СМАРТ-1

СМАРТ-1
NSSDC ID	2003-043C
Цель миссии	Земля лунаШаблон: инфобокс зонд / обслуживание / цель
оператор	Европейское космическое агентство ЕКАШаблон: Инфобокс зонд / техобслуживание / оператор
Производитель	Шведская космическая корпорацияШаблон: информационное окно зонд / обслуживание / производитель
Пусковая установка	Ariane 5G V162Шаблон: Инфобокс зонд / обслуживание / ракета-носитель
строительство
Взлетная масса	367 кг (включая топливо)Шаблон: Информационное окно зонда / обслуживания / взлетной массы
Ход миссии
Дата начала	27 сентября 2003 г., 23:14 UTCШаблон: зонд информационного окна / обслуживание / дата начала
стартовая площадка	Центр Пространственной Гайаны , ELA-3Шаблон: Информационное окно зонда / обслуживания / стартовой площадки
Дата окончания	3 сентября 2006 г.Шаблон: зонд информационного окна / обслуживание / дата окончания
Шаблон: Инфобокс зонд / обслуживание / история 28 сентября 2003 г. начинать 15 ноября 2004 г. Выход на орбиту вокруг Луны 3 сентября 2006 г. Воздействие на Луну

Луна -34,262 -46,193Координаты: 34 ° 15 '43 0,2 "  S , 46 ° 11' 34.8"  W SMART-1 ( S торговый центр M issions для A dvanced R сследования в T ехнологии, английский для малых задач для продвинутых технологических исследований ) был первым космический аппарат ЕКА , которыйисследовал луну Земли .

Цели миссии

Одной из основных целей миссии было испытание нового ионного привода, работающего на солнечной энергии, а также новых навигационных и коммуникационных технологий. SMART-1 был третьим зондом, использовавшим эту двигательную установку (первым был американский Deep Space 1 , вторым - японский « Хаябуса», запущенный в мае 2003 года ).

После того, как он вышел на орбиту вокруг Луны, SMART-1 исследовал химический состав поверхности Луны с середины ноября 2004 года и искал воду в форме льда. Наука получила данные, объясняющие образование Луны около 4,5 миллиардов лет назад.

разработка

Зонд разрабатывался в течение четырех лет. Основным подрядчиком выступила государственная Шведская космическая корпорация (SSC) . Миссия SMART-1 обошлась в 110 миллионов евро, что составляет всего около 20 процентов от типичной европейской космической миссии. Доработанные копии некоторых инструментов из SMART-1 стартовали с индийской лунной станции Chandrayaan-1 .

технология

строительство

С выдвинутыми солнечными панелями он имел размах 14 метров, все остальные системы, включая привод и инструменты, были размещены в кубе с длиной стороны один метр. При разработке зонда большое внимание было уделено компактной конструкции отдельных систем. Например, рентгеновский телескоп D-CIXS имел ширину всего 15 сантиметров и весил 5 килограммов. Зонд имел стартовую массу 367 кг (включая массу топлива и опоры). При этом полезная нагрузка составляла 19 килограммов.

привод

Ионный движитель PPS 1350

Энергия для нового ионного двигателя был генерироваться с помощью солнечных батарей . В приводе на « эффекте Холла » типа PPS 1350 в качестве поддерживающей массы использовался ионизированный благородный газ . Двигатель был способен генерировать относительно небольшую тягу в 70 миллиньютон, что примерно равно весу листа бумаги. Для этого ксенон покидает привод на огромной скорости, создавая высокий удельный импульс . Таким образом, топливо можно было использовать чрезвычайно эффективно. Поскольку ионный двигатель, в отличие от химических двигателей, может ускоряться не только за минуты, но и за месяцы или даже годы, конечная скорость, которую можно достичь, очень высока. В целом, эта эффективная технология требует значительно меньшей массы пропуска, чем обычный химический двигатель с точки зрения топлива . Это позволило интегрировать в SMART-1 больше научных устройств. На борту находилось около 84 килограммов ксенона (в 60-литровом сосуде высокого давления) и 19 килограммов научных приборов. SMART-1 использовал ионный двигатель почти исключительно в течение всей миссии. В то время как зонд НАСА Deep Space 1 , запущенный в 1998 году, все еще использовал обычный химический двигатель для выхода из гравитационного царства Земли, SMART-1 всегда оставался в сфере влияния Земли (предел примерно в 1 миллион километров).

навигация

В зонде использовалась новая навигационная система OBAN (бортовая автономная навигация). Он работал полностью автономно, полностью автоматически следовал заранее запрограммированной траектории. Зонд каждые две минуты делает снимки Земли, Луны и звезд, сравнивает их друг с другом, вычисляет положение в космосе и автоматически корректирует курс. С этой системой не было необходимости в наземной команде, которая постоянно контролировала бы навигацию зонда. Благодаря OBAN наземная станция выходила на связь со зондом только два раза в неделю по восемь часов каждый, что привело к огромной экономии средств для наземной группы.

