SMART-1

SMART-1
NSSDC-tunnus	2003-043C
Tehtävän tavoite	Maan kuuMalli: Infobox-anturi / huolto / tavoite
operaattori	Euroopan avaruusjärjestö ESAMalli: Infobox-anturi / huolto / käyttäjä
Valmistaja	Ruotsin avaruusyhtiöMalli: Infolaatikon anturi / huolto / valmistaja
Launcher	Ariane 5G V162Malli: Infobox-anturi / huolto / kantoraketti
rakentaminen
Lentoonlähtö massa	367 kg (sis. Polttoaineen)Malli: Infolaatikon anturi / huolto / lentoonlähtömassa
Tehtävän kulku
Aloituspäivämäärä	27. syyskuuta 2003, kello 23:14 UTCMalli: Infobox-koetin / huolto / aloituspäivä
laukaisualusta	Center Spatial Guyanais , ELA-3Malli: Tietoruudun anturi / huolto / laukaisualusta
Päättymispäivä	3. syyskuuta 2006Malli: Infobox-koetin / huolto / lopetuspäivä
Malli: Infobox-koetin / huolto / historia 28. syyskuuta 2003 alkaa 15. marraskuuta 2004 Menemällä kiertoradalle kuun ympäri 3. syyskuuta 2006 Vaikutus kuuhun

Kuu -34262 -46193Koordinaatit: 34 ° 15 '43 0,2 "  S , 46 ° 11' 34,8"  W SMART-1 ( S mall M issions vartendvanced R UTKIMUKSEN in T echnology, Englanti ja pieni tehtäviä varten kehittyneen teknologian tutkimuksissa ) oli ensimmäinen avaruusalus ESA , jokatutki maapallon kuuta .

Tehtävän tavoitteet

Yksi tehtävän päätavoitteista oli testata uutta, aurinkoenergialla toimivaa ionikäyttöä ja uutta navigointi- ja viestintätekniikkaa . SMART-1 oli kolmas koetin, joka käytti tätä käyttövoimajärjestelmää (ensimmäinen oli amerikkalainen Deep Space 1 , toinen japanilainen Hayabusa laukaisi toukokuussa 2003 ).

Sen jälkeen, kun SMART-1 oli vauhditettu kiertoradalle kuun ympäri, se tutki kuun pinnan kemiallista koostumusta marraskuun puolivälistä 2004 lähtien ja etsi vettä jään muodossa. Tiede sai tietoja selittämään kuun muodostumista noin 4,5 miljardia vuotta sitten.

kehitystä

Koetin kehitettiin neljän vuoden kuluessa. Pääurakoitsija oli valtion omistama Ruotsin avaruusyhtiö (SSC) . SMART-1-operaatio maksoi 110 miljoonaa euroa, mikä on vain noin 20 prosenttia tyypillisestä eurooppalaisesta avaruusoperaatiosta. Joidenkin SMART-1-laitteiden muokatut kopiot alkoivat Intian kuutunnistimella Chandrayaan-1 .

tekniikkaa

rakentaminen

Kun aurinkopaneeleja oli pidennetty, sen jänneväli oli 14 metriä, kaikki muut järjestelmät, mukaan lukien käyttölaitteet ja instrumentit, sijoitettiin kuutioon, jonka sivupituus oli yksi metri. Anturia kehitettäessä kiinnitettiin suurta huomiota yksittäisten järjestelmien tilaa säästävään suunnitteluun. Esimerkiksi D-CIXS-röntgenteleskooppi oli vain 15 senttimetriä leveä ja painoi 5 kiloa. Koettimen laukaisumassa oli 367 kiloa (sisältäen polttoaineen ja tukimassan). Hyötykuorman osuus tästä oli 19 kiloa.

