Po 16 mėnesių sėkmingų stebėjimų ESA „SMART-1“ ketina paskutinį kartą prisidėti prie mėnulio mokslo. Savo paskutinėmis orbitomis erdvėlaivis skris taip žemai, kad gali įkristi į kalvą ankstesnėje perėjoje, suteikdamas geresnį vaizdą skirtingiems Žemės teleskopams. Tikimasi, kad galutinis krateris bus 3–10 metrų (10–33 pėdų) pločio ir 1 metro (3 pėdų) gylio.
Po beveik šešiolikos mėnesių mėnulio mokslo tyrimų SMART-1, sėkmingas pirmasis Europos erdvėlaivis, nukreiptas į Mėnulį, dabar baigs savo tyrinėjimo nuotykius.
SMART-1 buvo paleistas 2003 m. Rugsėjo 27 d., O po ilgos spiralės aplink Žemę Mėnulį jis pasiekė 2004 m. Lapkričio mėn. Šiame etape erdvėlaivis pirmą kartą kosmose išbandė pažangių technologijų seriją.
Tarp jų buvo pirmasis joninių variklių (saulės varomosios jėgos energijos) panaudojimas tarpplanetinėms kelionėms kartu su sunkio jėgos pagalbiniais manevrais.
„SMART-1“ taip pat išbandė būsimus erdvėlaivių bendravimo giluminiame kosmose būdus, autonominės erdvėlaivių navigacijos pasiekimo būdus ir miniatiūrinius mokslinius prietaisus, pirmą kartą naudojamus aplink Mėnulį.
Iš pradžių buvo planuojama veikti šešis mėnesius aplink Mėnulį, vėliau SMART-1 buvo pratęsta dar vieneriems metams, o dabar jau bus baigta. Erdvėlaivis palies Mėnulio paviršių per nedidelį smūgį, kurio šiuo metu tikimasi 2006 m. Rugsėjo 3 d., 07:41 CEST (05:41 UT) arba 02:37 CEST (00:37 UT), dėl nežinomybės dėl neišsamių žinių mėnulio topografijos. Tikėtinos smūgio koordinatės 5:41 UT yra apie 36,44º į pietus nuo platumos ir 46,25º į vakarus nuo ilgumos.
Manevrai iki smūgio
Jei SMART-1 būtų paliktas savo Mėnulio orbitos metu, jis natūraliai būtų pasiekęs Mėnulį 2006 m. Rugpjūčio 17 d. Tolimoje Mėnulio pusėje, nematytoje iš Žemės.
2 savaičių manevrų serija prasidėjo birželio 19 d. Ir baigta liepos 2 d. Leido SMART-1 pakoreguoti savo orbitą, kad būtų išvengta erdvėlaivio susikirtimo su Mėnuliu mokslo požiūriu nepalankiu metu, ir gauti naudingą mažą misija „pratęsimas“.
Tolesnės nedidelės apimties manevrai gali būti atliekami 2006 m. Liepos 27 ir 28 d., Rugpjūčio 25 d. Bei rugsėjo 1 ir 2 d., Kad būtų galima pritaikyti SMART-1 trajektoriją.
Kodėl rugsėjo 3 d.
Rugsėjo 3 d. Pasirinkimą dėl Mėnulio smūgio lėmė sprendimas iš orbitos gauti daugiau didelės skiriamosios gebos mėnulio duomenų ir leisti antžeminiams teleskopams pamatyti Žemės poveikį.
2006 m. Rugsėjo 3 d. SMART-1 rizika, sutampanti su smūgio tašku, bus Mėnulio srityje, vadinamoje „Aukščiausiojo lygio ežeru“, esančioje pietų vidurio platumose. Ši sritis yra labai įdomi moksliniu požiūriu. Tai yra vulkaninės lygumos teritorija, apsupta aukštumų, tačiau taip pat pasižymi žemės mineralų nevienalytiškumu.
