SMART-1 forlater Jorden på sin lange reise til Månen

SMART-1 lift off
29 september 2003

ESA PR 60-2003. SMART-1, Europas første vitenskapelige romfartøy konstruert for bruk i kretsløp rundt Månen, har tilbakelagt den første delen av sin ferd ved å fullføre det innledende kretsløpet rundt Jorden etter en feilfri oppskyting natten mellom 27. og 28. september.

ESA´s SMART-1 var én av nyttelastene på Ariane Flight 162. En vanlig Ariane5 tok av fra Europas oppskytningsbase i Kourou, Fransk Guiana, 27. september klokken 01.14 norsk tid.

42 minutter etter starten var alle de tre satellittene vellykket plassert i en geostasjonær overføringsbane (742 x 36.016 kmmed en ekvatorvinkel på 7 grader). Mens de to andre satellittene vil bli manøvrert mot sine geostasjonære posisjoner, vil SMART-1 med en masse på 367 kg starte en mye lengre reise mot et mål som er ti ganger lengre ut enn den geostasjonære banehøyden: Månen.

«Europa kan føle stolthet», sa ESA´s generaldirektør Jean-Jacques Dordain etter å ha fulgt oppskytingen fra ESAs ESOC-operasjonssenter i Darmstadt, Tyskland. «Vi har nok en gang satt kursen mot Månen. Og dette er bare begynnelsen; vi planlegger å strekke oss mye lengre».

Romsonden har foldet ut sine solcellepaneler, og gjennomgår for øyeblikket innledende systemkontroller under ledelse av ESA/ESOC. Denne kontrollen vil pågå frem til 4. oktober, og vil omfatte den første oppstarten av den innovative ionmotoren om bord i SMART-1.

Til Månen med iondrift

Artist's impression of SMART-1 ion engine
Artist's impression of SMART-1 ion engine

«Forskning og teknologi går hånd i hånd på denne spennende måneferden. Jorden og Månen har 4 milliarder år med felles historikk, så bedre kunnskap om Månen vil gi forskere i Europa og over hele verden bedre forståelse av vår egen planet, så vel som verdifulle opplysninger om hvordan den best kan beskyttes», sa ESAs vitenskapsdirektør David Southwood kort etter oppskytingen fra Kourou.

Som den første ferden i den nye serien med Small Missions for Advanced Research in Technology er SMART-1 hovedsakelig konstruert for å utprøve nye nøkkelteknologier for fremtidige forskningseksferder langt ute i verdensrommet.

Den første teknologien som skal utprøves på SMART-1 vill være SEPP-systemet (Solar Electric Primary Propulsion), et høyeffektivt og lett fremdriftssystem som er ideelt egnet for langvarige, romferder i og utenfor vårt eget solsystem. Fremdriftssystemet til SMART-1 består av en enkelt ionmotor, drevet med 82 kg xenongass og ren solenergi. Denne plasmamotoren støtter seg på «Hall-effekten» for å akselerere xenonioner til hastigheter opp til 16.000 km/h. Den vil kunne levere 70 mN med skyvkraft ved en spesifikk impuls (forholdet mellom skyvkraft og drivstofforbruk) som er 5 til 10 ganger bedre enn for tradisjonelle kjemiske motorer, og har mye lengre operasjonstid (måneder eller år, sammenliknet med de få minuttenes driftstid som er typisk for vanlige kjemiske rakettmotorer).

Ionmotoren er planlagt tatt i bruk 30. september. I begynnelsen vil den være i operasjon omtrent kontinuerlig – og bare stoppes i jordskyggen – for å akselerere romsonden (med omkring 0,2 mm/s2) og heve høyden på perigeum (det laveste punktet i jordbanen) fra 750 til 20.000 km. Denne manøveren vil det ta om lag 80 dager å fullføre, og vil plassere romfartøyet trygt over strålingsbeltene som omgir Jorden.

Ariane 5 ready for launch
Flight 162 ready for launch

Idriftsettelse vil bli fullført i løpet av 2 uker, hvoretter ESAs kontrollsenter ved ESOC vil være i kontakt med romfartøyet i to åttetimers perioder hver uke.

Så snart den er på trygg avstand fra Jorden, vil SMART-1 bruke sin fremdriftsmotor gjennom perioder på flere dager for å heve apogeum (det det høyeste punktet i jordbanen) mot Månens bane. I en avstand av 200.000 km fra Jorden vil den begynne å merke betydelig tiltrekning mot Månen når den passerer. Den vil deretter utføre tre gravitasjonshjelp-manøvre i forbindelse med passering av Månens gravitasjonsfelt sent i desember 2004, sent i januar og i februar 2005. Til slutt vil SMART-1 bli «fanget» av Månens gravitasjon, og gå inn i en nærmest polar elliptisk månebane i mars 2005. SMART-1 vil deretter bruke fremdriftsmotoren til å redusere høyden og eksentrisiteten til denne banen.

I løpet av 18 måneders overføringsfasen vil ytelsen til den solelektriske primære fremdriftsmotoren, og påvirkningen av romfartøyet med dets miljø stå under nøye oppsyn av så vel SPEDE (Spacecraft Potential, Electron & Dust Experiment) som EPDP (Electric Propulsion Diagnostic Package) for å avdekke mulige bivirkninger eller vekselvirkninger med naturlige elektriske og magnetiske fenomener i det nære verdensrommet.

