SMART-1 - průběh letu
Zpět na hlavní článek
Část 2 - Rok 2004
Předchozí průběh letu
2004-01-06 pokračoval
SMART-1 v perfektním letu již na 176. obletu
kolem Země. Byl splněn první hlavní úkol mise - sonda se dostala nad
úroveň radiačních pásů a to i v nejnižším bodě dráhy. Mezi
2003-12-23 a 2004-01-02
ustavila nový rekord v nepřetržité činnosti iontového pohonu
v délce 240 h. Tato doba zůstane po nějakou dobu nepřekonaná,
protože je připravena nová strategie urychlování, která již nepočítá
s nepřetržitým hořením motoru. Cílem je dosažení optimálních
parametrů dráhy během březnových průletů stínem Země. K urychlování
bude docházet především v okolí pereigea.
Celková doba činnosti motoru dosáhla více než 1500 h a spotřebovalo
se 24 kg pracovní látky. Přírůstek rychlosti činí 1070 m/s
(tj. asi 3850 km/h). Výkon motoru kolísá mezi 101.1 a 101.5%
nominální hodnoty. Degradace slunečních baterií ustala a jejich výkon se
od listopadu 2003 prakticky nemění. Ostatní systémy sondy pracují velmi
dobře.
Svůj 187. oběh kolem Země absolvovala sonda 2004-01-15.
Nacházela se v dobrém stavu a systémy pracovaly normálně. Jako příprava
na období opakovaných průletu zemským stínem v březnu, kdy se požaduje,
aby zůstavaly sluneční baterie neosvícené po minimálně možnou dobu, se
v minulých dnech již pouze optimalizovala výška apogea. Iontový motor
se proto zapínal jen krátkodobě kolem bodu dráhy ležícího nejblíže Zemi.
Takto se má manévrovat až do konce ledna, pak se celé tři týdny nebude
motor zapínat vůbec. Místo toho se bude uvádět do provozu vědecká aparatura.
Chystá se pozorování objektů hvězdné oblohy různými přístroji.
V uplynulých dnech se uskutečnila ve středisku ESOC oponentura průběhu
první fáze letu, která byla ukončena po dosažení stabilní dráhy nad hranicí
radiačních pásů. Byla potvrzena správná funkce subsystémů sondy. Některé
z nich ale ještě nebylo možno ověřit v praxi. Jedná se o ty,
které se zapínají v havarijních situacích a jiné, které ještě nebyly
zapotřebí. Přetrvávají potíže s hvězdným čidlem, automatickým zážehem
motoru po neplánovaném výpadku a s občasnými závadami kódování
telemetrie. Na jejich odstranění se stále pracuje.
V další zprávě o průběhu letu z 2004-01-21
ESA uvádí, že let pokračuje úspěšně již na 194. oběhu kolem Země.
Iontový motor pracuje nadále přerušovaně a pouze dolaďuje parametry
oběžné dráhy. Celková doba činnosti dosáhla již více než 1600 h,
spotřebovalo se přitom 25.7 kg xenonu a přírůstek rychlosti činí
asi 1150 m/s (4140 km/h).
Na schůzi vědeckého a technologického týmu (STWT20)
2004-01-15 v ESOC byl vyhodnocen stav
oživování přístrojů a projednán plán dalších aktivit. Tým řízení letu se
skupinou letové dynamiky představil plán další strategie urychlování sondy.
Na workshopu v ESOC 2004-01-20 byla ohodnocena
první fáze činnosti souboru diagnostických přístrojů EPDP a SPEDE. Bylo
přislíbeno předvedení prvního snímku pořízeného kamerou AMIE
z 2004-01-18, na němž má být srpek Měsíce.
Obrázek má být zveřejněn v některém dalších reportů.
2004-02-04 se pohybovala sonda již na
207. oběhu kolem Země. Stav systémů zůstával nadále dobrý a fungovaly
podle očekávání. V minulém období byl iontový motor zapínán pouze
kolem perigea. Tím se upravily parametry dráhy tak, aby se maximálně zkrátilo
období v březnu, kdy bude sonda prolétat zemským stínem. Tento způsob
urychlování způsobil, že se výrazně zvýšila výška apogea. Celková doba
činnosti motoru dosáhla více než 1705 h a spotřeboval 27.1 kg
xenonu. Po čtyřech měsících provozu byl motor 2004-01-30
vypojen a mimo provoz zůstane asi tři týdny. V tomto období budou
postupně zapojeny a vyzkoušeny vědecké přístroje.
