حقوق الصورة: Arianespace
انطلقت أول مهمة أوروبية إلى القمر ، SMART-1 ، بنجاح على متن صاروخ Ariane-5 مساء السبت. نشرت المركبة الفضائية صفائفها الشمسية ، وتخضع حاليًا لعملية فحص أولية لأنظمتها للتأكد من أن كل شيء يعمل بشكل صحيح. سيبدأ محركها الأيوني في تسريع المركبة الفضائية نحو القمر يوم 4 أكتوبر ، لكنها ستكون رحلة طويلة - لن تصل حتى مارس 2005.
SMART-1 ، أول مركبة فضائية علمية في أوروبا مصممة لتدور القمر ، أكملت الجزء الأول من رحلتها من خلال تحقيق مدارها الأرضي الأولي بعد إطلاق لا تشوبه شائبة خلال ليلة 27/28 سبتمبر.
كانت وكالة SMART-1 التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية واحدة من ثلاث حمولات على متن رحلة Ariane 162. تم نقل Ariane-5 العام من مركز غيانا الفضائي ، ميناء الفضاء الأوروبي في كورو ، غيانا الفرنسية ، في عام 2014 بالتوقيت المحلي (2314 ساعة بتوقيت جرينتش) في 27 سبتمبر (01:14 التوقيت الصيفي لأوروبا الوسطى في 28 سبتمبر).
بعد 42 دقيقة من الإطلاق ، تم إطلاق جميع الأقمار الصناعية الثلاثة بنجاح في مدار نقل ثابت بالنسبة للأرض (742 × 36 016 كم ، مائل عند 7 درجات إلى خط الاستواء). في حين أن الساتلين الآخرين من المقرر أن يناوران نحو المدار الثابت بالنسبة للأرض ، فإن SMART-1 الذي يبلغ وزنه 367 كيلوجرامًا سيبدأ رحلة أطول إلى هدف أبعد بعشر مرات من المدار الثابت بالنسبة للأرض: القمر.
قال جان جاك دوردان ، المدير العام لوكالة الفضاء الأوروبية (إيسا): "يمكن أن تكون أوروبا فخورة" ، بعد أن شهدنا الإطلاق من مركز عمليات الفضاء التابع لوكالة الفضاء الأوروبية في دارمشتات بألمانيا ، لقد وضعنا مسارًا للقمر مرة أخرى. وهذه ليست سوى البداية: نحن نستعد للوصول إلى أبعد من ذلك بكثير ".
نشرت المركبة الفضائية صفائفها الشمسية ، وهي تخضع حاليًا لعملية فحص مبدئي لأنظمتها تحت السيطرة من ESA / ESOC. سيستمر هذا الخروج حتى 4 أكتوبر وسيتضمن التشغيل الأولي لمحرك الأيونات المبتكر SMART-1.
عن طريق محرك أيون إلى القمر
تسير العلوم والتكنولوجيا جنبًا إلى جنب في هذه المهمة المثيرة إلى القمر. وقالت وكالة الفضاء الأوروبية إن الأرض والقمر لديهما أكثر من 4 آلاف مليون سنة من التاريخ المشترك ، لذا فإن معرفة القمر بشكل أفضل سيساعد العلماء في أوروبا وجميع أنحاء العالم على فهم كوكبنا بشكل أفضل وسيقدم لهم تلميحات جديدة قيمة حول كيفية حمايته بشكل أفضل. مدير العلوم ديفيد ساوثوود ، بعد الإطلاق من كورو.
باعتبارها المهمة الأولى في السلسلة الجديدة من المهمات الصغيرة للبحث المتقدم في التكنولوجيا ، تم تصميم SMART-1 بشكل أساسي لإظهار التقنيات المبتكرة والرئيسية لبعثات علوم الفضاء البعيد المستقبلية.
