Tín dụng hình ảnh: Arianespace
Nhiệm vụ đầu tiên của Châu Âu lên Mặt trăng, SMART-1, đã hạ cánh thành công trên tàu tên lửa Ariane-5 tối thứ bảy. Tàu vũ trụ đã triển khai các mảng năng lượng mặt trời và hiện đang trải qua quá trình kiểm tra ban đầu các hệ thống của mình để đảm bảo rằng mọi thứ đều hoạt động tốt. Động cơ ion của nó sẽ bắt đầu tăng tốc tàu vũ trụ về phía Mặt trăng vào ngày 4 tháng 10, nhưng nó sẽ là một chuyến đi dài - nó đã giành chiến thắng đến tháng 3 năm 2005.
SMART-1, tàu vũ trụ khoa học đầu tiên của Châu Âu được thiết kế để quay quanh Mặt trăng, đã hoàn thành phần đầu tiên của hành trình bằng cách đạt được quỹ đạo Trái đất ban đầu sau khi phóng hoàn hảo vào đêm 27/11.
SMART-1 của Cơ quan Vũ trụ Châu Âu là một trong ba trọng tải trên chuyến bay Ariane 162. Ariane-5 chung đã rời khỏi Trung tâm Vũ trụ Guiana, sân bay vũ trụ của Châu Âu tại Kourou, Guiana thuộc Pháp, vào giờ 2014 giờ địa phương (2314 giờ GMT) ngày 27 Tháng 9 (01:14 Thời gian mùa hè Trung Âu ngày 28 tháng 9).
42 phút sau khi phóng, cả ba vệ tinh đã được phóng thích thành công vào quỹ đạo chuyển địa tĩnh (742 x 36 016 km, nghiêng 7 độ so với Xích đạo). Trong khi hai vệ tinh còn lại là do di chuyển theo quỹ đạo địa tĩnh, thì 367 kg SMART-1 sẽ bắt đầu hành trình dài hơn tới mục tiêu cách xa gấp mười lần so với quỹ đạo địa tĩnh: Mặt trăng.
Sau đó, Châu Âu có thể tự hào, Tổng Giám đốc ESA Jean-Jacques Dordain cho biết, sau khi chứng kiến sự ra mắt từ trung tâm điều hành không gian ESA ES ESOC ở Darmstadt, Đức, chúng tôi đã đặt lại khóa học cho Mặt trăng. Và đây mới chỉ là khởi đầu: chúng tôi đang chuẩn bị tiếp cận nhiều hơn nữa.
Tàu vũ trụ đã triển khai các mảng năng lượng mặt trời và hiện đang được kiểm tra ban đầu các hệ thống của mình dưới sự kiểm soát của ESA / ESOC. Việc thanh toán này sẽ tiếp tục cho đến ngày 4 tháng 10 và sẽ bao gồm cả việc khai thác động cơ ion sáng tạo SMART-1 ĐẦU.
Bằng cách lái ion lên Mặt trăng
Khoa học và công nghệ đi đôi với nhau trong sứ mệnh thú vị này đến Mặt trăng. Trái đất và Mặt trăng có hơn 4 nghìn triệu năm lịch sử được chia sẻ, vì vậy, biết Mặt trăng tốt hơn sẽ giúp các nhà khoa học ở châu Âu và trên toàn thế giới hiểu rõ hơn về hành tinh của chúng ta và sẽ cho họ những gợi ý mới có giá trị về cách bảo vệ tốt hơn ESA nói Giám đốc khoa học David Southwood, sau sự ra mắt từ Kourou.
Là nhiệm vụ đầu tiên trong loạt nhiệm vụ nhỏ cho nghiên cứu tiên tiến về công nghệ, SMART-1 chủ yếu được thiết kế để trình diễn các công nghệ tiên tiến và chủ chốt cho các sứ mệnh khoa học vũ trụ sâu trong tương lai.