Den solelektriske primære fremdriftsmotoren representerer en lovende teknologi som vil kunne få anvendelse i mange interplanetariske ekspedisjoner i solsystemet, og redusere størrelsen og kostnaden på fremdriftssystemene samtidig med at den øker fleksibiliteten i manøvrering og massen som er tilgjengelig for vitenskapelig instrumenter.

I tillegg til den solelektriske primære fremdriftsmotoren vil SMART-1 vise et bredt spekter av nye teknologier, som en modulær Li-ion batteripakke; nyeste generasjons høyhastighets-romkommunikasjon i X- og Ka-båndet med X/Ka-band Telemetry og Telecommand Experiment (KaTE); en datateknikk som lar romfartøyer beregne sin posisjon selvstendig i rommet, hvilket vil være det første trinnet på veien mot full automatisk navigasjon for romfartøyer.

Jakten på Månens gjenværende hemmeligheter

SMART-1 scanning the Moon's surface
SMART-1 scanning the Moon's surface

I april vil 2005 SMART-1 begynne på den andre fasen av ekspedisjonen, med forventet varighet på minst seks måneder øremerket månestudier fra en nærmest polar bane. I mer enn 40 år har Månen vært besøkt av romsonder så vel som ni bemannede ekspedisjoner, hvorav seks faktisk landet på Månens overflate. Likevel er det mye vi ikke vet om vår nærmeste nabo i rommet, og nyttelasten om bord i SMART-1 vil foreta observasjoner som aldri før har vært gjort i så detaljert skala.

Det miniatyriserte CCD-kameraet AMIE (Advanced/Moon Micro-Imaging Experiment) vil sikre høyoppløselige og svært følsomme bilder av overflaten, selv i polarområdenes dårlige lys. Det meget kompakte SIR infrarøde spektrometeret vil kartlegge materialer på Månen, og søke etter vann og karbondioksid i kratre som ligger i permanent skygge. Røntgenspektrometeret D-CIXS (for Demonstration Compact Imaging X-ray Spectrometer) vil sørge for det første globale, kjemiske kartet over Månen, mens XSM (X-ray Solar Monitor) vil foreta spektrometriske observasjoner av Solen og levere kalibreringsdata til D-CIXS for å kompensere for solare variasjoner.

SPEDE-eksperimentet som brukes til å vurdere den solelektriske primære fremdriftsmotorens interaksjon med miljøet, vil i tillegg studere hvordan solvinden påvirker Månen.

Den samlede datamengden fra SMART-1 vil gi nye innspill for studier av Månens utvikling, dens kjemiske sammensetning og dens geofysiske prosesser, dessuten for komparativ planetologi i alminnelighet.

Legger grunnlaget for fremtidige romsonder

I tillegg til å skaffe verdifull kunnskap om Månen, vil nyttelasten i SMART-1 være involvert i teknologidemonstrasjoner i forberedelsen av fremtidige ekspedisjoner langt ute i verdensrommet.

For eksempel vil AMIE-kameraet bli brukt til å evaluere algoritmen til det selvstendige navigasjonssystemet om bord (On-Board Autonomous Navigation, eller OBAN), som sammenligne data fra sensorer og stjernesøkere for å skaffe navigasjonsdata. Det vil også delta i et laserlenke-eksperiment med ESAs optiske bakkestasjon ved Teide-observatoriet på Tenerife i de spanske Kanariøyene i forsøket på å registrere en innkommende laserstråle fra bakken.

Ved bruk av både AMIE og KaTE-utstyr vil Radio Science Investigation System-eksperimentet (RSIS) demonstrere en ny måte å undersøke den innvendige strukturen til planeter og deres måner på ved å observere Månens velkjente ”slingring”. Denne teknologien kan brukes senere på ESAs planetariske ferder.

SMART-1 ble utviklet for ESA av det svenske Rymdbolaget som hovedkontraktspartner, med bidrag fra nesten 30 underkontraktører fra 11 europeiske land samt USA. Den beskjedne størrelsen til tross medfører romsonden 19 kg med forskningsbagasje bestående av instrumenter fra Finland, Tyskland, Italia, Sveits og Storbritannia.

Til tross for det relativt beskjedne budsjettet og den korte utviklingsperioden har SMART-1 et betydelig potensiale for fremtidige ekspedisjoner, og er en klar illustrasjon på Europas ambisjoner innen utforskingen av solsystemetDette ble illustrert også i juni ved oppskytingen av Mars Express , som nå har tilbakelagt halve veien til Mars. Likeledes vil det komme frem ved den oppskytningen som er planlagt i februar 2004 av Rosetta for å besøke kometen Churyumov-Gerasimenko.

For ytterliger informasjon, vennligst kontakt:

ESA Communication Department
Media Relations Office
Paris, Frankrike
Tlf.: +33(0)15369 7155
Faks: +33(0)1 5369 7690

Hvis du ønsker nærmere informasjon om SMART-1 og ESAs vitenskapelige programmer er du velkommen til: http://www.esa.int/science

Hvis du ønsker nærmere informasjon om ESA er du velkommen til: http://www.esa.int

Copyright 2000 - 2014 © European Space Agency. All rights reserved.