ستكون أول تقنية يتم عرضها في SMART-1 هي الدفع الكهربائي الأساسي بالطاقة الشمسية (SEPP) ، وهو نظام دفع عالي الكفاءة وخفيف الوزن ومثالي لمهام الفضاء العميق الطويلة في نظامنا الشمسي وخارجه. يتكون نظام الدفع SMART-1 من محرك أيون واحد يعمل ب 82 كجم من غاز الزينون والطاقة الشمسية النقية. يعتمد جهاز دفع البلازما هذا على "تأثير هول" لتسريع أيونات الزينون لتسريع ما يصل إلى 16000 كم / ساعة. وهي قادرة على تقديم 70 مليون طن من الدفع بدفعة محددة (النسبة بين الدفع واستهلاك الوقود) أفضل 5 إلى 10 مرات من الدفعات الكيميائية التقليدية ولمدد أطول بكثير (أشهر أو حتى سنوات ، مقارنة بأوقات تشغيل الدقائق القليلة نموذجية للمحركات الكيميائية التقليدية).
من المقرر أن يبدأ تشغيل المحرك الأيوني في 30 سبتمبر. في البداية ، ستطلق النار بشكل مستمر تقريبًا "تتوقف فقط عندما تكون المركبة الفضائية في ظل الأرض" لتسريع المسبار (حوالي 0.2 مم / ثانية 2) ورفع ارتفاع الحضيض (أدنى نقطة في مدارها) من 750 إلى 20000 كم. ستستغرق هذه المناورة حوالي 80 يومًا لإكمالها وستضع المركبة الفضائية بأمان فوق أحزمة الإشعاع التي تحيط بالأرض.
الرحلة 162 جاهزة للانطلاق
سيتم الانتهاء من التشغيل في غضون أسبوعين ، وبعد ذلك سيتصل مركز التحكم التابع لوكالة الفضاء الأوروبية في ESOC بالمركبة الفضائية لمدة فترتين مدتهما 8 ساعات كل أسبوع.
بمجرد الوصول إلى مسافة آمنة من الأرض ، سيطلق SMART-1 قاذفه لفترات عدة أيام لرفع الأوج بشكل تدريجي (أقصى ارتفاع لمداره) إلى مدار القمر. على بعد 200 ألف كيلومتر من الأرض ، ستبدأ في استقبال القاطرات الكبيرة من القمر أثناء مروره. ستقوم بعد ذلك بإجراء ثلاث مناورات بمساعدة الجاذبية أثناء الطيران بجانب القمر في أواخر ديسمبر 2004 وأواخر يناير وفبراير 2005. وفي نهاية المطاف ، سيتم "التقاط" SMART-1 ويدخل في مدار قمري بيضاوي شبه قطبي في مارس 2005. SMART- سيستخدم 1 بعد ذلك قوة الدفع لتقليل ارتفاع وانحراف هذا المدار.
خلال مرحلة النقل التي تبلغ مدتها 18 شهرًا ، سيتم مراقبة أداء الدفع الأساسي للكهرباء الشمسية وتفاعلاتها مع المركبة الفضائية وبيئتها عن كثب من خلال تجربة المركبات الفضائية المحتملة والإلكترون والغبار (SPEDE) وحزمة تشخيص الدفع الكهربائي (EPDP) ) لاكتشاف الآثار الجانبية أو التفاعلات المحتملة مع الظواهر الكهربائية والمغناطيسية الطبيعية في الفضاء القريب.
تقنية واعدة ، يمكن تطبيق الدفع الأولي الكهربائي الشمسي على العديد من المهام بين الكواكب في النظام الشمسي ، مما يقلل من حجم وتكلفة أنظمة الدفع مع زيادة مرونة المناورة والكتلة المتاحة للأجهزة العلمية.
بالإضافة إلى الدفع الأساسي للكهرباء الشمسية ، سيعرض SMART-1 مجموعة واسعة من التقنيات الجديدة مثل حزمة بطاريات Li-Ion المعيارية ؛ الجيل الجديد من الاتصالات في الفضاء السحيق ذات معدل البيانات المرتفع في نطاقي X و Ka مع تجربة X / Ka-telemetry and Telecommand Experiment (KaTE) ؛ تقنية حاسوبية تمكن المركبات الفضائية من تحديد موقعها بشكل مستقل في الفضاء ، وهي الخطوة الأولى نحو الملاحة الذاتية للمركبات الفضائية بشكل كامل.