Công nghệ đầu tiên được trình diễn trên SMART-1 sẽ là Động cơ đẩy chính điện mặt trời (SEPP), một hệ thống đẩy nhẹ và hiệu quả cao, lý tưởng cho các nhiệm vụ không gian sâu trong thời gian dài trong và ngoài hệ mặt trời của chúng ta. Hệ thống đẩy SMART-1, bao gồm một động cơ ion duy nhất được cung cấp năng lượng bởi 82 kg khí xenon và năng lượng mặt trời tinh khiết. Máy đẩy plasma này dựa vào hiệu ứng Hall Hall có thể tăng tốc các ion xenon để tăng tốc lên tới 16.000 km / giờ. Nó có thể cung cấp lực đẩy 70 mN với một xung lực cụ thể (tỷ lệ giữa mức tiêu thụ lực đẩy và nhiên liệu đẩy) tốt hơn 5 đến 10 lần so với máy đẩy hóa chất truyền thống và trong thời gian dài hơn nhiều (vài tháng hoặc thậm chí nhiều năm, so với thời gian hoạt động vài phút điển hình của động cơ hóa học truyền thống).
Động cơ ion dự kiến sẽ đi vào hoạt động vào ngày 30 tháng 9. Lúc đầu, nó sẽ bắn gần như liên tục chỉ dừng lại khi tàu vũ trụ ở trong bóng tối của Trái đất để tăng tốc đầu dò (ở khoảng 0,2 mm / s2) và nâng độ cao của perigee (điểm thấp nhất của quỹ đạo của nó) từ 750 lên 20 000 km. Cuộc diễn tập này sẽ mất khoảng 80 ngày để hoàn thành và sẽ đặt tàu vũ trụ an toàn phía trên các vành đai bức xạ bao quanh Trái đất.
Chuyến bay 162 đã sẵn sàng để khởi động
Việc vận hành sẽ được hoàn thành trong vòng 2 tuần, sau đó trung tâm điều khiển ESA tại ESOC sẽ liên lạc với tàu vũ trụ trong hai khoảng thời gian 8 giờ mỗi tuần.
Khi ở khoảng cách an toàn với Trái đất, SMART-1 sẽ bắn bộ đẩy của nó trong khoảng thời gian vài ngày để tăng dần đỉnh của nó (độ cao tối đa của quỹ đạo của nó) lên quỹ đạo của Mặt trăng. Ở cách Trái đất 200 000 km, nó sẽ bắt đầu nhận được những cú giật đáng kể từ Mặt trăng khi nó đi ngang qua. Sau đó, nó sẽ thực hiện ba thao tác hỗ trợ trọng lực khi bay trên Mặt trăng vào cuối tháng 12 năm 2004, cuối tháng 1 và tháng 2 năm 2005. Cuối cùng, SMART-1 sẽ bị bắt giữ và đi vào quỹ đạo hình elip gần cực vào tháng 3 năm 2005. SMART- 1 sau đó sẽ sử dụng bộ đẩy của nó để giảm độ cao và độ lệch tâm của quỹ đạo này.
Trong giai đoạn chuyển giao kéo dài 18 tháng này, hiệu suất của động cơ đẩy điện mặt trời và các tương tác của nó với tàu vũ trụ và môi trường của nó, sẽ được giám sát chặt chẽ bởi Thí nghiệm Tiềm năng Điện tử, Điện tử & Bụi (SPEDE) và Gói Chẩn đoán Động lực Điện (EPDP) ) để phát hiện các tác dụng phụ hoặc tương tác có thể xảy ra với các hiện tượng điện và từ tự nhiên trong không gian gần đó.
Một công nghệ đầy hứa hẹn, Động cơ đẩy năng lượng mặt trời có thể được áp dụng cho nhiều nhiệm vụ liên hành tinh trong Hệ mặt trời, giúp giảm kích thước và chi phí cho các hệ thống đẩy trong khi tăng tính linh hoạt cơ động và khối lượng có sẵn cho thiết bị khoa học.
Ngoài Động cơ chính Solar Solar, SMART-1 sẽ trình diễn một loạt các công nghệ mới như gói pin mô-đun Li-Ion; truyền thông không gian sâu tốc độ cao dữ liệu cao thế hệ mới trong các băng tần X và Ka với Thử nghiệm từ xa băng tần X / Ka và thử nghiệm Telecommand (KaTE); một kỹ thuật máy tính cho phép tàu vũ trụ xác định vị trí của chúng một cách tự động trong không gian, đây là bước đầu tiên để điều hướng tàu vũ trụ tự trị hoàn toàn.