Jedinou závadou, kterou se nepodařilo zcela zvládnout je pokračující
přehřívání sledovače hvězd. Senzor detekuje mnohem více hvězd, než je
schopen vyhodnotit. Počítač je přetížen a vypadává synchronizace
s palubním časem. Oprava programu, který má znovu nastartovat motor
v případě nečekaného výpadku je připravena a bude nahrána jekmile se
obnoví práce motoru.
Kamera AMIE pořídila 2004-01-29 mezi 20:00
a 21:19 UT snímek první čtvrti Měsíce přes různé filtry. Disk Měsíce
je sice malý, nutno však vzít v úvahu, že byl získán ze vzdálenosti
300000 km. Obrázek je důkazem, že kamera přečkala pobyt v pásech
zvýšené radiace bez znatelného snížení výkonnosti. Rovněž to dokazuje, že
sonda je schopna se velice přesně zaměřit v prostoru. Téhož dne kolem
půlnoci byl proveden úspěšný test přenosu dat v pásmu X (experiment
KaTE) na sledovací stanici poblíž Perthu (Austrálie).
2004-02-13 se nacházela sonda na 216. oběhu
kolem Země. Hlavní iontový motor zůstává nadále nevyužívaný a pokračuje
uvádění do provozu vědeckých přístrojů.
Kamera AMIE byla spuštěna 2004-01-18
v 02:00 UT, kdy ve výšce 60000 km nad Zemí pořídila čtyři
snímky Měsíce v poslední čtvrti bez použití barevných filtrů.
Obrázky měly potvrdit, že přístroj přečkal dlouhodobé účinky radiace a
osa zaměření přístroje se nezměnila. V dalších dnech byl Měsíc mimo
zorné pole a proto bylo 2004-01-23 nasnímkováno
hvězdné pole obsahující otevřenou hvězdokupu Plejády. Obrázek byl poznamenán
tepelným šumem způsobeným vyšší teplotou kamery během expozice, takže
některé slabší objekty nebylo možno identifikovat. Tuto okolnost lze při
dalším snímkování hvězdných objektů vzít do úvahy a učinit opatření,
aby ke znehodnocené snímků nedocházelo. 2004-01-29
byly pořízeny další snímky Měsíce, tentokrát za použití barevných filtrů.
Opět byla prokázána možnost přesného zaměření přístrojů sondy na cíl.
Rentgenové spektrometry D-CIXS a XSM
jsou velice citlivé na poškození protony. Protože se sonda stále ještě
nachází v blízkosti nebezpečných radiačních pásů, je nutné ke zkouškám
přistupovat opatrně a zprovoznění přístrojů se předpokládá až koncem února.
V rámci pokusných rádiových seancí experimentu KaTE se po úvodním
spojení v pásmu X uskutečnila 2004-02-06
a 2004-02-13 relace v pásmu Ka. Ke
spojení bylo použito stanice DSS13, kterou provozuje americká JPL.
Diagnostické přístroje EPEDE a SPEDE byly v provozu od startu mise.
V těchto dnech, když je mimo činnost motor sondy, je zamýšlena jejich
kalibrace. Kalibrace, vyžadující různé změny orientace sondy, byla
zahájena 2004-02-09 ale bohužel nebyla
dokončena, protože během manévrů došlo opět k přehřátí sledovače
hvězd a sonda přešla do bezpečnostního módu.
Infračervený spektrometr SIR byl poprvé odzkoušen 2004-02-05.
Bylo potvrzeno, že ani on neutrpěl pobytem v prostředí se zvýšenou
radiací. První měření bylo provedeno 2004-02-08.
Přístroj vykonal 18x scanování disku Měsíce, který se právě nacházel téměř
v úplňku. Byly ověřeny všechny módy činnosti spektrometru.
