16 hónapos sikeres megfigyelések után az ESA SMART-1 készüléke végül hozzájárul a holdtudományhoz. A végső pályáján az űrhajó annyira alacsonyan repül, hogy az előző áthaladáskor egy dombra eshet, és így jobb képet ad a különböző földi távcsövekről. A végső kráter várhatóan 3-10 méter (10-33 láb) széles és 1 méter (3 láb) mély lesz.
A SMART-1, a Holdra vezető első európai űrhajó, közel tizenhat hónapos holdkutatás után véget ér kutatási kalandjának.
A SMART-1-et 2003. szeptember 27-én indították, és a Föld körüli hosszú spirális spirál után 2004 novemberében érte el a Holdot. Ebben a szakaszban az űrhajó először az űrben tesztelte a fejlett technológiák sorozatát.
Ide tartozott egy ionmotor (napenergia-meghajtó) első használata bolygóközi utazásokhoz, gravitációs segítő manőverekkel kombinálva.
A SMART-1 az űrhajók jövőbeli mély űrkommunikációs technikáit, az önálló űrhajók navigációjának elérésére szolgáló technikákat és miniatürizált tudományos műszereket is tesztelt, amelyeket először a Hold körül használtak.
Az eredetileg a Hold körül hat hónapon át történő üzemeltetésre tervezték, hogy a SMART-1 később egy további évvel meghosszabbítsa a misszióját, most hamarosan befejeződik. Az űrhajó egy kis ütközésen keresztül érinti a Hold felszínét, amelyre várhatóan 2006. szeptember 3-án, 07:41 CEST (05:41 UT) vagy 02:37 CEST (00:37 UT) van, a hiányos ismeretek miatt bizonytalansággal a hold topográfia. Az 5:41 UT-nál várható ütközési koordináták kb. 36,44 ° -ra délre és a hosszúság 46,25 ° -ra nyugatra találhatók.
Manőverek az ütközésekig
Ha a holdpálya mentén hagyja el, a SMART-1 természetesen 2006. augusztus 17-én a Hold távoli oldalán érte volna a Holdot, a Földtől nem látható.
Június 19-én kezdődött és július 2-án befejeződött kéthetes manőver sorozat lehetővé tette a SMART-1 számára, hogy beállítsa pályáját annak elkerülése érdekében, hogy az űrhajó tudományos szempontból kedvezőtlen időben keresztezze a Holdot, és hogy hasznos kis küldetés „kiterjesztés”.
További apró manőverek sorozatát lehet végrehajtani 2006. július 27-én és 28-án, augusztus 25-én, valamint szeptember 1-jén és 2-án a SMART-1 pályájának beállításához.
Miért szeptember 3?
A holdi ütés szeptember 3-i választását az a döntés vezette, hogy további nagy felbontású holdinformációkat szerezzenek a pályáról, és lehetővé tegyék a földi távcsövek számára, hogy a föld hatásait megtekintsék.
2006. szeptember 3-án a SMART-1 veszélye, amely egybeesik az ütközésponttal, a „Kiválósági tó” nevű holdi területen helyezkedik el, a déli szélesség közepén. Ez a terület tudományos szempontból nagyon érdekes. Ez egy vulkáni síkság, amelyet hegyvidékek vesznek körül, de ásványi földi heterogenitásokkal is jellemzik.
Az ütés idején ez a terület sötétben lesz a Hold közvetlen oldalán, közvetlenül a terminátor közelében - ez a vonal választja el a hold Nap és az éjszakát. A régiót a Nap közvetlen sugarai árnyékolják, de a Földből származó fény gyengén megvilágítja - a Földfény. Az űrhajó pályája öt óránként átveszi a térséget, és minden egyes áthaladásnál kilométerrel alacsonyabb lesz. A Földtől egy holdnegyed látható abban az időben.
Ez a geometria ideális a földi megfigyelésekhez. Valójában telihold idején a fényerő teljesen elhomályosította a földi megfigyelőkre gyakorolt hatást, és újholdkor is nehéz lett volna, mivel az új hold csak néhány másodpercre látható a naplemente után. Ezenkívül a sötétben történő ütés elősegíti az ütköző vaku felismerését.
A földi távcsövek megkísérlik megfigyelni az ütés által kibocsátott port is, remélve, hogy fizikai és ásványtani adatokkal fognak szerezni az űrhajó által feltárt felületet.
A várható hatásidő (07:41 CEST) jó lesz a nagy távcsövekhez Amerika déli és északnyugati részén, valamint Hawaiiban és esetleg Ausztráliában. De ha a SMART-1 egy hegyre ér el az előző útján, szeptember 3-án, 02:37 CEST körül, akkor megfigyelhető a Kanári-szigetekről és Dél-Amerikából. Ha a SMART-1 szeptember 2-án, 21: 33-kor, CEST-en egy dombon érkezik a hágón, akkor a kontinentális európai és afrikai távcsöveknek lesz az előnye.
Csapdába esett a hold gravitációja
Amikor egy űrhajó kering a Hold körül, amint azt a SMART-1 teszi, akkor a gravitációs törvény ítélte el. A Nap, a Föld vontatóhajói és a maga a Hold rendellenességei mind zavarják a pályáját. Előbb vagy utóbb bármely Hold-keringő becsapja a Hold felszínét, kivéve ha nagyon nagy mennyiségű üzemanyag van hátra, hogy újból megnövelhető legyen, és elkerülje a hold gravitációját.