Đào bới bí mật còn lại
Vào tháng 4 năm 2005, SMART-1 sẽ bắt đầu giai đoạn thứ hai của nhiệm vụ, do kéo dài ít nhất sáu tháng và dành riêng cho việc nghiên cứu Mặt trăng từ quỹ đạo gần cực. Trong hơn 40 năm, Mặt trăng đã được thăm dò bởi các tàu thăm dò không gian tự động và chín chuyến thám hiểm có người lái, sáu trong số đó đã hạ cánh trên bề mặt của nó. Tuy nhiên, vẫn còn nhiều điều phải tìm hiểu về người hàng xóm gần nhất của chúng tôi và tải trọng SMART-1 sẽ tiến hành quan sát chưa từng được thực hiện trước đây một cách chi tiết như vậy.
Máy ảnh CCD thu nhỏ của thí nghiệm siêu nhỏ / Mặt trăng siêu nhỏ (AMIE) sẽ cung cấp hình ảnh có độ phân giải cao và độ nhạy cao của bề mặt, ngay cả ở các vùng cực sáng. Máy quang phổ hồng ngoại SIR rất nhỏ gọn sẽ ánh xạ các vật liệu mặt trăng và tìm kiếm nước và băng carbon dioxide trong các miệng hố bị che khuất vĩnh viễn. Máy quang phổ kế tia X hình ảnh nhỏ gọn (D-CIXS) sẽ cung cấp bản đồ hóa học toàn cầu đầu tiên của Mặt trăng và Máy theo dõi năng lượng mặt trời tia X (XSM) sẽ thực hiện các quan sát quang phổ của Mặt trời và cung cấp dữ liệu hiệu chuẩn cho D-CIXS để bù lại cho sự biến đổi năng lượng mặt trời.
Thí nghiệm SPEDE được sử dụng để theo dõi các tương tác Lực đẩy Chính của Năng lượng Mặt trời với môi trường cũng sẽ nghiên cứu cách gió mặt trời ảnh hưởng đến Mặt trăng.
Dữ liệu tổng thể được thu thập bởi SMART-1 sẽ cung cấp đầu vào mới cho các nghiên cứu về sự tiến hóa của Mặt trăng, thành phần hóa học và các quá trình địa vật lý của nó, và cho cả địa cầu học nói chung.
Mở đường cho tàu thăm dò không gian trong tương lai
Ngoài khoa học mặt trăng có giá trị, tải trọng SMART-1 sẽ được tham gia vào các cuộc trình diễn công nghệ của nhiệm vụ để chuẩn bị cho các nhiệm vụ không gian sâu thế hệ tương lai.
Chẳng hạn, máy ảnh AMIE sẽ được sử dụng để xác thực thuật toán Điều hướng tự động trên bo mạch (OBAN), tương quan dữ liệu từ các cảm biến và trình theo dõi sao để cung cấp dữ liệu điều hướng. Nó cũng sẽ tham gia vào một thí nghiệm liên kết liên lạc bằng laser với trạm mặt đất quang ESA tại Đài quan sát Teide ở Tenerife, Quần đảo Canary, cố gắng phát hiện một chùm tia laser từ mặt đất tới.
Sử dụng cả phần cứng AMIE và KaTE, thí nghiệm Hệ thống điều tra khoa học vô tuyến (RSIS) sẽ chứng minh một cách mới để đo nội thất của các hành tinh và mặt trăng của chúng bằng cách phát hiện chuyển động nghiêng nổi tiếng của Mặt trăng. Công nghệ này có thể được sử dụng sau này bởi các nhiệm vụ hành tinh ESA.
SMART-1 được phát triển cho ESA bởi Tập đoàn Vũ trụ Thụy Điển, với tư cách là nhà thầu chính, với sự đóng góp của gần 30 nhà thầu từ 11 quốc gia châu Âu và Hoa Kỳ. Mặc dù có kích thước nhỏ, tàu vũ trụ mang theo 19 kg trọng tải khoa học bao gồm các thí nghiệm do các nhà điều tra chính của Phần Lan, Đức, Ý, Thụy Sĩ và Vương quốc Anh dẫn đầu.
Mặc dù ngân sách khá nhỏ và lịch trình phát triển ngắn, SMART-1 có tiềm năng to lớn cho các sứ mệnh trong tương lai và là một minh họa rõ ràng cho tham vọng của châu Âu trong việc khám phá hệ mặt trời, cũng được nhấn mạnh bởi sự ra mắt của Mars Express, đã hoàn thành trong tháng 6 một nửa trên hành trình tới Sao Hỏa và sự ra mắt của Rosetta, dự kiến vào tháng 2 năm 2004, để thăm sao chổi Churyumov-Gerasimenko.
Nguồn gốc: ESA News Release
