După 16 luni de observații reușite, SMART-1 al ESA urmează să își aducă contribuția finală la știința lunară. Pe orbitele sale finale, nava spațială va zbura atât de jos, încât s-ar putea prăbuși într-un deal pe o trecere anterioară, oferind diferitelor telescoape pe Pământ o vedere mai bună. Se estimează că craterul final va avea 3-10 metri (10-33 picioare) lățime și 1 metru (3 picioare) adâncime.
SMART-1, prima navă spațială europeană de succes pe Lună, este acum pe punctul de a-și încheia aventura de explorare, după aproape șaisprezece luni de investigații științifice lunare.
SMART-1 a fost lansat pe 27 septembrie 2003 și a ajuns pe Lună în noiembrie 2004 după o lungă spirală în jurul Pământului. În această fază, nava spațială a testat pentru prima dată în spațiu o serie de tehnologii avansate.
Acestea includeau prima utilizare a unui motor ionic (propulsie electrică solară) pentru deplasări interplanetare, în combinație cu manevrele de asistență la gravitație.
SMART-1 a testat, de asemenea, viitoare tehnici de comunicare în spațiu profund pentru nave spațiale, tehnici pentru realizarea navigației autonome a navelor spațiale și instrumente științifice miniaturizate, utilizate pentru prima dată în jurul Lunii.
Inițial planificată să funcționeze șase luni în jurul Lunii, SMART-1 a primit ulterior o prelungire a misiunii cu încă un an, acum pe punctul de a fi încheiat. Nava spațială va atinge suprafața Lunii printr-un impact mic preconizat în prezent pentru 3 septembrie 2006, la 07:41 CEST (05:41 UT) sau la 02:37 CEST (00:37 UT), cu o incertitudine din cauza cunoștințelor incomplete a topografiei lunare. Coordonatele preconizate pentru impact la 5:41 UT sunt aproximativ 36,44º sud de latitudine și 46,25º vest de longitudine.
Manevre până la impact
Dacă ar fi părăsit cursa orbitei sale lunare, SMART-1 ar fi lovit în mod natural Luna la 17 august 2006 pe partea lunară, nevăzută de pe Pământ.
O serie de manevre de 2 săptămâni începute pe 19 iunie și încheiate la 2 iulie au permis SMART-1 să-și ajusteze orbita pentru a evita ca navele spațiale să se intersecteze cu Luna într-un moment dezavantajos din punct de vedere științific și să obțină un mic util „extindere” a misiunii.
O altă serie de manevre minore pot fi efectuate pe 27 și 28 iulie, 25 august și 1 și 2 septembrie 2006 pentru a ajusta traiectoria SMART-1.
De ce 3 septembrie?
Alegerea din 3 septembrie pentru impactul lunar a fost condusă de decizia de a obține alte date lunare de înaltă rezoluție de pe orbită și de a permite telescoapelor la sol să vadă impactul de pe Pământ.
La 3 septembrie 2006, periluna SMART-1, coincidând cu punctul de impact, se va afla pe zona lunară numită „Lacul de excelență”, situată la latitudinile sud-sudice. Această zonă este foarte interesantă din punct de vedere științific. Este o zonă de câmpie vulcanică înconjurată de terenuri înalte, dar caracterizată și de eterogenități minerale solului.
În momentul impactului, această zonă va fi în întuneric pe partea apropiată a Lunii, chiar în apropierea terminatorului - linia care separă partea de zi lunară de cea de noapte. Regiunea va fi umbrită de razele directe ale Soarelui, dar va fi luminată slab de lumina de pe Pământ - de către pământul. Orbita navei spațiale o va prelua pe regiune la fiecare cinci ore, ajungând cu un kilometru mai jos la fiecare trecere. De pe Pământ, un sfert de Lună va fi vizibil în acel moment.
Această geometrie este ideală pentru a permite observații la sol. De fapt, în timpul Lunii Pline, luminozitatea ar fi întunecat complet impactul observatorilor la sol, iar în timpul Lunii noi ar fi fost și dificil, deoarece Luna Nouă este vizibilă doar câteva secunde după apusul soarelui. În plus, un impact în întuneric va favoriza detectarea blițului de impact.
Telescoapele la sol vor încerca, de asemenea, să observe praful evacuat de impact, sperând să obțină date fizice și mineralogice pe suprafața excavată de nava spațială.
Timpul de impact preconizat (07:41 CEST) va fi bun pentru telescoapele mari din America de Sud și de Nord-Vest și Hawaii și, eventual, din Australia. Dar dacă SMART-1 lovește un deal pe pasajul său anterior, în jurul orei 02:37 CEST la 3 septembrie, atunci poate fi observat din Insulele Canare și din America de Sud. Dacă SMART-1 lovește un deal pe pasaj pe 2 septembrie la ora 21:33 CEST, atunci telescoapele din Europa continentală și Africa vor avea avantajul.
Prins de gravitatea lunară
Când o navă spațială orbitează în jurul Lunii, așa cum o face SMART-1, este sortită de legea gravitației. Tugurile de la Soare, Pământ și neregulile din Luna în sine, toate perturbă orbita sa. Mai devreme sau mai târziu, orice orbitar lunar va avea impact asupra suprafeței Lunii, cu excepția cazului în care rămâne cantități foarte mari de combustibil pentru a fi relansat și pentru a scăpa de gravitatea lunară.