البحث عن أسرار القمر المتبقية
في أبريل 2005 ، ستبدأ SMART-1 المرحلة الثانية من مهمتها ، والتي من المقرر أن تستمر ستة أشهر على الأقل ومخصصة لدراسة القمر من مدار قطبي قريب. لأكثر من 40 عامًا ، تم زيارة القمر بواسطة مسابر فضائية آلية وتسع بعثات مأهولة ، ستة منها هبطت على سطحه. ومع ذلك ، لا يزال هناك الكثير الذي يمكن تعلمه عن أقرب جيران لنا ، وستقوم حمولة SMART-1 بإجراء ملاحظات لم يتم إجراؤها من قبل بهذه التفاصيل.
ستوفر كاميرا CCD المصغرة لتجربة التصوير الدقيق المتقدمة / القمر (AMIE) صورًا عالية الدقة وحساسية عالية للسطح ، حتى في المناطق القطبية الضعيفة. سيقوم مطياف الأشعة تحت الحمراء SIR المضغوط للغاية بتحديد خريطة المواد القمرية والبحث عن الماء وثاني أكسيد الكربون في فوهات مظللة بشكل دائم. سيوفر مطياف الأشعة السينية للتصوير المضغوط العرضي (D-CIXS) أول خريطة كيميائية عالمية للقمر وسيجري جهاز المراقبة الشمسية بالأشعة السينية (XSM) رصدات طيفية للشمس ويوفر بيانات المعايرة إلى D-CIXS للتعويض لتقلبات الطاقة الشمسية.
تجربة SPEDE المستخدمة لرصد تفاعلات الدفع الكهربائي الأساسي للطاقة الشمسية مع البيئة ستدرس أيضًا كيف تؤثر الرياح الشمسية على القمر.
ستوفر البيانات الإجمالية التي تم جمعها بواسطة SMART-1 مدخلات جديدة لدراسات تطور القمر وتكوينه الكيميائي وعملياته الجيوفيزيائية ، وكذلك لعلم الكونيات المقارن بشكل عام.
يمهد الطريق لمسابير الفضاء المستقبلية
بالإضافة إلى علوم القمر القيّمة ، ستشارك حمولة SMART-1 في العروض التقنية للبعثة للتحضير للجيل القادم من مهمات الفضاء البعيد.
على سبيل المثال ، سيتم استخدام كاميرا AMIE للتحقق من صحة خوارزمية التنقل الذاتي على متن الطائرة (OBAN) ، والتي تربط البيانات من أجهزة الاستشعار وأجهزة تتبع النجوم لتوفير بيانات التنقل. كما ستشارك في تجربة ربط اتصالات بالليزر مع محطة أرضية بصرية تابعة لوكالة الفضاء الأوروبية في مرصد تيد في تينيريفي ، جزر الكناري ، في محاولة لاكتشاف شعاع ليزر وارد من الأرض.
باستخدام كل من أجهزة AMIE و KaTE ، ستوضح تجربة نظام البحث العلمي الراديوي (RSIS) طريقة جديدة لقياس التصميمات الداخلية للكواكب وأقمارها من خلال الكشف عن حركة الإمالة المعروفة للقمر. يمكن استخدام هذه التقنية لاحقًا من قبل البعثات الكوكبية لوكالة الفضاء الأوروبية.
تم تطوير SMART-1 لوكالة الفضاء الأوروبية من قبل شركة الفضاء السويدية ، كمقاول رئيسي ، بمساهمات من ما يقرب من 30 مقاولًا من 11 دولة أوروبية والولايات المتحدة. على الرغم من صغر حجمها ، فإن المركبة الفضائية تحمل حمولة علمية تبلغ 19 كجم تتكون من تجارب يقودها باحثون رئيسيون من فنلندا وألمانيا وإيطاليا وسويسرا والمملكة المتحدة.
على الرغم من ميزانيتها الصغيرة نسبيًا وجدولها الزمني القصير للتطوير ، فإن SMART-1 يحمل إمكانات هائلة للبعثات المستقبلية وهو مثال واضح على طموحات أوروبا في استكشاف النظام الشمسي ، كما تم تسليط الضوء عليه أيضًا في شهر يونيو من إطلاق Mars Express ، والذي اكتمل الآن على مدار النصف في رحلتها إلى المريخ ، وإطلاق روزيتا ، في فبراير 2004 ، لزيارة المذنب تشوريوموف-جيراسيمنكو.
المصدر الأصلي: بيان صحفي لوكالة الفضاء الأوروبية