Ve výborném stavu a se všemi systémy pracujícími normálně se sonda nacházela
i na 233. oběhu 2004-03-04. Iontový
motor je od 2004-02-24 opět zapínán, i když
jenom kolem perigea na dobu asi 1.5 hodiny. Pro
SMART-1 nastává období opakovaných dlouhých
zatmění. Družice se bude po jistou dobu schovávat ve stínu Země, přičemž
zastíněné bude apogeum dráhy. K zatmění má dojít na dvaceti
obězích, počínaje 2004-03-01. Nejdelší z nich
sonda prožije 2004-03-13, kdy ve stínu zůstane
2 hodiny a 8 minut (Celková doba oběhu obnáší nyní asi 25 hodin).
Období tmy, kdy nemohou sluneční baterie produkovat energii, představuje
velkou zátěž na elektrický subsystém, a proto bude chování SMARTu bedlivě
sledováno.
Předchozí období bylo věnováno pokračujícímu zprovozňování vědecké aparatury.
Infračervený spektrometr SIR přestál bez problémů průlety radiačními pásy
a jako důkaz pořídil spektrum Měsíce.
Kamera AMIE byla zapojena do experimentu s laserovou komunikací.
Snímkovala světlo laserového paprsku vyslaného ze stanice v Tenerife
(Kanárské ostrovy, Španělsko). AMIE byla kalibrována pomocí snímkování
několika jasných hvězd 2004-02-15. Fotografovala
Vegu, Arcturus a hvězdu theta Crater přes všechny filtry.
Komunikační experiment KaTE se uskutečnil prostřednictvím stanice
DSS13 v Goldstone (USA). Směrem k družici byly vysílány signály
v pásmu X a zpět v pásmech X a Ka. Jednalo se o první
podobný experiment na evropském kosmickém aparátu a jeho výsledky jsou
perfektní.
U rentgenových spektrometrů D-CIXS a XSM
proběhla již po startu interní kalibrace, ale krytky chránící senzory
byly poprvé odklopeny až 2004-02-19. První
měření proběhlo u tradičního zkušebního objektu rentgenové astronomie,
Krabí mlhoviny. Radiační úroveň pozadí byla poměrně vysoká kvůli zvýšené
sluneční aktivitě. U detektoru XSM, který je určen ke sledování rentgenového
vyzařování Slunce, proběhlo automatické temperování. Přístroj je nyní schopen
monitorovat Slunce.
Přístroje EPDP a SPEDE, sledující práci motoru, byly rovněž podrobeny
kalibraci a jejich výsledky jsou uspokojující.
2004-03-22 měl SMART-1
za sebou již více než 250 oběhů kolem Země. 2004-03-21
se uskutečnil poslední průlet zemským stínem a pro sondu skončilo mnohadenní
období opakovaných zatmění. K nejdelšímu došlo
2004-03-13 a trvalo 2 h 15 min.
Systémy sondy, jejíž sluneční baterie byly vyřazeny z provozu,
prošly zatěžkávací zkouškou bez znatelných potíží. Všechny autonomní
palubní funkce určené k monitorování fáze zatmění pracovaly velice
přesně. Nyní může SMART-1 pokračovat v letu
k Měsíci. Iontový pohon je uváděn do provozu tak, aby zvyšoval apogeum.
Nová strategie předpokládá zážeh motoru na dobu 8 až 10 h kolem
perigea na každém oběhu. Bližší vysvětlení této fáze je přislíbeno pro
příští Status Report.
2004-04-07 se sonda nacházela na 264. oběhu
kolem Země a podle sdělení řídícího střediska se nacházela v dobré
kondici a všechny systémy pracovaly podle plánu. Po skončení období, kdy
prolétala zemským stínem, je hlavní iontový pohon zapínán kolem perigea,
přičemž doba funkce na jeden oběh, který nyní trvá skoro 31 hod,
obnáší asi 10.5 hod. Tato doba se bude postupně prodlužovat až na
14 hod během následujícího měsíce. Účelem je zvýšit maximálně apogeum,
tak aby se blížilo oběžné dráze Měsíce. Celková doba činnosti motoru
již dosáhla 1870 hod a spotřebovalo se kolem 30 kg xenonu.
Sonda byla urychlena o 1340 m/s.
