Після 16 місяців успішних спостережень, SMA-1 ESA збирається внести свій остаточний внесок у місячну науку. На останніх орбітах космічний корабель буде летіти так низько, що може врізатися в пагорб на попередньому проході, що дасть кращим оглядам різні телескопи на Землі. Очікується, що кінцевий кратер буде шириною 3-10 метрів і глибиною 1 метр.
SMART-1, успішний перший європейський космічний корабель на Місяці, ось-ось закінчить свою дослідницьку пригоду після майже шістнадцяти місяців місячних наукових розвідок.
SMART-1 був запущений 27 вересня 2003 року, і він досяг Місяця в листопаді 2004 року після довгої спіралі навколо Землі. У цій фазі космічний апарат вперше випробував у космосі низку передових технологій.
Вони включали в себе перше використання іонного двигуна (сонячне електричне приведення в рух) для міжпланетних подорожей у поєднанні з маневрами сприяння гравітації.
SMART-1 також випробував майбутні глибококосмічні методи зв'язку для космічних кораблів, методи досягнення автономної навігації в космічних апаратах і мініатюрні наукові інструменти, що вперше використовуються навколо Місяця.
Спочатку планувалося діяти півроку навколо Місяця, SMART-1 пізніше отримали продовження місії ще на один рік, зараз він буде завершений. Космічний корабель вдарить по поверхні Місяця через невеликий вплив, який зараз очікується на 3 вересня 2006 року о 07:41 CEST (05:41 UT) або о 02:37 CEST (00:37 UT), з невизначеністю через неповні знання місячної топографії. Очікувані координати удару в 5:41 Ю.Т. - приблизно 36,44 ° на південь від широти та 46,25 ° на захід від довготи.
Маневри до удару
Якщо залишити його на місячній орбіті, СМАРТ-1, природно, потрапив би на Місяць 17 серпня 2006 року на далекій стороні місяця, не видно з Землі.
Двотижнева серія маневрів розпочалася 19 червня, а завершена 2 липня дозволила SMART-1 регулювати свою орбіту, щоб уникнути того, що космічний корабель перетинався з Місяцем у невигідний час з наукової точки зору, і отримати корисну малу "розширення" місії
Наступна серія незначних маневрів може бути виконана 27 та 28 липня, 25 серпня та 1 та 2 вересня 2006 року для коригування траєкторії SMART-1.
Чому 3 вересня?
Вибір 3 вересня для впливу місячних спричинився рішенням отримати подальші місячні дані з високою роздільною здатністю з орбіти та дозволити наземним телескопам бачити вплив Землі.
3 вересня 2006 року перилун SMART-1, що збігається з точкою удару, опиниться на місячному просторі під назвою «Озеро досконалості», розташованому на південній південній широті. Цей напрямок дуже цікавий з наукової точки зору. Це вулканічна рівнинна область, оточена високогір’ям, але також характеризується ґрунтовими мінеральними неоднорідностями.
Під час удару ця зона буде знаходитися в темряві на прилеглій стороні Місяця, прямо біля термінатора - лінії, що відокремлює місячний день від нічного боку. Регіон буде затінений від прямих променів Сонця, але він буде слабко освітлений світлом від Землі - земним блиском. Орбіта космічного корабля переміщатиме його над регіоном кожні п’ять годин, отримуючи на кожен кілометр нижче кожен прохід. З Землі в цей час буде видно квартал Місяця.
Ця геометрія ідеальна для наземних спостережень. Насправді, під час повного Місяця світність повністю затьмарила б вплив на наземних спостерігачів, і під час нового Місяця це було б важко, оскільки новий Місяць видно лише через кілька секунд після заходу сонця. Крім того, вплив у темний час доби сприятиме виявленню спалаху.
Наземні телескопи також намагатимуться спостерігати за пилом, що викидається від удару, сподіваючись отримати фізичні та мінералогічні дані на поверхні, розкопаній космічним кораблем.
Очікуваний час впливу (07:41 CEST) буде хорошим для великих телескопів у Південній та Північно-Західній Америці та на Гаваях та, можливо, в Австралії. Але якщо SMART-1 потрапить на пагорб на своєму попередньому проході, близько 02:37 CEST 3 вересня, то це можна спостерігати з Канарських островів та Південної Америки. Якщо 2 вересня о 21:33 за СЕП SMART-1 потрапить на пагорб на перевалі, то телескопи в континентальній Європі та Африці матимуть перевагу.
Захоплений місячним тяжінням
Коли космічний корабель орбітує навколо Місяця, як це робить SMART-1, він приречений законом гравітації. Буксири від Сонця, Землі та нерівності у самому Місяці все порушують його орбіту. Рано чи пізно будь-який місячний орбітальний удар вплине на поверхню Місяця, якщо у нього не залишиться дуже великих кількостей палива, щоб їх було знову підсилено та не вдалося вилучити місячне тяжіння.