Smūgio metu ši sritis bus tamsoje netoli Mėnulio pusės, visai šalia terminatoriaus - linijos, skiriančios mėnulio dieną nuo nakties. Regionas bus užtemdytas tiesioginių saulės spindulių, tačiau jį silpnai apšvies žemė iš žemės - žemė. Erdvėlaivio orbita jį perkels per regioną kas penkias valandas, kiekvienu pravažiavimu pakilus vienu kilometru žemiau. Iš Žemės tuo metu bus matomas Mėnulio ketvirtis.
Ši geometrija yra ideali, kad būtų galima stebėti žemę. Tiesą sakant, per pilnatį mėnulio ryškumas būtų visiškai užtemęs poveikį žemės stebėtojams, o ir jaunaties metu tai būtų buvę sunku, nes jaunas mėnulis matomas tik keletą sekundžių po saulėlydžio. Be to, smūgis tamsoje padės nustatyti smūgio blykstę.
Antžeminiai teleskopai taip pat bandys stebėti smūgio išmetamas dulkes, tikėdamiesi gauti fizinius ir mineraloginius duomenis apie erdvėlaivio iškastą paviršių.
Laukiamas smūgio laikas (07:41 CEST) bus geras dideliems teleskopams Pietų ir Šiaurės Vakarų Amerikoje bei Havajuose ir galbūt Australijoje. Bet jei „SMART-1“ pasiekia kalną savo ankstesnėje perėjoje, rugsėjo 3 d., Apie 02:37 CEST, tai galima pastebėti iš Kanarų salų ir Pietų Amerikos. Jei „SMART-1“ rugsėjo 2 d. 21:33 CEST atsitrenks į kalną perėjoje, pranašumas bus žemyninėje Europoje ir Afrikoje.
Įstrigęs mėnulio gravitacija
Kai erdvėlaivis skrieja aplink Mėnulį, kaip tai daro „SMART-1“, jis pasmerktas gravitacijos dėsnio. Vilkikai nuo saulės, žemės ir nelygumai pačiame Mėnulyje trikdo jo orbitą. Anksčiau ar vėliau bet kuris mėnulio orbitaras palies Mėnulio paviršių, nebent jame būtų labai dideli degalų kiekiai, kad būtų galima vėl padidinti ir neišbėgti iš mėnulio sunkio jėgos.
Jei atitrūksite nuo Mėnulio sunkio jėgos ir atsidursite gilumoje, būtų reikėję visiškai atšaukti mokslo programą SMART-1. Tiesą sakant, tuo metu, kai SMART-1 buvo savo orbitoje aplink Mėnulį, orlaivio pakilimui buvo palikta pakankamai raketinio kuro, bet ne pabėgti, todėl erdvėlaivis buvo tikras Mėnulio „kalinys“.
„SMART-1“ išgyveno daug ilgiau, nei tikėtasi, kai iš pradžių planuota 6 mėnesių mokslinė misija. Jo eksperimentinis jonų variklis, varomas saulės, buvo labai efektyvus. Iki to laiko, kai SMART-1 įsikūrė į savo orbitą aplink Mėnulį 2005 m. Kovo mėn., Iš 84 kilogramų, kuriuos buvo galima paleisti, buvo likę tik 7 kilogramai raketinio kuro (išpilstytos ksenono dujos).
ESA inžinieriai panaudojo visą likusį ksenoną, kad išvengtų ankstyvo katastrofos, įvykusio 2005 m. Rugsėjo mėn., Po manevrų, skirtų vėl padidinti orbitą. Dėl to „SMART-1“ praleido papildomus eksploatavimo metus savo mėnulio orbitoje ir tai buvo labai naudinga Europos kosmoso mokslininkams ir inžinieriams.
Iš ksenono raketų SMART-1 panaudojo savo hidrazino stūmoklius paskutiniam dideliam manevrui atlikti 2006 m. Birželio mėn. Pabaigoje, kad pratęstų misijos trukmę ir laimėtų dar tris savaites trunkančių operacijų.
Ar kokia nors žala Mėnuliui?
