Изображение предоставлено: Arianespace
Первая европейская миссия на Луну, SMART-1, успешно стартовала в субботу вечером на борту ракеты Ariane-5. Космический корабль развернул свои солнечные батареи и в настоящее время проходит первоначальную проверку своих систем, чтобы убедиться, что все работает правильно. Его ионный двигатель начнет ускорять космический корабль к Луне 4 октября, но это будет долгое путешествие - оно не прибудет до марта 2005 года.
SMART-1, первый в Европе научный космический корабль, разработанный для орбиты Луны, завершил первую часть своего путешествия, достигнув своей первоначальной орбиты Земли после безупречного запуска в ночь с 27 на 28 сентября.
SMART-1 Европейского космического агентства был одним из трех полезных грузов на рейсе Ariane 162. Общий Ariane-5 стартовал с Гвианского космического центра, европейского космодрома в Куру, Французская Гвиана, в 2014 году по местному времени (2314 часов по Гринвичу) 27 Сентябрь (01:14 Центральноевропейское летнее время 28 сентября).
Через 42 минуты после запуска все три спутника были успешно выведены на геостационарную передаточную орбиту (742 x 36 016 км, наклонена под углом 7 градусов к экватору). В то время как другие два спутника должны маневрировать в направлении геостационарной орбиты, 367-килограммовый SMART-1 отправится в гораздо более длинное путешествие к цели, в десять раз удаленной от геостационарной орбиты: Луны.
«Европа может гордиться», - сказал генеральный директор ESA Жан-Жак Дордэн, став свидетелем запуска Центра космических операций ESOC в Дармштадте, Германия, - «мы снова взяли курс на Луну. И это только начало: мы готовимся к гораздо большему ».
Космический корабль развернул свои солнечные батареи и в настоящее время проходит первоначальную проверку своих систем под контролем ESA / ESOC. Эта проверка будет продолжаться до 4 октября и будет включать в себя первоначальный запуск инновационного ионного двигателя SMART-1.
По ионному драйву на Луну
Наука и техника неразрывно связаны с этой захватывающей миссией на Луну. Земля и Луна имеют более 4 тысяч миллионов лет совместной истории, поэтому, зная, что Луна лучше, она поможет ученым в Европе и во всем мире лучше понять нашу планету и даст им ценные новые советы о том, как лучше защитить ее », - сказал ЕКА. Директор по науке Дэвид Саутвуд, после запуска из Куру.
SMART-1 - первая миссия в новой серии малых миссий для передовых исследований в области технологий, в основном предназначенная для демонстрации инновационных и ключевых технологий для будущих миссий по исследованию дальнего космоса.
Первой технологией, которая будет продемонстрирована на SMART-1, будет солнечная электрическая первичная силовая установка (SEPP), высокоэффективная и легкая силовая установка, которая идеально подходит для длительных полетов в дальнем космосе в нашей солнечной системе и за ее пределами. Силовая установка SMART-1 состоит из одного ионного двигателя, работающего на 82 кг ксенонового газа и чистой солнечной энергии. Этот плазменный двигатель использует «эффект Холла» для ускорения ионов ксенона до скорости до 16 000 км / час. Он способен выдавать 70 мН тяги с определенным импульсом (соотношение между тягой и расходом топлива) в 5–10 раз лучше, чем у традиционных химических двигателей, и на гораздо более длительные периоды (месяцы или даже годы) по сравнению с несколькими минутами работы. типично для традиционных химических двигателей).
Запуск ионного двигателя запланирован на 30 сентября. Сначала он будет запускать почти непрерывно, «останавливаясь только тогда, когда космический корабль находится в тени Земли», чтобы ускорить зонд (примерно 0,2 мм / с2) и поднять высоту его перигея (самой низкой точки его орбиты) с 750 до 20 000 км. Этот маневр займет около 80 дней и позволит безопасно разместить космический корабль над радиационными поясами, которые окружают Землю.
Рейс 162 готов к запуску
Ввод в эксплуатацию будет завершен в течение 2 недель, после чего центр управления ESA в ESOC будет контактировать с космическим кораблем в течение двух 8-часовых периодов каждую неделю.
Оказавшись на безопасном расстоянии от Земли, SMART-1 будет запускать свое подруливающее устройство в течение нескольких дней, чтобы постепенно поднять апогей (максимальную высоту его орбиты) до орбиты Луны. В 200 000 км от Земли он начнет получать значительные буксиры с Луны, когда он проходит мимо. Затем он выполнит три гравитационных маневра во время полета на Луну в конце декабря 2004 года, в конце января и феврале 2005 года. В конечном итоге SMART-1 будет «захвачен» и выйдет на околополярную эллиптическую лунную орбиту в марте 2005 года. Затем я буду использовать свое подруливающее устройство для уменьшения высоты и эксцентриситета этой орбиты.
