Po 16 mesiacoch úspešného pozorovania sa ESA SMART-1 chystá konečne prispieť k lunárnej vede. Vo svojich konečných obežných dráhach bude kozmická loď lietať tak nízko, že by mohla naraziť do kopca pri predchádzajúcom prejazde, aby poskytla lepší pohľad na rôzne ďalekohľady založené na Zemi. Očakáva sa, že konečný kráter bude široký 3 až 10 metrov (10 až 33 stôp) a 1 meter (3 stopy).
SMART-1, úspešná prvá európska kozmická loď na Mesiac, sa teraz blíži ku koncu svojho prieskumného dobrodružstva po takmer šestnástich mesiacoch mesačného vedeckého výskumu.
SMART-1 bol spustený 27. septembra 2003 a dosiahol Mesiac v novembri 2004 po dlhej špirále okolo Zeme. V tejto fáze kozmická loď po prvýkrát testovala v kozmickom priestore rad pokrokových technológií.
Patria sem prvé použitie iónového motora (solárny elektrický pohon) na medziplanetárne cestovanie v kombinácii s asistenčným manévrom s gravitáciou.
SMART-1 testoval aj budúce techniky komunikácie v kozmickom priestore v kozmickom priestore, techniky na dosiahnutie autonómnej navigácie v kozmickej lodi a miniaturizované vedecké prístroje, ktoré sa prvýkrát používajú okolo Mesiaca.
SMART-1, pôvodne plánované na operáciu šesť mesiacov okolo Mesiaca, dostal neskôr predĺženie misie o ďalší rok, ktorý sa teraz má uzavrieť. Kozmická loď zasiahne povrch Mesiaca malým dopadom, ktorý sa v súčasnosti očakáva 3. septembra 2006 o 07:41 CEST (05:41 UT) alebo o 02:37 CEST (00:37 UT), s neistotou kvôli neúplným znalostiam. mesačnej topografie. Očakávané súradnice dopadu pri 5:41 UT sú asi 36,44 ° južne od zemepisnej šírky a 46,25 ° západne od zemepisnej dĺžky.
Manévre do dopadu
Keby bol SMART-1 ponechaný na svojej lunárnej obežnej dráhe, 17. augusta 2006 by prirodzene zasiahol Mesiac na lunárnej vzdialenej strane, ktorý nie je viditeľný zo Zeme.
Dvojtýždňová séria manévrov, ktorá sa začala 19. júna a skončila 2. júla, umožnila SMART-1 prispôsobiť svoju obežnú dráhu tak, aby sa zabránilo vedeckému priesečníku kozmickej lode s mesiacom a aby sa získal užitočný malý rozšírenie misie.
V dňoch 27. a 28. júla, 25. augusta a 1. a 2. septembra 2006 sa môže vykonať ďalšia séria menších manévrov s cieľom upraviť trajektóriu SMART-1.
Prečo 3. september?
Voľba 3. septembra pre lunárny dopad viedla k rozhodnutiu získať ďalšie lunárne údaje s vysokým rozlíšením z obežnej dráhy a umožniť pozemským teleskopom vidieť vplyv zo Zeme.
3. septembra 2006 sa perililín SMART-1, ktorý sa zhoduje s bodom dopadu, bude nachádzať v lunárnej oblasti zvanej „jazero excelentnosti“, ktorá sa nachádza v strednej a južnej šírke. Táto oblasť je z vedeckého hľadiska veľmi zaujímavá. Je to oblasť sopečnej nížiny obklopená vysokými vrchmi, ktorá sa vyznačuje aj heterogenitou podzemných minerálov.
V čase nárazu bude táto oblasť v tme na blízkej strane Mesiaca, hneď vedľa terminátora - čiara oddeľujúca lunárny deň od nočnej strany. Táto oblasť bude zatienená pred priamymi lúčmi Slnka, ale bude slabo osvetlená svetlom zo Zeme - zemským žiarením. Obežná dráha kozmickej lode ju prevezme každých päť hodín po regióne, pri každom prejazde bude o jeden kilometer nižšia. Zo Zeme bude v tom čase viditeľná štvrť mesiaca.
Táto geometria je ideálna na pozorovanie zeme. V skutočnosti by počas úplňku Mesiac jasnosť úplne zakrývala dopad na pozemných pozorovateľov a počas nového mesiaca by to bolo tiež ťažké, pretože nový mesiac je viditeľný iba niekoľko sekúnd po západe slnka. Náraz v tme bude ďalej napomáhať detekcii nárazového blesku.
Pozemné teleskopy sa tiež budú snažiť pozorovať prach, ktorý bol vypustený nárazom, v nádeji, že sa získajú fyzikálne a mineralogické údaje o povrchu vyťaženom kozmickou loďou.
Očakávaný čas dopadu (07:41 CEST) bude vhodný pre veľké ďalekohľady v Južnej a Severozápadnej Amerike a na Havaji a prípadne v Austrálii. Ale ak SMART-1 zasiahne kopec na svojom predchádzajúcom priechode, okolo 02:37 CEST 3. septembra, potom to možno pozorovať z Kanárskych ostrovov a Južnej Ameriky. Ak SMART-1 zasiahne kopec pri prihrávke 2. septembra o 21:33 CEST, budú mať výhodu ďalekohľady v kontinentálnej Európe a Afrike.
Zachytený lunárnou gravitáciou
Keď kozmická loď obieha okolo Mesiaca, tak ako to robí SMART-1, je odsúdená gravitačným zákonom. Remorkéry zo Slnka, Zeme a nepravidelnosti samotného Mesiaca narušujú jeho obežnú dráhu. Skôr alebo neskôr bude mať akýkoľvek lunárny orbiter vplyv na povrch Mesiaca, pokiaľ nezostane veľké množstvo paliva, ktoré by sa malo znovu zvýšiť a uniknúť z lunárnej gravitácie.
