Nakon 16 mjeseci uspješnih promatranja, ESA-in SMART-1 uskoro će dati svoj konačni doprinos lunarnoj znanosti. U svojoj posljednjoj orbiti svemirski brod će letjeti tako nisko da bi se mogao srušiti u brdo na prethodnom prolazu, pružajući različitim teleskopima sa Zemlje bolji pogled. Očekuje se da će konačni krater biti širok 3-10 metara i dubok 1 metar.
SMART-1, prva uspješna prva europska svemirska letjelica na Mjesec, sada će završiti svoju istraživačku avanturu, nakon gotovo šesnaest mjeseci istraživanja lunarne znanosti.
SMART-1 lansiran je 27. rujna 2003., a na Mjesec je stigao u studenom 2004. nakon duge spiralnosti oko Zemlje. U ovoj fazi svemirski brod je prvi put u svemiru testirao niz naprednih tehnologija.
Oni uključuju prvu upotrebu ionskog motora (solarni električni pogon) za međuplanetarna putovanja, u kombinaciji s manevarskim silama.
SMART-1 je također testirao buduće svemirske komunikacijske tehnike za svemirske brodove, tehnike postizanja autonomne navigacije svemirskim brodovima i minijaturizirane znanstvene instrumente koji se prvi put koriste oko Mjeseca.
Prvobitno je planirao djelovati šest mjeseci oko Mjeseca, kasnije je SMART-1 dobio misiju produženja za još jednu godinu, koju treba uskoro zaključiti. Svemirska letjelica udarit će na površinu Mjeseca kroz mali utjecaj koji se trenutno očekuje 3. rujna 2006. u 07:41 CEST (05:41 UT) ili u 02:37 CEST (00:37 UT), uz neizvjesnost zbog nepotpunog znanja mjesečeve topografije. Očekivane koordinate udara u 5:41 UT nalaze se oko 36,44 ° južno od zemljopisne širine i 46,25 ° zapadno od zemljopisne širine.
Manevri do učinka
Ako je ostavljen tokom svoje lunarne orbite, SMART-1 bi prirodno pogodio Mjesec 17. kolovoza 2006. na dalekoj lunarnoj strani, a ne vidi se sa Zemlje.
Dvotjedni niz manevara započeo je 19. lipnja i završen 2. srpnja omogućio je SMART-1 da prilagodi svoju orbitu kako bi se izbjeglo da se svemirski brod presijecao s Mjesecom u nepovoljnom trenutku sa znanstvenog stajališta i da dobije korisnu malu misija 'produžetak'.
Daljnji niz manjih manevara može se izvesti 27. i 28. srpnja, 25. kolovoza i 1. i 2. rujna 2006. radi prilagođavanja putanje SMART-1.
Zašto 3. rujna?
Izbor 3. rujna za utjecaj Mjeseca bio je vođen odlukom da se iz orbite dobiju daljnji lunarni podaci visoke rezolucije i da se zemaljskim teleskopima omogući utjecaj sa Zemlje.
3. rujna 2006., perilun SMART-1, koji se podudara s točkom udara, naći će se na mjesečevom području zvanom "Jezero izvrsnosti", smještenom na srednjim južnim širinama. To je područje s znanstvenog gledišta vrlo zanimljivo. To je vulkansko ravničko područje okruženo visoravnima, ali karakterizirano i zemaljskim mineralnim heterogenostima.
U vrijeme udara, ovo će se područje nalaziti u mraku, na bližoj strani Mjeseca, tik blizu terminatora - crte koja razdvaja lunarni dan od noćne strane. Regija će biti zasjenjena Sunčevim izravnim zrakama, ali će je slabo osvijetliti svjetlost sa Zemlje - zemaljskim sjajem. Orbita svemirske letjelice nadvijat će je u regiji svakih pet sati, pri čemu će svaki kilometar biti manji. Sa Zemlje će u to vrijeme biti vidljiva Mjesečeva četvrtina.
Ova je geometrija idealna za omogućavanje opažanja na zemlji. Zapravo, za vrijeme punog Mjeseca svjetlost bi u potpunosti zatamnila utjecaj na zemaljske promatrače, a i za vrijeme novog Mjeseca bilo bi teško, jer je novi Mjesec vidljiv samo nekoliko sekundi nakon zalaska sunca. Nadalje, udar u mraku pogodovat će otkrivanju bljeskalice.
Prizemni teleskopi također će pokušati promatrati prašinu izbačenu udarom, nadajući se dobivanju fizičkih i mineraloških podataka na površini koju su svemirske letjelice iskopale.
Očekivano vrijeme udara (07:41 CEST) bit će dobro za velike teleskope u južnoj i sjeverozapadnoj Americi i na Havajima, a možda i za Australiju. Ali ako SMART-1 pogodi brdo na svom prethodnom prelazu, oko 02:37 CEST 3. rujna, tada ga možete promatrati s Kanarskih otoka i Južne Amerike. Ako 2. rujna u 21:33 CEST SMART-1 udari u brdo na prijevoju, tada će prednost imati teleskopi u kontinentalnoj Europi i Africi.
Zarobljen mjesečevom gravitacijom
Kada svemirska letjelica orbitira oko Mjeseca, kao što to čini SMART-1, to je osuđeno na osnovu zakona gravitacije. Teglice sa Sunca, Zemlje i nepravilnosti u samom Mjesecu, svi remete njegovu orbitu. Prije ili kasnije, bilo koji lunarni orbiter će utjecati na površinu Mjeseca, osim ako nema jako velike količine goriva za ponovno pokretanje i izbjegavanje mjesečeve gravitacije.
