Po 16 měsících úspěšných pozorování se ESA SMART-1 chystá konečně přispět k lunární vědě. Ve svých konečných drahách bude kosmická loď létat tak nízko, že by mohla narazit do kopce při předchozím průchodu, což poskytne různým pozemským dalekohledům lepší výhled. Očekává se, že konečný kráter bude široký 3 až 10 metrů (10 až 33 stop) a 1 metr (3 stopy).
SMART-1, úspěšná první evropská kosmická loď na Měsíc, se nyní po téměř šestnácti měsících měsíčních vědeckých výzkumů blíží ke konci svého průzkumného dobrodružství.
SMART-1 byl zahájen 27. září 2003 a dosáhl Měsíce v listopadu 2004 po dlouhé spirále kolem Země. V této fázi kosmická loď poprvé ve vesmíru testovala řadu pokročilých technologií.
Jednalo se o první použití iontového motoru (solární elektrický pohon) pro meziplanetární cestování v kombinaci s gravitačními asistenčními manévry.
SMART-1 také testoval budoucí techniky hlubokého vesmíru pro kosmickou loď, techniky pro dosažení autonomní navigace kosmickou lodí a miniaturizované vědecké přístroje, používané poprvé kolem Měsíce.
SMART-1 byl původně plánován na provoz po šesti měsících kolem Měsíce a později dostal prodloužení mise o další rok, nyní se blíží. Kosmická loď zasáhne povrch Měsíce malým dopadem, který se v současnosti očekává 3. září 2006, v 07:41 CEST (05:41 UT) nebo v 02:37 CEST (00:37 UT), s nejistotou kvůli neúplným znalostem lunární topografie. Očekávané souřadnice pro dopad v 5:41 UT jsou asi 36,44 ° jižně od zeměpisné šířky a 46,25 ° západně od zeměpisné délky.
Manévry až k nárazu
Pokud by SMART-1 zůstal v průběhu své měsíční oběžné dráhy, přirozeně by zasáhl Měsíc 17. srpna 2006 na lunární vzdálenou stranu, která není ze Země viditelná.
Dvoutýdenní série manévrů začala 19. června a ukončena 2. července umožnila SMART-1 upravit svou oběžnou dráhu, aby se zabránilo vědeckému průniku kosmické lodi s Měsícem a získání užitečného malého mise 'rozšíření'.
Další sérii menších manévrů lze provést ve dnech 27. a 28. července, 25. srpna a 1. a 2. září 2006 za účelem nastavení trajektorie SMART-1.
Proč 3. září?
Volba 3. září pro měsíční dopad byla vedena rozhodnutím získat další měsíční data s vysokým rozlišením z oběžné dráhy a umožnit pozemským dalekohledům vidět dopad ze Země.
Dne 3. září 2006 se perilil SMART-1, shodující se s bodem dopadu, objeví na lunární oblasti zvané „Lake of Excellence“, umístěné ve středních jižních zeměpisných šířkách. Tato oblast je z vědeckého hlediska velmi zajímavá. Jde o vulkanickou rovinu obklopenou vysočinou, která se vyznačuje i heterogenitou podzemních minerálů.
V době nárazu bude tato oblast ve tmě na blízké straně Měsíce, těsně blízko terminátoru - čára oddělující lunární denní stranu od noční strany. Tato oblast bude zastíněna přímými slunečními paprsky, ale bude slabě osvětlena světlem ze Země - světlem. Oběžná dráha kosmické lodi ji vezme po regionu každých pět hodin a při každém průletu se dostane o jeden kilometr níže. Ze Země bude v té době viditelná čtvrtina měsíce.
Tato geometrie je ideální pro pozorování na zemi. Ve skutečnosti by za úplňku svítivost úplně zakrývala dopad na pozemní pozorovatele a během nového Měsíce by to bylo také obtížné, protože nový Měsíc je po západu slunce viditelný pouze několik sekund. Kromě toho náraz ve tmě zvýhodní detekci nárazového blesku.
Pozemní dalekohledy se také pokusí pozorovat prach vystřelený nárazem v naději, že získají fyzikální a mineralogická data o povrchu vykopaném kosmickou lodí.
Očekávaný čas dopadu (07:41 CEST) bude vhodný pro velké dalekohledy v Jižní a Severozápadní Americe a na Havaji a případně v Austrálii. Pokud však SMART-1 zasáhne kopec na svém předchozím průchodu, kolem 02:37 CEST 3. září, pak to lze pozorovat z Kanárských ostrovů a Jižní Ameriky. Pokud SMART-1 zasáhne kopec při průchodu 2. září ve 21:33 CEST, budou mít výhodu dalekohledy v kontinentální Evropě a Africe.
Pasti lunární gravitace
Když kosmická loď obíhá kolem Měsíce, stejně jako SMART-1, je odsouzena gravitačním zákonem. Tahy ze Slunce, Země a nepravidelnosti samotného Měsíce narušují jeho oběžnou dráhu. Dříve nebo později bude mít jakýkoli měsíční orbiter dopad na povrch Měsíce, pokud nezůstane velmi velké množství paliva, které bude znovu posíleno a unikne z měsíční gravitace.
