Pärast 16-kuulist edukat vaatlust annab ESA SMART-1 oma viimase panuse kuuteadustesse. Oma viimastel orbiitidel lendab kosmoseaparaat nii madalale, et see võib eelmisel läbimisel mäkke sattuda, pakkudes erinevatele maapealsetele teleskoopidele paremat vaadet. Lõpliku kraatri eeldatav laius on 3–10 meetrit (10–33 jalga) ja sügavus 1 meeter (3 jalga).
Pärast peaaegu kuusteist kuud kestnud kuuteaduslikke uuringuid lõpetab SMART-1, edukas esimene Kuule jõudva Euroopa kosmoseaparaadi kosmoselaev.
SMART-1 käivitati 27. septembril 2003 ja see jõudis Kuule 2004. aasta novembris pärast pikka spiraali ümber Maa. Selles faasis katsetas kosmoseaparaat esimest korda kosmoses mitmeid arenenud tehnoloogiaid.
Nende hulka kuulus ioonmootori esmakordne kasutamine (päikeseelektriline jõuseade) planeetidevahelisteks sõitudeks koos raskusjõu abikätetega.
SMART-1 testis ka tulevasi kosmoselaevade süvakosmose kommunikatsiooni tehnikaid, autonoomse kosmoselaevade navigeerimise tehnikaid ja miniatuursed teadusinstrumendid, mida kasutati esimest korda Kuu ümber.
Algselt kuue kuu ümber Kuu ümber opereerimiseks kavandatud SMART-1 sai hiljem missiooni pikendada veel ühe aasta võrra, nüüd on see juba lõpule jõudmas. Kosmoseaparaat tabab Kuu pinda läbi väikese löögi, mis on praegu oodata 3. septembriks 2006, kell 07:41 CEST (05:41 UT) või kell 02:37 CEST (00:37 UT), ebakindluse tõttu, mis on tingitud puudulikest teadmistest Kuu topograafiast. Löögi eeldatavad koordinaadid kell 5:41 UT on umbes 36,44º lõunalaiust ja 46,25º läänepikkust.
Manöövrid kuni löögini
Kui SMART-1 oleks jäänud oma Kuu orbiidi rajale, oleks ta tabanud Kuu 17. augustil 2006 loomulikult Kuu kaugemal küljel, mis pole Maalt nähtav.
Kahenädalane manööverdamiste seeria algas 19. juunil ja lõppes 2. juulil, võimaldades SMART-1-l oma orbiiti kohandada, et vältida kosmoselaeva ristumist Kuuga teaduse seisukohast ebasoodsal ajal ning saada kasulik väike missioon „pikendamine“.
SMART-1 trajektoori kohandamiseks võib 27. ja 28. juulil, 25. augustil ning 1. ja 2. septembril 2006 läbi viia veel väikeseid manöövreid.
Miks just 3. september?
3. septembri valik kuu mõju jaoks oli tingitud otsusest hankida orbiidilt täiendavaid kõrge eraldusvõimega kuu andmeid ja võimaldada maapealsetel teleskoopidel näha Maa mõju.
3. septembril 2006 asub SMART-1 oht, mis langeb kokku löögipunktiga, Kuu piirkonnas, mida nimetatakse tipptaseme järveks ja asub lõunapoolsetel laiuskraadidel. See piirkond on teaduslikust seisukohast väga huvitav. See on vulkaaniline tasandik, mida ümbritseb mägismaa, kuid mida iseloomustavad ka maapealsed mineraalide heterogeensused.
Kokkupõrke ajal on see ala pimedas Kuu külje lähedal, otse terminaatori lähedal - joon, mis eraldab Kuu päevakülje ööküljest. Piirkond on päikese otseste kiirte eest varju jäänud, kuid seda valgustab maapinnast tulev valgus - maapind. Kosmoseaparaadi orbiit viib selle üle piirkonna iga viie tunni järel, jõudes igal läbimisel kilomeetri võrra madalamale. Maalt on sel ajal nähtav Kuukvartal.
See geomeetria on ideaalne maapealse vaatluse võimaldamiseks. Tegelikult oleks täiskuu ajal heledus maapealseid vaatlejaid täielikult varjanud ja ka noorkuu ajal oleks see olnud keeruline, sest noorkuu on nähtav vaid mõni sekund pärast päikeseloojangut. Lisaks soodustab pimedal ajal löök põrkevälgu tuvastamist.
Maapealsed teleskoobid proovivad jälgida ka kokkupõrkel eraldunud tolmu, lootes saada kosmoselaeva kaevatud pinnalt füüsilisi ja mineraloogilisi andmeid.
Eeldatav löögiaeg (kell 07:41 CEST) on hea suurte teleskoopide jaoks Lõuna- ja Loode-Ameerikas ning Hawaiil ja võib-olla ka Austraalias. Kuid kui SMART-1 tabab oma eelmisel käigul mäkke, umbes 3. septembril kell 02:37 CEST, siis saab seda jälgida Kanaari saartelt ja Lõuna-Ameerikast. Kui SMART-1 tabab 2. septembril kell 21:33 CEST möödasõidumäele, siis on see eelis Mandri-Euroopas ja Aafrikas.
Kuu gravitatsiooni poolt lõksus
Kui kosmoselaev tiirleb Kuu ümber, nagu SMART-1 teeb, on see määratud gravitatsiooniseadusega. Päikesest, maast pärit puksiirid ja ebaühtlused Kuus endas häirivad kõik selle orbiiti. Varem või hiljem mõjutab iga Kuu orbiiter Kuu pinda, kui tal pole veel väga suuri kütusekoguseid, et seda taas turgutada ja Kuu gravitatsioonist pääseda.