Odvojiti se od Mjesečeve gravitacije i otići u duboki svemir značilo bi u potpunosti otkazati SMART-1 znanstveni program. Zapravo, u vrijeme kad je SMART-1 bio u svojoj orbiti oko Mjeseca, bilo je dovoljno pogonskog goriva za orbitalno pojačanje, ali ne i za bijeg, tako da je svemirski brod bio pravi "zarobljenik" Mjeseca.
SMART-1 je preživio puno duže nego što se očekivalo kada je prvotno planirao 6-mjesečnu znanstvenu misiju. Njegov eksperimentalni ionski motor, pokretan od strane Sunca, bio je vrlo učinkovit. Kad se SMART-1 u ožujku 2005. spustio u svoju operativnu orbitu oko Mjeseca, od preostalih 84 kilograma pri lansiranju preostalo je samo 7 kilograma pogonskog goriva (flaširani ksenonski plin).
ESA inženjeri koristili su sav preostali ksenon kako bi izbjegli rani sudar u rujnu 2005., nakon manevara za ponovno jačanje orbite. Kao rezultat toga, SMART-1 dobio je dodatnu godinu radnog vijeka u svojoj lunarnoj orbiti u veliku korist europskih svemirskih znanstvenika i inženjera.
Izvan ksenonskog pogonskog goriva, SMART-1 je koristio svoje hidrazinske potisnike da bi izveo posljednji veliki manevar krajem lipnja 2006. godine kako bi dodatno produžio životni vijek misije i osvojio još tri tjedna operacija.
Ima li štete za Mjesec?
Prije gotovo 50 godina, 1959. godine, ruska svemirska letjelica Luna-2 bila je prva umjetna objekta koja je pogodila Mjesec. Od tada su mnogi drugi učinili isto, bez ikakvih vidljivih oštećenja, a SMART-1 utjecaj će biti mekši od utjecaja bilo kojeg umjetnog udarca do sada.
Kad dođe na površinu Mjeseca, SMART-1 će putovati brzinom od 2 kilometra u sekundi. To je puno sporije od prirodnog meteoroida - na primjer, Leonid meteoroidi stižu na Mjesec brzinom od 70 kilometara u sekundi. SMART-1 ući će pod kutom pogleda - kao skijaški skakač. SMART-1 mogao bi pogoditi strmo brdo brzinom 7000 kilometara na sat, ali ono što je vjerojatnije je da će kliznuti niz ravan dio mjesečeve površine, ispuštajući 15 metara u posljednjem kilometru kretanja naprijed. Pri udaru njegova vertikalna brzina bit će samo 70 kilometara na sat, što je manje nego što to postižu neki skijaški skakači.
Možda će SMART-1 kliziti na kratku udaljenost nakon udara, bacajući prašinu ispred sebe i raspršivajući prašinu s obje strane poput krila leptira. Krater koji je napravio SMART-1 bit će širok 3 do 10 metara i možda metar dubok. Mjesec već ima 100 000 kratera širine više od četiri kilometra, a svaki dan nekoliko malih meteoroida čine kratere velike kao SMART-1.
Svaki kemijski element prisutan na SMART-1 i u svojoj opremi postoji prirodno na Mjesecu. Na primjer, aluminij i željezo su vrlo česti. Vodonik, ugljik i dušik znatno su oskudniji na Mjesecu, ali prirodno na površinu stižu od sunčevog vjetra i od utjecaja ledenih fragmenata kometa koji sadrže mnogo elemenata. S tog stajališta, SMART-1 se može smatrati umjetnom kometom. Nadalje, mali hidrazin koji je ostao u potisnicima SMART-1 izgorjet će odmah pri udaru.
Posljednja zapažanja
Tijekom bliskih mjesečevih pristupa, AMIE kamera na brodu SMART-1 imat će kosi prikaz nekih područja koja smo prethodno gledali samo okomito, pružajući svojevrsni trodimenzionalni prikaz površine. No, kako će se udar dogoditi u tamnom području Mjeseca, nije moguće očekivati da će ga vidjeti jako svjetlo tijekom konačnog spuštanja.
Za vrijeme posljednje orbite, ostali instrumenti na brodu, uključujući D-CIXS rendgenski teleskop i SIR infracrveni spektrometar, imat će detaljne prikaze nekih lunarnih područja s vrlo male visine.
Snažni teleskopi na Zemlji mogu vidjeti slab bljesak od samog udara, praćen oblakom prašine koju je udarci bacio, možda širok 5 kilometara. Prašina će zasmetati pogled na dio Mjesečeve površine pet ili 10 minuta. Ponašanje oblaka pružit će vrijedne informacije o udarnim događajima općenito, dok će analiza svjetlosti iz prašine, pomoću spektrografa u teleskopima, moći otkriti materijale iskopane udarcem točno ispod mjesečeve površine.
Promatranja će se oslanjati na slab sjaj zemljane podloge - osim ako se neki oblak prašine ne baci više od 20 kilometara iznad površine Mjeseca. U tom će slučaju biti osvijetljen direktno sunčevom svjetlošću i pojavit će se daleko svjetlije možda nekoliko minuta. Amaterski astronomi mogli su dvogledom i malim teleskopima moći primijetiti osvijetljeni oblak prašine.
Izvorni izvor: ESA News Release