Iontový motor pracuje nad očekávání dobře. Vykazuje dokonce lepší
charakteristiky než při pozemských zkouškách ve vakuové komoře. Především
výkon kolísá v menším rozmezí. Příčinou je patrně odlišné usazování
materiálu erodovaného z keramických stěn pracovní komory. Další
zajímavosti pozorované během dlouhodobé činnosti motoru budou publikovány
Pracovní skupinou elektrického pohonu SMART-1
v červnu 2004.
Pravidelně je sledován výkon slunečních baterií. V počátečních fázích
výkon klesal vlivem degradace solárních článků částicemi zachycenými
v radiačních pásech. Poté, co se dráha sondy zvýšila nad van Allenovy
pásma zvýšené radiace, se výkon ustálil a dokonce mírně stoupal. Na výkon
fotovoltaických článků má samozřejmě vliv příkon dopadající sluneční energie.
Od ledna se Země a samozřejmě s ní i SMART-1
vzdalují od slunečního pericentra a výkon i z těchto důvodů opět klesá.
Minima má dosahovat v červenci, kdy bude k dispozici asi 1590 W.
Redukovaný výkon slunečních baterií by neměl mít vliv na průběh letu.
278. oběh kolem Země absolvovala sonda 2004-04-28.
Činnost systémů odpovídá předpokladům a let sondy je zatím posuzován
jako úspěšný. Iontový motor pracuje podle zvolené strategie rychlého
zvyšování apogea. Znamená to, že je zapínán v oblasti perigea na dobu
asi 13 hod, což je asi třetina doby současné oběžné periody.
Motor má tuto dobu prodlužovat přibližně až na 18 hod. Tehdy se oběžná
perioda zvýší na asi 50 hod. Dojít by k tomu mělo podle
současných propočtů za měsíc a půl.
Hlavní pozornost je nyní opět věnována monitorování funkce iontového
motoru. Jeho výkon je stále velice dobrý. 2004-04-16
překonal hranici 2000 provozních hodin, spotřeboval při tom asi 32 kg
xenonu a dokázal urychlit SMART-1 o 1440 m/s.
2004-05-14 se sonda nacházela na 288. oběhu
kolem Země a s prací všech systémů panovala i nadále spokojenost.
Pokračovala stále stejná urychlovací strategie. Hlavní iontový motor
je zapínán asi na jedné třetině oběhu kolem perigea. V současnosti
to znamená, že pracuje přibližně 15 hod na každém oběhu, který trvá
asi 42 hod. Doba funkce motoru se má postupně prodlužovat až do
poloviny srpna, kdy bude činit 40 hod. V tu dobu ovšem vzroste
oběžná doba až na více než 5 dnů.
Hlavní vědeckou náplní je neustálé monitorování činnosti experimentálního
iontového motoru. V minulých dnech byly několikrát pozorovány oscilace
jeho tahu. Výrobce motoru, firma SNECMA, problém zkoumala a i když nebyl
shledán nebezpečným, bylo rozhodnuto snížit příkon motoru z 1417 W
na 1338 W. Tah motoru se sice tímto opatřením sníží, ale motor
pracuje s vyšší než předpokládanou účinností a zlepšená "dostupnost"
elektrické energie ze slunečních článků tuto ztrátu vykompenzují.
Oscilace v tahu motoru byly naměřeny v rozpětí 3%. Při ověření
výsledků na Zemi byla nalezena jistá souvislost mezi kolísáním napětí
na anodě motoru. Tato závislost se nadále zkoumá a chystají se opatření,
která by měla novou skutečnost zahrnout do dalšího plánování průběhu
mise.
Do 2004-05-05 pracoval motor již celkem
2160 hod a spotřeboval při tom 34 kg xenonu. Toto množství
představuje 41% celkových zásob pracovní látky na palubě sondy. Prací
motoru bylo dosaženo přírůstku rychlosti 1560 m/s.