Odtrhnout se od gravitace Měsíce a jít do hlubokého vesmíru by znamenalo úplné zrušení vědeckého programu SMART-1. Ve skutečnosti, v době, kdy byla SMART-1 na své oběžné dráze kolem Měsíce, zbývalo dost pohonné látky pro oběžnou dráhu, ale ne pro únik, takže kosmická loď byla skutečným „vězněm“ Měsíce.
SMART-1 přežil mnohem déle, než se očekávalo při původně plánované šestiměsíční vědecké misi. Jeho experimentální iontový motor poháněný Sluncem byl velmi účinný. Než se SMART-1 usadil na své operační dráze kolem Měsíce v březnu 2005, zbývalo jen 7 kilogramů pohonné hmoty (lahvový xenonový plyn) z 84 kilogramů dostupných při startu.
Inženýři ESA použili všechen zbývající xenon, aby se vyhnuli předčasnému zhroucení, ke kterému došlo v září 2005, po manévrech k opětovnému posílení oběžné dráhy. Výsledkem bylo, že SMART-1 získal na své lunární oběžné dráze další rok provozu, což bylo ku prospěchu evropských vesmírných vědců a techniků.
Z xenonové pohonné hmoty použil SMART-1 své hydrazinové trysky k provedení posledního velkého manévru na konci června 2006, aby dále prodloužil životnost mise a vyhrál další tři týdny operací.
Nějaké poškození pro Měsíc?
Před téměř 50 lety, v roce 1959, byla ruská kosmická loď Luna-2 prvním člověkem vyrobeným objektem, který zasáhl Měsíc. Od té doby mnoho dalších udělalo totéž, aniž by došlo k žádnému znatelnému poškození, a dopad SMART-1 bude doposud měkčí než jakýkoli lidský impaktor.
Až dorazí na povrch Měsíce, bude SMART-1 cestovat rychlostí 2 km / s. Je to mnohem pomalejší než přirozený meteoroid - například meteoroidy Leonid dorazí na Měsíc rychlostí 70 km / s. SMART-1 vstoupí do úhlu pohledu - jako skokan na lyžích. SMART-1 může zasáhnout strmý kopec rychlostí 7000 kilometrů za hodinu, ale pravděpodobnější je, že klouže dolů po ploché části měsíční plochy a v posledním kilometru dopředného pohybu klesne o 15 metrů. Při nárazu bude její vertikální rychlost pouze 70 kilometrů za hodinu, což je méně, než dosahují někteří skokani.
Pravděpodobně SMART-1 po nárazu sklouzne na krátkou vzdálenost, vyhodí prach před něj a rozstřikuje prach na obě strany jako křídla motýla. Kráter vyrobený společností SMART-1 bude široký 3 až 10 metrů a možná až metr hluboký. Měsíc již má 100 000 kráterů, které jsou více než čtyři kilometry široké, a každý den několik malých meteoroidů dělá krátery tak velké jako SMART-1.
Každý chemický prvek přítomný na SMART-1 a v jeho vybavení existuje přirozeně na Měsíci. Například hliník a železo jsou velmi časté. Vodík, uhlík a dusík jsou na Měsíci mnohem vzácnější, ale přirozeně přicházejí na povrch ze slunečního větru az dopadů ledových fragmentů komet, které obsahují mnoho prvků. Z tohoto hlediska si můžeme myslet na SMART-1 jako na umělou kometu. Kromě toho malý hydrazin, který zůstane v tryskách SMART-1, bude při nárazu okamžitě hořet.
Poslední pozorování
Během blízkých lunárních přístupů bude mít kamera AMIE na palubě SMART-1 šikmé pohledy na některé oblasti, na které jsme se dříve dívali pouze svisle, což poskytuje jakýsi trojrozměrný pohled na povrch. Avšak vzhledem k tomu, že k dopadu dojde v temné oblasti Měsíce, není možné očekávat, že během posledního sestupu bude viditelné viditelné světlo.
Během posledních oběžných drah budou mít další palubní přístroje, včetně rentgenového dalekohledu D-CIXS a infračerveného spektrometru SIR, podrobné pohledy na některé lunární oblasti z velmi nízkých výšek.
Výkonné dalekohledy na Zemi mohou vidět slabý záblesk ze samotného nárazu, následovaný oblakem prachu vyvolaného nárazem, asi 5 kilometrů širokým. Prach zakrývá pohled na část povrchu Měsíce po dobu 5 nebo 10 minut. Chování cloudu poskytne cenné informace o dopadech obecně, zatímco analýza světla z prachu, pomocí spektrografů v dalekohledech, může odhalit materiály, které byly nárazem dopadly z povrchu pod lunárním povrchem.
Pozorování bude záviset na slabé záři zemského svitu - pokud část prachového oblaku nebude hozena více než 20 kilometrů nad měsíční povrch. V takovém případě bude svítit přímo slunečním světlem a bude vypadat mnohem jasněji po dobu několika minut. Amatérští astronomové budou moci na dalekohledu a malých dalekohledech spatřit slunný prachový mrak.
Původní zdroj: ESA News Release