Odtrhnúť sa od gravitácie Mesiaca a ísť do hlbokého vesmíru by znamenalo úplné zrušenie vedeckého programu SMART-1. V skutočnosti, v čase, keď bola SMART-1 na svojej obežnej dráhe okolo Mesiaca, zostalo dosť obehu na obežnú dráhu, ale nie na únik, takže kozmická loď bola skutočným „väzňom“ Mesiaca.
Pri pôvodne plánovanej šesťmesačnej vedeckej misii prežil SMART-1 oveľa dlhšie, ako sa očakávalo. Jeho experimentálny iónový motor poháňaný Slnkom bol veľmi efektívny. V čase, keď sa SMART-1 usadil na operačnej obežnej dráhe okolo Mesiaca v marci 2005, zostalo len 7 kilogramov pohonnej látky (fľaškový xenónový plyn) z 84 kilogramov dostupných pri štarte.
Inžinieri ESA použili všetok zostávajúci xenón, aby zabránili predčasnej havárii, ku ktorej došlo v septembri 2005, po manévroch na opätovné posilnenie obežnej dráhy. Výsledkom bolo, že SMART-1 získal ďalší rok prevádzkovej životnosti na svojej lunárnej obežnej dráhe, čo bolo veľkým prínosom európskych vesmírnych vedcov a technikov.
Z xenónovej pohonnej látky SMART-1 použil svoje hydrazínové trysky na vykonanie posledného veľkého manévru koncom júna 2006, aby ďalej predĺžil životnosť misie a získal ďalšie tri týždne operácií.
Akékoľvek poškodenie Mesiaca?
Pred takmer 50 rokmi, v roku 1959, bola ruská kozmická loď Luna-2 prvým človekom vyrobeným objektom, ktorý zasiahol Mesiac. Odvtedy mnoho ďalších urobilo to isté, bez zjavnej ujmy, a dopad SMART-1 bude doposiaľ mäkší ako dopad akéhokoľvek ľudského impaktora.
Keď dorazí na povrch Mesiaca, bude SMART-1 cestovať rýchlosťou 2 kilometrov za sekundu. Je to omnoho pomalšie ako prírodný meteoroid - napríklad meteoroidy Leonid dorazia na Mesiac rýchlosťou 70 kilometrov za sekundu. SMART-1 pôjde v uhle pohľadu - ako skokan na lyžiach. SMART-1 môže naraziť na strmý kopec rýchlosťou 7000 kilometrov za hodinu, ale je pravdepodobnejšie, že bude kĺzať nadol po rovnej časti lunárneho povrchu a klesnúť o 15 metrov v poslednom kilometri pohybu dopredu. Pri náraze bude jeho vertikálna rýchlosť iba 70 kilometrov za hodinu, čo je menej, ako dosahujú niektorí skokanky.
SMART-1 sa pravdepodobne po náraze skĺzne na krátku vzdialenosť, odhadzuje prach pred ním a rozstrekuje prach na obe strany ako krídla motýľa. Kráter vyrobený spoločnosťou SMART-1 bude mať šírku 3 až 10 metrov a možno aj meter. Mesiac už má 100 000 kráterov, ktoré sú viac ako štyri kilometre široké, a každý deň niekoľko malých meteoroidov robí krátery také veľké ako SMART-1.
Každý chemický prvok prítomný na SMART-1 a jeho zariadeniach existuje prirodzene na Mesiaci. Napríklad hliník a železo sú veľmi časté. Vodík, uhlík a dusík sú na Mesiaci omnoho zriedkavejšie, ale prichádzajú prirodzene na povrch zo slnečného vetra az nárazov ľadových fragmentov komét, ktoré obsahujú veľa prvkov. Z tohto hľadiska si môžeme myslieť, že SMART-1 je umelá kométa. Okrem toho malý hydrazín, ktorý zostane v tryskách SMART-1, bude pri náraze okamžite horieť.
Posledné pripomienky
Počas blízkych lunárnych prístupov bude mať kamera AMIE na palube SMART-1 šikmé pohľady na niektoré oblasti, na ktoré sme sa predtým pozerali iba vertikálne, čím sa poskytne určitý trojrozmerný pohľad na povrch. Keďže však k dopadu dôjde v tmavej oblasti Mesiaca, nie je možné očakávať, že počas posledného zostupu bude viditeľné viditeľné svetlo.
Počas posledných dráh budú mať ostatné palubné prístroje vrátane röntgenového ďalekohľadu D-CIXS a infračerveného spektrometra SIR podrobné pohľady na niektoré lunárne oblasti z veľmi nízkych výšok.
Výkonné teleskopy na Zemi môžu vidieť slabý záblesk zo samotného nárazu, za ktorým nasleduje oblak prachu vyvolaný nárazom, asi 5 kilometrov široký. Prach zakrýva výhľad na časť povrchu Mesiaca na 5 alebo 10 minút. Správanie sa oblaku poskytne všeobecne cenné informácie o nárazových udalostiach, zatiaľ čo analýza svetla z prachu pomocou spektrografov v ďalekohľadoch môže odhaliť materiály vykopané nárazom priamo pod lunárnym povrchom.
Pozorovania sa budú opierať o slabú žiaru zemského svitu - pokiaľ nie je časť oblaku prachu hodená viac ako 20 kilometrov nad povrchom Mesiaca. V takom prípade bude svietiť priamo slnečným žiarením a bude sa javiť oveľa jasnejšie po dobu niekoľkých minút. Amatérski astronómovia môžu pomocou ďalekohľadu a malých ďalekohľadov zistiť oblak slnečného žiarenia.
Pôvodný zdroj: ESA News Release
