Etter 16 måneder med vellykkede observasjoner er ESAs SMART-1 i ferd med å gi sitt endelige bidrag til månevitenskapen. I sine endelige baner vil romskipet fly så lavt at det kan krasje inn i en bakke på et tidligere pass, og gi forskjellige jordbaserte teleskoper en bedre utsikt. Det endelige krateret forventes å være 3-10 meter (10-33 fot) bredt og 1 meter (3 fot) dypt.
SMART-1, det suksessrike første europeiske romfartøyet til Månen, er nå i ferd med å avslutte sin leteventyr, etter nesten seksten måneder med månevitenskapelige undersøkelser.
SMART-1 ble lansert 27. september 2003, og den nådde månen i november 2004 etter en lang spiral rundt jorden. I denne fasen testet romskipet for første gang i verdensrommet en serie avanserte teknologier.
Disse inkluderer den første bruken av en ionemotor (solelektrisk fremdrift) for interplanetare reiser, i kombinasjon med tyngdekraftsmanøvrer.
SMART-1 testet også fremtidige kommunikasjonsmetoder for romfartøyer, teknikker for å oppnå autonome romfartsnavigering og miniatyriserte vitenskapelige instrumenter som ble brukt for første gang rundt Månen.
Opprinnelig planlagt for å operere seks måneder rundt Månen, fikk SMART-1 senere en misjonsforlengelse med ytterligere ett år, nå i ferd med å bli avsluttet. Romfartøyet vil treffe månens overflate gjennom en liten påvirkning for øyeblikket forventet 3. september 2006, kl 07:41 CEST (05:41 UT) eller klokka 02:37 CEST (00:37 UT), med usikkerhet på grunn av ufullstendig kunnskap av månetopografien. De forventede koordinatene for påvirkning ved 5:41 UT er omtrent 36,44 º sør for breddegrad og 46,25 º vest for lengdegrad.
Manøvrer opp til påvirkning
Hvis det blir stående på månens bane, ville SMART-1 naturlig nok truffet månen den 17. august 2006 på månens fjernside, ikke synlig fra Jorden.
En to ukers serie med manøvrer startet 19. juni og avsluttet 2. juli, og tillot SMART-1 å justere bane for å unngå å få romfartøyet til å krysse månen på et ugunstig tidspunkt fra det vitenskapelige synspunktet, og for å oppnå en nyttig liten oppdrag 'utvidelse'.
En annen serie med mindre manøvrer kan utføres 27. og 28. juli, 25. august og 1. og 2. september 2006 for å justere SMART-1-banen.
Hvorfor 3. september?
Valget av 3. september for innvirkning på månen ble ledet av beslutningen om å skaffe ytterligere høydoppløsningsdata fra bane og å la bakketeleskoper se virkningen fra Jorden.
3. september 2006 vil SMART-1-faren, sammenfallende med innvirkningspunktet, være på månens område kalt ‘Lake of Excellence’, som ligger på midt-sørlige breddegrader. Dette området er veldig interessant fra vitenskapelig synspunkt. Det er et vulkansk sletteområde omgitt av høylandet, men også preget av malte mineral heterogeniteter.
På innvirkningstidspunktet vil dette området være i mørket på nærsiden av månen, like ved terminatoren - linjen som skiller månens dagside fra nattsiden. Regionen vil være skyggelagt fra solens direkte stråler, men den vil være svakt opplyst av lyset fra jorden - av jordskinn. Romskipets bane vil ta den over regionen hver femte time og bli en kilometer lavere ved hvert pass. Fra Jorden vil et månekvartal være synlig på det tidspunktet.
Denne geometrien er ideell for å tillate observasjoner på bakken. Faktisk ville lysstyrken under fullmåne ha fullstendig tilslørt virkningen for bakkeobservatører, og under nymåne ville det også vært vanskelig, fordi nye måne bare er synlig i noen få sekunder etter solnedgang. Videre vil en påvirkning i mørket favorisere deteksjonen av støtblitsen.
Jordteleskopene vil også prøve å observere støvet som blir kastet ut av støtet, i håp om å få fysiske og mineralogiske data på overflaten som er utgravd av romskipet.
Den forventede innvirkningstiden (07:41 CEST) vil være bra for store teleskoper i Sør- og Nordvest-Amerika og Hawaii og muligens Australia. Men hvis SMART-1 treffer en bakke på sin forrige pass, rundt 02:37 CEST 3. september, så kan den observeres fra Kanariøyene og Sør-Amerika. Hvis SMART-1 treffer en høyde på passet 2. september klokken 21:33 CEST, vil teleskoper i Kontinentaleuropa og Afrika ha fordelen.
Fanget av månetyngdekraften
Når et romskip kretser rundt månen, slik SMART-1 gjør, er det dømt av tyngdeloven. Taubåt fra solen, jorden og ujevnheter i selve månen, forstyrrer hele bane. Før eller senere vil en hvilken som helst månebane påvirke månens overflate med mindre den har veldig store mengder drivstoff igjen til å bli boostet og unnslippe månens tyngdekraft.