2004-06-11 se sonda nacházela na 302. oběhu
kolem Země a výška apogea již přesáhla hranici 100000 km. Stav sondy
a funkce všech systémů je uspokojivá. Koncem května byla upravena strategie
urychlování. Iontový motor pracuje v úsecích dráhy kolem perigea
asi na jedné třetině oběhu. Při současné oběžné periodě kolem 55 h
připadá na činnost motoru asi 18 h. V polovině srpna, kdy oběžná
doba dosáhne 5 dnů, má motor fungovat již téměř 40 hodin na
každém oběhu.
Příkon slunečních baterií poklesl podle předpokladů z hodnoty 1338 W
na 1311 W. Je to zapříčiněno tím, že Země je nyní v maximální
vzdálenosti od Slunce za celý rok.
Stále se vyskytují drobné oscilace v napětí na anodě iontového motoru,
které způsobují menší změny ve velikosti tahu. Tyto oscilace ani žádné
jiné příčiny ale nezpůsobily zatím výpadky motoru. Do
2004-06-06 pracoval motor již celkovou dobu
2414 h a spotřeboval 38 kg xenonu, což je 46% celkové zásoby.
Činnost motoru měla za výsledek urychlení sondy o 1760 m/s.
Podsystém řízení orientace pracuje nominálně. Přesto se
2004-05-25 vyskytly dva výpadky sledovače
hvězd, který byl oslepen světlem Země a Měsíce. Závada trvala asi
3 min. Ze zásob hydrazinu pro raketové motorky ubylo od začátku mise
0.14 kg (zbývá 7.95 kg). Látka byla spotřebována při preventivní
údržbě systému požadované týmem techniků. Orientace je trvale udržována
silovými setrvačníky. K poslednímu vybíjení setrvačníků došlo
2004-04-21.
Nedávno bylo detekováno snížení výkonu jednoho ze dvou rádiových
transpondérů. Parametry bude nutno ještě ověřit porovnáním úrovně signálu
přijímaného na pozemní stanici při vysílání z podezřelého a
redundantního vysílače.
Kromě dlouhodobého monitoringu práce elektrického pohonu pokračuje vědecký
výzkum vesmírného prostředí a kosmických objektů. Přístroj XSM sledoval
variace slunečního rentgenového záření poblíž apogea dráhy. Kamera AMIE
pořídila barevný snímek Měsíce. Úspěšně bylo demonstrováno kosmické
spojení pomocí laseru. Spektrometr D-CIXS
získal první měření rentgenového zdroje Sco-X1
a tím zahájil obšírnou přehlídku oblohy v rentgenovém oboru.
Pracovní skupina STWT [=Science and Technology Working Team] potvrdila
plánovanou konečnou dráhu kolem Měsíce s apocentrem ve vzdálenosti
3000 km, detailní scénář přeletu a vědecký program výzkumu Měsíce
po zachycení na oběžné dráze, ke kterému má dojít
2004-11-17.
2004-07-02 dokončovala sonda již 310. oběh
kolem Země a nic nenasvědčovalo tomu, že by se její stav zhoršoval.
Hlavní motor je zapínán stále jen na určitou dobu kolem perigea. Nyní
to znamená vždy přibližně 21 hodin při 68-hodinové
oběžné době. Výsledkem je intenzivní zvyšování apogea, které již přesáhlo
135 tis. km.
Příkon elektrické energie se zvýšil z 1311 W na 1361 W. Vyšší
energetické možnosti jsou výhodné pro iontový motor, protože jeho výkon
při stejné spotřebě pracovní látky stoupá. Ke zvýšení výkonu došlo i přesto,
že začátkem července se Země nachází v největší vzdálenosti od Slunce.
Bohužel jsou stále patrné malé oscilace napětí na anodě motoru, jejichž
příčinu se zatím nepodařilo objevit. Motor nicméně pracuje spolehlivě
a nebyly zaznamenány žádné nečekané výpadky. K datu
2004-06-20 pracoval již celkem 2535 h
a spotřeboval 40 kg xenonu, což je asi 48% původní zásoby. Za dobu
od startu dokázal udělit sondě přírůstek rychlosti Δv=1850 m/s.
Pokračuje vědecký výzkum na přeletové fázi k Měsíci, kam se má dostat
v listopadu. Kamera AMIE zahájila snímkování Země, které má sloužit
jednak k ověření činnosti kamery a jednak k její kalibraci.