ajaa

PPS 1350 -ionivoima

Energiaa Uuden ioni moottori tuotettu avulla aurinkokennoja . ” Hall ” ajomatkan PPS 1350 käytettyä tyyppiä ionisoitu jalokaasu kuin tukevan massaa . Moottori pystyi tuottamaan suhteellisen alhaisen 70 minkäwtonin työntövoiman , joka on suunnilleen paperiarkin paino. Tätä varten ksenoni jättää taajuusmuuttajan valtavalla nopeudella ja luo suuren spesifisen impulssin . Polttoainetta voitaisiin siten käyttää erittäin tehokkaasti. Koska ionimoottori, toisin kuin kemialliset moottorit, voi kiihdyttää paitsi minuutteja, myös kuukausia tai jopa vuosia, lopullinen saavutettavissa oleva nopeus on erittäin korkea. Kaiken kaikkiaan tämä tehokas tekniikka vaatii huomattavasti vähemmän tukipainoa kuin tavanomaisen kemiallisen moottorin on kuljettava mukanaan polttoaineena . Tämä mahdollisti useampien tieteellisten laitteiden integroinnin SMART-1: een. Aluksella oli noin 84 kiloa ksenonia (60 litran paineastiassa) ja 19 kiloa tieteellisiä instrumentteja. SMART-1 käytti ionipotkuria melkein yksinomaan koko tehtävän ajan. Vaikka NASA: n vuonna 1998 käynnistämä Deep Space 1 -koetin käytti edelleen tavanomaista kemiallista moottoria paeta maapallon painovoima-alueelta, SMART-1 pysyi aina maapallon vaikutusalueella (raja noin miljoonalla kilometrillä).

navigointi

Koetin käytti uutta navigointijärjestelmää nimeltä OBAN (OnBoard Autonomous Navigation). Tämä toimi täysin itsenäisesti, se seurasi ennalta ohjelmoitua lentoreittiä täysin automaattisesti. Koetin ottaa kuvia maasta, kuusta ja tähdistä kahden minuutin välein ja vertaa niitä toisiinsa, laskee sijainnin avaruudessa ja korjaa kurssin automaattisesti. Tämän järjestelmän avulla ei ollut tarvetta maajoukkueelle jatkuvasti ottamaan vastaan ​​koettimen navigointi. OBANin ansiosta maa-asema otti yhteyttä koettimeen vain kahdesti viikossa kahdeksan tunnin ajan, mikä johti valtaviin kustannussäästöihin maajoukkueelle.

viestintä

Kuten amerikkalainen Mars Reconnaissance Orbiter (MRO), SMART-1 käytti uutta Ka-kaistaa tiedonsiirtoon kokeellisesti. Tämä käyttää taajuuksia välillä 32 GHz ja 34 GHz. Lisäksi käytettiin kuitenkin myös perinteistä X-kaistaa (7–8 GHz). Vuodesta 2002 ESA on kokeillut kiertoradalla tapahtuvaa lasertietoliikennettä. SMART-1: ssä oli vastaanotin tekniikkaa nimeltä LaserLink . Teneriffan maa-asemalta lähetettiin 28 W: n laserpulssi, jonka koetin sitten vastaanotti. Näin tehtiin johtopäätökset signaalin absorboinnista ja hajonnasta maan ilmakehässä.

SMART-1 oli ensimmäinen avaruusalus, joka käytti turbokoodeja , uutta, erittäin tehokasta virheenkorjausmenetelmää , viestintään.

Kokeet

Koettimessa oli erilaisia ​​kameroita näkyvän ja näkymättömän säteilyn saamiseksi. AMIE-koe oli erittäin pienikokoinen optinen kamera, joka otti kuvia kuusta. Infrapunaspektrometri (SIR) loi kuun mineralogisen kartan, ja D-CIXS-röntgenteleskooppi etsii veden allekirjoitusta pinnalta. Lisäkokeet käsittelivät kuun vaikutusta aurinkotuuleen ja auringon röntgensäteilyä.