Відірватися від сили тяжіння Місяця та піти у глибокий космос означало б повністю скасувати наукову програму SMART-1. Насправді, до того моменту, як SMART-1 знаходився на орбіті навколо Місяця, для вибуху в орбіту залишилося достатньо пального, але не для втечі, тому космічний корабель був справжнім «полоненим» Місяця.
SMART-1 вижив набагато довше, ніж очікувалося, коли спочатку планувалася 6-місячна наукова місія. Його експериментальний іонний двигун, що працює від Сонця, був дуже ефективним. На той момент, коли SMART-1 в березні 2005 року розташувався на своїй орбіті навколо Місяця, з 84 кілограмів, доступних при запуску, залишилося лише 7 кілограмів палива (бутильований ксеноновий газ).
Інженери ESA використали всі залишилися ксенони, щоб уникнути ранньої аварії у вересні 2005 року, після маневрів для відновлення орбіти. Як результат, SMART-1 отримав додатковий рік експлуатаційного періоду на своїй місячній орбіті, на користь європейським космічним вченим та інженерам.
Окрім ксенонового палива, SMART-1 використовував свої гідразинові дроселі, щоб здійснити останній великий маневр наприкінці червня 2006 року для подальшого продовження терміну експлуатації та виграти ще три тижні операцій.
Якась шкода для Місяця?
Майже 50 років тому, в 1959 році, російський космічний корабель "Місяць-2" був першим техногенним об'єктом, який потрапив на Місяць. З того часу багато інших зробили те ж саме, не помічаючи шкоди, і вплив SMART-1 буде м'якшим, ніж будь-який техногенний ударник дотепер.
Коли він прибуде на поверхню Місяця, SMART-1 рухатиметься зі швидкістю 2 кілометри на секунду. Це набагато повільніше, ніж природний метеороїд - наприклад, метеороїди Леоніда прибувають на Місяць зі швидкістю 70 кілометрів на секунду. SMART-1 зайде під поглядом - як лижний джемпер. СМАРТ-1 може вдарити по крутому пагорбі зі швидкістю 7000 кілометрів на годину, але найімовірніше, що він буде ковзати вниз по рівній частині місячної поверхні, опускаючись на 15 метрів за останній кілометр руху вперед. При ударі його вертикальна швидкість становитиме лише 70 кілометрів на годину, що менше, ніж досягають деякі гірськолижні стрибки.
Можливо, SMART-1 проскочить на невелику відстань після удару, викинувши перед собою пил і розпорошивши пил з обох боків, як крила метелика. Кратер, зроблений SMART-1, буде шириною від 3 до 10 метрів і, можливо, глибиною метра. У Місяця вже є 100 000 кратерів шириною більше чотирьох кілометрів, і кожен день кілька маленьких метеороїдів роблять кратери великими, як SMART-1.
Кожен хімічний елемент, присутній на СМАРТ-1 і в його обладнанні, існує природним чином на Місяці. Наприклад, дуже поширені алюміній та залізо. Водень, вуглець та азот набагато дефіцитніші на Місяці, але вони надходять природним чином на поверхню від сонячного вітру та від ударів крижаних фрагментів комет, які містять багато елементів. З цієї точки зору можна вважати SMART-1 штучною кометою. Крім того, маленький гідразин, що залишився в дроселях SMART-1, згорить негайно при ударі.
Останні спостереження
Під час близьких місячних підходів камера AMIE на борту SMART-1 матиме косий вигляд деяких областей, які ми раніше дивилися лише вертикально, забезпечуючи своєрідний тривимірний вигляд поверхні. Однак, оскільки удар відбуватиметься в темній зоні Місяця, не можна сподіватися побачити дуже видиме світло під час остаточного спуску.
Під час останніх орбіт, інші прилади на борту, включаючи рентгенівський телескоп D-CIXS та інфрачервоний спектрометр SIR, матимуть детальний вигляд деяких областей місяця з дуже низької висоти.
Потужні телескопи на Землі можуть побачити слабкий спалах від самого удару, а потім хмару пилу, викинуту від удару, можливо, шириною 5 кілометрів. Пил затьмарить огляд частини поверхні Місяця протягом 5 або 10 хвилин. Поведінка хмари дасть цінну інформацію про події удару в цілому, тоді як аналіз світла з пилу, зі спектрографами в телескопах, може виявити матеріали, викопані під впливом прямо з-під поверхні місяця.
Спостереження будуть покладатися на слабке сяйво земного блиску - якщо тільки частина хмари пилу не кинеться більше ніж на 20 кілометрів над місячною поверхнею. У цьому випадку він буде освітлюватися безпосередньо сонячним світлом і здаватиметься набагато яскравішим, можливо, кілька хвилин. Астрономам-аматорам, можливо, вдасться помітити освітлену сонцем хмару пилу за допомогою біноклів та невеликих телескопів.
Оригінальне джерело: ESA News Release