Pomocí přístrojů D-CIXS a XSM jsou monitorovány
výrazné zdroje kosmického rentgenového záření a rentgenové vyzařování
ze Slunce.
Pracovní skupina pro vědu a technologii potvrdila na posledním setkání, že
sonda bude navedena na oběžnou dráhu kolem Měsíce s největší vzdáleností
3000 km a oběžnou dobou 4.96 h.
2004-07-15 se SMART-1
pohyboval již na 314. oběhu kolem Země a stále pracoval ke spokojenosti
řídícího střediska. Hlavní iontový motor byl zapínán na dobu asi 27 hodin
kolem perigea, přičemž oběžná doba činila asi 81 hodin. Vzdálenost
od Země a oběžná doba začínají dramaticky narůstat. Kolem
2004-08-10 má perioda oběhu dosáhnout už
120 h (5 dní) a tehdy bude každý oběh pracovat motor po dobu
41.5 h.
Hlavního elektrický motor pracuje s příkonem 1358 W. Země již
prošla perihelem své dráhy a výkon fotovoltaických baterií opět začíná
narůstat. Stále jsou pozorovány nevýznamné oscilace v napětí na anodě
motoru, jak již bylo dříve uváděno. Výpadky pohonu nebyly v poslední
době zaznamenány. Do 2004-07-03 pracoval
motor celkem 2643 hodin a po 248 zážezích spotřeboval 41.6 kg
xenonu. Dokázal zvýšit rychlost sondy o 1930 m/s.
V minulém status reportu byl zmíněn pokles výkonu rádiového
vysílače A. Po sérii ověřovacích testů bylo změřeno, že v současné
době má asi o 1 dB (1 W) nižší výkon než redundantní vysílač B.
Po dobu zkoušek musela být sonda speciálně orientována vůči Zemi. Na
problému se dále pracuje.
2004-08-16 se sonda nacházela na 321. oběhu
kolem Země v dobrém stavu a se všemi funkcemi na nominální úrovni.
Současná urychlovací strategie funguje velmi dobře. Nejdelší oblouk se
zapnutým motorem absolvoval SMART-1
2004-08-09. Tehdy iontový motor hnal sondu
po celých 56.7 h. Další motorický oblouk byl odstartován
2004-08-14 a trval 39 h. Urychlovací
strategie se nyní upravuje tak, aby zohlednila momentální výkon motoru.
Let se střídavě delšími a kratšími urychlovanými úseky by měl pokračovat
až do poloviny listopadu, kdy bude sonda zachycena na dráze kolem
Měsíce.
Až do 2004-08-10 vykonal hlavní elektrický
motor 262 motorických pulsů a celkově pracoval skoro 3000 h.
Spotřeboval 47 kg xenonu a urychlil sondu o Δv=2213 m/s.
Poté, co Země na dráze kolem Slunce prolétla afelem, se znovu vzdálenost
ke Slunci zmenšuje a sluneční články dokáží produkovat vyšší výkon.
Nynější dráha sondy způsobila, že tepelné podmínky se oproti minulosti
znatelně změnily. Některé díly, jako např. baterie a sledovač hvězd,
vykazují zvýšenou teplotu. To už několikrát způsobilo menší nepříjemnost,
kdy musely systémy přepnout na záložní jednotky. Snižování výkonu rádiového
vysílače A se v poslední době zpomalilo. Příčina degradace není
stále jasná a její prověřování pokračuje. 2004-07-20
a 2004-07-21 došlo k výpadku iontového
motoru. V obou případech zapracoval palubní software podle očekávání
a motor byl automaticky okamžitě znovu nastartován. Existuje podezření
na jistou souvislost se zvýšenou sluneční aktivitou.
2004-07-30 se znovu vyskytly fluktuace
v napájení elektrody iontového motoru a tím i ke kolísání tahu. Kvůli
tomu byl snížen příkon iontového motoru z hodnoty 1358.1 W na
1285.3 W.
První "dotek" s gravitačním polem Měsíce (tzv. měsíční rezonance -
lunar resonance) nastane 2004-08-19 kolem
17:25 UT ve vzdálenosti 230 tis. km od Země a 197492 km
od Měsíce. Na tento okamžik se chystají jisté operace s vědeckými
přístroji mj. fotografování Měsíce, při němž by měla být zobrazena i část
odvrácené strany. K dalším rezonancím dojde
2004-09-13 a 2004-10-13.