A Hold gravitációjától való távolodás és a mély űrbe való távozás azt jelentené, hogy a SMART-1 tudományos programot teljes egészében megszakítottuk. Valójában, amíg az SMART-1 körüli pályán nem volt a Hold körül, elegendő mennyiségű hajtóanyag maradt a körüli lendítéshez, de nem a meneküléshez, tehát az űrhajó a Hold valódi foglya volt.
A SMART-1 sokkal hosszabb ideig maradt életben, mint amire számítottak, amikor az eredetileg tervezett 6 hónapos tudományos küldetés volt. Kísérleti ionmotorja, amelyet a Nap hajtott, nagyon hatékony volt. Mire az SMART-1 a 2005. márciusában a Hold körül működő pályájára került, a kilövéshez rendelkezésre álló 84 kilogrammból csak 7 kilogramm hajtóanyag maradt (palackozott xenon gáz).
Az ESA mérnökei az összes fennmaradó xenont felhasználták a 2005 szeptemberében esedékes korai ütközések elkerülésére, miután a pályára új lendületet adtak. Ennek eredményeként a SMART-1 további egyéves működési évet szerzett a Holdpályán, az európai űrtudósok és mérnökök nagy haszna érdekében.
A xenon hajtóanyagból a SMART-1 a hidrazin tolóerejével az utolsó nagy manővert végrehajtotta 2006. június végén, hogy tovább meghosszabbítsa a misszió élettartamát és nyerjen még három hetes műveletet.
Van valami árt a Holdnak?
Közel 50 évvel ezelőtt, 1959-ben, az orosz Luna-2 űrhajó volt az első ember által létrehozott tárgy, amely megütötte a Holdot. Azóta sokan megtették ugyanezt, észrevehető károk nélkül, és a SMART-1 ütése enyhébb lesz, mint bármely eddig ember által létrehozott ütközőkészüléknél.
Amikor a Hold felszínére érkezik, a SMART-1 másodpercenként 2 kilométert fog haladni. Ez sokkal lassabb, mint egy természetes meteoroid - például Leonid meteoroidok érkeznek a Holdra 70 km / s sebességgel. A SMART-1 bepillantási szögben megy be - mint egy síugró. A SMART-1 meredek dombról 7000 kilométer / óra sebességgel sújthat, de valószínűbb, hogy a holdfelület sík részén lecsúszik, és 15 métert ejti az előrehaladás utolsó kilométerén. Az ütközéskor függőleges sebessége mindössze 70 kilométer / óra, ami kevesebb, mint néhány síugró elérheti.
Lehetséges, hogy a SMART-1 ütközést követően rövid távolságra csúszik, és előbb porot dob ki, és mindkét oldalról kiszorítja a port, mint egy pillangó szárnya. A SMART-1 által készített kráter szélessége 3-10 méter, és talán egy méter mély. A Holdnak már 100 000 krátere van, amelyek négy kilométernél szélesebbek, és minden nap több apró meteoroid teszi olyan nagy kráterré, mint a SMART-1.
Minden kémiai elem, amely a SMART-1-en és annak felszerelésében található, természetesen létezik a Holdon. Például az alumínium és a vas nagyon gyakori. A hidrogén, a szén és a nitrogén sokkal ritkábban fordul elő a Holdon, ám természetesen a napszél és a sok üstökös jeges töredékeinek hatására a felszínre érkeznek a felszínre. Ebből a szempontból a SMART-1-re mint mesterséges üstökösre lehet gondolkodni. Ezenkívül a SMART-1 gépeken maradt kis hidrazin azonnal ütéskor megég.
Utolsó megfigyelések
Szoros hold megközelítés során az AMIE kamera a SMART-1 fedélzetén ferde nézettel látja el néhány olyan területet, amelyeket korábban csak függőlegesen néztünk, és így a felület egyfajta háromdimenziós képet nyújt. Mivel azonban az ütés a Hold sötét területén fog végbemenni, nem valószínű, hogy a látható lebegő fény nagyon sokat lát a végső leszállás során.
Az utolsó pálya folyamán a fedélzeten lévő többi műszer, beleértve a D-CIXS röntgen-távcsövet és a SIR infravörös spektrométert, nagyon alacsony tengerszint feletti magasságból néz ki részleteket néhány holdrégióról.
A földön lévő hatalmas távcsövek halvány villanást észlelhetnek az ütközés után, amelyet egy, az esetlegesen 5 kilométer szélességű porfelhő követett az ütés által. A por eltakarja a Hold felszínének egy részét 5 vagy 10 percig. A felhő viselkedése értékes információkat fog adni az ütközési eseményekről általában, míg a porból származó fény elemzése a távcsövekben található spektrográfiákkal felismerheti az ütések által közvetlenül a holdfelszín alatt kidobott anyagokat.
A megfigyelések a földfény gyenge ragyogására támaszkodnak - kivéve, ha a porfelhő egy részét több mint 20 kilométerre dobják el a holdfelszín felett. Ebben az esetben közvetlenül a napfény világítja meg, és talán néhány percig sokkal világosabb. Az amatőr csillagászok távcsövek és kis távcsöveik segítségével észrevehetik a napfényes porfelhőt.
Eredeti forrás: ESA sajtóközlemény