Beveik prieš 50 metų, 1959 m., Rusiškas erdvėlaivis „Luna-2“ buvo pirmasis žmogaus sukurtas objektas, atsitrenkęs į Mėnulį. Nuo tada daugelis kitų padarė tą patį, be jokios pastebimos žalos, ir „SMART-1“ poveikis bus švelnesnis nei bet kurio iki šiol žmogaus sukurto smogtuvo.
Priartėjęs prie Mėnulio paviršiaus, SMART-1 judės 2 km per sekundę greičiu. Tai daug lėčiau nei natūralus meteoroidas - pavyzdžiui, Leonido meteoroidai į Mėnulį atvyksta 70 kilometrų per sekundę greičiu. „SMART-1“ įeis žvilgsnio kampu - kaip į slidžių megztinį. „SMART-1“ gali smogti į kietą kalvą 7000 kilometrų per valandą greičiu, tačiau labiau tikėtina, kad ji nuslys žemyn per plokščią mėnulio paviršiaus dalį ir paskutiniu judėjimo pirmyn kilometru nukris 15 metrų. Smūgio metu jo vertikalus greitis bus tik 70 kilometrų per valandą, tai yra mažiau, nei pasiekia kai kurie slidinėjimo šuolininkai.
Gali būti, kad „SMART-1“ po smūgio slys trumpą atstumą, išmesdamas dulkes ir išpurškdamas dulkes iš abiejų pusių kaip drugelio sparnai. „SMART-1“ pagamintas krateris bus 3–10 metrų pločio ir galbūt metro gylio. Mėnulis jau turi 100 000 kraterių, kurie yra daugiau nei keturių kilometrų pločio, ir kiekvieną dieną keli maži meteoroidai daro kraterius tokius didelius kaip SMART-1.
Kiekvienas cheminis elementas, esantis SMART-1 ir jo įrangoje, natūraliai egzistuoja Mėnulyje. Pavyzdžiui, aliuminis ir geležis yra labai paplitę. Vandenilio, anglies ir azoto Mėnulyje yra daug mažiau, tačiau jie natūraliai patenka į paviršių nuo saulės vėjo ir ledinių kometų fragmentų, kuriuose yra daug elementų, poveikio. Šiuo požiūriu galima galvoti apie „SMART-1“ kaip dirbtinę kometą. Be to, SMART-1 stūmokliuose likęs mažas hidrazinas iškart sudegs.
Paskutiniai pastebėjimai
Atliekant artimą mėnulio artėjimą, AMIE kamera, esanti SMART-1 laive, turės įstrižus kai kurių sričių vaizdus, į kuriuos anksčiau žiūrėjome tik vertikaliai, ir susidarys savotišką 3 matmenų paviršiaus vaizdą. Kadangi smūgis įvyks tamsioje Mėnulio vietoje, negalima tikėtis, kad paskutinio nusileidimo metu matysime labai daug.
Paskutinės orbitos metu kiti borto prietaisai, įskaitant rentgeno spindulių teleskopą D-CIXS ir infraraudonųjų spindulių spektrometrą SIR, turės išsamų vaizdą apie kai kuriuos mėnulio regionus iš labai mažo aukščio.
Galingi teleskopai Žemėje gali išvysti silpną blyksnį nuo paties smūgio, o po smūgio iškeltas dulkių debesis - galbūt 5 kilometrų pločio. Dulkės uždengs dalies Mėnulio paviršiaus vaizdą 5 ar 10 minučių. Debesų elgsena suteiks vertingos informacijos apie smūgio įvykius apskritai, o analizuodama dulkių spinduliuotę, naudodama spektrografus teleskopuose, gali aptikti medžiagas, išmuštas smūgio metu tiesiai po mėnulio paviršiaus.
Stebėjimai bus pagrįsti silpnu žemės blizgesiu - nebent kai kurie dulkių debesys būtų išmesti daugiau nei 20 kilometrų virš mėnulio paviršiaus. Tokiu atveju jis bus apšviestas tiesiogiai saulės spindulių ir galbūt kelias minutes bus ryškesnis. Astronomijos mėgėjai gali pastebėti saulės nušviestą dulkių debesį savo žiūronais ir mažais teleskopais.
Originalus šaltinis: ESA naujienų leidinys