Lentohistoria

alkaa

SMART-1 käynnistettiin 27. syyskuuta 2003 klo 23:14 UTC päässä Kouroun avaruuskeskuksen vuonna Guyanassa Etelä-Amerikassa , kyytiin Ariane 5 kantoraketti, aluksi osaksi Maan kiertoradalla korkeudessa noin 4800 km. Se kesti noin 42 minuuttia. Sen lisäksi, että SMART-1, tiedonannot satelliitit , The Intian INSAT-3E ja E-Bird päässä Eutelsat , oli myös mukana raketti tärkein hyötykuorman. Alun perin SMART-1: n piti "pyöriä" kuuhun kierrepolulla maaliskuuhun 2005 mennessä. Kuitenkin, koska ionikäyttö toimi paremmin kuin ESA: n tutkijat toivoivat, koetin pystyi kääntymään kuun kiertoradalle jo 15. marraskuuta 2004 5000-6000 kilometrin etäisyydellä.

Kuurata

26. tammikuuta 2005 kiertorata alkoi kuvata kuun pintaa lähellä pintaa olevalta kiertoradalta. Neljä viikkoa myöhemmin SMART-1 saavutti hyvin elliptisen kiertoradansa 300 km: n etäisyydellä etelänavasta ja 3000 km: n päässä pohjoisnavasta ja pidti sitä 5 kuukautta. Hyvän edistymisen vuoksi ESA pidensi operaatiota vuodella helmikuussa 2005.

Osuma

Kanada-Ranska-Havaiji-teleskoopin havaitsema vaikutus

Operaation loppu asetettiin 3. syyskuuta 2006 kello 5.41 UTC. Yllättäen suuresta jäljellä olevasta polttoaineesta käytettiin kiertoradan nostamiseen muutama kilometri, jotta koettimen vaikutus voisi tapahtua kuun maapalloa vastapäätä olevalle puolelle ja havaita siten maapallolta ja analysoidusta materiaalista. Koetin osui täsmälleen kello 5.42 ja 22 sekuntia. Iskupiste oli kuun koordinaatistojärjestelmän mukaan 46,193 astetta länteen ja 34 262 astetta etelään muodostumassa Lacus Excellentiae (" Huippujärvi ") noin 2 km / s iskunopeudella ja iskukulmassa 5 ° - 10 ° °. Tarkka iskupiste määritettiin syyskuussa 2017 käyttämällä korkean resoluution kuvia Lunar Reconnaissance Orbiterista . Törmäyksessä SMART-1 oli tehnyt 4 m leveän ja 20 m pituisen uran kuun pinnalle.

Yksittäiset todisteet

1. ↑ Erico Guizzo: Täydellinen koodi. 1. maaliskuuta 2004, käyty 10. elokuuta 2014 (englanniksi): “Itse asiassa viime syyskuussa Pariisissa, Ranskassa, toimiva Euroopan avaruusjärjestö lanseerasi SMART-1: n, ensimmäisen koettimen, joka meni avaruuteen tiedonsiirron avulla. turbo-koodit. " 
2. ↑ ESA: Eurooppa saavuttaa kuun. 16. marraskuuta 2004, luettu 10. elokuuta 2014 . 
3. ↑ ESA: SMART-1-liikkeet valmistautuvat tehtävän loppuun. 23. kesäkuuta 2006, luettu 10. elokuuta 2014 . 
4. ↑ ESA: Törmäyslasku lopettaa SMART-1-operaation Kuuhun. 3. syyskuuta 2006, luettu 10. elokuuta 2014 . 
5. ↑ Kaatumiskohtaustutkimus paljastaa SMART-1-törmäyksen levähdyspaikan. Science X, 25. syyskuuta 2017, käytetty 26. syyskuuta 2017 . 

Katso myös

• Ennen kuin se nimettiin uudelleen, LISA Pathfinder -operaatiota kutsuttiin nimellä Smart-2 .
• Kuun tehtävien aikajärjestys
• Luettelo avaruuskoettimista
• Luettelo ihmisen tekemisistä esineistä kuulla

nettilinkit

• Bernd Leitenberger: SMART-1
• ESA: Aurinkoenergia kuuhun (PDF, 20 sivua, 4 Mt, 2002)
• ESA SMART-1 -sivu (englanti)
• SMART-1: Hiljaisilla tassuilla kuuhun
• Älykkäämpi SMART-1 on matkalla kuuhun
• Euroopan onnistunut debyytti kuunetsinnässä