В течение этой 18-месячной фазы переноса эффективность работы солнечно-электрического первичного движителя и его взаимодействие с космическим кораблем и окружающей средой будут тщательно отслеживаться с помощью эксперимента по исследованию потенциала космического корабля, электронов и пыли (SPEDE) и пакета диагностики электрореактивного двигателя (EPDP). ) обнаруживать возможные побочные эффекты или взаимодействия с естественными электрическими и магнитными явлениями в близлежащем пространстве.
Многообещающая технология, Solar Electric Primary Propulsion, может применяться для многочисленных межпланетных полетов в Солнечной системе, уменьшая размер и стоимость двигательных установок, одновременно увеличивая маневренную гибкость и массу, доступную для научных приборов.
В дополнение к первичной силовой установке на солнечной электрической энергии SMART-1 продемонстрирует широкий спектр новых технологий, таких как литий-ионная аккумуляторная батарея; связь нового поколения с высокой скоростью передачи данных в дальнем космосе в диапазонах X и Ka с помощью эксперимента по телеметрии и телеуправлению в диапазоне X / Ka (KaTE); компьютерная техника, позволяющая космическим кораблям автономно определять свое положение в космосе, что является первым шагом к полностью автономной навигации космического корабля.
В поисках оставшихся секретов Луны
В апреле 2005 года SMART-1 начнет вторую фазу своей миссии, которая продлится не менее шести месяцев и будет посвящена изучению Луны с околополярной орбиты. На протяжении более 40 лет Луну посещали автоматические космические зонды и девять пилотируемых экспедиций, шесть из которых высадились на ее поверхность. Тем не менее, многое еще предстоит узнать о нашем ближайшем соседе, и полезная нагрузка SMART-1 будет проводить наблюдения, никогда ранее не проводимые с такими подробностями.
Миниатюрная ПЗС-камера Advanced / Moon Micro-Imaging Experiment (AMIE) позволит получать изображения с высоким разрешением и высокой чувствительностью поверхности даже в плохо освещенных полярных областях. Очень компактный инфракрасный спектрометр SIR будет отображать лунные материалы и искать воду и лед углекислого газа в постоянно затененных кратерах. Демонстрационный компактный рентгеновский спектрометр (D-CIXS) предоставит первую глобальную химическую карту Луны, а рентгеновский солнечный монитор (XSM) выполнит спектрометрические наблюдения Солнца и предоставит данные калибровки для D-CIXS для компенсации для солнечной изменчивости.
Эксперимент SPEDE, используемый для мониторинга взаимодействий солнечной электрической первичной тяги с окружающей средой, также изучит влияние солнечного ветра на Луну.
Общие данные, собранные SMART-1, предоставят новые данные для изучения эволюции Луны, ее химического состава и геофизических процессов, а также для сравнительной планетологии в целом.
Проложить путь для будущих космических исследований
В дополнение к ценной лунной науке полезная нагрузка SMART-1 будет участвовать в демонстрации технологий миссии для подготовки к дальним космическим полетам будущего поколения.
Например, камера AMIE будет использоваться для проверки алгоритма бортовой автономной навигации (OBAN), который сопоставляет данные с датчиков и звездных трекеров для предоставления навигационных данных. Он также примет участие в эксперименте по лазерной связи с оптической наземной станцией ЕКА в обсерватории Тейде на Тенерифе, Канарские острова, в попытке обнаружить поступающий лазерный луч с земли.
Эксперименты с использованием системы радиоинформационных исследований (RSIS) с использованием оборудования AMIE и KaTE продемонстрируют новый способ измерения внутренностей планет и их лун путем обнаружения хорошо известного наклонного движения Луны. Эта технология может быть использована позже планетарными миссиями ESA.
SMART-1 был разработан для ESA Шведской космической корпорацией в качестве генерального подрядчика с участием почти 30 подрядчиков из 11 европейских стран и Соединенных Штатов. Несмотря на свои небольшие размеры, космический корабль несет 19 кг научной полезной нагрузки, состоящей из экспериментов, проведенных ведущими исследователями из Финляндии, Германии, Италии, Швейцарии и Великобритании.
Несмотря на относительно небольшой бюджет и короткий график разработки, SMART-1 обладает огромным потенциалом для будущих миссий и является яркой иллюстрацией амбиций Европы в области исследования солнечной системы, что также подчеркивается июньским запуском Mars Express, который теперь завершен в течение Половина пути к Марсу и запуск Розетты, который должен был состояться в феврале 2004 года, посетить комету Чурюмова-Герасименко.
Источник: ESA News Release