A se desprinde de gravitatea Lunii și a pleca în spațiul adânc ar fi însemnat anularea programului științific SMART-1 în întregime. De fapt, atunci când SMART-1 era pe orbita sa în jurul Lunii, a rămas suficient propulsor pentru un impuls orbital, dar nu pentru o scăpare, așa că nava spațială era un adevărat „prizonier” al Lunii.
SMART-1 a supraviețuit mult mai mult decât era de așteptat când misiunea științifică planificată inițial de 6 luni. Motorul său experimental cu ioni, alimentat de Soare, a fost foarte eficient. În momentul în care SMART-1 s-a așezat pe orbita sa operațională în jurul Lunii, în martie 2005, mai rămăseseră doar 7 kilograme de propulsor (gaz xenon îmbuteliat) din cei 84 de kilograme disponibile la lansare.
Inginerii ESA au folosit tot xenonul rămas pentru a evita o prăbușire precoce din septembrie 2005, după o manevră de reîncărcare a orbitei. Drept urmare, SMART-1 a câștigat un an suplimentar de viață operațională pe orbita sa lunară, în marele beneficiu al oamenilor de știință și ingineri spațiali din Europa.
În afara propulsorului de xenon, SMART-1 și-a folosit propulsoarele de hidrazină pentru a efectua ultima manevră majoră la sfârșitul lunii iunie 2006 pentru a prelungi și mai mult viața misiunii și a câștiga încă trei săptămâni de operații.
Ai vreun rău pentru Lună?
În urmă cu aproape 50 de ani, în 1959, nava spațială Luna-2 rusă a fost primul obiect creat de om care a lovit Luna. De atunci, mulți alții au făcut același lucru, fără niciun rău notabil, iar impactul SMART-1 va fi mai slab decât cel al oricărui dispozitiv de impact uman până acum.
Când va ajunge pe suprafața Lunii, SMART-1 va călători cu 2 kilometri pe secundă. Acest lucru este mult mai lent decât un meteoroid natural - de exemplu, meteoroizii Leonid ajung pe Lună la 70 de kilometri pe secundă. SMART-1 va intra într-un unghi de vedere - ca un pulover de schi. SMART-1 poate lovi un deal abrupt la 7.000 de kilometri pe oră, dar ceea ce este mai probabil este că va aluneca pe o parte plană a suprafeței lunare, scăzând 15 metri în ultimul kilometru de mișcare înainte. La impact, viteza sa verticală va fi de doar 70 de kilometri pe oră, ceea ce este mai puțin decât unii săritori de schi obțin.
Posibil SMART-1 va aluneca pentru o distanță scurtă după impact, aruncând praf înaintea sa și stropind praf pe ambele părți ca aripile unui fluture. Craterul realizat de SMART-1 va avea 3 până la 10 metri lățime și poate un metru adâncime. Luna are deja 100 000 de cratere care au mai mult de patru kilometri lățime și în fiecare zi, mai mulți meteoroizi mici fac craterele la fel de mari ca SMART-1.
Fiecare element chimic prezent pe SMART-1 și în echipamentul său există în mod natural pe Lună. De exemplu, aluminiul și fierul sunt foarte frecvente. Hidrogenul, carbonul și azotul sunt mult mai scăzute pe Lună, dar ajung în mod natural la suprafață de la vântul solar și de impactul fragmentelor înghețate de comete, care conțin multe elemente. Din acest punct de vedere, se poate gândi la SMART-1 ca la o cometă artificială. Mai mult, puțină hidrazină rămasă în propulsoarele SMART-1 va arde imediat la impact.
Ultimele observații
În timpul apropierilor lunare apropiate, camera AMIE de la bordul SMART-1 va avea vederi oblice ale unor zone pe care le-am privit anterior doar pe verticală, oferind un fel de vedere tridimensională a suprafeței. Cu toate acestea, întrucât impactul va avea loc într-o zonă întunecată a Lunii, nu este posibil să se aștepte să se vadă foarte mult prin lumina vizibilă în timpul coborârii finale.
În timpul ultimelor orbite, celelalte instrumente de la bord, inclusiv telescopul cu raze X D-CIXS și spectrometrul cu infraroșu SIR, vor avea vederi detaliate ale unor regiuni lunare de la altitudini foarte mici.
Puternice telescoape de pe Pământ pot vedea un flash slab din impactul însuși, urmat de un nor de praf aruncat de impact, probabil la 5 kilometri lățime. Praful va întuneca vederea unei părți a suprafeței Lunii timp de 5 sau 10 minute. Comportamentul norului va oferi informații valoroase despre evenimentele de impact în general, în timp ce analiza luminii din praf, cu spectrografii în telescoape, poate detecta materiale dezgropate de impact chiar de sub suprafața lunară.
Observațiile se vor baza pe strălucirea slabă a pământului - decât dacă o parte din norul de praf este aruncat la mai mult de 20 de kilometri deasupra suprafeței lunare. În acest caz, acesta va fi luminat direct de lumina soarelui și va apărea mult mai luminos timp de câteva minute. Astronomii amatori ar putea să poată observa norul de praf luminat de soare cu binoclul și telescoapele lor mici.
Sursa originală: Comunicat de presă ESA
