihin.
Esimerkiksi AMIE-kameraa käytetään valvomaan OBAN-aluksen autonomista navigointia (algoritmi), joka korreloi antureiden ja tähtiseurantalaitteiden tietoja navigointitietojen tuottamiseksi. Se osallistuu myös laserviestintäyhteyskokeeseen ESA: n optisen maa-aseman kanssa Teiden observatoriossa Teneriffalla, Kanariansaarilla, yrittäen havaita saapuvan lasersäteen maasta.
Käyttämällä sekä AMIE- että KaTE-laitteistoa, Radio Science Investigation System (RSIS) -koe osoittaa uuden tavan planeettojen ja niiden kuiden sisätilojen mittaamiseksi havaitsemalla Kuun tunnetun kallistusliikkeen. Tätä tekniikkaa voidaan käyttää myöhemmin ESA: n planeettaoperaatioissa.
Ruotsin avaruusyhtiö pääurakoitsijana kehitti SMART-1: n ESA: lle. Lähes 30 urakoitsijaa osallistui 11 Euroopan maasta ja Yhdysvalloista. Pienestä koostaan huolimatta avaruusaluksella on 19 kg tieteellistä hyötykuormaa, joka koostuu kokeista, joita johtavat tutkijat Suomesta, Saksasta, Italiasta, Sveitsistä ja Yhdistyneestä kuningaskunnasta.
Huolimatta suhteellisen pienestä budjetistaan ja lyhyestä kehitysaikataulustaan SMART-1: llä on valtava potentiaali tuleviin operaatioihin, ja se on selkeä esimerkki Euroopan pyrkimyksistä tutkia aurinkojärjestelmää, mikä korostuu myös kesäkuussa käynnistyneen Mars Expressin, joka on nyt valmis yli puolet matkaltaan Marsiin ja Rosetan laukaisu, joka on määrä suorittaa helmikuussa 2004 vierailemaan komeetta Churyumov-Gerasimenko.
Alkuperäinen lähde: ESA-lehdistötiedote