Ke konečnému zachycení Měsícem dojde podle plánu
2004-11-15 a pak přejde sonda spirálou na
polární pracovní dráhu 300-3000 km. Bude
zahájeno zprovozňování přístrojů a výzkum Měsíce začne v polovině
ledna 2005.
Dne 2004-08-19 v 17:56 UT se sonda,
pohybující se v tomto okamžiku v apogeu dráhy, poprvé setkala
s Měsícem. Přiblížila se k němu na vzdálenost asi
197 tis. km, přičemž výška dráhy nad Zemí činila
230 tis. km. Ačkoliv vzdálenost k Měsíci byla menší než
k Zemi, těleso se stále pohybovalo, vzhledem k nižší hmotnosti
Mesíce, ve sféře vlivu Země. I přesto byl gravitační vliv Měsíce natolik
významný, že podstatně ovlivnil oběžnou dráhu sondy.
Efekt ze setkání je podobný vlivům gravitační asistence, která již byla
mnohokrát vyzkoušena během průletu kosmických sond kolem planet a měsíců
Sluneční soustavy. Rozdílná byla ovšem vzdálenost, ve které k setkání
došlo. Ověřená kosmická dynamika počítá s jednoznačným průletem
uvnitř sféry vlivu kosmického objektu (u Měsíce činí její poloměr asi
60000 km). Dráha SMARTu do sféry vlivu Měsíce nezasáhla a o gravitační
působení na sondu se podělila jak Země, tak Měsíc. Jednalo se tedy
o problém pohybu v gravitačním poli několika těles, což je velice
obtížně řešitelná matematická úloha. Na analýze se proto s týmem
letové dynamiky ESOC podílela nejmodernější výpočetní technika.
K podobným setkáním dojde ještě několikrát v příštích měsících,
a to každý lunární oběh tj. 27.4 d. Dráha sondy bude muset být
upravována tak, aby se s Měsícem setkala vždy kolem svého apogea.
Oběžná doby sondy tedy bude v "rezonanci" s oběžnou dobou Měsíce.
Současný poměr mezi oběžnou dobou Měsíce a sondy činil 5:1, postupně se
budou oběžné periody vyrovnávat. Dne 2004-11-17
má konečně dojít k vyrovnání oběžných dob a zachycení sondy
u Měsíce.
Do 2004-08-25 byl iontový motor spuštěn celkem
266-krát a pracoval v součtu skoro
3146 h. Spotřeboval 49 kg xenonu a dokázal urychlit těleso o
2330 m/s.
Dne 2004-09-15 v 01:07 UT došlo ke
druhému přiblížení sondy k Měsíci. SMART-1
se v tomto okamžiku nacházel ve vzdálenosti asi 280 tis. km
od Země. Podobně jako při první lunární rezonanci, Měsíc podstatným
způsobem změnil oběžnou dráhu sondy.
2004-09-27 oslavil
SMART-1 první výročí pobytu v kosmu a
po absolvování asi 78 mil. km se nacházel v dobrém stavu
a všechny systémy pracovaly podle předpokladů. Den "narozenin" byl ale
věnován intenzivní vědecké práci. Ve 02:17:00 UT byl zapojen detektor
rentgenového záření D-CXIS a po více než
3.5 h monitoroval rentgenové paprsky vznikající v pozemských
polárních zářích. Sonda byla přitom orientována takovým způsobem, že
přístroj mohl sledovat oba zemské magnetické póly. Téhož dne se uskutečnil
další pokus s laserovou komunikací. Laserový signál byl zapojen
z pozemní stanice Optical Ground Station na Tenerife (Kanárské
ostrovy, Španělsko). Hlavním cílem bylo studium průchodu laserového
paprsku atmosférou a kosmickým prostředím. Na experimentu se rovněž
podílela kamera AMIE, která pořizovala obrázky, na nichž měla být viditelná
stopa laserového paprsku.