коммуникация

Подобно американскому марсианскому орбитальному аппарату (MRO), SMART-1 использовала новый Ka-диапазон для передачи данных на пробной основе. При этом используются частоты в диапазоне от 32 ГГц до 34 ГГц. Однако в дополнение к этому также использовался традиционный X-диапазон (7–8 ГГц). С 2002 года ЕКА экспериментирует со связью с помощью лазеров на орбите. В SMART-1 был установлен приемник для технологии LaserLink . С наземной станции на Тенерифе был испущен лазерный импульс мощностью 28 Вт, который затем был принят зондом. При этом были сделаны выводы о поглощении и рассеянии сигнала в атмосфере Земли.

SMART-1 был первым космическим кораблем, в котором для связи использовались турбокоды - новый высокоэффективный метод исправления ошибок .

Эксперименты

На зонде были установлены разные камеры для видимого и невидимого излучения. Эксперимент AMIE представлял собой сверхкомпактную оптическую камеру, которая фотографировала Луну. Инфракрасный спектрометр (SIR) создал минералогическую карту Луны, а рентгеновский телескоп D-CIXS искал следы воды на поверхности. Дальнейшие эксперименты касались влияния Луны на солнечный ветер и рентгеновской активности Солнца.

История полетов

начинать

SMART-1 был запущен 27 сентября 2003 года в 23:14 по Гринвичу с космодрома Куру во Французской Гвиане, Южная Америка , на борту ракеты- носителя Ariane 5 , первоначально на околоземную орбиту на высоте около 4800 километров. Это заняло около 42 минут. Помимо SMART-1, на борту ракеты в качестве основной полезной нагрузки находились два спутника связи, индийский INSAT-3E и e-Bird от Eutelsat . Первоначально предполагалось, что SMART-1 будет "закручиваться" к Луне по спиральной траектории к марту 2005 года. Однако, поскольку ионный двигатель работал лучше, чем надеялись ученые ЕКА, зонд смог выйти на орбиту вокруг Луны уже 15 ноября 2004 года на расстояние от 5000 до 6000 километров.

Лунная орбита

26 января 2005 года орбитальный аппарат начал фотографирование лунной поверхности с околоповерхностной орбиты. Четыре недели спустя SMART-1 достиг своей очень эллиптической орбиты на расстоянии 300 км от Южного полюса и 3000 км от Северного полюса и удерживал ее в течение 5 месяцев. Благодаря хорошему прогрессу в феврале 2005 года ЕКА продлило миссию на один год.

Удар

Удар, наблюдаемый телескопом Канада-Франция-Гавайи

Окончание полета было назначено на 3 сентября 2006 г. в 5:41 по всемирному координированному времени. Неожиданно большой остаток оставшегося топлива был использован для поднятия орбиты на несколько километров, так что удар зонда мог произойти на обращенной к Земле стороне Луны и, таким образом, наблюдаться с Земли и проанализирован выброшенный материал. Зонд сработал ровно в 5:42 утра 22 секунды. Точка удара соответствовала лунной системе координат на 46,193 градуса западной долготы и 34,262 градуса южной широты в формации Lacus Excellentiae («Озеро совершенства») при скорости удара около 2 км / с и угле удара от 5 ° до 10 градусов. °. Точная точка падения была определена в сентябре 2017 года с использованием изображений с высоким разрешением, полученных с лунного разведывательного орбитального аппарата . При ударе SMART-1 образовал борозду шириной 4 м и длиной 20 м на поверхности Луны.

Индивидуальные доказательства

1. ↑ Эрико Гуиццо: Завершение идеального кода. 1 марта 2004 г., доступ 10 августа 2014 г. (на английском языке): «Фактически, в сентябре прошлого года Европейское космическое агентство, базирующееся в Париже, Франция, запустило SMART-1, первый зонд, отправившийся в космос с передачей данных с помощью турбо-коды ". 
2. ↑ ESA: Европа достигает Луны. 16 ноября 2004, доступ к 10 августа 2014 . 
3. ↑ ESA: Маневры SMART-1 готовятся к завершению миссии. 23 июня 2006, доступ к 10 августа 2014 . 
4. ↑ ESA: Ударная посадка завершает миссию SMART-1 на Луну. 3 сентября 2006, доступ к 10 августа 2014 . 
5. ↑ Расследование места крушения выявило место упокоения удара SMART-1. Наука X, 25 сентября 2017, доступ к 26 сентября 2017 . 

Смотри тоже

• Перед переименованием миссия LISA Pathfinder называлась Smart-2 .
• Хронология лунных миссий
• Список космических аппаратов
• Список рукотворных объектов на Луне

веб ссылки

• Бернд Лейтенбергер: SMART-1
• ESA: С помощью силы Солнца к Луне (PDF, 20 страниц, 4 МБ, 2002 г.)
• Страница ESA SMART-1 (английский)
• СМАРТ-1: На тихих лапах на Луну
• Умный SMART-1 на пути к Луне
• Успешный дебют Европы в исследовании Луны