Kuu gravitatsioonist eemaldumine ja sügavasse kosmosesse minek tähendaks teadusprogrammi SMART-1 täielikku tühistamist. Tegelikult, kui SMART-1 oli Kuu ümber oma orbiidil, oli orbiidi hoogustamiseks, kuid mitte põgenemiseks, jäänud piisavalt raketikütust, nii et kosmoselaev oli tõeline Kuu "vang".
SMART-1 on algselt kavandatud 6-kuulise teadusmissiooni ajal oodatust kauem üle elanud. Selle eksperimentaalne ioonmootor, mida toitis Päike, oli väga tõhus. Selleks ajaks, kui SMART-1 oli asunud oma orbiidile Kuu ümbruses 2005. aasta märtsis, oli raketti laskmise ajal saadaolevast 84 kilogrammist jäänud vaid 7 kilogrammi raketikütust (villitud ksenoongaasi).
ESA insenerid kasutasid kogu järelejäänud ksenooni varajase lennuõnnetuse vältimiseks 2005. aasta septembris pärast manöövreid orbiidi taaselustamiseks. Selle tulemusel sai SMART-1 oma kosmose orbiidil täiendava kasutusaasta, mis on Euroopa kosmoseteadlaste ja -inseneride suureks kasuks.
Ksenoonkütuse hulgast kasutas SMART-1 oma hüdrasiini tõukejõuga viimase suurema manöövri läbiviimiseks 2006. aasta juuni lõpus, et pikendada missiooni kestust ja võita veel kolm nädalat kestnud operatsioone.
Kas Kuule on mingit kahju?
Ligi 50 aastat tagasi, 1959. aastal, oli Vene kosmoselaev Luna-2 esimene inimese loodud objekt Kuule. Pärast seda on paljud teised teinud seda ilma märgatava kahju tekitamata ning SMART-1 löök on pehmem kui kõigi seni loodud inimese loodud löökkatsekehade oma.
Kuu pinnale jõudes liigub SMART-1 kiirusega 2 kilomeetrit sekundis. See on palju aeglasem kui looduslik meteoroid - näiteks Leonid meteoroidid saabuvad Kuule kiirusega 70 kilomeetrit sekundis. SMART-1 läheb sisse helendava nurga all - nagu suusahüppaja. SMART-1 võib tabada järsku künka kiirusega 7000 kilomeetrit tunnis, kuid on tõenäolisem, et see libiseb alla Kuu pinna tasase osa, kukkudes edasiliikumise viimasel kilomeetril 15 meetrit. Kokkupõrkel on selle vertikaalne kiirus vaid 70 kilomeetrit tunnis, mis on vähem, kui mõned suusahüppajad saavutavad.
Võimalik, et SMART-1 libiseb pärast kokkupõrget lühikese vahemaa tagant, viskades tolmu ette ja pritsides tolmu mõlemalt küljelt nagu liblika tiivad. SMART-1 tehtud kraater on 3–10 meetrit lai ja võib-olla meetri sügav. Kuul on juba 100 000 kraatrit, mille laius on üle nelja kilomeetri, ja iga päev muudavad mitu väikest meteoroidi kraatrit sama suureks kui SMART-1.
Iga SMART-1 ja selle varustuses olev keemiline element eksisteerib Kuul looduslikult. Näiteks on alumiinium ja raud väga levinud. Vesinikku, süsinikku ja lämmastikku on Kuul palju vähem, kuid nad jõuavad pinnale looduslikult päikesetuule ja paljude elemente sisaldavate jäiste komeetiliste fragmentide mõju tõttu. Sellest vaatenurgast võib mõelda SMART-1 kui kunstlikku komeeti. Lisaks sellele põleb SMART-1 tõukejõu sisse jäänud väike hüdrasiin löögi korral kohe.
Viimased tähelepanekud
Tiheda kuunähenemise ajal on AMIE-kaameral SMART-1 pardal mõnel alal kaldus vaade, mida oleme varem vaadanud ainult vertikaalselt, pakkudes pinnale omamoodi 3-mõõtmelist vaadet. Kuna löök ilmneb Kuu pimedas piirkonnas, pole lõpliku laskumise ajal loota nähtava valgusega väga oodata.
Viimase orbiidi ajal on teistel pardal olevatel seadmetel, sealhulgas D-CIXS-röntgenteleskoobil ja SIR-infrapunaspektromeetril, üksikasjalikud vaated mõnedest Kuu piirkondadest väga madalatel kõrgustel.
Võimsad maapealsed teleskoobid võivad löögist näha nõrka välku, millele järgneb löögist üles visatud tolmupilv, mis võib-olla 5 kilomeetrit lai. Tolm varjab 5–10 minutit Kuu pinnaosa vaadet. Pilve käitumine annab väärtuslikku teavet löögisündmuste kohta üldiselt, samal ajal kui tolmust tuleva valguse analüüs teleskoopides sisalduvate spektrograafidega võib tuvastada löögi poolt üles kaevatud materjale just Kuu pinna alt.
Vaatlused tuginevad nõrgale maapinna särale - välja arvatud juhul, kui mõni tolmupilv visatakse üle 20 kilomeetri kõrgemale Kuu pinnale. Sel juhul süttib see otse päikesevalguse käes ja paistab mõne minuti jooksul palju heledam. Amatöör-astronoomid suudavad oma binokli ja väikeste teleskoopidega märgata päikselist tolmupilve.
Algne allikas: ESA pressiteade