Å bryte bort fra Månens tyngdekraft og gå ut i det dype rom ville betydd å avbryte SMART-1-vitenskapsprogrammet helt. Faktisk, da SMART-1 var i sin bane rundt Månen, var det nok drivmiddel igjen til et løft i banen, men ikke for en flukt, så romfartøyet var en ekte 'fange' av Månen.
SMART-1 har overlevd langt lenger enn forventet da det opprinnelig planlagte 6-måneders vitenskapelige oppdraget. Den eksperimentelle ionemotoren, drevet av solen, var veldig effektiv. Da SMART-1 hadde slått seg ned i sin operative bane rundt Månen i mars 2005, var det bare 7 kilo drivmiddel igjen (flaske xenongass) av de 84 kiloene som var tilgjengelige ved sjøsetting.
ESA-ingeniører brukte alle de gjenværende xenonene for å unngå en tidlig krasj på grunn av september 2005, etter en manøvre for å øke bane på nytt. Som et resultat fikk SMART-1 et ekstra år med driftsliv i månens bane, til stor fordel for Europas romforskere og ingeniører.
SMART-1 brukte sine hydrazin-thrustere ut av xenon-drivstoff for å utføre den siste store manøvren i slutten av juni 2006 for å utvide oppdragets levetid ytterligere og vinne tre ukers operasjoner til.
Noen skader for månen?
For snart 50 år siden, i 1959, var det russiske romfartøyet Luna-2 det første menneskeskapte objektet som traff Månen. Siden den gang har mange andre gjort det samme uten noen merkbar skade, og SMART-1s innvirkning vil være mykere enn effekten av noen menneskeskapte påvirker frem til nå.
Når den kommer til månens overflate, vil SMART-1 reise med 2 kilometer i sekundet. Det er mye saktere enn en naturlig meteoroid - for eksempel ankommer Leonid-meteoroider på månen med 70 kilometer i sekundet. SMART-1 vil gå inn i en blikkende vinkel - som en skihopper. SMART-1 kan treffe en bratt bakke på 7000 kilometer i timen, men det som er mer sannsynlig er at den vil gli ned over en flat del av månens overflate, og falle 15 meter i løpet av den siste kilometeren med fremoverbevegelse. Ved innvirkning vil den vertikale hastigheten bare være 70 kilometer i timen, noe som er mindre enn noen skihoppere oppnår.
Eventuelt vil SMART-1 skli i et lite stykke etter påkjørsel, kaste opp støv foran det og sprøyte støv ut på hver side som vingene til en sommerfugl. Krateret laget av SMART-1 vil være 3 til 10 meter bredt og kanskje en meter dypt. Månen har allerede 100 000 kratre som er mer enn fire kilometer brede, og hver dag gjør flere små meteoroider kratere like store som SMART-1.
Hvert kjemisk element som finnes på SMART-1 og i utstyret, finnes naturlig på Månen. For eksempel er aluminium og jern veldig vanlig. Hydrogen, karbon og nitrogen er mye knappere på månen, men de kommer naturlig til overflaten fra solvinden og fra virkningene av isete fragmenter av kometer, som inneholder mange elementer. Fra dette synspunktet kan man tenke på SMART-1 som en kunstig komet. Videre vil det lille hydrazinet som er igjen i SMART-1-thrusterne brenne umiddelbart ved støt.
Siste observasjoner
Under nærme månemetoder vil AMIE-kameraet ombord på SMART-1 ha skrå utsikt over noen områder som vi tidligere har sett på bare vertikalt, og gi et slags 3-dimensjonalt riss av overflaten. Ettersom påvirkningen vil oppstå i et mørkt område av Månen, er det imidlertid ikke mulig å forvente å se veldig mye av synlig lys under den endelige nedstigningen.
I løpet av de siste banene vil de andre instrumentene ombord, inkludert D-CIXS røntgen-teleskop og SIR-infrarøde spektrometer, ha detaljerte visninger av noen måneregioner fra svært lave høyder.
Kraftige teleskoper på jorden kan se en svak blitz fra selve virkningen, etterfulgt av en sky av støv kastet opp av støtet, kanskje 5 kilometer bred. Støvet vil skjule utsikten til en del av Månens overflate i 5 eller 10 minutter. Oppførselen til skyen vil gi verdifull informasjon om innvirkningshendelser generelt, mens analysen av lyset fra støvet, med spektrografer i teleskopene, kan oppdage materialer gravd opp ved støt fra like under månens overflate.
Observasjonene vil stole på den svake jordskinnet - med mindre noe av støvskyen kastes mer enn 20 kilometer over månens overflate. I så fall blir den tent direkte av sollys og vil se langt lysere ut i noen minutter. Amatørastronomer kan kanskje få øye på den solfylte støvskyen med kikkerten og små teleskoper.
Originalkilde: ESA News Release