K 2004-10-01 absolvoval iontový motor
již 278 pulsů a během celkové doby činnosti skoro 3440 h
spotřeboval asi 54 kg xenonu. Přírůstek rychlosti způsobený tahem
motoru činil od startu již 2570 m/s.
2004-10-25 byl naposledy na geocentrické dráze
zažehnut iontový motor. Pracoval relativně krátkou dobu asi 4 h a
cílem manévru bylo opravit drobnou odchylku, která vznikla během poslední
stohodinové činnosti 2004-10-10 až
2004-10-14 a kdy také došlo ke třetí měsíční
rezonanci. Od tohoto okamžiku se pohybuje sonda pouze setrvačností. Její
dráha směřuje zatím k Zemi. Poslední průlet perigeem se uskuteční
2004-11-02 v 07:28 UT. V bodě
apogea dojde 2004-11-15 k zachycení
SMARTu gravitačním polem Měsíce. Motor bude zažehnut v 05:28 UT
a pracovat bude nepřetržitě 4.5 dne, čímž se sníží výška dráhy nad
Měsícem. První periselenum (nejbližší místo dráhy k povrchu Měsíce)
bude dosaženo již 2004-11-15
v 17:56 UT.
Do 2004-10-26 byl elektrický iontový motor
spuštěn celkem 289-krát a kumulovaná doba
"hoření" činila téměř 3648 h. Bylo spotřebováno 58.8 kg pracovního
plynu xenonu. Rychlost sondy byla funkcí motoru změněna o 2737 m/s.
Dne 2004-11-04 kolem 10:30 UT, poblíž
svého 331. apogea se nacházel SMART-1
přibližně uprostřed pásma, v němž se nedalo říci, že je ještě na
oběžné dráze kolem Země nebo už krouží kolem Měsíce. Toto pásmo by se dalo
nazvat "zemí nikoho". Jedná se o dynamicky nestabilní oblast. Stačila by
malá změna vnějších sil a dráha sondy by se stala natolik nejistou, že
by mohla stanici dovést až k dopadu na Měsíc nebo Zemi, případně by
sonda mohla uniknout na heliocentrickou dráhu.
K podobnému zásahu nepříznivého osudu naštěstí nedošlo a tak sonda
2004-11-15 v 17:47:39 UT prolétla
na nové, již selenocentrické dráze, prvním pericentrem ve výšce asi
4962 km. Před tím byl v 05:23:53 UT zažehnut iontový motor,
který převedl SMART-1 na stabilní dráhu kolem
Měsíce.
2004-11-19 v 10:58:47 UT se do
nejbližšího místa k měsíčnímu povrchu dostala sonda podruhé, čímž
dokončila svůj první oběh na selenocentrické dráze. Motor pracoval od
zážehu 2004-11-15 nepřetržitě až do
2004-11-19, kdy byl teprve po 108 hodinách
práce v 17:48:52 UT vypojen. Zbývající palivo bylo
v následujících dnech využito k postupnému snížení dráhy. Iontový
pohon měl dlouhodobě pracovat od 2004-11-20
19:09:52 UT do 2004-11-21 06:01:27 UT
(390299 s) a následovat měly další kratší pulsy prakticky každý den
s různou délkou.
Počínaje 2004-11-22 SMART prolétal měsíčním
stínem po dobu asi 1 h 52 min. Ačkoliv na jaře 2004 absolvoval
mnohem delší období bez osvětlení Sluncem, technici přesto bedlivě
sledovali stav elektrického zásobování na palubě.
2004-12-09 v 08:57 UT zahájil SMART
již 12. oběh Měsíce. Iontový motor nadále pracoval podle předpokladů a
různě dlouhými pulsy postupně upravoval orbitu sondy. Nejvíce to bylo
patrné při srovnání oběžné doby. Zatímco první oběh se teoreticky uskutečnil
za 89 hodin, dvanáctý již potřeboval na dovršení jenom 29 hodin.
K tomu stačilo od zachycení Měsícem uskutečnit 20 motorových pulsů
v celkové době 333 hodin.
Následující průběh letu (v hlavním článku)
Fotogalerie obsahuje celkem 19 obrázků, nejnovější byl přidán 2005-01-29.
Počet reakcí: 0
|
